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高中化学探究性实验教学的改进实践

2022/01/14 阅读:

摘要:作为一门以实验为基础的自然学科,化学课程的知识教学主要是通过实验教学来完成的,可以更好地帮助学生学习科学知识和科学方法,促进学生科学能力、科学思想和科学品质的发展,激发学生对化学科学的兴趣。因此,在新课程改革的背景下,高中化学教师要加强对探究性实验教学的探索,利用探究性实验丰富学生的化学学习经历,促进学生化学核心素养的有效发展,促进高中化学教学质量的全面提高。

关键词:高中化学;探究性实验;教学探索

化学实验是指通过一定的实践手段,在特定的实验条件下,让物质发生化学反应,从而获得各种化学实验,化学教学的形成和发展与实验教学是密不可分的,立足于实验开展教学是化学教学的根本。在高中化学教学的过程中,教师要形成开拓进取的教育思想,认识到实验教学对学生成长的重要性,改变传统教学中探究性实验教学不足的问题,结合高中阶段学生的认知特点来采取适合的探究性实验教学,增强学生在实验活动中的参与性,使学生产生更加浓厚的实验学习兴趣,从而提高高中化学教学的整体质量,使学生获得化学学科核心素养的发展。

一、高中化学探究性实验教学的意义

培养学生的创新精神。探究性实验教学强调让学生在一定的问题情境当中发现问题,并且设计合理的手段去验证问题,进而使学生掌握科学的真相,而通过这个过程,可以让学生逐渐养成自主探究的习惯,进而促进学生自主创新能力的发展,并且增强学生的化学实践能力。激发学生的化学学习兴趣。兴趣是一种特殊的意识倾向,大多数的认识都是建立在兴趣之上的,往往兴趣越强烈,认知也会更加深刻,因此,激发学生的学习兴趣是取得教学成功的关键所在。而在高中化学探究性实验教学的过程中,可以让学生与奇妙的化学现象进行直观的接触,从而大大激发学生对实验的兴趣。满足不同层次学生的化学学习需求。由于教育资源、学生认知水平等原因,学生之间往往具有差异性,而科学合理的教学是要能够满足不同层次学生的实际需求的,让每一个学生都可以并且乐于主动地参与到学习活动中来,而在高中化学探究性实验教学中,每一个学生都可以找到适合自己的实验探究方法,展开具有难度梯度的实验探究方案,如此,就能够使教学满足学生的需求,并且锻炼学生的自主探究能力,又不打击学生化学学习的积极性。

二、高中化学探究性实验教学的改进与实践策略

(一)实验装置的改进

在实验探究的过程中,教师或者教材往往会对实验装置进行限制,让学生按照固定的方式来进行装置的组装,但是这样的方法并不利于学生探究精神的发展,限制了学生创造性思维的发展。因此,在高中化学教学过程中,教师要首先对实验装置进行改进。一方面,教师要鼓励学生自主对实验装置进行改进,让学生学会利用实验的目标和药品的特点来进行装置的适当改变,从而提高学生的自主创造力,另一方面,教师也要主动地完成教材实验装置的改造,优化原实验装置中存在着的问题,从而提高探究性实验教学的质量。比如,在教学“化学能与电能”这一节内容时,按照传统的方法,是将两个实验放在一起的,但是会出现锌片上产生大量气泡、铜片上气泡不明显的问题,因此,在改进的过程中,教师可以使用分割实验的方式,让锌片和铜片上的实验现象都可以明显地表现出来。首先,教师可以用带有夹子的铁架台将两支试管固定起来,然后分别将同浓度的硫酸添加到两支试管当中去,并且也在其中分别放入锌片和铜片,在装置基本搭建好了之后,教师再打开两支试管之间的止水夹,让两个试管当中的液体发生流通,再让学生观察两个试管当中锌片和铜片所发生的反应。如此,实验的现象会更加明显,帮助学生更加深刻地理解原电池的反应原理,促进学生对教学内容的掌握。又如,在教学“氨硝酸硫酸”这一节内容时,为了让学生掌握浓硫酸的脱水性,教师需要引导学生去掌握黑面包的实验,但是,这个实验具有较强的污染性,会产生大量的二氧化硫气体,因此,在实际的教学过程中,教师可以对实验装置进行改善,将原本使用到的烧杯换成玻璃饮料瓶,并且在盖子上开一个小孔,用铁丝作为搅拌棒,并且在玻璃瓶盖上扎一些小孔,放上脱脂棉。这样,实验就可以在安全的环境下进行,确保实验的安全性,学生不仅可以掌握必要的知识,而且可以形成创新的实验精神。总之,在高中化学实验教学的过程中,教师要加强对实验装置的改进,引起学生对实验环境的思考,让学生可以在更加科学的环境下进行实验探究,促进学生创新精神和实验学习兴趣的有效发展。

