探究实验在高中化学教学中的应用
2021-05-25俞小梅
俞小梅
【摘 要】化学是一门以实验为基础的学科,通过课堂探究性实验或学生探究实验,可以使学生获得生动的感性知识,从而更好地理解和巩固所学知识,促进学生各方面能力的提高。本文主要分析了探究实验在高中化学教学中的应用,肯定了实践与理论相结合的教学方法。
【关键词】高中化学 探究实验 实践应用
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2021.12.161
理科类学科的学习不仅需要对理论知识有准确的掌握,更需要学生能够在教师的引导下通过实验分析对理论有一个充分、全面的认识。而实验探究教学的方法被引入高中化学教学,不仅能够提高学生的创新思维能力,还能激发学生的学习兴趣,提高学习效率,因此,探究实验作为一项有效的教学方法,应当在化学学科的教学中得到充分的应用。下面就对高中化学教学中探究实验的应用进行分析,并探究通过理论与实践相结合的教学途径,有效促进学生对知识的理解。
一、何为探究实验
分析探讨某项教学方法在教学中的应用,应当先对教学方法有一个基本全面的掌握,才能实现对教学方法的有效利用。关于探究实验,从字面意思来看,有两层含义:探究和实验。探究,即探讨研究,分析讨论并且深入地进行研究。实验,即实践操作和检验。通过对某类现象科学地设计和检测,然后验证现象存在的规律。探究实验总结起来即能够设计科学的实验对某类现象进行研究,并且在新课改的教学理念指导下具有更深层次的含义。探究实验指学生自主设计操作的一种实验方法,强调学生在实验中发挥主体作用。与传统实验的区别在于,教师并不是实验的主要执行者,学生是实验的重要参与者。
探究试验主要强调学生应该发挥主观能动性,能够发现问题并设计实验解决问题,验证某项科学规律。在整个探究实验实践的过程中,学生不仅能够解决对知识理解的困难,也能够锻炼逻辑思考能力。实验总会有失败与成功。学生在失败中学会总结经验和教训,能够锻炼学生的学习意志力,增强学生面对困难、解决困难的强大心理承受能力。而实验成功则可以增加学生在学习中的知识获得感和实验设计成就感。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”实验发挥了让知识活起来的作用,促进了学生对知识的理解,使学生对更多的化学现象和化学规律有一个清晰的思维逻辑。
二、高中化学特点
化学作为重要的基础科学之一,以实验为基础。各类化学现象纷繁复杂,化学学科体系知识点细碎繁杂。高中化学有着明显不同于初中化学的特点。高中化学学习更注重具体的学习板块,掌握每一个学习板块知识的前沿和应用。比如有机化合物和无机化合物两大板块,从物质的构成和物质的反应,再到物质本身的特点,需要从结构上去把握这两者的本质和区别。学生从本质上对各类化学现象有一个深刻的了解,才能实现对化学规律的总结和思维框架的搭建。
高中化学还有一个最根本的特点:实验为先导,实践出真知。世界万物的各类化学变化和各种化学现象在课本上难以得到实质的体现,需要学生在各种实验的探究中掌握现象规律,从而学好化学,了解化学的真谛。学生可以在实验中实现对知识的有效串联,搭建结构清晰的思维导图,实现对化学知识的深刻理解。因此,教师在教学中要明确化学学科的本质特点,肯定实验的重要性,在每一次的化学现象探究與实验中注重引导学生对化学知识有一个思维框架的搭建,形成对知识前沿和延伸的整体把握。
三、探究实验在高中化学教学中的应用策略
实践出真知。笔者认为,化学教师应当充分利用高中化学的显著特点,通过实验促进学生对知识的理解。探究实验作为一个全新的教学方法,更加肯定学生的主体地位,能够针对学生在学习化学时所遇到的各种困难进行一定程度的化解。因此,教师在化学教学中要充分利用探究实验,让探究实验在化学教学中得到充分应用。接下来就分析一下操作性探究实验和演示性探究实验。
操作性探究实验主要培养学生的实践操作动手能力,需要学生在实验室中对化学现象进行实践检验和研究。比如研究碳在不同氧气浓度下的燃烧实验。碳在稀薄的氧气中燃烧,可能会形成很多一氧化碳。而碳在充足的氧气中燃烧会形成二氧化碳,二氧化碳可以使氢氧化钙及石灰水形成沉淀。学生可以利用实验室的各种器材,如烧杯、酒精灯、玻璃导管等等,参考教材,通过自己的思考对实验进行设计。实验的研究结果主要是论证碳在不同氧气浓度中的产物,并且得到碳酸钙的沉淀。学生在探究实验的实际操作中,既需要充分考虑实验现象的表征,也要考虑在整个实验过程中的可行性。通过完成此类实验,可以加强学生对知识的理解和把握。同时,学生在实验室遇到各种困难时可以及时和教师沟通交流,有助于促进师生之间平等关系的构建。实操性探究实验是对学生全面综合素质的培养。学生不仅需要在知识学习上下苦功夫,也需要有一个细致的态度进行实验操作。这也表明探究实验可以培养学生的多项能力,不仅是逻辑思考能力,更有实践操作技能锻炼,实现学生的整体素质提高。
演示性探究实验主要是基于现代化信息技术发展,充分利用多媒体技术,让实验可以在学生面前得到更全面系统的展示。由于学校基础设施以及实验环境的限制,某些化学现象难以在学校实验室条件下进行操作性探究实验。而演示性探究实验就能弥补这一不足,可以让学生通过多媒体了解他人的实验,并且学会思考和总结。具体来说,教师可事先下载相关的实验视频,在学习课程章节时为学生播放。在观看的过程中,既能够吸引学生的兴趣,也能够促进学生自主创新和思考。教师可通过边播放边提问的方法,询问学生在每一个实验操作步骤中所使用的实验道具以及实验步骤所要达到的实验目的。学生需要专注地对实验进行思考和认识,提高观察能力和思考认知。在观看他人实验的同时,学生也能学习到在实验中的各种实验素养以及实验室操作的注意事项,并总结他人的实验经验,取长补短,查漏补缺,从他人有效实验的结果中学习科学的实验方法,从而引进到自己的实验中,以提高自主实验的成功率。
在高中阶段的学习过程中,学生学习压力大,各学科有各自的学习特点和学习难点。在化学学科教学中,教师应该充分把握化学学科的特点,利用好探究实验在教学中的应用,提高教学的有效性和质量。与此同时,探究实验也能够提高学生的逻辑思维能力,在每一次失败或成功的实验中总结经验,提高学生的自主动手能力。操作性探究实验和演示性探究实验的侧重点不同,对学生各种能力的培养也存在一定的差异。但总的来说,探究实验在化学教学中的应用,可以提高学生的创新能力和思考能力,培养学生的综合素质。在理论与实践相结合的基础上,学生能够对知识有更全面的认识,有效实现教师教学的有效性,保证教学质量。