高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新優(yōu)化策略研究

李業(yè)貴

摘 要：《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》等文件的提出，為當(dāng)今教師教學(xué)工作開展提出了新的要求與目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)學(xué)科的重要組成部分，能夠幫助學(xué)生更好地理解物質(zhì)性質(zhì)及轉(zhuǎn)化規(guī)律，并由此建立科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膬r(jià)值觀念。然而就目前來看，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍存在一定程度上的不足，如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一、學(xué)生自主思考不足等，使得教學(xué)成效難以達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)?；诖?，本文圍繞高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)展開研究，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式兩方面提出具體優(yōu)化策略，提升課堂溫度，完善教學(xué)形態(tài)，以此增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)，促進(jìn)其化學(xué)素養(yǎng)的個(gè)性化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；策略研究

新教育背景下，聚焦核心素養(yǎng)，構(gòu)建品質(zhì)課堂已成為高中教育工作者開展教學(xué)的重要課題?；瘜W(xué)作為一門自然學(xué)科，以物質(zhì)構(gòu)成、物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)運(yùn)用為核心，旨在幫助學(xué)生明確事物的本質(zhì)及發(fā)展規(guī)律，由此樹立正確的化學(xué)觀念，促進(jìn)身心健康成長。實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，其綜合性比較強(qiáng)，且實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐的有機(jī)整合，不僅便于學(xué)生掌握化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，而且也有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力與創(chuàng)新能力，對(duì)于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展有促進(jìn)作用。對(duì)此，本文將從以下幾個(gè)方面展開論述，以期為廣大學(xué)者后續(xù)教學(xué)工作開展提供些許參考。

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值分析

（一）使化學(xué)教學(xué)更具趣味性

從以往的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來看，學(xué)生對(duì)于教師的依賴性較強(qiáng)，不利于深化理解學(xué)科知識(shí)，學(xué)生課堂參與度的不足也從一定程度上影響了教學(xué)成效。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)⒊橄蟮闹R(shí)直觀化展現(xiàn)于學(xué)生，降低學(xué)生理解難度的同時(shí)，使其主動(dòng)參與到思考、探究活動(dòng)中，聚焦實(shí)驗(yàn)流程，分析操作重點(diǎn)，梳理知識(shí)難點(diǎn)，逐步突破實(shí)驗(yàn)困境，更好地把握實(shí)驗(yàn)主題，促進(jìn)學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力提升。

（二）幫助學(xué)生總結(jié)重難點(diǎn)知識(shí)

從一定程度上看，化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲怀鰧?shí)驗(yàn)要點(diǎn)，便于學(xué)生突破重難點(diǎn)知識(shí)，把握學(xué)習(xí)要領(lǐng)，同時(shí)也有利于提升學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)效率，幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)難關(guān)。以往的學(xué)習(xí)模式下，部分學(xué)生往往通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論，不利于深化對(duì)實(shí)驗(yàn)主題的理解，而且也容易陷入實(shí)驗(yàn)困境，不利于把握實(shí)驗(yàn)主旨[1]。針對(duì)這一情況，教師可進(jìn)一步改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，通過問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，逐步探索知識(shí)結(jié)論，構(gòu)建完整的知識(shí)框架。

（三）促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的綜合化發(fā)展

實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)教學(xué)工作開展的重點(diǎn)，在一定程度上推動(dòng)了理論和實(shí)踐教學(xué)的深度融合。高中化學(xué)教師要以學(xué)生發(fā)展為根本，立足核心素養(yǎng)，明確新課改的新要求、新目標(biāo)，開展多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中掌握知識(shí)運(yùn)用的能力，在實(shí)驗(yàn)中深化知識(shí)，跳出機(jī)械背誦的學(xué)習(xí)“怪圈”，從而促進(jìn)自身實(shí)驗(yàn)操作能力和知識(shí)運(yùn)用能力的個(gè)性化發(fā)展。

