摘 要 在新課改的背景下,高中化學(xué)教師若想有效優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,需及時(shí)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)思維,增加學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作機(jī)會(huì),激發(fā)他們的主觀能動(dòng)性,正視傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課中存在的教學(xué)觀念、“制式實(shí)驗(yàn)”和教學(xué)評(píng)價(jià)等問題。通過創(chuàng)新教學(xué)理念,以學(xué)生為主體,開展課前預(yù)習(xí)以奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)強(qiáng)化分析推理能力,利用小組實(shí)驗(yàn)發(fā)展實(shí)踐操作能力,引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活強(qiáng)化生活實(shí)踐能力,以及鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)改變?cè)u(píng)價(jià)模式等方式,構(gòu)建新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)生態(tài),從而不斷發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞 高中化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);創(chuàng)新策略
中圖分類號(hào) G633.8
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A
文章編號(hào) 2095-5995(2024)08-0058-03
近年來,隨著我國素質(zhì)教育的不斷推進(jìn),高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在教師和學(xué)生中的重要性日益凸顯。教師們開始意識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)至關(guān)重要,因此他們積極探索創(chuàng)新的教學(xué)方式。這種趨勢(shì)不僅促進(jìn)了教學(xué)方法的更新,也推動(dòng)了教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變。在當(dāng)前的教學(xué)環(huán)境下,高中化學(xué)學(xué)科對(duì)學(xué)生提出了更高的要求,不僅要求他們掌握知識(shí),更需要培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能和自主探究能力。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式已經(jīng)不能滿足這些需求,因此教師們需要改革和創(chuàng)新教學(xué)策略,使之更貼近學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和發(fā)展特點(diǎn)。為此,本文基于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題,提出相應(yīng)的改革創(chuàng)新思路。
一、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題
(一)缺乏現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀
部分高中化學(xué)教師仍然傾向于傳統(tǒng)的理論教學(xué),忽略了學(xué)生在課堂中的主體地位,導(dǎo)致他們對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性認(rèn)識(shí)不足。這些教師在實(shí)驗(yàn)中未能積極引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展實(shí)驗(yàn)技能,更多地側(cè)重于知識(shí)傳授,而非激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)創(chuàng)新思維。另外,部分化學(xué)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)知存在偏差,他們僅僅將實(shí)驗(yàn)課用作知識(shí)講解的場(chǎng)所,或者僅僅組織學(xué)生進(jìn)行有限的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),而忽略了實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的重要性。有些教師還會(huì)讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中完成各種習(xí)題,不僅影響了他們的學(xué)習(xí)興趣,也難以實(shí)現(xiàn)理想的教學(xué)目標(biāo)[1]。
(二)“制式實(shí)驗(yàn)”問題
在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,“制式實(shí)驗(yàn)”問題日益突出,成為制約學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維發(fā)展的重要因素。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為化學(xué)教學(xué)的主要環(huán)節(jié),教材中通常包含了大量與實(shí)驗(yàn)操作相關(guān)的內(nèi)容和具體案例。這些案例的設(shè)計(jì)初衷是為師生提供明確的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)認(rèn)知范例。然而,許多教師卻將這些“制式實(shí)驗(yàn)”視為唯一的教學(xué)依據(jù),導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程過于依賴這些固定的模式。這種現(xiàn)象使得教師在教學(xué)中往往將大量的實(shí)驗(yàn)資源投入對(duì)這些“制式實(shí)驗(yàn)”的講解和演練上,而缺乏主動(dòng)拓展課堂實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的意識(shí)。這不僅限制了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)視野,也未能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的宏觀指導(dǎo)作用和實(shí)驗(yàn)方法的實(shí)際操作價(jià)值。學(xué)生在面對(duì)新問題和新現(xiàn)象時(shí),常常感到無所適從,無法有效開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),也不知該采用何種實(shí)驗(yàn)方法來解決實(shí)際問題。
