高中化学实验教学现状及对策探究

2023-02-10 06:33施惠芬
学周刊 2023年4期
关键词:高中化学实验教学探究

施惠芬

(福建省龙岩市第四中学,福建龙岩 361000)

随着素质教育的进一步推进,越来越多的高中化学教师开始重视起对本学科的实践模块——实验教学的优化改革工作,与之有关的一系列教学思路、策略相继应运而生。进入高中阶段后,化学课程在知识容量、考查维度和综合应用要求上都有了很大的改变。具体到实验教学而言,不仅需要学生掌握基本的操作技法和实验步骤,而且要具备通过多种方法完成同一实验目标以及进行独立探究性实验的能力,这些均给化学教师的教学提出了更高的要求。过去一段时间里,很多高中化学教师在组织实验教学活动时都沿用相对传统、保守的教学思路,没有对学生的内在资源进行充分的挖掘和利用,这势必会给相应的教学成果带来巨大的负面影响。下面笔者就从高中化学实验教学的现状出发,提出了优化高中化学实验教学的几点具体策略。

一、高中化学实验教学的现状

(一)“师本位”现象严重

作为一项最为强调学生自主行为能力的教学项目,实验教学本应在更高维度上突出对学生自主能动性的开发。然而笔者通过调查发现,相当一部分的高中化学教师出于对实验活动难度的过分高估和对高中生自主行为能力的严重低估,仍在自觉不自觉之间执行着“师本位”的教学思维,在事实上以牵引式、灌输式的方法组织教学活动,让学生成为实验操作的模仿者。

这种教学模式对于刚刚接触实验的学生而言也许具有一定的辅助性效果,然而高中生已经有了相对丰富的化学学习和实验操作经验,对他们进行过于“周到”的“手把手”的教学反而会严重束缚学生的手脚,让他们在实验操作中形成思维定式,抱着“为了实验而实验”的态度去对待有关的学习活动,从而淡化对实验本身“验证理论、探求真理”之核心功能的认识,这对他们课程核心素养的提升必然会带来严重的负面影响。

(二)“制式实验”现象普遍存在

实验教学作为高中化学教学重点项目的历史已经很久了,几乎各版教科书中都会有相应的设计实验操作的内容,同时也给学生举出了很多实验的具体实例。这些实例的存在原本是为了给教师的教学和学生的实验认知提供一个详细的范例,但是很多高中化学教师却将这些内容曲解为组织实验教学的“标准对象”,将过多的实验资源集中到对这些实例的精细教学和重复演练上,对课本之外的多元实验项目则鲜有问津。在这种现象的影响下,高中生的实验视野被大大限制,将本应具有宏观指导性和操作价值的实验理念、方法局限在一个个具体的“点”上,一旦遇到新的问题、新的现象便会变成“如坠云中”,不知该从何下手去设计具体的实验方案和操作步骤。这样一来,化学实验教学就在事实上沦为了对“制式实验”的一种机械复刻,丧失了其本应具有的价值。

(三)教学形式过于单一

笔者通过问卷调查了解到,在很多高中生的心目当中,实验教学就是“教师演示—自己观察—自己操作—教师点评”的传统套路。这种印象的产生固然是有多方面原因的,但其中比较重要的便是高中化学教师没有对实验教学的具体形式做出实质性的丰富,过度强调传统的“实操演示教学”的重要性,而忽略了对现代教学科技以及户外探究实验等教学形式的研究、引入和完善。如此一来,学生能够获得的开展实验学习、认知的角度将大大减少,而教师的课堂教学效率也会受到严重的负面影响,同时实验课程的知识容量、趣味含量和生本化成分也会大幅度降低,这既不利于学生实验学习兴趣的调动,也会限制综合课程教学质量、效率的有效提升。