二、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問題

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式單一

我們都知道，興趣是學(xué)生的良師益友和不竭動(dòng)力，這點(diǎn)同樣適用于高中生。他們只有在濃厚興趣的驅(qū)使下，才會(huì)以更飽滿和更熱情的姿態(tài)投入學(xué)習(xí)中來，進(jìn)而獲得更多學(xué)習(xí)收益。然而受傳統(tǒng)應(yīng)試教育思維的束縛，多數(shù)教師常常采用“知識(shí)講解+實(shí)驗(yàn)示范鞏固+階段練習(xí)”的方式幫助學(xué)生記憶，這種模式下雖然能保證學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的記憶，但方式的單一極易影響學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，甚至出現(xiàn)“認(rèn)知困境”的現(xiàn)象，影響教學(xué)工作育人任務(wù)的落實(shí)。

（二）實(shí)驗(yàn)過程不甚合理

帶領(lǐng)學(xué)生深入思考，促進(jìn)他們積極求索是落實(shí)核心素養(yǎng)教育的必要途徑。然而，當(dāng)前部分教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中沒能做到有效的思維引導(dǎo)教育，使得課堂呈現(xiàn)出一種“教師臺(tái)上講授，學(xué)生被動(dòng)聆聽”的局面，這顯然是不利于學(xué)生思維意識(shí)、創(chuàng)新能力以及化學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的，加之部分學(xué)校教育資源有限，難以滿足每位學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的需求，使得多數(shù)學(xué)生?；ㄙM(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的消化，而這也在一定程度上影響了教學(xué)成效。

（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在誤差

目前來看，部分教師多以“教學(xué)結(jié)論”作為課堂重點(diǎn)展開教學(xué)工作，一方面，當(dāng)下高中生正面臨升學(xué)、發(fā)展等多方面的壓力，聚焦“知識(shí)直授”的教學(xué)工作能夠有效提高學(xué)生考試得分率，使其升學(xué)得到相應(yīng)的保障；另一方面，課時(shí)安排有限，教學(xué)任務(wù)繁重，教師很難抽出時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，多采用“模仿式”教學(xué)模式，即讓學(xué)生按照書本教材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，所得現(xiàn)象與教材描述大致相同即為實(shí)驗(yàn)成功，而實(shí)驗(yàn)材料的選擇、用量配比、反應(yīng)過程等數(shù)據(jù)存在誤差，學(xué)生難以從中收獲新的知識(shí)，而這也在一定程度上限制了自身科學(xué)探究思維的發(fā)展。

三、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的對(duì)策

（一）豐富授課模式，激發(fā)學(xué)生興趣

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了進(jìn)一步提升教學(xué)效果，教師有必要將趣味實(shí)驗(yàn)引入課堂中來，從而讓學(xué)生能夠更加深刻地體悟到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力與內(nèi)涵，激起他們的學(xué)習(xí)興趣，保證其學(xué)習(xí)收益。

以“氧化性、還原性”這一知識(shí)點(diǎn)為例，開展教學(xué)時(shí)，教師可為學(xué)生展示活潑金屬，如鉀、鈉、銫、銣等，并設(shè)計(jì)“水點(diǎn)燈”的趣味實(shí)驗(yàn)，即借助活潑金屬的強(qiáng)氧化性，遇水釋放大量熱量，點(diǎn)亮酒精燈芯。在此過程中，教師還可以讓學(xué)生思考還有哪些金屬具有同樣的性質(zhì)？并引入元素周期表相關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生對(duì)表內(nèi)前20號(hào)元素展開思考，并在教師的引導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)操作。通過這種方式能進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性，縮短學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的時(shí)間，更好地理解和記憶相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)。

（二）完善實(shí)驗(yàn)過程，加深學(xué)生理解

問題作為教育工作者推動(dòng)教學(xué)工作開展的重要環(huán)節(jié)，其不僅能縮短學(xué)生融入課堂的時(shí)間，提升教學(xué)效率，而且多元化的問題能夠幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解與運(yùn)用，完善實(shí)驗(yàn)流程，提高教學(xué)成效[2]。

