在課程教育改革深入推進(jìn)的背景下,傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)模式已經(jīng)難以滿足當(dāng)前教育的需求。新課標(biāo)明確要求,化學(xué)教學(xué)應(yīng)更注重學(xué)生的主體性,強(qiáng)調(diào)通過實(shí)驗(yàn)探究來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)以其直觀性、操作性和探索性等特點(diǎn),成為化學(xué)教學(xué)中不可或缺的一環(huán)。實(shí)驗(yàn)探究模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體,通過動手操作、觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)和得出結(jié)論的過程,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和實(shí)踐能力。這一模式不僅符合化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn),還有助于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和解決問題的能力。因此,開展基于實(shí)驗(yàn)探究的高中化學(xué)課堂教學(xué)研究,對于深化化學(xué)教學(xué)改革、提升教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。
為了有效實(shí)施高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué),教師需要探索符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)策略,如精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,確保實(shí)驗(yàn)既具有科學(xué)性又貼近學(xué)生的生活實(shí)際;設(shè)計(jì)啟發(fā)性實(shí)驗(yàn)、引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、組織小組合作實(shí)驗(yàn)等,讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)、在探究中成長;培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神,提升他們的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng),為學(xué)生的全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
一、實(shí)驗(yàn)探究模式在高中化學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用的必要性
(一)積極響應(yīng)課改的要求
在新課程改革中,高中化學(xué)教學(xué)被賦予新的使命和目標(biāo)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)難以滿足當(dāng)前社會對人才培養(yǎng)的需求,而實(shí)驗(yàn)探究模式作為一種創(chuàng)新的教學(xué)方式,正是對課改要求的積極響應(yīng)。該模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性,鼓勵(lì)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、觀察、分析和討論等探究性學(xué)習(xí)活動,主動建構(gòu)知識體系,培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力和實(shí)踐能力。這不僅符合課改中提出的“以學(xué)生為本”的教育理念,更是實(shí)現(xiàn)高中化學(xué)課程目標(biāo)的重要途徑。通過實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究模式,教師能更有效地引導(dǎo)學(xué)生掌握化學(xué)知識,理解化學(xué)原理,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力,為他們的終身學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(二)滿足學(xué)生發(fā)展的要求
隨著社會的快速發(fā)展和科技的日新月異,高中化學(xué)教學(xué)必須緊跟時(shí)代步伐,滿足學(xué)生全面發(fā)展的需要。實(shí)驗(yàn)探究模式通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)或模擬的實(shí)驗(yàn)情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心,使他們主動探索化學(xué)世界的奧秘。這種學(xué)習(xí)方式不僅有助于學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識,還能培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)技能、觀察能力和邏輯思維能力。此外,實(shí)驗(yàn)探究模式還強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作和交流分享,有助于提升學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。這些能力和素質(zhì)是學(xué)生未來學(xué)習(xí)和工作中不可或缺的寶貴財(cái)富。因此,在高中化學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究模式,是滿足學(xué)生全面發(fā)展要求、培養(yǎng)新時(shí)代人才的重要舉措。
二、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究模式實(shí)施的原則
(一)以學(xué)生為主體的原則
