新高考下高中化學(xué)實驗教學(xué)的設(shè)計及實施研究

甘杰

摘要：高中的化學(xué)科目學(xué)習(xí)所涉及的內(nèi)容比較豐富，傳統(tǒng)的教學(xué)中高中化學(xué)老師一味地傳輸理論知識，雖然教學(xué)進(jìn)度快，但是學(xué)生知識空洞，只能在腦海里抽象想象化學(xué)實驗現(xiàn)象。教師沒有具體客觀的化學(xué)實驗演示，不利于學(xué)生深入理解和掌握化學(xué)知識。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);實驗教學(xué);實施

一、基于教材實驗?zāi)繕?biāo)，強(qiáng)調(diào)實驗教育功能

教師要從化學(xué)實驗創(chuàng)新設(shè)計中查找和聚焦“問題”。如實驗中是否存在缺陷，針對一些化學(xué)實驗，其現(xiàn)象不明顯，或者實驗器材、實驗裝置不夠環(huán)保，在實驗檢驗環(huán)節(jié)未能產(chǎn)生理想的實驗產(chǎn)物。以此來優(yōu)化實驗，具有可行性。同時，對實驗進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，要指向?qū)W生的“科學(xué)探究”“科學(xué)思維”“創(chuàng)新意識”“必備技能”等素養(yǎng)目標(biāo)。學(xué)生在實驗探究中，要有所發(fā)現(xiàn)，要參與問題探究，要提出解決問題的方法和思路。比如，在探究“氨催化氧化的產(chǎn)物，為何是而非是”時，回顧本節(jié)教學(xué)重點，主要介紹氮的化合物。從實驗現(xiàn)象中分析與之間有何差異？兩者的性質(zhì)有何特點？教師要指導(dǎo)學(xué)生，從實驗觀察、實驗情境中，遷移所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和優(yōu)秀品質(zhì)。另外，化學(xué)實驗設(shè)計創(chuàng)新要突出課外特色。結(jié)合實驗?zāi)繕?biāo)，可以圍繞實驗主題，融入拓展性實驗活動。例如，在“研究有機(jī)化合物的一般步驟”時，我們可以創(chuàng)設(shè)“玫瑰花中提取精油”的實驗情境，指導(dǎo)學(xué)生參與分離、提純活動，讓學(xué)生運(yùn)用定性分析、定量分析，就實驗中有機(jī)化合物的實驗步驟進(jìn)行歸納，增強(qiáng)學(xué)生實驗動手設(shè)計能力。

二、聚焦化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，發(fā)展問題解決能力

在開展化學(xué)實驗的過程中，學(xué)生通過實驗認(rèn)識化學(xué)知識點，從實驗探究中獲得學(xué)科素養(yǎng)。一些教師引入生活化理念，通過生活化實驗設(shè)計，激發(fā)學(xué)生參與實驗的主動性。這種實驗設(shè)計方法是好的，但不能忽視學(xué)科特質(zhì)，更要讓學(xué)生能夠在實驗過程中正確、規(guī)范、科學(xué)地操作器材。比如，對于滅火器的設(shè)計，通過學(xué)生自己動手，借助碳酸氫鈉和硫酸鋁之間產(chǎn)生反應(yīng)，讓學(xué)生深刻理解“雙水解”反應(yīng)的特點。在實驗設(shè)計中，教師要指導(dǎo)學(xué)生從生活中尋找材料，通過對試劑投加量的調(diào)整，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。在學(xué)習(xí)硫酸、硝酸工業(yè)制法時，我們可以組織學(xué)生利用課下時間，去采集污水，設(shè)計污水處理和凈化實驗，讓學(xué)生從實驗中透徹領(lǐng)悟工業(yè)生產(chǎn)的原理，掌握污水凈化的流程和一般方法，從中增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任意識。但對化學(xué)實驗的生活化創(chuàng)新設(shè)計不能盲目，要加強(qiáng)實驗?zāi)繕?biāo)、實驗流程、實驗儀器操作的規(guī)范性，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)、認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的學(xué)科精神。

三、挖掘化學(xué)實驗價值，強(qiáng)化實驗教學(xué)功能

立足化學(xué)學(xué)科，開展化學(xué)實驗教學(xué)。教師要抓住實驗?zāi)繕?biāo)，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展學(xué)科素養(yǎng)。化學(xué)實驗對學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)意義重大。但在實踐中，一些教師非常重視化學(xué)實驗微型化。針對化學(xué)實驗微型化問題需要注意的是，微型化作為實驗方案的改進(jìn)思路，要確立化學(xué)實驗的教學(xué)功能，不能干擾實驗?zāi)繕?biāo)的達(dá)成。在微型化創(chuàng)新中，要精心構(gòu)思，合理設(shè)置實驗。比如，乙酸乙酯的制備實驗，有教師采用醫(yī)療真空采血管、采血針，來構(gòu)架實驗裝置，并通過水浴加熱方式，完成酯化反應(yīng)。由于真空采血管所連接的實驗裝置具有密閉性，使得乙酸乙酯的溜出溫度下降，反應(yīng)過程中，反應(yīng)物、產(chǎn)物揮發(fā)不足，實驗現(xiàn)象不明顯。由此可見，微型化改進(jìn)實驗方案并非完全恰當(dāng)。一些教師講究微型化實驗，旨在倡導(dǎo)綠色實驗，或者為了方便學(xué)生操作實驗。但這樣做，對實驗裝置及實驗方案，要注重問題的解決。在一些微型化實驗中，反而增加了實驗材料，對實驗器具還要做到科學(xué)、規(guī)范回收。同時，實驗微型化，要真正讓學(xué)生從實驗中驗證實驗結(jié)論?；瘜W(xué)實驗要發(fā)揮其教育功能，幫助學(xué)生從實驗中加深對實驗原理的理解。因此，教師在實驗設(shè)計中，對于實驗條件、實驗環(huán)境的搭建，要科學(xué)、規(guī)范，助力學(xué)生從實驗材料、實驗器具、實驗裝置的搭建、實驗原理的分析與驗證中，提高實驗教學(xué)價值。

