陳 君 上海市高境第一中學(xué)
高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中不可缺少的一環(huán),既能夠鞏固理論知識(shí),又能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和科學(xué)探究的能力。然而,在實(shí)際教學(xué)中,我們常常面臨的問(wèn)題是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)缺乏興趣,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不盡如人意。因此,提高高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性與有效性成為一項(xiàng)重要的教學(xué)任務(wù)。本文將從高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)趣味性與有效性的重要性、困境以及提高的策略三個(gè)方面展開(kāi)探討。
實(shí)踐應(yīng)用與理論知識(shí)融合是教學(xué)中一項(xiàng)復(fù)雜而又重要的任務(wù)。實(shí)驗(yàn)作為理論知識(shí)的延伸,通過(guò)實(shí)際應(yīng)用的方式將抽象的概念具體化,從而使學(xué)生更容易理解和掌握。這種融合不僅僅是簡(jiǎn)單的知識(shí)運(yùn)用,更是一種思維方式和解決問(wèn)題的能力。在實(shí)踐中,學(xué)生通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、分析和總結(jié),將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境中,從而深化對(duì)知識(shí)的理解。這種過(guò)程不僅增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)際操作能力,還培養(yǎng)了學(xué)生分析和解決問(wèn)題的獨(dú)立思考能力。通過(guò)實(shí)踐,學(xué)生能夠更好地理解理論知識(shí)的實(shí)際意義,而不僅僅是死記硬背。此外,實(shí)踐應(yīng)用與理論知識(shí)的融合,有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生通常需要共同合作、討論并共同解決問(wèn)題,這有助于提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。總體而言,實(shí)踐應(yīng)用與理論知識(shí)的融合既是知識(shí)體系完善的必要環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)學(xué)生全面素養(yǎng)的有效途徑。通過(guò)這種綜合性的教學(xué)方式,學(xué)生不僅能夠掌握理論知識(shí),更能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,為未來(lái)的職業(yè)和學(xué)術(shù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手能力與科學(xué)思維是實(shí)驗(yàn)操作的核心目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)不僅強(qiáng)調(diào)實(shí)際技能的培養(yǎng),更是全面提升學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和科學(xué)思維的過(guò)程。通過(guò)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù),學(xué)生在實(shí)際操作中不僅能磨煉實(shí)際技能,還能在觀察、實(shí)驗(yàn)推理的過(guò)程中培養(yǎng)深刻的科學(xué)思維。在實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)方面,學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作學(xué)習(xí)技術(shù)和方法,逐步掌握復(fù)雜的技能。這種過(guò)程不僅能增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際操作技能,還能培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際問(wèn)題中迅速而準(zhǔn)確地采取行動(dòng)的能力,為將來(lái)從事相關(guān)領(lǐng)域的工作提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí),實(shí)驗(yàn)操作還強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)科學(xué)思維,使學(xué)生在觀察、實(shí)驗(yàn)和推理的過(guò)程中,養(yǎng)成對(duì)問(wèn)題的敏感性和解決問(wèn)題的主動(dòng)性。這種科學(xué)思維不僅僅是對(duì)知識(shí)的理解,更是一種批判性思考和創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練,使學(xué)生能夠更好地理解科學(xué)的本質(zhì),掌握科學(xué)的方法,從而更好地應(yīng)對(duì)未知的挑戰(zhàn)。綜合而言,培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手能力與科學(xué)思維相輔相成,不僅提高了學(xué)生在實(shí)際操作中的熟練度,更培養(yǎng)了學(xué)生在科學(xué)領(lǐng)域中獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力,為學(xué)生未來(lái)的學(xué)術(shù)和職業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
