如何在高中化学实验教学中进行有效创新
作者: 单月华【摘要】化学实验是高中化学教学中的重要一环,强调培养高中生的动手能力,帮助他们顺利消化化学知识,提升课堂教学效率,完成化学教学目标。创新化学实验设计、优化实验内容,是当下化学教学的重点。就目前高中化学课堂教学现状而言,部分教师虽已经尝试创新,但课堂氛围仍旧枯燥单调,学生活力不足、兴趣有限,制约了高效课堂的建设。为有效提升高中化学课堂教学质量,文章就如何创新化学实验教学、活跃课堂氛围,提出几点策略。
【关键词】高中化学;实验设计;创新;教学策略
高中化学具有晦涩、深奥、抽象的显著特点。学生必须“吃”透化学知识点,掌握其本质,提升学习技能,才能顺利完成学习目标。在高中化学教学中,教师积极组织学生开展化学实验活动可以帮助他们进一步消化化学知识,强化学习目标。当下化学教师要做的就是,创新化学实验教学,设计多样化实验方式,让高中生对化学产生浓厚的兴趣,乐于对化学知识进行有效探索,提升化学核心素养。
笔者将从培养学生兴趣、创新教学方式、发挥学生主观能动性等方面出发,阐述如何在高中化学实验教学中进行有效创新。
一、联系生活实际,引入趣味实验
学问必须合乎自己的兴趣,方可得益。兴趣对于个体发展具有非常重要的作用,学习化学时也是如此。学生如果以兴趣为指引去学习,学习效果甚至可以事半功倍。高中化学不论是理论知识还是化学实验,都存在复杂、深奥、抽象、不易理解的特点,这让一部分高中生在学习过程中产生恐惧、烦闷、苦恼的情绪,严重的还会影响学习成绩。为有效解决这一困境,教师必须要通过教学手段弱化学生理解化学知识的难度。比如,教师可以将化学教学与实际生活相联系,创新化学实验方式,引入趣味实验,激发学生好奇心,让学生逐步提高对化学的学习兴趣,积极面对化学课堂,逐步解决化学难题,掌握知识点。
如,学习氧化还原反应时,由于这个内容较为抽象、复杂,许多学生无法全面理解其中的理论知识,学起来较为吃力。化学教师如果一味输出知识,进行“灌水式”教学,不考虑学生感受,只会加大学生的学习难度,导致部分学生产生消极情绪,无法积极投入课堂之中。为缓解学生的学习压力,让化学学习变得更加轻松,化学教师可以在课前借助有趣的化学实验,提升学生对这一部分化学知识的好奇心,再进入下个阶段的教学活动。开课之始,教师可以准备一盏酒精灯,对学生提问:“同学们,有什么办法可以将我眼前的酒精灯点燃呢?”基于多年的生活常识,学生们给出答案:用打火机、火柴等。答案不谋而合,都是借助明火装置点燃酒精灯。听完学生的回答后,教师先不急于总结,而是亲自操作实验,即拿出一根玻璃棒,分别在浓硫酸和高锰酸钾的瓶子里面蘸取少量试剂混合后,与酒精灯灯芯直接接触,瞬间,酒精灯燃烧起来。这一现象完全突破学生的生活常识,对于学生而言,是一次新奇的实验活动,让他们的内心充满了疑惑:为什么酒精灯会被点燃,日常点火不都需要借助打火机或者火柴等明火吗?学生的好奇心被勾起,内心充满了探索答案的意愿。此时,教师再总结这一实验原理,学生就会对该实验产生深刻印象,进而更好地投入课堂,有效掌握其中的化学概念与知识点,顺利完成本课学习任务。
二、借助信息技术,模拟实验活动
高中化学不只是化学教材上平面的知识点和符号,还是与生活、与自然的有效碰撞。学生学习化学,不仅仅是学习书本知识,还需借助化学实验,进一步强化所学内容,进一步提升自身的探究能力、实验水平、创新能力,培养学科综合素养。但是,在当前的高中化学实验教学中,因为条件的限制,学生难以实际动手操作部分化学实验,无法亲历和观察实验过程。为此,教师可借助信息技术,模拟实验场景,让学生可以看见化学反应发生的过程,提升其实验能力与思考能力。
