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【摘要】在新課改背景下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,指引學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析,不僅順應(yīng)了高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革要求,而且可以有效提升教學(xué)質(zhì)量和水平。文章針對(duì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析——高中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究進(jìn)行了深入分析,希望可以有效提升學(xué)生的化學(xué)綜合素養(yǎng)和能力,為學(xué)生以后的化學(xué)學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析;高中化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)
一、引言
在高中化學(xué)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)非常重要的組成部分。高中化學(xué)教材中的理論知識(shí)基本上都是通過(guò)實(shí)踐論證以后得出的結(jié)論。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師需要指引學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析,這樣可以有效提升教學(xué)質(zhì)量和水平,而且可以有效提升學(xué)生的探究能力和驗(yàn)證分析能力等等。在高中教育體系中,化學(xué)屬于重要的組成部分,也是素質(zhì)教育改革的重要對(duì)象。因此,在實(shí)際教學(xué)中,教師需要結(jié)合學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)和學(xué)習(xí)情況,指引學(xué)生進(jìn)行合理科學(xué)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析,進(jìn)而有效提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和水平,為學(xué)生以后的化學(xué)學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
二、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題
從現(xiàn)階段高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況來(lái)看,大部分教師都是指引學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程讀懂和理解即可,用講實(shí)驗(yàn)的形式代替演示實(shí)驗(yàn)[1]。并且,部分教師通過(guò)對(duì)多媒體設(shè)備的應(yīng)用,把實(shí)驗(yàn)課轉(zhuǎn)變成為多媒體課件演示課程。這樣的教學(xué)模式盡管可以使實(shí)驗(yàn)消耗大大降低,但是很難提升學(xué)生的動(dòng)手能力,僅僅適合用在補(bǔ)充和擴(kuò)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)中。實(shí)際上,高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生對(duì)化學(xué)進(jìn)行接觸和認(rèn)識(shí)的關(guān)鍵途徑,也是學(xué)生進(jìn)行探究驗(yàn)證的基礎(chǔ)。但是,目前大部分教師沒有給予化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)足夠的重視,導(dǎo)致化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果很難得到提升,進(jìn)而阻礙了學(xué)生各方面能力的發(fā)展。此外,受到應(yīng)試教育的影響,大部分教師要求學(xué)生多練習(xí),備戰(zhàn)高考,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能簡(jiǎn)化就簡(jiǎn)化,能忽略就忽略,使得化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值和意義難以充分體現(xiàn),阻礙了學(xué)生思維能力和化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究能力的發(fā)展。
三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析——高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略
(一)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行不斷改進(jìn)
高中化學(xué)教材中的內(nèi)容都是由多名專家經(jīng)過(guò)反復(fù)挑選和驗(yàn)證的,具有較強(qiáng)的代表性,在實(shí)驗(yàn)的安排、新課的導(dǎo)入和重難點(diǎn)內(nèi)容的突破上都具有較為重要的意義,并且教材內(nèi)容對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)水平、操作能力的提升有著重要的作用[2]。但是,在以往的高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不管是在實(shí)驗(yàn)裝置方面還是在操作方面,都存在一定的問(wèn)題,并且部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象難以用肉眼捕捉,有些實(shí)驗(yàn)材料很難獲得,有的實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生一些有毒的氣體。在這樣的情況下,教師需要利用有限的實(shí)驗(yàn)條件,大膽改革教材中的化學(xué)實(shí)驗(yàn),提升實(shí)驗(yàn)的實(shí)效性。
例如在氫氧化亞鐵的制取實(shí)驗(yàn)中,其中涉及制取硫酸亞鐵溶液,盡管教師會(huì)準(zhǔn)備綠礬,但是綠礬中Fe2+極易被空氣中的氧氣氧化為Fe3+。這時(shí),教師可以指引學(xué)生進(jìn)行分析和驗(yàn)證,不直接使用綠礬,用圖1所示裝置在稀硫酸溶液中加入過(guò)量的還原鐵粉,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,可以得到硫酸亞鐵溶液。然后關(guān)閉活塞,利用硫酸亞鐵溶液進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。這樣不僅可以提升學(xué)生的創(chuàng)新能力,而且可以有效提升學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究能力。
圖1
(二)指引學(xué)生對(duì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)
在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師可以指引學(xué)生對(duì)已經(jīng)掌握的化學(xué)知識(shí)和技巧進(jìn)行應(yīng)用,對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行自主設(shè)計(jì),對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的難題進(jìn)行解決[3]。在該過(guò)程中,學(xué)生會(huì)感受到成功的喜悅,進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)更加感興趣,有效提升積極主動(dòng)性。此外,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,教師可以有效提升學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力和創(chuàng)新思維能力,不僅滿足了素質(zhì)教育的需求,而且可以使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的態(tài)度。在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生通過(guò)假設(shè)、測(cè)定、觀察、控制、邏輯思維等手段進(jìn)行驗(yàn)證分析,進(jìn)而可以對(duì)科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法以及創(chuàng)造能力進(jìn)行了解。