二、优化高中化学实验教学的具体策略

(一)突出学生的实验学习主体地位

1.在实验教学中树立“留白”意识。一如笔者之前所说,高中生已经有了一定的化学学习经验,对于一些基本的化学知识、实验技法也形成了初具规模的认知体系。因此,高中化学教师在进行实验教学时务必要体现出“适可而止”的原则,不要对所有的知识点、环节点“赶尽杀绝”,而要有意识地预留出一些项目作为学生开展自主思考的主题,让他们能够根据既有的学习、操作经验去展开自主思考并形成相对合理的实验操作判断。通过这种教学模式,学生首先可以完成对既有学习成果的深度激活和二次吸收,其次也能够对实验的过程形成有效的个性化认知,同时还可以充分感受到实验学习的乐趣,可谓是“一举三得”。

例如,在进行《钠的重要化合物性质》这一项实验的准备教学时,教师可以在完成对金属钠基本化学性质的复述讲解后,选择过氧化钠、碳酸氢钠等本次实验的目标材料来让学生做前端思考,猜测一下金属钠的化学性质在这些钠的化合物中会以什么样的形式和烈度表现出来,并让学生说一说自己提出这种猜测的根据是什么,而后再对学生的猜测做出概括性点评并组织学生在实验中去开展验证。

2.积极组织学生开展小组合作实验。高中生在心理上仍旧有很重的“抱团情结”,更喜欢和自己的同龄人一起开展活动;同时在合作活动的参与过程当中,学生个体之间也能够自然而然地实现学习认知、实践方法和思维灵感的有效交换。据此,高中化学教师在进行实验教学时,应当进一步突出对学生之间小组合作活动的组织和指导,一方面结合上一点中的“留白”教学为学生设计具体的实验论证点,另一方面鼓励学生凭借各自的实验经验和学习认知来设计不同的实验方法,而后就彼此所收获的实验心得做深度交流,从而取得良好的生本实验教学效果。当然,教师在这个过程中也不可完全“置身事外”,而要以协助者的身份参与其中,既为学生提供必要的帮助和提示,同时也要做好对学生操作信息的搜集工作。

例如,对于《中和反应反应热的测定》这一项实验的教学,教师可以事先引导学生关注不同物质之间的中和反应所存在的“反应热差”,而后鼓励学生以分工合作的方式开展探究,每人负责一类物质的反应热值测定,而后将本组各个成员测定的数值汇总起来形成探究结果并派出代表做汇报,教师则可在最后就各组的汇报成果做总结性讲解。

3.适当引入“陷阱”式教学。高中生在长期的学习当中都或多或少地形成了对教师“亦步亦趋”的跟随心理,很少在学习方面对教师提出自己的疑问,遑论在这种疑问的作用下形成个性化的看法,这对于他们自主探究意识、能力的形成其实是非常不利的。对此,高中化学教师不妨在条件允许的情况下,在实验教学中引入一些“陷阱”内容,故意在操作环节、理论知识引入等方面暴露出一定的“破绽”,让学生主动发现问题、提出问题、指正问题,从而进一步突出实验教学的生本性。当然,教师在采取这一策略时务必要把握分寸,不可给学生造成根本性的认知错乱,更不可因此而导致安全隐患的出现。

例如,在为学生演示《胶体的制备和性质》这一项实验时,教师可以有意将泥水的比例调至错误的数值,或者打乱溶液和泥水的添加顺序,还可以在搅拌等操作动作的执行上出现一些不符合实验规范的错误。当学生面露疑惑时,教师可以通过眼神暗示等方法鼓励大家大胆提出自己的疑问,并请对方指出自己的错误等。

(二)扩大实验教学的综合教学范围

1.对关联探究实验项目的教学组织。被收入到教科书中的实验无疑都是最具有生本能力适配性、发展性和同类实验特质展现性的经典,但是这并不意味着对于这些实验的教学就是实验教学的全部内容。高中化学教师在完成对示例实验的教学和操作指导后,还可以根据实验的核心考查方向和要素来选择一些与之相关的且具有不同细节性环节的实验来让学生做二次操作。如此一来,学生对于实验技法、操作步骤及有关设备的使用方法将形成更牢固的记忆,同时也会在主观上对实验的行为性质、用途产生更科学的认识,这对于他们实验素养的进一步提升将大有裨益。

例如,在结束了《锌与稀盐酸反应速率测量》的实验教学后,教师可以将本次实验中的核心材料——锌或稀盐酸逐次替换为钙、铁、铜以及稀硫酸和稀硝酸,让学生按照示例实验的操作步骤去做仿刻实验,让学生在这个过程中对实验的步骤和仪器设备做同质性应用,同时也让学生对不同材料的具体实验数值做测量和对比记录。

