淺析高中化學(xué)實驗教學(xué)的有效性

【摘

要】實驗?zāi)芰κ歉咧猩瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要體現(xiàn)，提升高中化學(xué)實驗教學(xué)的有效性，是高質(zhì)量推進高中化學(xué)教育工作的重要舉措之一，因此，該項教育工作應(yīng)受到教師的足夠重視。本文以“高中化學(xué)實驗教學(xué)有效性”為主題，先分析了當(dāng)前的教學(xué)現(xiàn)狀，再重點針對教學(xué)有效性的提升策略提出了建議。【關(guān)鍵詞】高中化學(xué)；實驗教學(xué)；有效性實驗是高中化學(xué)課程的重要組成部分，借助實驗教學(xué)，能夠幫助學(xué)生更加深刻理解化學(xué)原理，牢固掌握所學(xué)化學(xué)知識，因此，提升化學(xué)教學(xué)的有效性，是高中化學(xué)教師的工作重點。高中化學(xué)實驗教學(xué)成效會受多方面因素的影響，高中化學(xué)教師要采用行之有效的教學(xué)方法，對每個因素進行合理的把控，以此不斷提升化學(xué)實驗教學(xué)的有效性。一、教學(xué)現(xiàn)狀分析了解現(xiàn)狀，是進行教學(xué)優(yōu)化并提升教學(xué)有效性的重要前提。從當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，首先，很多高中化學(xué)教師的教學(xué)思維比較固化，在實驗教學(xué)過程中習(xí)慣性按照教材內(nèi)容按部就班進行講解，不注重對實驗教學(xué)流程進行主動改進和優(yōu)化，因此，化學(xué)實驗教學(xué)長期得不到改進，教學(xué)有效性長期得不到提升。其次，在高中實驗教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性有待進一步提升。在整個化學(xué)實驗課程中，教師會花費大量的時間進行理論知識及操作方法的講解，即使安排學(xué)生自主實驗，由于整個實驗流程及即將出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象都已被學(xué)生提前知曉，學(xué)生的實驗操作更像是走流程，因此，學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新能力在課堂上得不到發(fā)展，這并不利于高效課堂的構(gòu)建。二、提升高中化學(xué)實驗教學(xué)有效性的策略圍繞提升實驗教學(xué)有效性的目標(biāo)，并結(jié)合上述現(xiàn)狀，在高中實驗教學(xué)中可以從如下幾個方面入手。（一）做好實驗前的準(zhǔn)備工作在高中化學(xué)教學(xué)中，化學(xué)實驗的進行需要一定的設(shè)備支持，并且需要制訂相對完善的實驗方案，所以，為了保證實驗教學(xué)目的的達成并提升實驗教學(xué)的有效性，實驗前的準(zhǔn)備工作則顯得十分重要，這一方面的教學(xué)指導(dǎo)還能夠幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，確保實驗流程的完整性。具體而言，針對實驗活動的開展，首先要明確實驗主題，在實驗主題明確之后，則開展具體的實驗活動。在實驗之前，教師應(yīng)該進行必要的實驗說明，并且為學(xué)生安排相應(yīng)的實驗任務(wù)，使學(xué)生明確在每一個環(huán)節(jié)的操作。其次，針對某次實驗活動的開展，制訂詳細的實驗方案，方案的制訂應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的實際情況進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，對實驗中可能出現(xiàn)的問題和現(xiàn)象做好充分的預(yù)設(shè)，靈活引導(dǎo)學(xué)生探究并解決實際問題，以期達到最終效果。（二）完善實驗裝置在高中化學(xué)實驗教學(xué)中，教師要樹立改革意識和創(chuàng)新意識，可以指導(dǎo)學(xué)生對教材中原本的實驗裝置進行適當(dāng)?shù)母倪M和優(yōu)化，促使實驗操作更方便，以此提升化學(xué)實驗教學(xué)的有效性。