在高中化學(xué)課堂教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)探究模式是一種極具說服力的教學(xué)方法,其實(shí)施需要嚴(yán)格遵循以學(xué)生為主體的原則。學(xué)生是實(shí)驗(yàn)探究的絕對主角,他們的主動性、積極性和創(chuàng)造性應(yīng)得到充分尊重和發(fā)揮。教師應(yīng)從知識的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和同行者,鼓勵(lì)學(xué)生自主提問、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察分析,從而培養(yǎng)他們的科學(xué)思維能力和問題解決能力。實(shí)驗(yàn)探究模式不僅滿足了學(xué)生對化學(xué)知識的渴望,還激發(fā)了他們探索未知的強(qiáng)烈興趣。在親身參與實(shí)驗(yàn)的過程中,學(xué)生得以深入觀察化學(xué)現(xiàn)象,理解其背后的科學(xué)原理,進(jìn)而構(gòu)建起系統(tǒng)的化學(xué)知識體系。因此,在高中化學(xué)課堂中,教師應(yīng)堅(jiān)定不移地貫徹以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)原則,讓學(xué)生在主動學(xué)習(xí)中不斷成長,全面提升他們的科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力,為未來的學(xué)習(xí)和生活奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(二)以合作為基礎(chǔ)的原則
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究中,合作不僅能提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,還能讓他們在相互交流和碰撞中產(chǎn)生新的思維火花。通過小組合作,學(xué)生可以共同面對實(shí)驗(yàn)中的挑戰(zhàn),分享彼此的觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn),從而更全面地理解化學(xué)現(xiàn)象和原理。此外,合作還能培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和責(zé)任感,讓他們在團(tuán)隊(duì)中學(xué)會傾聽、尊重和包容。這種基于合作的探究模式,不僅能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,還能為他們未來的社會生活和工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
三、基于實(shí)驗(yàn)探究模式的高中化學(xué)課堂教學(xué)策略
(一)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和生活的聯(lián)系,激發(fā)探究欲望
實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的核心,而生活則是實(shí)驗(yàn)最生動的背景。將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與學(xué)生的日常生活相聯(lián)系,不僅能激發(fā)學(xué)生的探究欲望,還能實(shí)際應(yīng)用化學(xué)知識,從而深化學(xué)生對知識的理解。當(dāng)學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)化學(xué)現(xiàn)象時(shí),他們往往會主動尋求答案,這種內(nèi)在的學(xué)習(xí)動力能有效促進(jìn)課堂討論的活躍度和深度。同時(shí),生活實(shí)例的引入也能使課堂內(nèi)容更貼近實(shí)際,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn),從而提升整體的教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)與生活相結(jié)合,有助于打破學(xué)生對化學(xué)的抽象認(rèn)知,使復(fù)雜的化學(xué)原理變得更直觀易懂,這種教學(xué)策略對提高課堂效率具有顯著意義。例如,通過探究食品中的添加劑成分,學(xué)生不僅能學(xué)習(xí)相關(guān)的化學(xué)知識,還能認(rèn)識到化學(xué)在日常生活中的廣泛應(yīng)用,從而產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
例如,在“噴泉實(shí)驗(yàn)”教學(xué)中,為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望,教師引導(dǎo)學(xué)生思考生活中的噴泉現(xiàn)象,并討論其背后的物理原理;隨后,教師進(jìn)行提問:“如果我們將這種原理應(yīng)用到化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,會產(chǎn)生怎樣的效果呢?”這一問題立刻引起了學(xué)生的好奇心和探究欲;接著,教師詳細(xì)介紹了“噴泉實(shí)驗(yàn)”的操作步驟、所需試劑以及實(shí)驗(yàn)過程中的安全注意事項(xiàng)。在確保每位學(xué)生都充分了解實(shí)驗(yàn)要求后,教師指導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)學(xué)生看到氨氣溶解于水后,燒瓶內(nèi)形成負(fù)壓,從而使水從燒杯中被“吸”入燒瓶,形成壯觀的噴泉現(xiàn)象時(shí),都驚嘆不已。這一直觀的現(xiàn)象不僅讓學(xué)生深刻理解了氨氣的溶解性和大氣壓的原理,還讓他們感受到了化學(xué)的神奇魅力。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行討論和總結(jié),鼓勵(lì)他們提出自己的見解和疑問。通過這樣的教學(xué)設(shè)計(jì),將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與日常生活相結(jié)合,不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還讓他們在探究中獲得了新知,培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力,提升綜合素養(yǎng)。
(二)從現(xiàn)象揭示本質(zhì),發(fā)展思維性教學(xué)