促進(jìn)觀察力、實(shí)驗(yàn)技能和合作精神的培養(yǎng)是實(shí)驗(yàn)教育的綜合目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程不僅僅是知識(shí)的獲取,更是學(xué)生全面素養(yǎng)的塑造過(guò)程。在提高觀察力方面,學(xué)生需要在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)細(xì)致入微的觀察發(fā)現(xiàn)微小的變化。這個(gè)過(guò)程培養(yǎng)的不僅是眼睛的觀察,更是思維的觀察。這種訓(xùn)練不僅使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中能更敏感地捕捉信息,還能運(yùn)用在平時(shí)的生活中。與此同時(shí),實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和執(zhí)行要求學(xué)生具備高水平的實(shí)驗(yàn)技能。這包括準(zhǔn)確測(cè)量、精準(zhǔn)操控儀器以及正確運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法等方面。通過(guò)實(shí)際操作,學(xué)生能不斷提升這些實(shí)驗(yàn)技能,還能在未來(lái)的科學(xué)研究或工作中獨(dú)立開(kāi)展實(shí)驗(yàn),取得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。另外,合作實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生合作精神的有效途徑。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生需要協(xié)同合作,共同解決問(wèn)題。這能讓學(xué)生學(xué)會(huì)傾聽(tīng)他人意見(jiàn),分享觀點(diǎn),并在團(tuán)隊(duì)協(xié)作中發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)這種集體智慧的合作方式,學(xué)生不僅學(xué)到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性,還提高了溝通協(xié)調(diào)的能力,為日后與他人協(xié)同工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此,促進(jìn)觀察力、實(shí)驗(yàn)技能和合作精神的培養(yǎng)不僅是實(shí)驗(yàn)教育的任務(wù),更能使學(xué)生整體素養(yǎng)得到全面提升,使學(xué)生在未來(lái)能夠更加從容地解決復(fù)雜的問(wèn)題。
學(xué)生興趣不高的原因往往在于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一些弊端。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)通常過(guò)于枯燥,缺乏足夠的趣味元素,難以激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)科興趣。這種情況導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容產(chǎn)生抵觸情緒,從而降低了學(xué)習(xí)積極性。此外,煩瑣的實(shí)驗(yàn)操作和較長(zhǎng)的時(shí)間消耗也是學(xué)生興趣不高的重要原因之一。學(xué)生可能因?yàn)椴僮鞯膹?fù)雜性和實(shí)驗(yàn)的冗長(zhǎng)而感到疲勞,失去耐心。這種疲勞感和失去興致可能會(huì)使學(xué)生難以全身心投入實(shí)驗(yàn),阻礙了學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度理解和實(shí)際運(yùn)用。因此,教師需要重新思考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),注入更多具有趣味性和挑戰(zhàn)性的元素,以激發(fā)學(xué)生的好奇心和主動(dòng)學(xué)習(xí)的欲望。通過(guò)設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)過(guò)程更富有互動(dòng)性和實(shí)踐性,能夠更好地貼近學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和興趣愛(ài)好,從而提高學(xué)生參與學(xué)科學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。這樣的改進(jìn)不僅有助于激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的熱情,還能夠促使學(xué)生更愿意投入時(shí)間和精力去探索實(shí)驗(yàn)的奧秘,從而提升整體學(xué)習(xí)效果。
存在的安全隱患和實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的限制是制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)的兩大主要因素。一方面,安全隱患可能源于實(shí)驗(yàn)涉及的化學(xué)品、電氣設(shè)備或其他潛在危險(xiǎn)因素,這不僅增加了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的難度,還要求在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前做出詳盡的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和應(yīng)急措施。這些安全顧慮可能會(huì)使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容受到限制,導(dǎo)致一些富有創(chuàng)意和挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)難以開(kāi)展,從而影響學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣和參與度。另一方面,實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的限制也是學(xué)生興趣不高的原因之一。有些學(xué)?;?qū)嶒?yàn)室可能受到資源的制約,缺乏先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備。這限制了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的多樣性和趣味性,使學(xué)生無(wú)法體驗(yàn)到最新科技的應(yīng)用,也無(wú)法接觸到更具挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn),因此,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容產(chǎn)生了厭倦情緒。為解決這一問(wèn)題,教師需要在確保實(shí)驗(yàn)安全的前提下,通過(guò)設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和利用簡(jiǎn)單易得的實(shí)驗(yàn)材料,彌補(bǔ)設(shè)備的不足。同時(shí),學(xué)校和實(shí)驗(yàn)室要增加對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的投入,更新設(shè)備,提高實(shí)驗(yàn)條件,以提供更多更豐富的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。通過(guò)這樣的努力,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣大大提升,從而激發(fā)了學(xué)生對(duì)科學(xué)研究和實(shí)踐的熱情。
