巧借化學實驗提升高中生化學素養(yǎng)

張龍生

【摘? 要】化學實驗是化學課程中必不可少的一部分，尤其是高中化學教材中涉及到的化學實驗內(nèi)容比較多。為了能夠在學生化學素養(yǎng)培養(yǎng)期間，更充分地發(fā)揮化學教育功能，實現(xiàn)化學實驗教學價值，教師需立足于教材理論，創(chuàng)新實驗情境，引導學生參與各種各樣的化學實驗活動，在鍛煉學生動手能力的同時，使學生的思維更加靈敏，讓學生的化學素養(yǎng)得到全面落實與提升。本文主要針對巧借化學實驗提升高中生化學素養(yǎng)的相關策略進行了簡單探究，希望能夠為高中化學教學工作者提供有效的參考。

【關鍵詞】化學實驗;高中生化學素養(yǎng);提升策略

相比于化學理論知識教學，化學實驗教學對學生的吸引力更大。因此，高中化學老師要基于化學實驗教學的優(yōu)勢，在學生學習理論知識的基礎上引導學生開展化學實驗，帶領學生對化學知識奧秘進行親身體驗與深度探索，加強學生對化學本質(zhì)與原理的充分認知，進而深入理解與應用，全面提升學生的化學素養(yǎng)，實現(xiàn)化學實驗教學價值的最大發(fā)揮。

一、通過化學實驗模型的制作培養(yǎng)學生的化學素養(yǎng)

高中化學教材中涉及到的大部分知識都是以原子和分子為核心展開的。比如高中化學教材中涉及到的有機化學知識，它里面涉及到的都是一些微觀粒子，學生并不能通過肉眼直接觀察到這些微觀粒子的形狀，對這些微觀粒子的結構以及比例關系很難進行理解。為了使學生直觀化認知微觀粒子，降低學生對微觀粒子理解的難度，教師需帶領學生們通過實驗模型的有效構建，進一步放大微觀粒子，讓學生對微觀粒子結構和形狀進行仔細觀察，進而更加容易接受關于微觀粒子的相關知識，提高學生的學習效率和質(zhì)量，發(fā)展學生的化學素養(yǎng)。

以人教版高中化學“認識有機化合物”教學實踐活動為例，本節(jié)課教學活動開展期間，為了能夠引導學生對有機化合物的結構以及形狀進行直觀化的認知，老師可以帶領學生一起對球棍模型進行親手制作，不過需要學生在課前準備好球棍模型的制作材料。在課堂上化學老師可以鼓勵學生親自動手操作，利用課前準備的球棍模型材料分別制作出碳碳單鍵的空間構型、碳碳雙鍵的空間構型以及碳碳三鍵的空間構型。在以上空間構型制作的過程中，學生對它們的成鍵類型進行了清楚認知，對它們空間構型的特點進行了直觀化的了解。同時老師也可以帶領學生對簡單的有機物的模型進行制作，比如甲烷有機物、乙烯有機物等等，在甲烷有機物模型制作的過程中，學生發(fā)現(xiàn)它的空間構型是一個正四面體。在制作乙烯有機物模型的過程中，學生發(fā)現(xiàn)它的空間構型是一個平面。在制作乙炔有機物模型的過程中，學生發(fā)現(xiàn)它的空間構型是一個直線。這就幫助學生對簡單的有機物的空間構型建立了一個直觀化的印象。如果老師在課堂教學中一味地按照傳統(tǒng)的教學方法將單鍵、雙鍵和三鍵相關知識呈現(xiàn)給學生，可能學生并不能對它們之間的差異性進行深入的認知，也很難對它們的空間構型進行直觀化的想象，這就導致學生對相關的化學定義建立了一個模糊的概念，無法實現(xiàn)對微觀粒子的準確認知。而化學模型的有效制作可以實現(xiàn)微觀粒子向宏觀事物方向的轉變，讓學生以直觀化的方式對其進行觀察和了解，這不僅有助于發(fā)展學生的空間想象力，而且還有助于學生化學思維的拓展，對學生化學素養(yǎng)的提升有著重要的價值。

二、通過化學實驗的創(chuàng)新設計培養(yǎng)學生的化學素養(yǎng)