以“鋁熱反應(yīng)”為例，若按照蘇教版化學(xué)必修2教材裝置進行實驗并不困難，但實驗時濾紙容易燒穿使藥品濺落，鎂條燃燒發(fā)出耀眼的白光傷害學(xué)生的眼睛，反應(yīng)時火星飛濺易損壞桌面，且需用鐵架臺固定，攜帶不便等，若改用蛋撻殼為鋁熱劑的盛裝容器，下面用裝有沙子的石英蒸發(fā)皿承接產(chǎn)物，改用含有乙醇的脫脂棉火柴頭作引燃劑，裝置下方鋪上濕抹布，可以有效解決上述問題（圖1），同時還可用銅片與銅絲承接鐵水，這既實現(xiàn)了產(chǎn)物的收集，方便用磁鐵檢驗生成的鐵塊，又模擬了鋁熱反應(yīng)的焊接應(yīng)用，實驗現(xiàn)象更加清晰直觀。改進后的裝置中，蛋撻殼形狀可調(diào)，只要稍加改變試劑用量，即可實現(xiàn)更微量化探究，方便設(shè)計成學(xué)生實驗，既可以提升學(xué)生的科學(xué)探究的能力，又可以讓學(xué)生感受鋁熱反應(yīng)的魅力，可以充分提升實驗教學(xué)的有效性。（三）改進實驗原理和方法另外，高中化學(xué)教師還可以改進實驗方法和原理，增強實驗效果。在高中化學(xué)實驗教學(xué)中，為了提升實驗效果，可以對實驗藥品進行選擇和原理改進。例如，在“氫氧化亞鐵的制備”中，氫氧化亞鐵的沉淀是白色，由于極易被氧化，直接將硫酸亞鐵溶液滴加到氫氧化鈉溶液中，基本觀察不到白色，只能觀察到灰綠色沉淀，而且長時間都是灰綠色物質(zhì)，最終的紅褐色物質(zhì)也需經(jīng)過較長時間才能顯現(xiàn)。這樣的課堂實驗就為氫氧化亞鐵的性質(zhì)描述教學(xué)造成了困難。為了解決這一問題，可改用硫酸亞鐵與碳酸氫鈉溶液進行氫氧化亞鐵的制備，實驗原理為Fe2++2HCO3-=Fe（OH）2↓+2CO2↑，反應(yīng)過程中生成的二氧化碳氣體可以促進溶解氧逸出，提供一個無氧的溶液環(huán)境，實際操作中將新配制的碳酸氫鈉溶液裝入試管（圖2），用石蠟油進行液封，將吸有碳酸氫鈉溶液的膠頭滴管伸入試管液面以下，利用離子的雙水解原理延長Fe（OH）2白色沉淀存在的時間，整個實驗簡單易操作，通過改進實驗原理讓學(xué)生高效的吸收化學(xué)知識。（四）科學(xué)開展探究式實驗教學(xué)高中化學(xué)教師要向?qū)W生傳遞正確的學(xué)習(xí)理念，即科學(xué)的發(fā)展本就是一個不斷探索的過程，科學(xué)的進步與不斷深入的探索存在密切的聯(lián)系，通過開展探究式實驗教學(xué)，能夠使學(xué)生在實驗課程中的學(xué)習(xí)主動得到充分顯現(xiàn)，使學(xué)生的學(xué)科思維得到鍛煉，促使學(xué)生在化學(xué)課中取得更大的學(xué)習(xí)收獲，這對提升化學(xué)實驗教學(xué)有效性會產(chǎn)生非常積極的影響。比如，在氨氣性質(zhì)的學(xué)習(xí)中，教師可以事先準(zhǔn)備好各裝有氨氣、二氧化碳氣體的圓底燒瓶，先為學(xué)生演示氨噴泉實驗，圍繞實驗現(xiàn)象，分析得出形成噴泉的原理。為了引導(dǎo)學(xué)生探究并鍛煉學(xué)生的思維能力和實驗操作能力，教師向?qū)W生提問：“如果將氨氣替換成二氧化碳，是否也能夠成功引發(fā)噴泉現(xiàn)象？”學(xué)生自主思考后，教師要求學(xué)生自主開展實驗驗證。學(xué)生進行實驗后發(fā)現(xiàn)，無法形成明顯的噴泉現(xiàn)象，對此，教師要求學(xué)生再次深入思考其中的原因，教師可以對學(xué)生進行適當(dāng)?shù)陌凳竞忘c撥，進而使學(xué)生意識到，二氧化碳雖然能溶于水，但是其溶解度不大，很難形成明顯的氣壓差，無法引發(fā)噴泉現(xiàn)象。教師再次提出問題：“如果將水替換成氫氧化鈉溶液是否會產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象？”再同樣要求學(xué)生通過自主探究來驗證。學(xué)生在經(jīng)過自主操作中會驚奇發(fā)現(xiàn)可以形成明顯噴泉現(xiàn)象，之后，教師則要求學(xué)生對上述實驗現(xiàn)象出現(xiàn)的原因進行分析，通過對比尋求答案。最后使學(xué)生認識到二氧化碳可以與氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，相當(dāng)于二氧化碳充分地被氫氧化鈉溶液吸收了，因此出現(xiàn)了噴泉現(xiàn)象。