高中化学实验教学改进与创新的策略研究
作者： 高小艳摘 要 在新课改的背景下，高中化学教师若想有效优化实验教学质量，需及时转变传统教学思维，增加学生的实验操作机会，激发他们的主观能动性，正视传统实验课中存在的教学观念、“制式实验”和教学评价等问题。通过创新教学理念，以学生为主体，开展课前预习以奠定实验基础，基于任务驱动强化分析推理能力，利用小组实验发展实践操作能力，引导学生联系生活强化生活实践能力，以及鼓励学生设计实验改变评价模式等方式，构建新的化学实验教学生态，从而不断发展学生的学科核心素养。
关键词 高中化学；实验教学；创新策略
中图分类号 G633.8
文献标识码 A
文章编号 2095-5995（2024）08-0058-03
近年来，随着我国素质教育的不断推进，高中化学实验教学在教师和学生中的重要性日益凸显。教师们开始意识到实验教学对学生综合素质的培养至关重要，因此他们积极探索创新的教学方式。这种趋势不仅促进了教学方法的更新，也推动了教学理念的转变。在当前的教学环境下，高中化学学科对学生提出了更高的要求，不仅要求他们掌握知识，更需要培养实验技能和自主探究能力。传统的实验教学方式已经不能满足这些需求，因此教师们需要改革和创新教学策略，使之更贴近学生的学习需求和发展特点。为此，本文基于高中化学实验教学中存在的问题，提出相应的改革创新思路。
一、高中化学实验教学中存在的问题
（一）缺乏现代化的实验教学观
部分高中化学教师仍然倾向于传统的理论教学，忽略了学生在课堂中的主体地位，导致他们对实验教学的重要性认识不足。这些教师在实验中未能积极引导学生发展实验技能，更多地侧重于知识传授，而非激发学生的学习兴趣和培养创新思维。另外，部分化学教师对实验教学的认知存在偏差，他们仅仅将实验课用作知识讲解的场所，或者仅仅组织学生进行有限的实验活动，而忽略了实验教学对学生综合素质培养的重要性。有些教师还会让学生在实验课中完成各种习题，不仅影响了他们的学习兴趣，也难以实现理想的教学目标［1］。
（二）“制式实验”问题
在高中化学实验教学中，“制式实验”问题日益突出，成为制约学生实践能力和创新思维发展的重要因素。实验教学作为化学教学的主要环节，教材中通常包含了大量与实验操作相关的内容和具体案例。这些案例的设计初衷是为师生提供明确的教学与实验认知范例。然而，许多教师却将这些“制式实验”视为唯一的教学依据，导致实验教学过程过于依赖这些固定的模式。这种现象使得教师在教学中往往将大量的实验资源投入对这些“制式实验”的讲解和演练上，而缺乏主动拓展课堂实验项目的意识。这不仅限制了学生的实验视野，也未能充分发挥实验教学的宏观指导作用和实验方法的实际操作价值。学生在面对新问题和新现象时，常常感到无所适从，无法有效开展实验设计，也不知该采用何种实验方法来解决实际问题。
（三）缺乏必要的科学教学评价模式
目前，许多教师依然采用以纸质评价和结果性评价为主的传统评价方式。这种模式主要关注学生的知识学习情况，而忽视了他们在实验过程中的实践操作能力和创新思维的培养。此外，教师在实验教学评价中往往未能将学生纳入实验教学评价主体，使得学生缺乏参与感评价意识，无法在评价中形成深刻的自我认知。这种单一的评价方式不仅限制了学生的全面发展，也难以反映其实际的实验能力和综合素质。
二、高中化学实验教学的改进与创新策略
（一）创新教学理念，以学生为主体
在新课程改革的背景下，高中化学实验教学亟须创新教学理念，以学生为主体，以激发学生的学习热情和实践能力。化学教师需要摒弃滞后的教学理念，转变为以学生为主体的教学模式。教师应充分认识到，学生在学习过程中的主动参与是提高学习效果的关键。通过有效的教学设计，教师可以将更多的课堂时间留给学生，减少单一的讲授，鼓励学生积极参与实验活动，实现“听、记”式学习向“思、做”式学习的转变［2］。这样的转变不仅能够提升学生的学习积极性，还能增强他们对化学知识的理解和应用能力。