以“原電池”這一知識(shí)點(diǎn)為例，教師首先可組織學(xué)生以小組的形式制作“銅鋅原電池”，隨后借助多媒體為學(xué)生展示原電池在日常生活中的運(yùn)用，如，浸泡除鐵銹、心臟起搏器等，并結(jié)合生活情境設(shè)置多個(gè)導(dǎo)學(xué)問題引導(dǎo)其進(jìn)行思考，如：我們?nèi)粘Ｋ玫碾娛窃趺磥淼模科湓硎鞘裁?？學(xué)生思考過程中，教師可借助多媒體向?qū)W生展示常見的發(fā)電方式（水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能等），并將工作原理以模型動(dòng)畫進(jìn)行播放，讓他們總結(jié)反應(yīng)過程能量的轉(zhuǎn)化過程及反應(yīng)物化學(xué)方程式（化學(xué)能—熱能—機(jī)械能—電能）。針對(duì)學(xué)生能力間的差異，教師也可引入思維導(dǎo)圖，輔助學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，以正負(fù)極材料選擇，反應(yīng)環(huán)境為分支，讓學(xué)生對(duì)當(dāng)下常見的原電池組展開實(shí)驗(yàn)探究，觀察負(fù)極氣泡產(chǎn)生速度來判斷不同材料下的原電池能量轉(zhuǎn)換效率，進(jìn)而梳理不同材料下原電池的優(yōu)缺點(diǎn)。不僅如此，教師也可圍繞當(dāng)下綠色化學(xué)理念進(jìn)行知識(shí)延伸，為學(xué)生展示我國能源車常用的清潔燃料，讓學(xué)生以小組的形式思考其工作原理，并嘗試書寫化學(xué)方程式。通過這種方式實(shí)現(xiàn)化學(xué)知識(shí)的有效映射，加深學(xué)生知識(shí)理解的同時(shí)，促進(jìn)其核心素養(yǎng)的發(fā)展。

（三）依托媒體技術(shù)，規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作

媒體技術(shù)作為當(dāng)下教師教學(xué)工作開展常用的工具之一，其展現(xiàn)了良好的教育價(jià)值。一方面，能夠?qū)⒊橄髲?fù)雜的化學(xué)知識(shí)以直觀化的形式展現(xiàn)給學(xué)生，降低知識(shí)理解難度的同時(shí)，使其更好地融入課堂學(xué)習(xí)中，達(dá)到既定目標(biāo)；另一方面，多種教育資源的交織能夠有效拓寬學(xué)生化學(xué)思維，使其結(jié)合日常情境、生活經(jīng)驗(yàn)深化對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，進(jìn)而強(qiáng)化自身學(xué)習(xí)能力[3]。此外，針對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)而言，媒體技術(shù)的介入能夠有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的安全性。以“氯氣制取”實(shí)驗(yàn)為例，借助媒體技術(shù)能夠有效避免學(xué)生因操作不當(dāng)而造成的污染與危險(xiǎn)，又能讓學(xué)生更好地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提高學(xué)習(xí)效率，打造良好的課堂環(huán)境。

以“乙醛的銀鏡反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)為例，開展教學(xué)時(shí)，教師可借助多媒體為學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)操作流程，并設(shè)置如下三個(gè)問題，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行思考：