四、注重實驗整體性設(shè)計，激活學(xué)生科學(xué)思維

在高中化學(xué)實驗中，強(qiáng)調(diào)實驗創(chuàng)新，要堅持實驗設(shè)計的整體性、科學(xué)性、規(guī)范性、有效性原則。一些教師所采用的“一體化”設(shè)計方案，讓實驗過程安全、簡約。例如，加熱碳酸氫銨實驗，有教師采用密閉系統(tǒng)進(jìn)行加熱反應(yīng)，利用濕潤紅色石蕊試紙、變色硅膠、澄清石灰水對尾氣進(jìn)行檢驗。整個實驗過程將反應(yīng)裝置和產(chǎn)物檢驗整合在一起，避免了原實驗采用敞口反應(yīng)的缺陷，更有利于學(xué)生對實驗現(xiàn)象、實驗原理的透徹理解。但對于“一體化實驗”設(shè)計，教師要把握實驗要點，注重各個環(huán)節(jié)、步驟的梳理與整合?！耙惑w化實驗”并非都合理，教師要圍繞實驗?zāi)繕?biāo)，注重實驗的整體性設(shè)計。抓住實驗重難點，合理引入“一體化”裝置，讓實驗教學(xué)科學(xué)、高效、綠色。需要強(qiáng)調(diào)的是，在制備物質(zhì)、檢驗實驗結(jié)果、收集實驗尾氣，以及尾氣處理等環(huán)節(jié)，建議教師利用結(jié)構(gòu)化實驗方案，有所側(cè)重地整合實驗資源。

五、彌補(bǔ)實驗不足，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

化學(xué)實驗追求顯性并不算錯，但在實驗設(shè)計中，不能過于追求顯性化，而不顧實驗教學(xué)的學(xué)科價值。一些教師將追求理想實驗作為目標(biāo)，對整個實驗流程、方案進(jìn)行細(xì)致優(yōu)化。在實驗教學(xué)中，實驗現(xiàn)象是學(xué)生認(rèn)識化學(xué)的重要條件。不能讓化學(xué)實驗太完美，剝奪了學(xué)生對化學(xué)知識、化學(xué)問題的多樣化思考。針對創(chuàng)新實驗設(shè)計，不能一味強(qiáng)調(diào)“顯性化”。如對空氣中氧氣含量的測定實驗，要求紅磷在引燃時，在密閉空間，而原實驗密閉性較差，燃燒不充分。通過對實驗的創(chuàng)新設(shè)計，引入帶刻度的硬質(zhì)玻璃管作為反應(yīng)器，再利用激光筆，隔空引燃白磷，燃燒完全后，將玻璃管豎立于水槽中，待液面穩(wěn)定后，觀察實驗現(xiàn)象較為理想。這一設(shè)計方案，彌補(bǔ)了過去實驗耗時長，氧氣體積測量結(jié)果不理想等缺陷。同時，在實驗方案上，對實驗原理的剖析更加直觀，增強(qiáng)了實驗現(xiàn)象，不損害實驗價值。如此的創(chuàng)新設(shè)計，既強(qiáng)化了實驗現(xiàn)象，又遵循了實驗?zāi)繕?biāo)，更具實驗育人價值。另外，關(guān)于數(shù)字化實驗問題。利用信息技術(shù)來輔助化學(xué)實驗，讓實驗更直觀，但并非對學(xué)生完全有益。化學(xué)實驗更要注重學(xué)生的動手操作，參與實驗過程，不能為了“能省則省”“能數(shù)字化就數(shù)字化”的方式，學(xué)生僅僅是“看”實驗，而不是“做”實驗。比如“鹽類的水解”實驗，有教師利用色度傳感器、數(shù)據(jù)采集器，幫助學(xué)生直觀地觀看水解過程。在溶液配制過程中，利用真實的實驗方案，讓學(xué)生通過分析溫度、p H值、反應(yīng)物濃度等條件，來培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力。整個過程促進(jìn)了學(xué)生對Fe3+水解的認(rèn)識，對傳感器、采集器的靈活運(yùn)用，讓學(xué)生體會到現(xiàn)代技術(shù)對化學(xué)實驗的創(chuàng)新價值。教師要給學(xué)生更多參與實驗設(shè)計的機(jī)會，讓學(xué)生參與實驗設(shè)計、搭建、操作、檢驗等環(huán)節(jié)，從中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]周錦華.淺談高中化學(xué)實驗教學(xué)中科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)[J].課程教育研究，2019（38）：193.

[2]朱文蕾.中學(xué)化學(xué)實驗課教學(xué)現(xiàn)狀分析[J].化工管理，2019（29）：30.

[3]秦玉虎.高中化學(xué)實驗教學(xué)創(chuàng)新研究[J].學(xué)周刊，2019（33）：28.

[4]秦成翠，熊言林.安徽省農(nóng)村初中化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)查與思考[J].化學(xué)教育，2010，31（12）：58-59.

[5]中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[6]陳彥玲，唐艷茹，蔡艷.綠色化學(xué)的理念在中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中的滲透[J].長春師范學(xué)院學(xué)報，2007（12）：140-142.