浅析高中化学实验教学的有效性

【摘

要】实验能力是高中生化学学科核心素养的重要体现，提升高中化学实验教学的有效性，是高质量推进高中化学教育工作的重要举措之一，因此，该项教育工作应受到教师的足够重视。本文以“高中化学实验教学有效性”为主题，先分析了当前的教学现状，再重点针对教学有效性的提升策略提出了建议。【关键词】高中化学；实验教学；有效性实验是高中化学课程的重要组成部分，借助实验教学，能够帮助学生更加深刻理解化学原理，牢固掌握所学化学知识，因此，提升化学教学的有效性，是高中化学教师的工作重点。高中化学实验教学成效会受多方面因素的影响，高中化学教师要采用行之有效的教学方法，对每个因素进行合理的把控，以此不断提升化学实验教学的有效性。一、教学现状分析了解现状，是进行教学优化并提升教学有效性的重要前提。从当前的现状来看，首先，很多高中化学教师的教学思维比较固化，在实验教学过程中习惯性按照教材内容按部就班进行讲解，不注重对实验教学流程进行主动改进和优化，因此，化学实验教学长期得不到改进，教学有效性长期得不到提升。其次，在高中实验教学中，学生的学习主动性有待进一步提升。在整个化学实验课程中，教师会花费大量的时间进行理论知识及操作方法的讲解，即使安排學生自主实验，由于整个实验流程及即将出现的实验现象都已被学生提前知晓，学生的实验操作更像是走流程，因此，学生的科学探究与创新能力在课堂上得不到发展，这并不利于高效课堂的构建。二、提升高中化学实验教学有效性的策略围绕提升实验教学有效性的目标，并结合上述现状，在高中实验教学中可以从如下几个方面入手。（一）做好实验前的准备工作在高中化学教学中，化学实验的进行需要一定的设备支持，并且需要制订相对完善的实验方案，所以，为了保证实验教学目的的达成并提升实验教学的有效性，实验前的准备工作则显得十分重要，这一方面的教学指导还能够帮助学生养成良好的实验习惯，确保实验流程的完整性。具体而言，针对实验活动的开展，首先要明确实验主题，在实验主题明确之后，则开展具体的实验活动。在实验之前，教师应该进行必要的实验说明，并且为学生安排相应的实验任务，使学生明确在每一个环节的操作。其次，针对某次实验活动的开展，制订详细的实验方案，方案的制订应该根据学生的实际情况进行适当的调整，对实验中可能出现的问题和现象做好充分的预设，灵活引导学生探究并解决实际问题，以期达到最终效果。（二）完善实验装置在高中化学实验教学中，教师要树立改革意识和创新意识，可以指导学生对教材中原本的实验装置进行适当的改进和优化，促使实验操作更方便，以此提升化学实验教学的有效性。以“铝热反应”为例，若按照苏教版化学必修2教材装置进行实验并不困难，但实验时滤纸容易烧穿使药品溅落，镁条燃烧发出耀眼的白光伤害学生的眼睛，反应时火星飞溅易损坏桌面，且需用铁架台固定，携带不便等，若改用蛋挞壳为铝热剂的盛装容器，下面用装有沙子的石英蒸发皿承接产物，改用含有乙醇的脱脂棉火柴头作引燃剂，装置下方铺上湿抹布，可以有效解决上述问题（图1），同时还可用铜片与铜丝承接铁水，这既实现了产物的收集，方便用磁铁检验生成的铁块，又模拟了铝热反应的焊接应用，实验现象更加清晰直观。改进后的装置中，蛋挞壳形状可调，只要稍加改变试剂用量，即可实现更微量化探究，方便设计成学生实验，既可以提升学生的科学探究的能力，又可以让学生感受铝热反应的魅力，可以充分提升实验教学的有效性。（三）改进实验原理和方法另外，高中化学教师还可以改进实验方法和原理，增强实验效果。在高中化学实验教学中，为了提升实验效果，可以对实验药品进行选择和原理改进。例如，在“氢氧化亚铁的制备”中，氢氧化亚铁的沉淀是白色，由于极易被氧化，直接将硫酸亚铁溶液滴加到氢氧化钠溶液中，基本观察不到白色，只能观察到灰绿色沉淀，而且长时间都是灰绿色物质，最终的红褐色物质也需经过较长时间才能显现。这样的课堂实验就为氢氧化亚铁的性质描述教学造成了困难。为了解决这一问题，可改用硫酸亚铁与碳酸氢钠溶液进行氢氧化亚铁的制备，实验原理为Fe2++2HCO3-=Fe（OH）2↓+2CO2↑，反应过程中生成的二氧化碳气体可以促进溶解氧逸出，提供一个无氧的溶液环境，实际操作中将新配制的碳酸氢钠溶液装入试管（图2），用石蜡油进行液封，将吸有碳酸氢钠溶液的胶头滴管伸入试管液面以下，利用离子的双水解原理延长Fe（OH）2白色沉淀存在的时间，整个实验简单易操作，通过改进实验原理让学生高效的吸收化学知识。