(二)实验药品的改进

实验药品是学生在实验过程中所操作的主要内容,但是在过去的高中化学探究性实验教学中,学生对实验药品的利用方式往往比较单一,因此,在高中化学教学过程中,教师要逐渐改善学生对实验药品的单一利用心理,鼓励学生根据实验的目标,在遵循安全性、科学性、创新性和发展性的基础之上,多元化地利用实验药品,从而发展学生的创造性思维,使学生获得思维上的开阔性成长。比如,在教学“几种重要的金属化合物”这一节内容中关于钠的知识时,需要学生了解“钠的燃烧”的实验,而从理论上,钠的燃烧产生的是淡黄色固体,但是在实际的操作过程中,学生观察到的实验现象往往是黑色的杂质,从而导致实验教学效果不理想。因此,在实际的教学过程中,教师可以引导学生思考导致实验现象不理想的原因,并且鼓励学生根据原因找到有效的解决方案。通过分析,可以发现黑色杂质产生的原因是金属钠在保存的过程中沾上了煤油,从而在燃烧中出现了黑色物质,那么根据这个原因,学生很容易可以想到可以使用其他物质来保存金属钠,从而让学生去尝试利用其他药品来进行实验探究。又如,在教学“来自石油和煤的两种基本化工原料”这一节内容时,针对石蜡油分解这一实验,由于实验消耗的时间比较长和实验现象不明显的原因,教师经常会用视频教学来替代实践教学,导致学生实验参与感不足的问题,对此,在实际的教学中,教师可以使用改变催化剂的方法来改善原实验方案,用二氧化锰和石蜡油混合的方法来提高实验速率,大大缩短实验的时间,让学生可以在有限的时间内完成实验探究,提高化学实验教学的效率。总之,在实际的教学过程中,教师要本着创新、发展和学生自主的基本原则,对实验药品进行合理的改进,有效提高教学效率。

(三)实验教学手段的改进

随着教育改革的深入进行,教师对教学方法也需要进行有效的改进,更加注重提高学生的参与感,使学生可以全身心地投入到学习活动中来,获得自主学习能力上的提高。因此,在高中化学探究性实验教学中,教师也要对实验教学的手段进行改进,丰富实验教学的内容和形式,加强网络技术和计算机手段在实验中的应用,并且合理地开发传感器等新的器件参与等,从而促进高中化学实验教学的不断更新。比如,在教学“富集在海水中的元素——氯”这一节内容时,需要学生进行氯气的制取实验,但是整合实验过程中所涉及到的器材连接方法比较复杂,操作的步骤也十分烦琐,且氯气有毒,因此,教师可以使用录制真实实验的方法,让学生在视频的帮助下去看到规范的实验操作,从而提高教学的效率。又如,在备课的过程中,教师还要加大对各种模拟实验软件的开发和利用,针对一些用到昂贵、有毒有害试剂的实验,让学生在虚拟软件上进行操作,如此,不仅可以达到原有的教学目标,而且可以增加学生的试错机会,使学生有更多的机会去进行实验探究。总之,在高中化学实验教学中,教师要时刻关注学生的真实需求,了解传统实验教学中存在的问题,根据所具备的条件以及学生的实际需求来调整实验教学方案,增强实验教学的科学性、准确性和层次性,帮助学生更好地适应化学实验学习的节奏,从而提高探究性实验教学的整体质量。

三、高中化学探究性实验教学的改进效果

通过对比实验教学改进前后的实验效果和学生参与情况的变化可以明确,这些改进策略的提出和实践总体来说能够提高实验的效率,优化实验的效果,激发学生参与高中化学实验学习的热情和主动性。而之所以这样说,主要体现在以下几点。第一,实验策略的改进和优化,让学生能够更清晰地看到化学实验的效果,能够更好地帮助他们获得所学的化学知识,对所学的化学知识有更全面、深入的理解和掌握;第二,能够让学生看到、感受到化学的独特魅力,看到实验的神秘和精彩;第三,实验条件的改进和优化,能够让实验的效果更明显,反应速度更快,更便于学生操作和实践,而且能够让学生看到实验条件优化对化学实验操作的促进作用,这对于学生更好地开展化学实验,实现化学知识的探索和学习都有着很好的推动和促进作用。探究性实验教学的有效开展可以更好地促进高中化学课程改革的顺利进行,提高学生在化学学习中的参与性,使学生的主体潜能真正地被激发出来。因此,高中化学教师要积极开展教学实践探索,在实践当中积累经验教训,制订合理的探究性实验实施方案,促进学生化学实验水平和实验素养的有效提高,在不断的实验开展中总结出更加有效的探究性实验教学策略,提高高中化学教学的质量。当然,本文的研究还不够深入,给出的策略和方法不够面面俱到,在接下来开展相关研究活动时,笔者还会立足实际,继续探索此问题,继续为之贡献有效的力量。

参考文献:

[1]宋倩雯.高中化学演示实验教学现状调查与优化策略研究[D].武汉:华中师范大学,2016.

[2]冀小东.高中化学实验教学现状的调查分析与对策研究[D].开封:河南大学,2014.

[3]陈爱香.高中化学实验教学培养学生科学探究能力的研究[D].开封:河南大学,2014.

作者:李涯红 单位:云南省曲靖市陆良县第一中学

高中化学探究性实验教学的改进实践

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