另外，高中化學(xué)教師可以安排學(xué)生以小組合作的方式定期開展實驗探究，前期先讓學(xué)生查找相關(guān)資料設(shè)計實驗方案去解決問題。教師要求學(xué)生以小組為單位進行相應(yīng)的實驗操作，在正式實驗操作之前，教師不必提前告知學(xué)生會出現(xiàn)哪些實驗現(xiàn)象。在整個操作中，教師要求組員在相互配合下自主組裝實驗裝置，整個實驗操作流程盡可能自己完成，如果遇到阻礙可以尋求教師的幫助，但化學(xué)教師更多是要對學(xué)生進行指點，切不可代勞。對實驗中出現(xiàn)各種現(xiàn)象，教師要求學(xué)生進行記錄，最后對照新課標(biāo)進行講解，檢驗所取得的實驗結(jié)果是否正確。如果實驗效果并不理想，化學(xué)教師要鼓勵各組學(xué)生對實驗失敗的原因進行相互交流和討論，根據(jù)自己的討論結(jié)果進行實驗驗證，直至成功?？紤]到各組學(xué)生在實驗失敗原因的分析過程中會存在一定的難度，化學(xué)教師要做好從旁暗示和指點。上述教學(xué)活動的安排為學(xué)生創(chuàng)造足夠的空間進行自主探究，使學(xué)生的思維能力、實驗操作能力、知識運用能力得到鍛煉和提升，隨著自主探究成果的顯現(xiàn)，使學(xué)生對化學(xué)知識產(chǎn)生更深刻的理解，這對高中化學(xué)實驗教學(xué)有效性的提升會產(chǎn)生非常積極的影響。（五）增加實驗的趣味性在高中化學(xué)實驗教學(xué)中，將趣味性元素引入其中，可以使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的樂趣，并增強其學(xué)習(xí)的主動性。比如，在原電池相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)，教師可以指導(dǎo)學(xué)生制作水果電池，并將制作的水果電池與音樂卡片進行結(jié)合，從而為原本枯燥的化學(xué)實驗增添樂趣。教師還可以將化學(xué)實驗運用到學(xué)生的生活中，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣。比如，在酸堿知識學(xué)習(xí)的過程中，教師向?qū)W生發(fā)放pH試紙，鼓勵學(xué)生用其檢驗日常生活中常見的水果、飲料、廚房調(diào)味劑、生活用水等進行酸堿度測試，查找各類物質(zhì)所含成分并進行分類記錄，進一步思考酸堿性存在差異的原因，為后續(xù)強弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解等重要知識的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，同時還能讓學(xué)生關(guān)注生命健康問題，對人類的酸性胃液而言，思考怎樣進食才能打造健康的生活這些問題。通過上述活動的安排，建立化學(xué)與生活間的聯(lián)系，這對提升實驗教學(xué)有效性也會產(chǎn)生一定的積極影響。（六）注重實驗微課堂的構(gòu)建微課堂指的是以短視頻為載體進行知識傳播的現(xiàn)代化教學(xué)模式，該模式是信息技術(shù)優(yōu)勢在高中化學(xué)實驗教學(xué)中的重要體現(xiàn)，對傳統(tǒng)教學(xué)模式的優(yōu)化具有促進作用。高中化學(xué)教師可以將化學(xué)實驗過程及相應(yīng)的知識講解錄制成短視頻并向?qū)W生家長發(fā)送，在周末或其他空余時間，學(xué)生可以對化學(xué)實驗教學(xué)視頻進行仔細觀看。相對于常規(guī)課堂上較快的學(xué)習(xí)節(jié)奏，在這一學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生不會受到時間上明顯的限制，因此可以對化學(xué)實驗的操作細節(jié)及教師講解的難點知識進行細致分析，可以將教學(xué)視頻進行隨時暫?；蛑貜?fù)播放，并對相關(guān)實驗操作要點及難點知識進行深入思考。上述學(xué)習(xí)方式能夠幫助學(xué)生更加全面地掌握化學(xué)實驗操作要點，并進一步理解難點知識，進而使學(xué)生取得更大的學(xué)習(xí)收獲。三、結(jié)束語綜上所述，提升高中化學(xué)實驗教學(xué)的有效性有著非常深遠的影響，高中化學(xué)教師要對當(dāng)前的教學(xué)