在具体实施过程中，化学教师应结合高中生的实际情况和新课程标准的要求，科学安排理论与实践教学。合理分配师生在实验课中的时间占比，既要保留重难点的讲解内容，又要适当减少讲解时间，以便为学生提供更多亲自动手的机会。例如，教师在讲解Na、Mg和H2O的反应实验时，若只是让学生观看演示实验，并配合教师的讲解，虽然可以让学生初步了解实验结果，但对于实验步骤、所需仪器及反应原理的深入理解则显得不足。因此，教师应鼓励学生亲自操作实验，通过实践加深对化学反应的理解，从而深化对同周期元素及元素周期率变化的重要性认识。
（二）开展课前预习，奠定实验基础
在高中化学实验教学中，开展课前预习是奠定实验基础的重要策略。随着新课改的推进，教师面临着更新教学理念和目标的挑战，必须采用以学生为中心的现代化教学观念，将这一理念贯穿于课堂教学及学生的整个学习过程中。课前预习不仅能激发学生的学习兴趣，还能为实验活动的顺利开展打下坚实的基础。
为此，教师可以在实验教学开始前组织学生进行预习，有助于培养他们的自主学习能力和创新思维。通过有效的预习安排，教师可以设计一些有针对性的问题，促使学生在课前深入思考实验内容，形成对实验的初步认知。这种方法不仅能够提高学生的实验准备水平，还能增强他们在实验课上的参与感和主动性。
例如，教师在讲解金属钠性质时，可以安排与学生兴趣相符的递进式问题，让学生在预习中逐步探索金属钠的特性和应用：（1）在众多金属中，小刀可用于切割哪些金属？（2）金属钠作为金属，是否存在金属共有的特点？（3）用金属钠原料设计一个滴水成火实验。通过这些问题的引导，学生在预习过程中不仅能够查阅书本和网络资料，还能培养他们的探究能力，激发他们的探索欲望。
此外，课前预习还能够提高学生在实验课上的学习效率。通过预习，学生对实验的目的、流程和注意事项有了初步的了解，能够在实验中更有针对性地进行观察和操作。这样一来，课堂上教师与学生之间的互动会更加频繁，学生的参与度也会显著提高。教师应注意避免讲解枯燥乏味的内容，而是通过生动的案例和实际操作来吸引学生的注意力，从而构建高效的课堂环境［3］。
（三）基于任务驱动，强化分析推理能力
实验教学的目的不仅在于给予学生探究的机会，更重要的是培养他们的科学探究素养。以往在实验课中，化学教师通常会在实验开始前先让学生了解实验结果，过于强调实验结果，而忽略了培养学生的探究和思考能力。这种实验模式会影响学生的思考和分析能力，不利于他们形成化学核心素养。因此，在设计实验教学时，教师应以实验内容为基础，合理安排实验任务，通过任务驱动学生的学习，引导他们通过假设、分析、总结和归纳等方式，得出最终探究结果。
例如，在课堂中组织学生进行“离子反应”实验时，教师可以运用任务驱动教学，培养他们的分析推理能力。首先，教师可以设定《三国演义》中的情景，诸葛亮南征时，士兵误食“哑泉”导致出现变哑、腹痛等症状，然后据此设计如下实验探究任务：为什么人误食“哑泉”会引起腹痛、变哑等症状？“哑泉”主要由哪些成分构成？其与“安乐泉”中的氧发生化学反应的过程如何？在此过程中，学生通过查阅资料、实验探究、讨论交流等活动，逐步得出实验结论。与直接讲解实验结论相比，在这种实验教学设计下，学生通过收集资料、提出假设、验证探究等一系列活动，逐渐从低阶思维发展为高阶思维，从而提升他们的探究能力。［4］
（四）利用小组合作实验，发展实践操作能力
高中化学教师将小组合作教学法引入实验课中，可以促进生生互动，激发思维碰撞，从而提升学生的思维水平。学生通过质疑和讨论等活动得出最终结论，从而在合作探究发展思维能力和理解能力。
例如，在组织学生探究离子反应条件时，教师可以让学生采用分组合作学习法，先分发胶头滴管、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸铜等实验仪器和实验药品给各组，然后让他们进行实验操作。主要步骤如下：第一组学生要将2毫升氢氧化钠溶液混入2毫升CuSO4溶液中；第二组学生要将酚酞溶液滴加到2毫升NaOH溶液中，接着逐滴添加HCl；第三组学生需要将2毫升HCl添加到2毫升Na4CO3溶液中。每组选举一名代表负责观察和记录实验现象，并分别探讨溶液中可能出现的离子反应。第一组讨论得出反应过程会产生蓝色沉淀，且溶液颜色会慢慢变浅；第二组讨论出在反应过程中，溶液会先变红后褪色；第三组在观察实验的基础上发现有气泡产生。通过这样的实验过程，学生通过总结归纳，最终可以发现碱与水、盐与水、酸与水三者最终的离子反应条件。