2.对课外实验项目的教学组织。实验教学的真正目的在于让学生掌握具有多元指导和应用效果的实验思路、方法,并非让学生对具体的几项实验做到“机械记忆”。基于这一基本认识,高中化学教师要在确保课内实验高质量教学的基础上,结合实验教学的内容、目标以及学生的能力和兴趣,适当引入一些课外实验项目让学生学习、操作,鼓励学生结合既有的实验认知和学习经验去提出新的问题、探寻新的方法、得出新的结论。借助这种方式,学生的实验视野将得到进一步的开拓,对所用到的各类实验要素也会形成更加立体性、多维性和富有应用感的主观认知,进而使实验教学的效果更上一层楼。

例如,在完成了《喷泉实验》之后,教师可以先用多媒体设备为学生展示著名的“法老之蛇”实验,并将实验中所体现的与课内实验有关的化学物质性质、反应原理等做一番简要的介绍,而后组织学生利用事先准备好的蔗糖和有关设备进行还原操作,尝试借助“喷泉实验”的操作流程去打造自己的“法老之蛇”。

(三)增加实验教学的具体执行形式

1.在实验教学中引入“微课”模式。所谓“微课”,即指以短视频为载体并强调对重点知识进行突出展示的教学模式。传统模式下的实验教学大多以教师实地示范的方式进行,然而每个学生由于所处位置、角度、距离的不同,其所看到的实验操作精细度也是不一样的;而如果让教师做巡回展示,又必然会大大耗费课堂教学的时间。因此,高中化学教师可以通过录制微课视频的方式来向学生做集中展示,让学生借助视频来清晰地了解本次实验的操作步骤、设备使用方法及注意事项,以此来取得事半功倍的效果。

例如,教师可以用摄像机或手机录制一段自己的实验操作过程,或者直接从网上下载相应的示范视频,根据学生的观察情况和学习进度来对视频做慢放、倒放、重播、暂停以及画面截图、放大等操作。如果条件允许,教师还可以将视频制作成互动形式,让学生根据视频中弹出的选项框与视频内容进行互动,进一步增强学生对实验信息的记忆和理解性。

2.在实验教学中引入课下探究模式。“学以致用”是所有课程教学的宗旨,高中化学自然也不会例外。因此,高中化学教师除了要做好课堂内的各类实验教学活动外,还必须有意识地设计、组织一些课下探究实验活动,结合当前实验教学的目标、内容以及学生的学习水平、意愿和发展诉求,带领学生来到教室乃至校园之外,利用手头的工具、设备以及自己所掌握的化学实验知识、技法,选择一些更具现实性的现象、问题来设计实验、开展实验、得出结论。在这个过程中,学生对于实验的应用价值将形成更有质感的认知,同时也有助于他们取得一些个性化的探究认识,这对于实验教学的进一步优化会带来巨大的帮助。

例如,在完成《探究盐溶液的酸碱性》这一实验后,教师可以鼓励学生回到家中,利用厨房中常见的一些物品制作成不同的盐溶液,结合自己所学到的方法设计简单的判断溶液酸碱性的实验并做具体操作,同时将相应的实验报告汇总出来,再结合“酸碱食物对人体的影响”等其他领域的知识内容为父母提供一份“健康烹饪小贴士”等等。

三、结语

真正意义上的教育并不是单方面的知识输出和技能灌输,而是要让学生在得到正确指引和悉心帮助的前提下灵活、自主、积极地开展思考、探究和应用活动。高中化学教师要真正认识到这一点并在日常教学中大力践行之,对实验教学课堂进行生本化、多元化、实践化的改造,围绕多元主题制定、执行系统性的策略,引导学生根据既有学习成果完成对实验项目的正确操作和规范执行,利用实验技法、步骤去主动发现问题、探究问题、解决问题,同时在这个过程中形成良好的实验操作素养和科学探究精神,以此来为他们日后更高阶段的化学学习和综合探究素养的提升打下良好的基础。

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