(三)缺乏必要的科學(xué)教學(xué)評(píng)價(jià)模式
目前,許多教師依然采用以紙質(zhì)評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)為主的傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方式。這種模式主要關(guān)注學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)情況,而忽視了他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。此外,教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)中往往未能將學(xué)生納入實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)主體,使得學(xué)生缺乏參與感評(píng)價(jià)意識(shí),無法在評(píng)價(jià)中形成深刻的自我認(rèn)知。這種單一的評(píng)價(jià)方式不僅限制了學(xué)生的全面發(fā)展,也難以反映其實(shí)際的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰途C合素質(zhì)。
二、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)與創(chuàng)新策略
(一)創(chuàng)新教學(xué)理念,以學(xué)生為主體
在新課程改革的背景下,高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)亟須創(chuàng)新教學(xué)理念,以學(xué)生為主體,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和實(shí)踐能力?;瘜W(xué)教師需要摒棄滯后的教學(xué)理念,轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體的教學(xué)模式。教師應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動(dòng)參與是提高學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵。通過有效的教學(xué)設(shè)計(jì),教師可以將更多的課堂時(shí)間留給學(xué)生,減少單一的講授,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng),實(shí)現(xiàn)“聽、記”式學(xué)習(xí)向“思、做”式學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變[2]。這樣的轉(zhuǎn)變不僅能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,還能增強(qiáng)他們對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。
在具體實(shí)施過程中,化學(xué)教師應(yīng)結(jié)合高中生的實(shí)際情況和新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,科學(xué)安排理論與實(shí)踐教學(xué)。合理分配師生在實(shí)驗(yàn)課中的時(shí)間占比,既要保留重難點(diǎn)的講解內(nèi)容,又要適當(dāng)減少講解時(shí)間,以便為學(xué)生提供更多親自動(dòng)手的機(jī)會(huì)。例如,教師在講解Na、Mg和H2O的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),若只是讓學(xué)生觀看演示實(shí)驗(yàn),并配合教師的講解,雖然可以讓學(xué)生初步了解實(shí)驗(yàn)結(jié)果,但對(duì)于實(shí)驗(yàn)步驟、所需儀器及反應(yīng)原理的深入理解則顯得不足。因此,教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生親自操作實(shí)驗(yàn),通過實(shí)踐加深對(duì)化學(xué)反應(yīng)的理解,從而深化對(duì)同周期元素及元素周期率變化的重要性認(rèn)識(shí)。
(二)開展課前預(yù)習(xí),奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)
在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,開展課前預(yù)習(xí)是奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的重要策略。隨著新課改的推進(jìn),教師面臨著更新教學(xué)理念和目標(biāo)的挑戰(zhàn),必須采用以學(xué)生為中心的現(xiàn)代化教學(xué)觀念,將這一理念貫穿于課堂教學(xué)及學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過程中。課前預(yù)習(xí)不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能為實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的順利開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