高中化學教材中一般會向?qū)W生呈現(xiàn)出相關化學實驗的步驟，學生只是采用教材中所呈現(xiàn)的化學實驗的步驟開展化學實驗。此類化學實驗教學方法，內(nèi)涵缺失，約束了學生化學思維的發(fā)展，而且不利于化學實驗教學價值的最大發(fā)揮。因此，化學實驗教學活動開展期間，老師應鼓勵學生突破教材的限制，根據(jù)當代社會提出的綠色環(huán)保節(jié)能理念對化學實驗進行創(chuàng)新設計，創(chuàng)新實驗情境，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，提升創(chuàng)新能力?；瘜W實驗創(chuàng)新設計教學中，首先化學老師可以帶領學生拓展思維，在原有化學實驗的基礎上對其延伸和思考，并對化學實驗進行改進和創(chuàng)新，力圖讓整個化學實驗達到節(jié)能環(huán)保的目的。然后逐層深入地引導學生對化學實驗進行自主創(chuàng)新和設計，挖掘?qū)W生在化學實驗方面的創(chuàng)新潛能，為學生提供更廣闊的舞臺來表現(xiàn)自己，循序漸進地提升學生的化學素養(yǎng)。

以人教版高中“化學金屬及其化合物”教學活動為例，在教學活動開展的過程中，化學老師帶領學生開展了有關于金屬鐵的相關實驗活動，并為學生呈現(xiàn)出了以下兩個學習任務進行探究。學習任務一：要求學生對鐵以及鐵的化合物的性質(zhì)進行認識和了解，通過了解二價鐵離子與三價鐵離子之間的相互轉化過程，對變價金屬元素的氧化還原反應實質(zhì)進行理解。學習任務二：要求學生在已有知識的基礎上自主探究氫氧化亞鐵的制備方案，培養(yǎng)學生的實驗探究精神。隨后，化學老師帶領學生根據(jù)教材上提供的有關于氫氧化亞鐵的制備方案開展了如下化學實驗：化學老師將提前準備好的硫酸亞鐵滴加在氫氧化鈉溶液中。隨即學生可以觀察到溶液的顏色發(fā)生了變化，顏色由原來的灰綠色向紅褐色進行逐漸轉變，但是生成的白色沉淀觀察起來并不明顯。接下來化學老師就提問學生：“為什么白色沉淀很難被觀察到呢？你們能不能通過自己的辦法對實驗進行改進和創(chuàng)新呢？”這時學生就針對老師提出的問題進行了有效的思考和探究，他們覺得之所以白色沉淀物很難被觀察到是由于二價鐵離子的還原性特別強，它能夠以最快的速度轉化成三價鐵離子，所以實驗中產(chǎn)生的白色沉淀很難被明顯地觀察到。要想對實驗進行改進和創(chuàng)新，需要采取相關的方法和措施對二價鐵離子的還原性進行抑制，延緩亞鐵離子被氧化的速度。經(jīng)過一番思考和探究之后，學生嘗試著將適量的鐵粉加入到溶液中，但是鐵粉的顏色會對實驗中沉淀物的觀察產(chǎn)生不利的影響。經(jīng)過不斷的探究，學生選擇將半透膜加入到溶液中，這樣可以將氫氧化鐵與加入的鐵粉分離開來，避免二者進行混合影響實驗的觀察。通過對以上化學實驗的創(chuàng)新和改進，不僅讓學生對相關的化學原理進行了深入理解和認知，而且還拓展了學生的實驗創(chuàng)新思維，有助于學生科學實驗精神的培養(yǎng)。

三、基于生活實際開展化學實驗活動培養(yǎng)學生的化學素養(yǎng)

大部分的理論知識都來源于生活實際。而理論知識的學習也要與生活相接軌，最終回歸到實際生活中解決生活問題。為了培養(yǎng)學生的化學素養(yǎng)，高中化學實驗教學活動在開展的過程中，化學老師也要結合生活實際，激發(fā)學生參與化學實驗的興趣，引導學生開展化學實驗，促進學生以化學思維對生活實際問題進行思考，并通過化學實驗對生活實際問題進行驗證和解決，培養(yǎng)學生的化學實驗探究能力及解決實際問題能力，提升學生的化學思維品質(zhì)，發(fā)展學生的化學素養(yǎng)。