例如,教学糖类的相关知识时,教师可以设计问题:“葡萄糖属于什么性质,可以和银氨发生反应吗?”经过前期的学习,学生已经知道葡萄糖是一种醛糖,就会顺着教师的问题去思索其性质。之后,教师利用多媒体展现葡萄糖与银氨在不同条件下的反应情况,帮助学生解决问题,了解葡萄糖溶液与银氨溶液在水浴加热的情况下能发生反应,并析出银。之后,教师可以继续提问引导学生思考:“我们都知道,葡萄糖有还原性,那么果糖呢?”教师依据问题带领学生对糖类进行深入探究,并借助信息技术,模拟或展现化学实验,帮助学生进行分析与探索,寻找问题的答案。这一过程能提升学生探究能力,强化学生核心素养。
三、鼓励自主探究,发挥学生主观能动性
被动式的学习不利于学生的全面成长[1],唯有主动探究,方能促进学生更好地发展。因此,教师要更新教学理念,放下主导者的身份,尊重学生的主体地位,将课堂归还给学生,让学生有自主探索的空间,完成对知识的有效理解。教师在设计化学实验时,要考虑学生的感受,不要以强势的姿态“霸占”课堂,而要与学生站在同一位置上,一起探索化学知识,明确各个物质之间的联系,发现化学规律,顺利掌握学习重点。
例如,在教学生如何鉴定混合气体时,教师可以鼓励学生依据所学的基础知识展开设想,自行设计实验步骤,让学生选择和同桌合作,或自己实验,或寻求更多同伴进行小组实验。这样,学生会调动所学知识,发散思维,主动进行思考,进而提升自身的学习能力。学生根据设计方案开展化学实验时,教师可以在旁边观察,无须主动参与。当学生在实验过程中发现困难并向教师求助时,教师可以以引导者的身份为学生提供帮助,引导学生发现问题,为学生指明方向,优化实验步骤,提升效率。对于学生而言,不论是个人实验还是小组实验,都是一次不小的考验。尤其是在素质教育的背景下,积极主动的探索能激发学生的主观能动性,培养学生的思维能力,锻炼他们的动手能力、管理意识、合作能力、团队精神等,是化学教师必须注重的教学环节。
四、创设问题情境,培养探究意识
教师在课堂中提出问题不仅可以让学生进行思考,提升其专注力,还可以考查学生对所学知识的掌握情况。在化学实验教学过程中,教师更要善用问题。在课前创设问题情境,可以提升学生的好奇心,不动声色地把学生引入课堂中,让他们主动去探究;在实验的过程中,以问题为引导,可以让学生逐步掌握关键知识点,顺利把握学习目标。在创设问题情境时,教师必须要以学生为基础,充分考虑学生的实际情况,同时还要尊重教材内容,遵循教学目标,尽量设计一些学生感兴趣的问题,以引发学生共鸣。这样,学生才会有更强的意愿主动去开展化学实验。教师创设的问题难度不宜过高,也不能太过简单,应保持问题的引导性与探究性,让学生的化学实验仿佛有明灯指引,一步一步前进,最终找到正确答案,顺利解决问题,达成教学目标。教师在创设问题情境时还应与生活相联系,尽可能的弱化高中化学的难度,让学生感受解决化学问题的乐趣,发现化学实验的魅力,从而更快乐地投入化学课堂中。