實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)不僅僅是讓學(xué)生動手操作、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,更要引導(dǎo)學(xué)生深入思考,從表面現(xiàn)象中挖掘出化學(xué)的本質(zhì)規(guī)律,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的興趣和熱情。當(dāng)他們通過自己的努力,成功理解并掌握一個(gè)化學(xué)原理時(shí),成就感和滿足感將推動他們更深入地學(xué)習(xí)化學(xué)。因此,在實(shí)驗(yàn)過程中,教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并通過提問、討論等方式,使學(xué)生主動思考現(xiàn)象背后的原因和原理,這種從具體到抽象、從感性到理性的思考過程,能鍛煉學(xué)生的化學(xué)思維能力,提升學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)能力,實(shí)現(xiàn)有效的課堂教學(xué)。
例如,在“氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法”的教學(xué)中,為了強(qiáng)調(diào)從現(xiàn)象揭示本質(zhì),發(fā)展思維性教學(xué)的理念,在實(shí)驗(yàn)開始之前,教師可以先簡要介紹氨氣的基本性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室制法的原理,即利用固體氯化銨和固體氫氧化鈣在加熱條件下反應(yīng)制取氨氣。隨后,學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,如試管口出現(xiàn)濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)等。在實(shí)驗(yàn)過程中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生深入思考:“為什么紅色石蕊試紙會變藍(lán)?這說明了什么?”學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識,推斷這是由于氨氣溶于水后形成了氨水,氨水呈堿性,能使紅色石蕊試紙變藍(lán)。這一推斷過程使學(xué)生思維發(fā)展,并能引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中挖掘出化學(xué)的本質(zhì)規(guī)律。為了進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的化學(xué)思維能力,教師還可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論,讓他們分享各自觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和推斷出的原理。通過交流,學(xué)生不僅加深了對實(shí)驗(yàn)原理的理解,還學(xué)會了從不同角度思考問題,提高了解決問題的能力。在這樣的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中,學(xué)生既掌握了氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法,也通過觀察和思考,領(lǐng)悟了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的奧秘,實(shí)現(xiàn)了思維能力的顯著提升。
(三)鼓勵(lì)學(xué)生多動手,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性
在高中化學(xué)課堂教學(xué)中,鼓勵(lì)學(xué)生多動手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,是提高教學(xué)質(zhì)量與效率的關(guān)鍵一環(huán)。學(xué)生親自動手進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不僅能夠加深對化學(xué)知識的理解與掌握,還能在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,從而培養(yǎng)其創(chuàng)新思維能力和實(shí)踐能力。教師在教學(xué)中應(yīng)積極創(chuàng)造條件,鼓勵(lì)學(xué)生多動手操作實(shí)驗(yàn)。通過設(shè)計(jì)一系列具有探究性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,激發(fā)學(xué)生的興趣與好奇心,引導(dǎo)他們主動探索化學(xué)世界的奧秘。在實(shí)驗(yàn)過程中,教師應(yīng)充分尊重學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生去嘗試、去實(shí)踐,并在關(guān)鍵時(shí)刻給予必要的指導(dǎo)和幫助。為了發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,教師還可以采用小組合作、競賽比拼等多樣化的教學(xué)方式,讓學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中相互學(xué)習(xí)、相互激勵(lì),共同提升實(shí)驗(yàn)操作技能與化學(xué)素養(yǎng)。同時(shí),教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的見解和疑問,引導(dǎo)他們通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的想法,從而培養(yǎng)他們的批判性思維和解決問題的能力。
例如,在高中化學(xué)課堂上,為了讓學(xué)生掌握“配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”這一知識點(diǎn),教師采取了鼓勵(lì)學(xué)生親自動手實(shí)驗(yàn)的教學(xué)策略。教師為學(xué)生準(zhǔn)備精確的電子天平、容量瓶、燒杯等實(shí)驗(yàn)器材,并詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)。隨后,教師不要直接進(jìn)行演示,而是讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),每組學(xué)生在明確了正確實(shí)驗(yàn)步驟的前提下,自行計(jì)算所需溶質(zhì)的質(zhì)量,使用天平進(jìn)行稱量,再將其溶解于適量的溶劑,最后轉(zhuǎn)移到容量瓶中進(jìn)行定容。