（五）引导学生联系生活，强化生活实践能力
受传统教学模式和教学观等因素的影响，学生往往难以灵活运用课本上的实验理论，也未能思考其与实际生活的关系，误认为平时生活中用不到化学实验。因此，高中化学教师在新课改背景下，应重点培养学生对两者关系的正确认知，引导学生从化学的角度思考问题，提升对生活中化学现象的辨识能力，促使他们透过现象发现本质。
例如，教师可以引入自来水管和铁锹等生活常见物品，让学生观察和思考铁与水的生锈现象及其条件和原理，以激发他们的学习兴趣。然后，教师组织化学实验——铁及其化合物的性质，让学生在兴趣的驱使下了解铁及其化合物与氧化还原反应的知识、现象和原理，培养学生用化学实验解释生活现象的意识。此外，高中生需要记忆大量的化学公式，而此类内容距离他们而言较为遥远，容易令他们难免感到枯燥乏味。化学教师在实验课中通过分析常见的生活化学现象，使化学实验更贴近学生生活，不仅可以便于学生理解化学名词，也可以强化学生的生活实践能力［5］。例如，在沉淀法净化粗盐实验的实验中，学生需要了解过滤和蒸发等操作，并用化学沉淀法将钙离子等物质从粗盐中分离出来。教师可以引入做菜的场景，让学生联想到向菜中加盐的过程，盐溶解后会增加菜的咸度，并伴随蒸发反应。
（六）鼓励学生设计实验，改变评价模式
在新课改背景下，为了深化学生对实验原理和操作步骤的理解，奠定后续化学学习的基础，教师可以组织学生进行实验设计，鼓励学生主动参与其中，并提供必要的指导与评价。
首先，教师在实验设计环节应明确实验的要求、规则和目的。这一过程可以通过引导学生结合自身经验来掌握实验原理。例如，在气体制备实验为例，教师可以让学生研究气体反应的基本原理，进而确定所需的实验器材和试剂。在制取目标分别是SO2、NO2、C2H2和CO2及H2S时，分别可以免去启普发生器、H2SO4和氧化性酸，无须准备可以免去的仪器和药品；而若制取目标是SO2、C2H4，就要用到浓硫酸和温度计，必须在实验设计中写明不可或缺药品和仪器。
其次，教师应鼓励学生在确定药品和仪器后，设计相关的实验装置和具体的实验步骤。在这一环节，教师可以将评价权部分交给学生，使他们能够自主评估实验方案的科学性和合理性。教师应确保所有学生都积极参与，并主动验证方案设计的可行性。通过小组讨论或个人汇报的形式，学生能够相互交流意见，促进思维的碰撞与创新。这种自主评价的方式，不仅能增强学生的责任感，还能提高他们的批判性思维能力。
最后，在学生开始实验操作前，教师需要复核他们的设计方案和操作步骤，以确保其可行性和完整性。这一环节至关重要，因为它不仅能避免实验中的潜在错误，还能帮助学生在实践中反思和改进自己的设计。教师可以通过设置反馈机制，鼓励学生在实验后进行总结，反思实验过程中的成功与不足，从而促进他们对实验原理的深刻理解。
（高小艳，鄢陵县第一高级中学，河南 许昌 461200）
参考文献：
［1］ 徐祚寿.“科学探究与创新意识”在高中化学实验教学中的实践研究［J］.数理化解题研究，2023（30）：125-127.
［2］ 赵凤英.新高考背景下高中学生化学实验探究能力的培养策略［J］.天天爱科学（教学研究），2023（10）：46-48.
［3］ 甄彩丽.实验教学策略在高三化学一轮复习中的应用——以“铜与浓、稀硝酸反应的创新实验”在教学中的应用为例［J］.新课程导学，2023（28）：10-14.
［4］ 韦和.基于“科学探究与创新意识”的高中化学实验教学实践研究［J］.数理化解题研究，2023（27）：101-103.
［5］ 方建丽.基于项目化学习的高中化学教学实践——以“解密食品级添加剂（Na2SO3）”为例［J］.教学考试，2023（41）：18-22.
责任编辑：刘 源
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