比如,在学习食物中的铁元素的相关知识时,化学教师就可以创设问题情境,引导学生开展化学实验,完成对食物中的铁元素的探索。教师可以提问:“同学们,本节课我们学习的是食物中的铁元素。铁元素储藏在多种食物之中,用途广泛,对人体十分有益。今天,老师特意去超市,购买了菠菜,你们猜一猜,这里面有铁元素吗,如果有,你们如何通过化学实验证明铁元素的存在?”提出这个问题的目的是让学生思考,如何通过化学实验检验菠菜中的铁元素。为提高学生的实验质量,化学教师可让学生以小组为单位进行合作实验。而后,化学教师将自己手中的菠菜分发给各个小组,并提出问题进行引导:“请同学们思考,如何提取菠菜中的铁元素,在实验的过程中必须添加哪些化学材料,什么化学材料会和铁元素产生反应,呈现出较强的对比,在实验时,需要注意哪些问题?”化学教师的这些问题在一定程度能让学生获取设计实验的重点信息。而经过之前的学习,学生基本掌握了相关的化学公式,学习能力强的学生,甚至已经有较为清晰的实验思路,能带领小组成员进行实验。这个实验具有较强的逻辑性,是较为合理的化学实验。在观察学生进行实验的同时,化学教师还需及时提醒操作不当的小组,帮助他们修正实验过程,顺利完成化学实验,最终证明菠菜中的确存在铁元素。在学生完成实验以后,教师可以继续通过提问带领他们进行实验反思,如提问:“同学们,通过这次化学实验操作,你们掌握了哪些知识,化学知识与日常生活有哪些联系,铁元素对我们的身体有哪些积极作用?”学生紧跟化学教师的问题进行思考和讨论,最后做出总结:通过实验,我们可以知道菠菜中具有铁元素,人们食用菠菜能够补铁,但是亚铁离子非常容易被氧化,因此,在购买菠菜时,要挑选新鲜菠菜;铁元素在日常生活中十分常见,不仅仅存在于菠菜之中,还存在于其他食物之中。这样通过问题情境引导化学实验的教学方式,能让学生目标明确地去探究,更好地完成学习目标。
五、注重评价反馈,提升综合素养
开展化学实验的过程,是师生良好互动与交流的过程。学生在化学实验中遇到困难时,教师要给予鼓励与表扬,而不是进行言语打击;结束实验后,教师要针对学生在实验中的表现,及时进行评价,帮助学生发现自身的不足与优势,促进学生的全面发展。一些学生因基础知识不牢固,在学习化学知识时处于弱势地位,这类学生若是没有得到教师的适当引导,就有可能因为负面情绪降低对学习的热情。因此,教师在教学中要时常关注学生的心理发展状况,掌握学生的学习动态,和学生进行良好的沟通,帮助他们消减学习化学知识的过程中出现的不良情绪,让他们更为积极乐观地进行化学学习。
例如,在学习铜和浓硝酸的化学反应时,因为这一实验并不复杂,学生可以依据已学知识快速开展化学实验,明确相关化学公式。但是稀硝酸与铜发生化学反应时,会生成一氧化氮,污染空气。为了解决这个问题,教师可以鼓励与引导学生思考如何优化实验步骤,实现绿色实验。学生在教师的引导下顺利改进实验,完成课程目标后,教师可以针对学生的表现进行肯定与赞扬,一方面是增强学生学习化学的信心,鼓励他们在以后的化学实验中学会思考;另一方面是向学生输出绿色化学实验的思想,让学生提升环保意识,爱护环境。在化学实验教学中,教师多给予学生正面的评价,可以有效提升学生的学习热情,但是评价必须具有针对性,不可泛泛而谈,否则将无法发挥作用。同时,教师还可以鼓励学生对教学与教师进行评价,以便教师调整教学策略。学生和学生之间,也可以进行互相评价,以不断修正自身不足,共同进步。
结语
在高中化学教育体系中,化学实验的重要性不言而喻,化学教师应该基于素质教育的理念培养学生的化学核心素养,促进学生全面发展。化学教师还应在课堂中设计丰富多彩的实验活动,创新实验形式,发挥化学实验的重要价值,让学生在实验之中,吸收化学知识,消化化学知识,掌握化学知识,让学生深入化学世界之中,了解化学之美好,爱上化学,从而提升学习效率。
【参考文献】
叶萍. 高中化学实验教育教学功能的开发与应用研究[J]. 科学咨询,2021(03):289.