（1）配制銀氨溶液時(shí)對(duì)試管的要求是什么？

（2）為什么不對(duì)試管進(jìn)行直接加熱？

（3）是否可以提前配好銀氨溶液？

在此過程中，教師也可利用線上模擬軟件，鼓勵(lì)學(xué)生以小組的形式利用模擬技術(shù)軟件對(duì)上述三個(gè)問題予以反證。例如：有的學(xué)生直接對(duì)試管進(jìn)行加熱，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)“爆炸”；有的學(xué)生在氨水滴加過程中沒有實(shí)時(shí)觀察，導(dǎo)致氨水滴加過量，同樣引發(fā)了“爆炸”；有的學(xué)生試管清潔不徹底，導(dǎo)致加熱過程中試管底部出現(xiàn)黑色的沉淀物等。這種“實(shí)際操作”的學(xué)習(xí)模式下，能夠有效激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究欲望，使其主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)過程中，并通過層層推理，總結(jié)乙醛銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及步驟，而這對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效的提升有著十分重要的促進(jìn)作用。不僅如此，針對(duì)學(xué)生能力間的差異，教師還可借助多媒體技術(shù)設(shè)置“實(shí)驗(yàn)操作回放”板塊，讓學(xué)生重溫自己的操作步驟，并逐步觀察銀氨溶液配制過程中試管底部沉淀溶解情況以及水域加熱過程中銀鏡是如何產(chǎn)生的。通過這種方式，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)于知識(shí)的印象，培養(yǎng)其良好的實(shí)驗(yàn)規(guī)范與實(shí)驗(yàn)操作安全意識(shí)，提高教學(xué)溫度。

（四）跨學(xué)科知識(shí)引導(dǎo)，強(qiáng)化化學(xué)思維

跨學(xué)科指的是一種綜合性的教學(xué)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)知識(shí)的有機(jī)整合。以往的學(xué)習(xí)模式下，學(xué)生常依賴單一學(xué)科知識(shí)進(jìn)行問題思考、問題解決，而這在一定程度上限制了學(xué)生思維的發(fā)散?？鐚W(xué)科理念下，能夠從一定程度上優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，解決單一領(lǐng)域教學(xué)中存在的各種問題。以“化學(xué)”學(xué)科為例，實(shí)施跨學(xué)科教育能夠拓展教育空間，同時(shí)也能為學(xué)生構(gòu)建更為完善的知識(shí)體系與學(xué)習(xí)思路，例如：化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中，學(xué)生可借助數(shù)學(xué)建模思維求解反應(yīng)物物質(zhì)的量；也可以化學(xué)史為線索了解新知。通過這種方式能夠促進(jìn)學(xué)科知識(shí)的交叉與融合，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與自信心，逐步突破教學(xué)難題。

以《原電池》一課為例，教師可引入物理、歷史學(xué)科知識(shí)開展跨學(xué)科教學(xué)，作為化學(xué)學(xué)科的重點(diǎn)，原電池同樣與物理、歷史有著高度的關(guān)聯(lián)性，對(duì)此，在開展實(shí)驗(yàn)前，教師可以“原電池發(fā)展史”為主線，通過視聽資源的引入，幫助學(xué)生理解原電池的特性與工作原理。隨后，教師可開展“原電池組裝”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，為學(xué)生準(zhǔn)備硫酸銅、稀硫酸銅片、鋅片、電壓表、電阻等實(shí)驗(yàn)器材，鼓勵(lì)學(xué)生自組原電池，并利用物理知識(shí)嘗試計(jì)算原電池的電流、電壓、電阻勢(shì)，以此調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性[4]。在此過程中，教師還可聯(lián)系日常生活，為學(xué)生展示原電池在日常生活中的具體應(yīng)用，幫助學(xué)生將知識(shí)與日常生活建立有機(jī)聯(lián)系。此外，教師也可聚焦化學(xué)學(xué)科教學(xué)目標(biāo)，細(xì)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生聚焦“不同原電池發(fā)電效率”開展自主實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。通過這種方式幫助學(xué)生更好地揭示化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)，明確實(shí)驗(yàn)原理，提高學(xué)習(xí)成效。