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)吸引力的重要途徑。通過(guò)引入富有趣味性的化學(xué)反應(yīng)和引人入勝的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景,可以激發(fā)學(xué)生的好奇心,使實(shí)驗(yàn)更具吸引力。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中融入生動(dòng)活潑的元素,如色彩斑斕的化學(xué)變化、引人入勝的實(shí)驗(yàn)故事情節(jié)或仿真生活場(chǎng)景,能使實(shí)驗(yàn)不再枯燥乏味,而是充滿活力和創(chuàng)意。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不僅僅是關(guān)注實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性,更注重培養(yǎng)學(xué)生的興趣和探索精神。通過(guò)在實(shí)驗(yàn)中增加趣味性的要素,學(xué)生更容易投入其中,從而更深刻地理解實(shí)驗(yàn)原理。這種創(chuàng)新不僅體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容上,還可以通過(guò)采用新穎的實(shí)驗(yàn)方法,引入先進(jìn)的科技手段,使整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程更具前瞻性和現(xiàn)代感。
在教學(xué)“次氯酸和次氯酸鹽”時(shí),教師可以把次氯酸光照分解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成數(shù)字化實(shí)驗(yàn),測(cè)定光照過(guò)程中氯水的pH值、氯水中氯離子的濃度、三頸燒瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)這三者的變化,并通過(guò)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理功能將這些變化直接繪制出相應(yīng)的變化曲線。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,最終可驗(yàn)證次氯酸光照分解的產(chǎn)物。這樣的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景既能激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)的興趣,又能使學(xué)生深入理解次氯酸的不穩(wěn)定性。這樣的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能使化學(xué)實(shí)驗(yàn)更生動(dòng)、更具有說(shuō)服力,也能更好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效策略。通過(guò)將實(shí)驗(yàn)與實(shí)際生活緊密結(jié)合,學(xué)生能夠直觀地看到化學(xué)知識(shí)在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值和意義。這種實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系不僅能讓學(xué)生理解化學(xué)原理的深度,還能夠引發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的濃厚興趣,因?yàn)閷W(xué)生能夠清晰地看到所學(xué)知識(shí)在解決實(shí)際問(wèn)題中的實(shí)際效果。通過(guò)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性,學(xué)生可以更加自覺(jué)地將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活場(chǎng)景相聯(lián)系,從而提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性;學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到化學(xué)不僅僅是課本上的理論知識(shí),更是解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的有力工具。這種聯(lián)系使學(xué)生更愿意投入實(shí)驗(yàn),因?yàn)閷W(xué)生能夠直接感受到實(shí)驗(yàn)對(duì)解決實(shí)際問(wèn)題的貢獻(xiàn)。此外,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性還能夠培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和解決問(wèn)題的能力,因?yàn)閷W(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中需要靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。這樣的培養(yǎng)不僅對(duì)學(xué)生當(dāng)前的學(xué)科學(xué)習(xí)有積極影響,也為學(xué)生未來(lái)在科學(xué)領(lǐng)域的研究和職業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
在教學(xué)“化學(xué)變化中的能量變化”時(shí),教師可以通過(guò)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性,將實(shí)驗(yàn)與實(shí)際生活巧妙結(jié)合,提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的關(guān)注度,增強(qiáng)學(xué)習(xí)主動(dòng)性。除了課堂上設(shè)計(jì)常規(guī)的銅鋅原電池并認(rèn)識(shí)原電池的原理外,還可以讓學(xué)生利用生活中的水果,設(shè)計(jì)水果原電池,認(rèn)識(shí)原電池的構(gòu)成條件。這不僅能使學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,還能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)知識(shí)對(duì)于日常生活的重要性。通過(guò)這個(gè)實(shí)例,學(xué)生能夠直觀地感受到實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際應(yīng)用之間的聯(lián)系,從而激發(fā)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的濃厚興趣。這種實(shí)際應(yīng)用的情境設(shè)計(jì)有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,使學(xué)生更愿意深入學(xué)習(xí)與實(shí)踐,從而更好地理解原電池的性質(zhì)和應(yīng)用。