為此,教師可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)開始前組織學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí),有助于培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維。通過有效的預(yù)習(xí)安排,教師可以設(shè)計(jì)一些有針對(duì)性的問題,促使學(xué)生在課前深入思考實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,形成對(duì)實(shí)驗(yàn)的初步認(rèn)知。這種方法不僅能夠提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備水平,還能增強(qiáng)他們?cè)趯?shí)驗(yàn)課上的參與感和主動(dòng)性。
例如,教師在講解金屬鈉性質(zhì)時(shí),可以安排與學(xué)生興趣相符的遞進(jìn)式問題,讓學(xué)生在預(yù)習(xí)中逐步探索金屬鈉的特性和應(yīng)用:(1)在眾多金屬中,小刀可用于切割哪些金屬?(2)金屬鈉作為金屬,是否存在金屬共有的特點(diǎn)?(3)用金屬鈉原料設(shè)計(jì)一個(gè)滴水成火實(shí)驗(yàn)。通過這些問題的引導(dǎo),學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中不僅能夠查閱書本和網(wǎng)絡(luò)資料,還能培養(yǎng)他們的探究能力,激發(fā)他們的探索欲望。
此外,課前預(yù)習(xí)還能夠提高學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上的學(xué)習(xí)效率。通過預(yù)習(xí),學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的目的、流程和注意事項(xiàng)有了初步的了解,能夠在實(shí)驗(yàn)中更有針對(duì)性地進(jìn)行觀察和操作。這樣一來,課堂上教師與學(xué)生之間的互動(dòng)會(huì)更加頻繁,學(xué)生的參與度也會(huì)顯著提高。教師應(yīng)注意避免講解枯燥乏味的內(nèi)容,而是通過生動(dòng)的案例和實(shí)際操作來吸引學(xué)生的注意力,從而構(gòu)建高效的課堂環(huán)境[3]。
(三)基于任務(wù)驅(qū)動(dòng),強(qiáng)化分析推理能力
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的不僅在于給予學(xué)生探究的機(jī)會(huì),更重要的是培養(yǎng)他們的科學(xué)探究素養(yǎng)。以往在實(shí)驗(yàn)課中,化學(xué)教師通常會(huì)在實(shí)驗(yàn)開始前先讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)結(jié)果,過于強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而忽略了培養(yǎng)學(xué)生的探究和思考能力。這種實(shí)驗(yàn)?zāi)J綍?huì)影響學(xué)生的思考和分析能力,不利于他們形成化學(xué)核心素養(yǎng)。因此,在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),教師應(yīng)以實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為基礎(chǔ),合理安排實(shí)驗(yàn)任務(wù),通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí),引導(dǎo)他們通過假設(shè)、分析、總結(jié)和歸納等方式,得出最終探究結(jié)果。
例如,在課堂中組織學(xué)生進(jìn)行“離子反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可以運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué),培養(yǎng)他們的分析推理能力。首先,教師可以設(shè)定《三國演義》中的情景,諸葛亮南征時(shí),士兵誤食“啞泉”導(dǎo)致出現(xiàn)變啞、腹痛等癥狀,然后據(jù)此設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究任務(wù):為什么人誤食“啞泉”會(huì)引起腹痛、變啞等癥狀?“啞泉”主要由哪些成分構(gòu)成?其與“安樂泉”中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程如何?在此過程中,學(xué)生通過查閱資料、實(shí)驗(yàn)探究、討論交流等活動(dòng),逐步得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。與直接講解實(shí)驗(yàn)結(jié)論相比,在這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)下,學(xué)生通過收集資料、提出假設(shè)、驗(yàn)證探究等一系列活動(dòng),逐漸從低階思維發(fā)展為高階思維,從而提升他們的探究能力。[4]
(四)利用小組合作實(shí)驗(yàn),發(fā)展實(shí)踐操作能力
高中化學(xué)教師將小組合作教學(xué)法引入實(shí)驗(yàn)課中,可以促進(jìn)生生互動(dòng),激發(fā)思維碰撞,從而提升學(xué)生的思維水平。學(xué)生通過質(zhì)疑和討論等活動(dòng)得出最終結(jié)論,從而在合作探究發(fā)展思維能力和理解能力。
例如,在組織學(xué)生探究離子反應(yīng)條件時(shí),教師可以讓學(xué)生采用分組合作學(xué)習(xí)法,先分發(fā)膠頭滴管、氫氧化鈉、碳酸鈉、硫酸銅等實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)藥品給各組,然后讓他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。主要步驟如下:第一組學(xué)生要將2毫升氫氧化鈉溶液混入2毫升CuSO4溶液中;第二組學(xué)生要將酚酞溶液滴加到2毫升NaOH溶液中,接著逐滴添加HCl;第三組學(xué)生需要將2毫升HCl添加到2毫升Na4CO3溶液中。每組選舉一名代表負(fù)責(zé)觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并分別探討溶液中可能出現(xiàn)的離子反應(yīng)。第一組討論得出反應(yīng)過程會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,且溶液顏色會(huì)慢慢變淺;第二組討論出在反應(yīng)過程中,溶液會(huì)先變紅后褪色;第三組在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生。通過這樣的實(shí)驗(yàn)過程,學(xué)生通過總結(jié)歸納,最終可以發(fā)現(xiàn)堿與水、鹽與水、酸與水三者最終的離子反應(yīng)條件。