例如,教師可以指引學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。首先,教師指引學(xué)生對(duì)適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題進(jìn)行選擇和大膽設(shè)計(jì),對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行系統(tǒng)性的規(guī)劃。其次,對(duì)實(shí)驗(yàn)的合理性進(jìn)行論證。再次,反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并對(duì)方案進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。例如,在檢驗(yàn)Fe2+、Fe3+時(shí),先分析Fe2+、Fe3+的性質(zhì),然后對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行合理挑選,最終對(duì)Fe2+、Fe3+混合溶液進(jìn)行驗(yàn)證設(shè)計(jì)檢驗(yàn),既含F(xiàn)e2+又含F(xiàn)e3+。在該過(guò)程中,學(xué)生的各方面能力都可以得到顯著提升,尤其是驗(yàn)證分析和推理能力。
(三)指引學(xué)生進(jìn)行家庭化學(xué)實(shí)驗(yàn)
在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師可以指引學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行一些家庭實(shí)驗(yàn),以補(bǔ)充和延伸課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)[4]。在家庭實(shí)驗(yàn)中,教師可以指引學(xué)生對(duì)廢物進(jìn)行利用,對(duì)一次性注射器、玻璃瓶、塑料飲料瓶等進(jìn)行收集,把蛋殼作為碳酸鹽,把食醋作為酸等。在家庭實(shí)驗(yàn)中,可以使學(xué)生從不同角度、層面、思維空間入手,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì),不僅可以有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神和思維能力,而且可以有效提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。
例如,在講解測(cè)定空氣中氧氣含量的方法之后,教師可以給學(xué)生布置一項(xiàng)作業(yè),要求學(xué)生利用實(shí)際生活中的廢棄材料進(jìn)行一些家庭小實(shí)驗(yàn),對(duì)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)含量約為20%進(jìn)行驗(yàn)證,并分析和總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生們把水杯當(dāng)作鐘罩,把臉盆當(dāng)作水槽,把蠟燭當(dāng)作紅磷,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。有的學(xué)生實(shí)驗(yàn)雖然失敗了,但是通過(guò)對(duì)原因的查明,不斷改進(jìn),最終獲得成功。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,因?yàn)槊總€(gè)學(xué)生的思維方式存在一定的差異,所以選擇的實(shí)驗(yàn)器材、方案也存在一定的差異。最后,教師對(duì)學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比和分析,分析每個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑的精神。
(四)充分利用探索式教學(xué)方法
在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師想要有效指引學(xué)生進(jìn)行驗(yàn)證分析,可以充分利用探究式的教學(xué)方法[5]。在該過(guò)程中,需要注重設(shè)置問(wèn)題環(huán)節(jié),堅(jiān)持適宜性、梯度性、啟發(fā)性等原則。其中,適宜性主要指問(wèn)題的難度要適中,面對(duì)全體學(xué)生,使其積極主動(dòng)地解答問(wèn)題,使課堂氛圍更加活躍;梯度性,主要是指從簡(jiǎn)到難,從淺入深,逐漸激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;啟發(fā)性,主要是指問(wèn)題要具備目的性,使學(xué)生可以有效思考,提升探究能力。只有這樣設(shè)計(jì)問(wèn)題,才可以使學(xué)生在合理問(wèn)題的引導(dǎo)下更好地對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證分析,進(jìn)而有效提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效率,提升學(xué)生的探究能力和驗(yàn)證分析能力。
例如在講解過(guò)氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可以為學(xué)生設(shè)計(jì)以下問(wèn)題:在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,對(duì)過(guò)氧化鈉的純度是否有要求?要驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)成果,關(guān)鍵在于什么?怎樣檢驗(yàn)氧氣?在問(wèn)題的引導(dǎo)下,學(xué)生會(huì)進(jìn)行深入思考,并積極主動(dòng)地完成實(shí)驗(yàn)。
(五)充分利用演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,演示實(shí)驗(yàn)是教師經(jīng)常運(yùn)用到的一種方式。演示實(shí)驗(yàn)主要是指在學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)之前,教師把實(shí)驗(yàn)流程演示給學(xué)生觀察,使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意的操作和事項(xiàng)進(jìn)行了解[6]。在演示實(shí)驗(yàn)中,教師需要堅(jiān)持趣味性和實(shí)用性的原則。趣味性,主要是指激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和好奇心理,使學(xué)生可以積極主動(dòng)地對(duì)問(wèn)題進(jìn)行思考,進(jìn)而自主進(jìn)行探索與驗(yàn)證;實(shí)用性,主要是指教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容對(duì)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì),并根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,保證演示實(shí)驗(yàn)可以啟發(fā)學(xué)生。
例如,在講解氨氣和氯化氫氣體反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),教師在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)之前對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn):“在實(shí)驗(yàn)中利用氨氣為什么會(huì)引發(fā)噴泉?如果把氨氣換成氯化氫,是否還會(huì)出現(xiàn)噴泉?在實(shí)驗(yàn)中,為什么氨氣會(huì)產(chǎn)生紅色噴泉?”在問(wèn)題的引導(dǎo)下,學(xué)生可以掌握該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。緊接著,教師指引學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)。通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn),學(xué)生會(huì)對(duì)氨氣和氯化氫氣體反應(yīng)的原理和過(guò)程有一個(gè)更加深入的理解,對(duì)氨氣的性質(zhì)進(jìn)行掌握,對(duì)噴泉原理加深理解,進(jìn)而有效提升探究能力和操作能力。
四、結(jié)束語(yǔ)
總而言之,在新課改背景下,在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中指引學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析是非常重要的,不僅可以促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)和綜合能力的發(fā)展,而且可以有效提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和水平。因此,在實(shí)際教學(xué)中,教師需要對(duì)當(dāng)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行解釋,并根據(jù)實(shí)際情況,運(yùn)用合理有效的手段,不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué),指引學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師可以把基礎(chǔ)知識(shí)滲透給學(xué)生,進(jìn)而對(duì)學(xué)生的化學(xué)思維進(jìn)行不斷優(yōu)化,或者組織學(xué)生進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí),以小組的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析,提升學(xué)生的探究意識(shí)和綜合素養(yǎng)。
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