注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程的互動(dòng)性是提升實(shí)驗(yàn)效果和學(xué)生參與度的關(guān)鍵。通過(guò)與學(xué)生積極互動(dòng),教師可以引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中主動(dòng)思考問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)規(guī)律,從而使實(shí)驗(yàn)不再是被動(dòng)的知識(shí)傳遞,而是一次充滿活力和參與感的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。這種互動(dòng)性的教學(xué)方式可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,使學(xué)生更深刻地理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,與學(xué)生的積極互動(dòng)有助于建立起師生之間更加緊密的溝通渠道。教師可以通過(guò)與學(xué)生的交流,了解學(xué)生的思考過(guò)程和困惑之處,及時(shí)給予指導(dǎo)和解答,為學(xué)生提供更貼近實(shí)際需求的學(xué)習(xí)支持。
在教學(xué)“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”時(shí),教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的互動(dòng)性,與學(xué)生積極互動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)規(guī)律,促使學(xué)生更深刻地理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,提高實(shí)驗(yàn)效果。教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)名為“變色實(shí)驗(yàn)”的互動(dòng)性實(shí)驗(yàn)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生需要觀察不同溫度下的反應(yīng)液,并記錄反應(yīng)開(kāi)始到顏色變化的時(shí)間。通過(guò)比較不同溫度下的反應(yīng)速率,學(xué)生能夠直觀地感受到溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師可以與學(xué)生進(jìn)行積極互動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象背后的科學(xué)原理,通過(guò)問(wèn)題和詢問(wèn)交流討論,學(xué)生將更深入地理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這種互動(dòng)性的教學(xué)方法有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,使學(xué)生更積極地參與實(shí)驗(yàn)中,從而更好地理解化學(xué)反應(yīng)速率的概念。
鼓勵(lì)學(xué)生合作完成實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和提高實(shí)驗(yàn)效果的重要策略。通過(guò)組織小組合作,學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)中展開(kāi)積極的交流與合作,共同解決問(wèn)題。這種合作方式不僅使學(xué)生能夠分享彼此的觀點(diǎn)和想法,還能集思廣益,發(fā)揮每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員的優(yōu)勢(shì),從而更全面、深入地理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在小組合作中,學(xué)生有機(jī)會(huì)分享實(shí)驗(yàn)操作的心得和經(jīng)驗(yàn),互相討論實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題,并共同探索解決方案。學(xué)生在這樣的合作中能夠?qū)W到團(tuán)隊(duì)合作的重要性,學(xué)會(huì)傾聽(tīng)和尊重他人意見(jiàn),提高協(xié)同工作的溝通協(xié)商能力。
在教學(xué)“有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)”時(shí),教師可以鼓勵(lì)學(xué)生合作完成實(shí)驗(yàn),采用小組合作的方式促進(jìn)學(xué)生交流、共同解決問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,提高實(shí)驗(yàn)效果??紤]到有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)“有機(jī)分子搭建競(jìng)賽”的實(shí)驗(yàn),將學(xué)生分成若干小組,每組負(fù)責(zé)搭建特定有機(jī)分子的球棍模型。通過(guò)小組合作,學(xué)生可以共同討論、分享知識(shí),共同解決模型搭建過(guò)程中遇到的問(wèn)題。這不僅可以加深學(xué)生對(duì)有機(jī)分子結(jié)構(gòu)的理解,還能培養(yǎng)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中的溝通與協(xié)作能力。通過(guò)這個(gè)實(shí)例,學(xué)生在小組合作中既能體驗(yàn)實(shí)際操作,又能養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。這種合作性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,使學(xué)生更積極地參與到實(shí)驗(yàn)中,從而更好地認(rèn)識(shí)和理解有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。
知識(shí)是素養(yǎng)的媒介和手段,知識(shí)轉(zhuǎn)化為素養(yǎng)的重要途徑是情境。就好比食鹽和水的關(guān)系,一定量的食鹽和一定量的水配合好,再加上一些輔料,就可以變成令人垂涎欲滴的濃湯。作為一名教師,就是要把知識(shí)這個(gè)鹽和情境這份水調(diào)配好,最終完成這鍋核心素養(yǎng)的“濃湯”?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)就是這樣一份情境之水,提高高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性與有效性是一個(gè)全方位的任務(wù),教師需要在實(shí)際教學(xué)中不斷嘗試創(chuàng)新。