(五)引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活,強(qiáng)化生活實(shí)踐能力
受傳統(tǒng)教學(xué)模式和教學(xué)觀等因素的影響,學(xué)生往往難以靈活運(yùn)用課本上的實(shí)驗(yàn)理論,也未能思考其與實(shí)際生活的關(guān)系,誤認(rèn)為平時(shí)生活中用不到化學(xué)實(shí)驗(yàn)。因此,高中化學(xué)教師在新課改背景下,應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)兩者關(guān)系的正確認(rèn)知,引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)的角度思考問題,提升對(duì)生活中化學(xué)現(xiàn)象的辨識(shí)能力,促使他們透過現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)本質(zhì)。
例如,教師可以引入自來水管和鐵鍬等生活常見物品,讓學(xué)生觀察和思考鐵與水的生銹現(xiàn)象及其條件和原理,以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。然后,教師組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)——鐵及其化合物的性質(zhì),讓學(xué)生在興趣的驅(qū)使下了解鐵及其化合物與氧化還原反應(yīng)的知識(shí)、現(xiàn)象和原理,培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)實(shí)驗(yàn)解釋生活現(xiàn)象的意識(shí)。此外,高中生需要記憶大量的化學(xué)公式,而此類內(nèi)容距離他們而言較為遙遠(yuǎn),容易令他們難免感到枯燥乏味。化學(xué)教師在實(shí)驗(yàn)課中通過分析常見的生活化學(xué)現(xiàn)象,使化學(xué)實(shí)驗(yàn)更貼近學(xué)生生活,不僅可以便于學(xué)生理解化學(xué)名詞,也可以強(qiáng)化學(xué)生的生活實(shí)踐能力[5]。例如,在沉淀法凈化粗鹽實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生需要了解過濾和蒸發(fā)等操作,并用化學(xué)沉淀法將鈣離子等物質(zhì)從粗鹽中分離出來。教師可以引入做菜的場(chǎng)景,讓學(xué)生聯(lián)想到向菜中加鹽的過程,鹽溶解后會(huì)增加菜的咸度,并伴隨蒸發(fā)反應(yīng)。
(六)鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),改變?cè)u(píng)價(jià)模式
在新課改背景下,為了深化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟的理解,奠定后續(xù)化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),教師可以組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與其中,并提供必要的指導(dǎo)與評(píng)價(jià)。
首先,教師在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)的要求、規(guī)則和目的。這一過程可以通過引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)來掌握實(shí)驗(yàn)原理。例如,在氣體制備實(shí)驗(yàn)為例,教師可以讓學(xué)生研究氣體反應(yīng)的基本原理,進(jìn)而確定所需的實(shí)驗(yàn)器材和試劑。在制取目標(biāo)分別是SO2、NO2、C2H2和CO2及H2S時(shí),分別可以免去啟普發(fā)生器、H2SO4和氧化性酸,無須準(zhǔn)備可以免去的儀器和藥品;而若制取目標(biāo)是SO2、C2H4,就要用到濃硫酸和溫度計(jì),必須在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中寫明不可或缺藥品和儀器。
其次,教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在確定藥品和儀器后,設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置和具體的實(shí)驗(yàn)步驟。在這一環(huán)節(jié),教師可以將評(píng)價(jià)權(quán)部分交給學(xué)生,使他們能夠自主評(píng)估實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)性和合理性。教師應(yīng)確保所有學(xué)生都積極參與,并主動(dòng)驗(yàn)證方案設(shè)計(jì)的可行性。通過小組討論或個(gè)人匯報(bào)的形式,學(xué)生能夠相互交流意見,促進(jìn)思維的碰撞與創(chuàng)新。這種自主評(píng)價(jià)的方式,不僅能增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任感,還能提高他們的批判性思維能力。
最后,在學(xué)生開始實(shí)驗(yàn)操作前,教師需要復(fù)核他們的設(shè)計(jì)方案和操作步驟,以確保其可行性和完整性。這一環(huán)節(jié)至關(guān)重要,因?yàn)樗粌H能避免實(shí)驗(yàn)中的潛在錯(cuò)誤,還能幫助學(xué)生在實(shí)踐中反思和改進(jìn)自己的設(shè)計(jì)。教師可以通過設(shè)置反饋機(jī)制,鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行總結(jié),反思實(shí)驗(yàn)過程中的成功與不足,從而促進(jìn)他們對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的深刻理解。
(高小艷,鄢陵縣第一高級(jí)中學(xué),河南 許昌 461200)
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責(zé)任編輯:劉 源
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