（四）科学开展探究式实验教学高中化学教师要向学生传递正确的学习理念，即科学的发展本就是一个不断探索的过程，科学的进步与不断深入的探索存在密切的联系，通过开展探究式实验教学，能够使学生在实验课程中的学习主动得到充分显现，使学生的学科思维得到锻炼，促使学生在化学课中取得更大的学习收获，这对提升化学实验教学有效性会产生非常积极的影响。比如，在氨气性质的学习中，教师可以事先准备好各装有氨气、二氧化碳气体的圆底烧瓶，先为学生演示氨喷泉实验，围绕实验现象，分析得出形成喷泉的原理。为了引导学生探究并锻炼学生的思维能力和实验操作能力，教师向学生提问：“如果将氨气替换成二氧化碳，是否也能够成功引发喷泉现象？”学生自主思考后，教师要求学生自主开展实验验证。学生进行实验后发现，无法形成明显的喷泉现象，对此，教师要求学生再次深入思考其中的原因，教师可以对学生进行适当的暗示和点拨，进而使学生意识到，二氧化碳虽然能溶于水，但是其溶解度不大，很难形成明显的气压差，无法引发喷泉现象。教师再次提出问题：“如果将水替换成氢氧化钠溶液是否会产生喷泉现象？”再同样要求学生通过自主探究来验证。学生在经过自主操作中会惊奇发现可以形成明显喷泉现象，之后，教师则要求学生对上述实验现象出现的原因进行分析，通过对比寻求答案。最后使学生认识到二氧化碳可以与氢氧化钠发生化学反应，相当于二氧化碳充分地被氢氧化钠溶液吸收了，因此出现了喷泉现象。另外，高中化学教师可以安排学生以小组合作的方式定期开展实验探究，前期先让学生查找相关资料设计实验方案去解决问题。教师要求学生以小组为单位进行相应的实验操作，在正式实验操作之前，教师不必提前告知学生会出现哪些实验现象。在整个操作中，教师要求组员在相互配合下自主组装实验装置，整个实验操作流程尽可能自己完成，如果遇到阻碍可以寻求教师的帮助，但化学教师更多是要对学生进行指点，切不可代劳。对实验中出现各种现象，教师要求学生进行记录，最后对照新课标进行讲解，检验所取得的实验结果是否正确。如果实验效果并不理想，化学教师要鼓励各组学生对实验失败的原因进行相互交流和讨论，根据自己的讨论结果进行实验验证，直至成功。考虑到各组学生在实验失败原因的分析过程中会存在一定的难度，化学教师要做好从旁暗示和指点。上述教学活动的安排为学生创造足够的空间进行自主探究，使學生的思维能力、实验操作能力、知识运用能力得到锻炼和提升，随着自主探究成果的显现，使学生对化学知识产生更深刻的理解，这对高中化学实验教学有效性的提升会产生非常积极的影响。（五）增加实验的趣味性在高中化学实验教学中，将趣味性元素引入其中，可以使学生感受到学习的乐趣，并增强其学习的主动性。比如，在原电池相关内容的教学，教师可以指导学生制作水果电池，并将制作的水果电池与音乐卡片进行结合，从而为原本枯燥的化学实验增添乐趣。教师还可以将化学实验运用到学生的生活中，以此激发学生的学习乐趣。比如，在酸碱知识学习的过程中，教师向学生发放pH试纸，鼓励学生用其检验日常生活中常见的水果、饮料、厨房调味剂、生活用水等进行酸碱度测试，查找各类物质所含成分并进行分类记录，进一步思考酸碱性存在差异的原因，为后续强弱电解质的电离、盐类的水解等重要知识的学习打下基础，同时还能让学生关注生命健康问题，对人类的酸性胃液而言，思考怎样进食才能打造健康的生活这些问题。通过上述活动的安排，建立化学与生活间的联系，这对提升实验教学有效性也会产生一定的积极影响。（六）注重实验微课堂的构建微课堂指的是以短视频为载体进行知识传播的现代化教学模式，该模式是信息技术优势在高中化学实验教学中的重要体现，对传统教学模式的优化具有促进作用。高中化学教师可以将化学实验过程及相应的知识讲解录制成短视频并向学生家长发送，在周末或其他空余时间，学生可以对化学实验教学视频进行仔细观看。相对于常规课堂上较快的学习节奏，在这一学习过程中，学生不会受到时间上明显的限制，因此可以对化学实验的操作细节及教师讲解的难点知识进行细致分析，可以将教学视频进行随时暂停或重复播放，并对相关实验操作要点及难点知识进行深入思考。上述学习方式能够帮助学生更加全面地掌握化学实验操作要点，并进一步理解难点知识，进而使学生取得更大的学习收获。三、结束语综上所述，提升高中化学实验教学的有效性有着非常深远的影响，高中化学教师要对当前的教学