在實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生積極動手,相互協(xié)作,不僅成功配制出了所需濃度的溶液,還在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)了許多問題,如稱量不準(zhǔn)確、溶解不完全等。通過教師的引導(dǎo)和幫助,學(xué)生逐一解決了這些問題,對實(shí)驗(yàn)的理解也更深入。相較于教師直接演示,學(xué)生親自動手實(shí)驗(yàn)的效果顯著,一方面,學(xué)生通過實(shí)踐操作,對實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)有了更直觀認(rèn)識,記憶更深刻;另一方面,在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的過程,鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。最后,小組合作的方式還培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和溝通能力,加深了學(xué)生對化學(xué)知識的理解,提升了學(xué)生對知識的應(yīng)用能力。
(四)注重實(shí)驗(yàn)問題的設(shè)計(jì),鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)性思考能力
在基于實(shí)驗(yàn)探究模式的高中化學(xué)課堂教學(xué)策略中,注重實(shí)驗(yàn)問題的設(shè)計(jì)是其中的關(guān)鍵,能鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)性思考能力。這不僅關(guān)乎學(xué)生對知識的吸收程度,還能培養(yǎng)其科學(xué)探究的精神與實(shí)踐能力。在具體教學(xué)中的問題設(shè)計(jì)上,首要是確保問題具有一定思維含量,這意味著問題不應(yīng)僅停留于對表面現(xiàn)象的描述,而應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生深入挖掘?qū)嶒?yàn)背后的化學(xué)原理與規(guī)律,激發(fā)其批判性思維能力和邏輯推理能力。問題的設(shè)計(jì)還需要層次分明,有梯度。從簡單直觀的疑問入手,逐步過渡到復(fù)雜、開放的探究性問題,這有助于學(xué)生循序漸進(jìn)地構(gòu)建知識體系,避免因難度過高而使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒。另外,設(shè)計(jì)的問題必須適宜,緊密貼合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平,以驅(qū)使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探索欲望,確保他們在現(xiàn)有知識框架內(nèi)能通過努力找到答案。這種“跳一跳,夠得著”的設(shè)計(jì)原則,有利于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中不斷獲得成就感,進(jìn)而形成良性循環(huán),持續(xù)推動其學(xué)習(xí)動力與實(shí)驗(yàn)性思考能力的提升。
例如,在一堂高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是探究不同濃度的鹽酸與金屬鋅的反應(yīng)速率,為了鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)性思考能力,教師可以精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)問題,如在實(shí)驗(yàn)開始前,教師先提出一個(gè)簡單直觀的問題:“同學(xué)們,你們覺得鹽酸的濃度會影響金屬鋅的反應(yīng)速率嗎?”這個(gè)問題迅速引起了學(xué)生的興趣,他們紛紛開始猜測和討論。隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,教師逐步深入,提出更具思維含量的問題:“為什么鹽酸濃度越高,金屬鋅的反應(yīng)速率就越快?這背后有哪些化學(xué)原理在起作用?”學(xué)生開始仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合所學(xué)知識,嘗試從化學(xué)鍵的斷裂與形成、離子濃度等角度進(jìn)行解釋。為了進(jìn)一步提升學(xué)生的探究能力,教師還設(shè)計(jì)了一個(gè)開放性問題:“如果我們在實(shí)驗(yàn)中加入某種催化劑,你認(rèn)為會對反應(yīng)速率產(chǎn)生什么影響?為什么?”這個(gè)問題能激發(fā)學(xué)生的批判性思維能力和邏輯推理能力,他們開始思考催化劑的作用機(jī)制,并嘗試提出自己的假設(shè)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生積極參與,踴躍發(fā)言。他們的回答雖然有時(shí)不夠準(zhǔn)確,但在教師的引導(dǎo)下,逐漸接近正確答案。這種“跳一跳,夠得著”的問題設(shè)計(jì)原則,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中學(xué)習(xí)積極性更高,大幅提高了課堂教學(xué)效率。
四、結(jié)語
綜上,通過對基于實(shí)驗(yàn)探究模式的高中化學(xué)課堂教學(xué)的研究,充分證明了該教學(xué)模式對于提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的重要作用。通過一系列精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生親身體驗(yàn)了化學(xué)反應(yīng)的奇妙與規(guī)律,更培養(yǎng)了他們的觀察力、思考力和解決問題的能力。因此,教師應(yīng)繼續(xù)深化實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的應(yīng)用,不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),引入更多前沿科技手段,如數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺,以進(jìn)一步提升教學(xué)效果。同時(shí),教師也將積極推廣這一成功模式,為高中化學(xué)教育的創(chuàng)新發(fā)展貢獻(xiàn)力量,培養(yǎng)更多具備創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的化學(xué)人才。