基于“科学探究与创新意识”的高中化学实验教学实践研究

高新花

摘 要：实验是高中化学重要且颇具难度的教学内容，就以往的教学实践来看，高中化学教师开展实验教学时过度依赖教材，忽视学生的科学探究和创新意识的培养，这显然对学生学习和发展不利。结合当前高中化学教学现状以及新课改背景下注重学生创新思维和能力培养的目标，对实验教学优化策略进行系统阐述。

关键词：高中化学;实验教学;创新意识;策略研究

高中阶段的学习是非常重要的，一方面学生处于升入大学、面临高考的关键时期，这一时期的学习效果对学生的升学选择影响深远;另一方面高中生的思维逐渐明朗、清晰，经过前面长时间的学习有了相对丰富的知识储备，这时候就可以对其进行系统的梳理，构建完整的知识结构体系。因此，新课改视角下十分有必要对这一时期的教学工作进行分析。

化学是一门注重实验的学科，只有让学生真正理解并掌握化学实验，才能对所学理论知识有深入的理解，才能够感知到化学的魅力和价值，夯实其知识基础、促进思维发展和能力锻炼的同时，为学生的创新创造契机。然而多数高中化学教师对待实验教学的态度并非如预期般积极。应试教育环境下，师生更侧重于理论学习，长此以往，学生沦为考试机器，思维和能力发展受限，更不要提创新了，这显然和新课改目标相背离。

一、高中化学实验实施的价值分析

1.激发学生化学学习兴趣

化学学科虽然是素质教育内容中的重要组成部分，但学生接触时间并不长，普遍在九年级才开始学习，学习基础不牢固。化学学科兼具抽象性和复杂性，在学习难度上不亚于数学和物理，学生学习的有效性在于其兴趣的驱动，在于教师正确的引导。如果单纯依靠理论学习的话，学生很容易感到枯燥、单调，对知识的理解也会浮于表面。久而久之，学生的兴致丧失，积极性减弱，学习效率也就不高。实验可以把抽象的化学知识转化为形象、生动的过程让学生更易理解，学生的学习兴趣能够被激发，对知识的理解和记忆也可以进一步加强。

2.锻炼学生自主学习能力

教育新形势下对学生的个性化发展愈加重视，强调学生对教师、对课堂的依赖要逐步降低，重点培养其独立思考、自主探究的意识与能力，这是新课程标准的要求之一。化学是一门需要不断思考、探索的学科，学生在学习过程中收获的不仅是文字知识，更有良好学习习惯的养成、科学思维和精神的塑造、动手和探究能力的提升以及思想情感上的升华。毫无疑问，学习化学对于高中生的综合素质发展十分有益，如何利用化学实验教学开辟更好的培养渠道是教师需要深思的问题。

3.促进学生产生创新意识

创新是社会发展、科技进步的源动力，也是当代高素质优秀人才必备的素养，对学生的长远发展意义重大。理论学习是刻板的、生硬的，实验是能动的、发展的，只有将二者结合，以理论知识作为指导，以实验反复验证，才能让学生走上创新之路，思维不受书本局限，探求新知，丰富学习内容，提出新的结论。

二、高中化学实验教学中存在的问题

1.实验教学资源匮乏

支撑化学实验教学顺利展开的基础是教学资源，包括实验室、实验器材、指导教师等，然而部分高中学校的化学实验教学仍旧缺乏较为健全的环境。学校相关部门没有引起重视，教育投入不足或者本身条件有限，心有余而力不足。这部分高中学校需要借助当地政府的力量来加强教育资源建设，提供足够的物质基础。

2.客观环境的制约

传统的重理论轻实验的思想长期盘踞师生脑海，导致教师教学方法上难以创新。一般情况下，都是由科任教师担当实验指导老师，他们习惯于传达理论，对实验教学也是如此。还有的教师直接忽视实验，布置大量的习题替代这项工作。应试教育环境下，师生对考试成绩的追求更甚于对能力的锻炼，这种认知是片面的、狭隘的，对学生未来的发展形成了一定隐患。

3.教师重视不足

教师对实验重视不足体现在教学上流于形式，“做”实验变成了“讲”实验。因为多媒体技术的融入而被一些教师滥用，虽然在一定程度上弥补了实验环境不全的问题，但是毕竟是教学辅助工具，不能以偏概全，完全代替实验教学。学生动手过程的缺失，导致思维只会停留在原地，不能实现创新。

三、基于“科学探究与创新意识”的高中化学实验教学策略优化

1.联系生活素材，实施生活化实验

“生活即教育”，对于现阶段的化学实验教学有着一定意义。化学源于前人对生活和自然的总结，又经过我们系统的学习使其可以更好地服务于日常生活，可以说化学是无处不在的。以往的实践中教师的教学脱离实际，加剧了学生学习难度的同时，也让学生无法感知到化学和生活的密切联系，学生即便对某些生活现象有思考思路，但是不能准确运用所学进行解释，可见学习成效并不显著。为此，高中化学教师在对实验教学提高重视时，就可以联系生活作为教学素材，实施生活化实验教学。具体而言，教师可以引导学生多对生活中的事物或者现象进行观察、思考，逐渐地一见到这些事物或现象，脑海中就会下意识地浮现学过的化学知识。学生有意识地了解生活中化学实验的应用，在学生通过自主探究有了一定积累后，教师可就此开展教学，帮助学生加深认识。比如，高中化学必修2《饮食中的有机化合物》的教学中，针对“无水乙醇与金属钠的反应”实验，在正式开课前教师可以让学生思考问题：乙醇在日常生活中哪些地方会用到？學生回答（调味品、饮料、食物添加剂）;接着教师再提问：那么同学们知道乙醇的性质吗？由此从生活角度切入课堂实验教学。

