實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析——高中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

張?jiān)骑w

【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)是一個非常重要的組成部分。高中化學(xué)教材中的理論知識基本上都是通過實(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)教育改革的重要對象。因此，在實(shí)際教學(xué)中，教師需要結(jié)合學(xué)生的個性特點(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)存在的問題

從現(xiàn)階段高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況來看，大部分教師都是指引學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程讀懂和理解即可，用講實(shí)驗(yàn)的形式代替演示實(shí)驗(yàn)[1]。并且，部分教師通過對多媒體設(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)生對化學(xué)進(jìn)行接觸和認(rèn)識的關(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)中能簡化就簡化，能忽略就忽略，使得化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價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，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量的還原鐵粉，經(jīng)過一段時間后，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)生對實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究能力。

圖1

（二）指引學(xué)生對驗(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)生對已經(jīng)掌握的化學(xué)知識和技巧進(jìn)行應(yīng)用，對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行自主設(shè)計(jì)，對化學(xué)學(xué)習(xí)過程中遇到的難題進(jìn)行解決[3]。在該過程中，學(xué)生會感受到成功的喜悅，進(jìn)而對實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)更加感興趣，有效提升積極主動性。此外，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師可以有效提升學(xué)生的動手動腦能力和創(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)過程中，學(xué)生通過假設(shè)、測定、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)，對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行系統(tǒng)性的規(guī)劃。其次，對實(shí)驗(yàn)的合理性進(jìn)行論證。再次，反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并對方案進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。例如，在檢驗(yàn)Fe2+、Fe3+時，先分析Fe2+、Fe3+的性質(zhì)，然后對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行合理挑選，最終對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)生對廢物進(jìn)行利用，對一次性注射器、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，但是通過對原因的查明，不斷改進(jìn)，最終獲得成功。在實(shí)驗(yàn)過程中，因?yàn)槊總€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，教師對學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比和分析，分析每個方案的優(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]。在該過程中，需要注重設(shè)置問題環(huán)節(jié)，堅(jiān)持適宜性、梯度性、啟發(fā)性等原則。其中，適宜性主要指問題的難度要適中，面對全體學(xué)生，使其積極主動地解答問題，使課堂氛圍更加活躍;梯度性，主要是指從簡到難，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)問題，才可以使學(xué)生在合理問題的引導(dǎo)下更好地對實(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。

例如在講解過氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時，教師可以為學(xué)生設(shè)計(jì)以下問題：在實(shí)驗(yàn)過程中，對過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？在問題的引導(dǎo)下，學(xué)生會進(jìn)行深入思考，并積極主動地完成實(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)生對實(shí)驗(yàn)過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)生可以積極主動地對問題進(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，教師在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)之前對學(xué)生進(jìn)行提問：“在實(shí)驗(yàn)中利用氨氣為什么會引發(fā)噴泉？如果把氨氣換成氯化氫，是否還會出現(xiàn)噴泉？在實(shí)驗(yàn)中，為什么氨氣會產(chǎn)生紅色噴泉？”在問題的引導(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)。通過動手實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會對氨氣和氯化氫氣體反應(yīng)的原理和過程有一個更加深入的理解，對氨氣的性質(zhì)進(jìn)行掌握，對噴泉原理加深理解，進(jìn)而有效提升探究能力和操作能力。

四、結(jié)束語

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，教師需要對當(dāng)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在的問題進(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)知識滲透給學(xué)生，進(jìn)而對學(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)生的探究意識和綜合素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

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