以人教版高中化學“化學能和電能”教學活動為例，在本節(jié)課教學活動開展的過程中，老師可以著眼于生活實際引導學生對本堂課的新知識進行學習?！拔覀兊氖謾C要用到電，晚上我們開燈要用到電，看電視要用到電，洗衣機洗衣服要用到電等等，那我們?nèi)粘Ｉ钪兴玫降倪@些電都是如何產(chǎn)生的呢？你們覺得電能和化學能之間的關系是怎樣的？大家都知道家里空調(diào)的遙控器、電視的遙控器都需要安裝電池，奶奶爺爺使用的那種老年機也需要安裝大的方塊的電池，你們曾經(jīng)有沒有拆開過堿性電池？有沒有觀察過堿性電池里面到底是什么東西？”在老師一系列的問題的引導下，學生們紛紛表達自己的意見和看法，分享自己曾經(jīng)拆電池的趣事。在活躍的氛圍中，老師可以順勢導入本堂課的學習重點，引導學生對鋰離子電池、蓄電池和干電池進行學習和認知。這些電池之所以會實現(xiàn)化學能向電能之間的轉化，主要是由于它里面發(fā)生著一系列的氧化還原反應。也就是說電子從負極流向正極就會實現(xiàn)電能的產(chǎn)生。為了深化學生對知識的了解，老師帶領學生開展了如下化學實驗：首先，化學老師選擇適量的稀硫酸溶液倒入到燒杯中，然后將提前準備好的銅片和鐵片插入燒杯中，并利用導線將銅片和鐵片連接起來，學生在觀察實驗的過程中興趣特別高，而且還親自動手對實驗進行了操作。如果在課前導入階段，老師并沒有將化學知識與實際生活關聯(lián)起來對氧化還原反應和原電池的知識進行講解，可能學生并不會對實驗產(chǎn)生太大的興趣，也不會對實驗的原理進行更加容易的理解和認知。因此，結合實際生活開展化學實驗活動，在一定程度上降低了學生對知識理解的難度，幫助學生建立了化學知識與實際生活間的關聯(lián)性，讓學生充分意識到化學知識的實用價值，有助于學生對化學知識應用能力的培養(yǎng)和發(fā)展。

四、通過小組合作探究實驗活動的開展培養(yǎng)學生的化學素養(yǎng)

小組合作探究實驗活動開展能夠為學生營造更加輕松自由的學習氛圍，有助于學生積極情緒的調(diào)動以及化學探究思維的發(fā)展和提升。學生在小組合作探究的過程中能夠通過思維之間的相互交流和碰撞提出更具有價值的問題，并結合問題進行假設和猜測，以此來實現(xiàn)對化學實驗目標和化學實驗方案的科學合理設計，最終以小組的形式完成化學實驗探究活動，實現(xiàn)對相關問題和現(xiàn)象的解釋，提升學生的化學素養(yǎng)。

以人教版高中化學“離子反應”教學活動為例，在本節(jié)課教學活動開展過程中需要學生對電解質(zhì)的化學概念進行理解和認知?？梢岳枚嗝襟w為學生呈現(xiàn)出人們用濕手去開關電器發(fā)生觸電現(xiàn)象的視頻以及電氣設備長期放在潮濕的地方發(fā)生觸電現(xiàn)象的視頻，并引導學生思考“為什么會發(fā)生觸電現(xiàn)象，是什么原因?qū)е碌?？”在學生思考問題的過程中，老師可以組織學生以小組的形式開展實驗探究活動。老師為每個小組準備了三個燒杯以及適量的蒸餾水和干燥的硝酸鉀固體、氯化鈉固體等實驗材料。同時還提供了小燈泡、電流電壓表等實驗用具。接下來每個小組要對實驗進行自主設計探究問題的答案，每個小組根據(jù)老師提供的實驗用具組裝成相關的連接裝置，并在燒杯中放入石墨電極，將電源接通，對實驗現(xiàn)象進行了仔細觀察。然后再將其換成硝酸鉀和氯化鈉的溶液重復以上實驗，對實驗過程和現(xiàn)象進行觀察和記錄。隨后各小組針對以上兩項實驗過程和結果對比分析，他們發(fā)現(xiàn)如果燒杯里放的是干燥的固體，就不會出現(xiàn)導電的現(xiàn)象，如果放置的是溶液就會發(fā)生導電現(xiàn)象。最后每個小組針對對比分析的結果進行了討論和交流，各個成員提出了自己的想法和意見，并對電解質(zhì)的概念進行了總結和歸納。在以上小組合作探究實驗活動開展的過程中，學生的積極性和熱情都非常高，他們在相互合作和探究的過程中，順利地完成了實驗任務并得出了相關的實驗結果，這不僅增加了學生參與實驗的興趣和積極性，而且還有助于學生合作精神和探究精神的培養(yǎng)。

五、結束語

綜上所述，在高中化學教學中化學實驗教學活動創(chuàng)新設計，不僅能夠深化學生對化學理論知識的理解和應用，而且還有助于學生化學素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升。因此，高中化學老師要結合目前的教學現(xiàn)狀對化學實驗進行靈活應用，組織學生開展多元化的化學實驗教學活動，創(chuàng)新實驗情境，培養(yǎng)學生的科學探究精神，發(fā)展學生的化學思維品質(zhì)，全面提升高中化學教學質(zhì)量。

【參考文獻】

[1]戴強.拓展高中化學實驗教學培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)[J].軟件（電子版），2020（1）：108.

[2]梁柏慧.基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中化學實驗教學[J].科學咨詢，2021（16）：210-211.

[3]黃彩霞.淺談高中化學實驗教學中核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[J].考試周刊，2017（93）：158.