对于一些简单的实验，教师可以让学生根据自身的学习积累设计实验课题，规划实验方案，论证实验过程，反复改进，最终成型。教师要给予学生足够的信任和支持，学生自行研究的实验成果更能使其消化所学理论，体会成功的喜悦，并以更加积极的心态投入化学学习中。

2.合理利用多媒体，优化实验教学

高中化学知识更加严谨，这也就意味着在进行化学实验操作时对实验环境、器材、步骤和方法有高要求，如果哪一个环节出了问题，不仅不能获得准确的实验结果，严重时还会威胁到学生的安全或者造成其他公共安全事故。受客观条件限制，有的学校没有健全的实验设备和环境，教师只能在课堂上进行相关实验操作，但是这样一来，有些坐在后面的学生难以清晰地观察实验过程，很难保证每个学生都获得完整的实验体验，所以应用多媒体十分必要。基于互联网强大的资源优势，教师还可以为学生导入更加专业的实验视频案例，让学生在实验观察过程中把握细节。此外，随时保存、随时观看视频也是其一显著优势，学生在课堂中没有看懂的，可以利用课后时间反复观看实验视频巩固和完善。需要注意的是，教师要运用得当、把握适度，针对一些难度过高、教学条件不允许的实验才可运用多媒体教学，多数情况下还是需要让学生亲身参与。

例如，硝化反应实验，硝化反应是生产染料、药物以及某些炸药的重要反应，在现代化工业中被广泛应用。硝化反应是放热反应，温度越高，硝化反应的速度就越快，释放的热量也就越多，容易造成温度失控而爆炸。而且被硝化的物质大多为易燃物质，有的甚至兼具毒性，如苯、甲苯、脱脂棉等，如果存储不当就会引发火灾。实验操作过程也容易发生意外，所以在开展实验教学时需要做好安全防护措施，这对学校的实验环境和教学条件也是极大的考验。所以教师基于这一类实验的危险性，出于确保学生身心安全需要，就可以利用多媒体弥补学生无法亲身参与实验的不足。

3.强化师生互动，关注综合发展

不论是理论还是实验教学，教师一方面要注意学生主体地位的体现，培养学生自主探究学习的意识;另一方面也不能弱化自身作用，相反，由学生主导的课堂更需要教师花费精力来辅导其学习。学生实验的过程中，教师也要深入其中，全程关注学生实验动态发展，必要时可以给予学生提示，纠正学生的失误，并与学生交流、探讨和实验有关的问题，以便掌握学生的具体情况，分析学情。例如，在焰色反应实验教学的过程中，教师可根据实验进度插入问题：我们一般使用盐酸洗涤铂丝，能否用硫酸或者硝酸来代替？检验钾时为什么要用蓝色钴玻璃片？焰色反应是化学变化吗？学生一边操作一边思考老师提出的问题，通过实验得出结论，深化理论认知。学生进行实验时，教师的参与一是为了了解学生通过理论学习对知识的积累和实验方法掌握情况;二是为了保证学生的安全，还有在这一过程中正确引导学生通过相互协作促进科学思维和创新精神的养成，协调独立思考和协作互助二者之间的关系，并渗透情感价值观教育，展现化学实验教学的人文价值，此外还有助于良好师生关系的构建。

4.改进现有实验，巩固教学成果

现有的化学实验基于实际需要由教师作出了一些改进，比如，氢氧化钡晶体与氯化铵晶体吸热反应的实验，通过对教材实验的改进，创新设计一套集科学性、趣味性、绿色环保为一体的封闭式装置。新的实验装置操作简单易行，并且有效防止了氨的扩散，环保无污染，体现了绿色化学的理念。改进后的实验操作不仅可以用于教师演示，还可以充分保证学生安全，让学生开展分组实验，学生更容易感受到实验操作的趣味性。

教师可以适当增加一些具有探索价值的实验，如学习了《有机化学》第四章“油脂”，知道家里的植物油和动物油属于油脂。油脂在碱性条件下水解生成的高级脂肪酸盐，是肥皂的主要成分。这时可以问学生家里有过期的植物油吗？抽油烟机收集到的油怎么处理的？我们可以用这些油脂和碱，或者廚房里的食用碱代替碱、食盐这些物品来制取肥皂。仪器就是家里的锅，步骤是废油脂先在加热条件下水解，再加食盐盐析，后收集高级脂肪酸盐洗涤，压制成型。可以探索油脂加热的合适温度，油脂与碱或者食用碱在什么配比情况下反应较彻底？如何检验水解反应彻底？盐析时食盐加入的多少和快慢等问题，就这些问题设计实验。学生设计实验，动手做，观察现象，得出结果，加深理解，丰富了学习体验，巩固了学习成果。

四、结语

高中化学实验教学的创新需要一些时间，新时期下的高中化学教师需要结合当前教学现状，从学生实际出发，整理实验教学中存在的问题，分析其原因，积极主动地对教学模式进行创新，有效结合理论和实验教学，促进学生化学素养的提升，使其学以致用，为未来的学习和发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]吴胜光.基于核心素养的高中化学实验教学实践与思考[J].实验教学与仪器，2020，37（Z1）：11-12.

[2]叶林森.新课程标准下高中化学实验的创新与探究[J].考试周刊，2020（55）：129-130.