（五）精確實(shí)驗(yàn)結(jié)果，構(gòu)建知識(shí)體系

科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)結(jié)果能夠幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)知識(shí)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，推導(dǎo)對(duì)現(xiàn)有結(jié)論予以有效記憶，提高自身化學(xué)思維的同時(shí)，促進(jìn)自身核心素養(yǎng)的綜合化發(fā)展，對(duì)此，在實(shí)際教學(xué)中，教師也要完善實(shí)驗(yàn)流程，引導(dǎo)學(xué)生自主思考，使其規(guī)范自身實(shí)驗(yàn)操作行為的同時(shí)，得到精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而構(gòu)建完整的化學(xué)知識(shí)體系。以制取乙烯實(shí)驗(yàn)為例，該實(shí)驗(yàn)存在完全反應(yīng)和不完全反應(yīng)兩種情況，對(duì)此，教師在開展實(shí)驗(yàn)前可設(shè)置如下兩個(gè)問題，讓學(xué)生進(jìn)行思考：

1.如何判斷反應(yīng)是否產(chǎn)生副產(chǎn)物？副產(chǎn)物應(yīng)如何進(jìn)行處理？

2.如何判斷反應(yīng)是否完全？

學(xué)生思考過程中，教師可引入微小型實(shí)驗(yàn)，即對(duì)反應(yīng)物的用量按照一定比例減少，使反應(yīng)過程產(chǎn)生的危險(xiǎn)副產(chǎn)物對(duì)人體無危害。學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究過程中，教師還可記錄學(xué)生的操作流程，并上傳至線上平臺(tái)進(jìn)行視頻制作。一方面，做好課后反思活動(dòng)的準(zhǔn)備，幫助學(xué)生明確自身學(xué)習(xí)存在的問題；另一方面，能夠有效對(duì)學(xué)生危險(xiǎn)操作予以干預(yù)，提高實(shí)驗(yàn)安全系數(shù)。不僅如此，針對(duì)學(xué)生能力間的差異，教師還可借助信息技術(shù)開發(fā)相應(yīng)的視聽資源，規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作步驟，使其更好地呈現(xiàn)不同條件下對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的影響[5]。此外，教師還應(yīng)根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況建立評(píng)價(jià)量表，依托實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、結(jié)論推導(dǎo)等環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生能力現(xiàn)狀進(jìn)行科學(xué)分析，并根據(jù)評(píng)價(jià)項(xiàng)目、評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行層級(jí)劃分，以確保教學(xué)評(píng)價(jià)的真實(shí)性。同時(shí)，教師也要從“宏觀”和“微觀”兩個(gè)視角制訂評(píng)價(jià)量表：宏觀層面的評(píng)價(jià)主要對(duì)學(xué)生知識(shí)整合能力、信息提取能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，如：制取乙烯，總結(jié)乙烯的化學(xué)性質(zhì)（顏色、氣味、在水中的溶解情況等）；微觀層面則以學(xué)生化學(xué)思維的評(píng)價(jià)為主，如：乙烯完全、不完全反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作，書寫對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式，分析乙烯不同狀態(tài)下的性質(zhì)等。通過這種評(píng)價(jià)方式，能夠及時(shí)記錄學(xué)生各階段的學(xué)習(xí)情況，學(xué)生也可從多個(gè)角度分析自身實(shí)驗(yàn)活動(dòng)過程中存在的不足，并在日后學(xué)習(xí)過程中有針對(duì)性地予以調(diào)整，促進(jìn)身心健康成長。

結(jié)束語

綜上所述，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要從多個(gè)角度入手，如創(chuàng)設(shè)情境豐富授課模式，激發(fā)學(xué)生興趣，借助問題引導(dǎo)學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)探究，加深知識(shí)理解；依托多媒體技術(shù)，規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作；跨學(xué)科知識(shí)引導(dǎo)，強(qiáng)化化學(xué)思維等。多措并舉，幫助學(xué)生把握化學(xué)學(xué)習(xí)要領(lǐng)，逐步提高學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ黄苹瘜W(xué)學(xué)習(xí)難關(guān)。

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