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新课改下高中化学实验探究式教学的应用探索

2021-10-07赵娜娜

高考·中 2021年8期
关键词:化学实验探究式教学新课改

赵娜娜

摘 要:新课改强调培养学生的动手以及自主发现的能力,在高中化学实验中,运用探究式教学可以解决学生动手能力弱,发现能力不足的问题,进而促进学生的思维活动。文章分析了新课改下高中化学的教学特点以及化学实验中存在的问题,然后从提出化学问题,围绕问题开展探究;展示化学现象,结合现象开展探究;学生合作学习,围绕灵感落实探究等三个方面,论述了探究式教学在高中化学实验教学活动中的应用。

关键词:探究式教学;化学实验;新课改;应用

教育部下发的《普通高中化学课程标准(实验)》的实行,标志着高中化学教学进入了一个全新的发展阶段。课标中明确指出,要通过以化学实验为主的多种探究活动,培养学生的实践能力与创新精神。在新的课程标准下,对有关教学的要求提出了与传统教学截然不同的理念:探究、自主、独立发展。如何将探究式教学方式应用到高中化学实验教学活动当中,开发学生的理性思维与实操能力,这是我在本文所探讨的重点问题。

一、新课改背景下的高中化学教学特点

在高中化学教学活动中,传统的教学指导体系强调的是学生对于化学知识点、客观概念的掌握,重视学生的“学”,但忽视了学生的“思”,创新能力与科学思维很难得到长远发展,整体的化学素质较低。教育改革的浪潮推动了高中化学教学活动的变革,在教学指导环节,新课改的出现为化学教学提供了全新的发展思路:在强调化学授课原本的理论教育价值的同时,其从“着眼于提高世界公民的科学素养”这一角度入手,对化学课程的创造性、功能性和开放性特点作出了进一步强调。高中化学新课改理念认为,化学教学不仅要发挥出科学知识的宣传功能,更要展现出能力开發功能:通过多种以化学实验为主的探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方法的转变,培养学生的创新精神和实践能力。从概念上来看,新课改的出现只是引导着化学教学活动从学术向能力的方向过渡,但在全新的教学要求下,其强调了思想、意识、技能等要素在化学教学活动中所发挥出来的作用,进一步提升了教学活动综合效能。

二、高中化学实验教学活动中存在的问题

(一)化学实验全面落实,教学价值偏低

新课改理念的全面实施为化学实验教学活动的落实提供了新的保障。在教学指导活动中,教师能够借助化学新教材对实验目的、实验情境进行进行设计,以此来为学生构建全新的学习环境,使其获得化学学习的新体验。但对化学实验教学的授课质量进行细分,整体的教学模式、教学流程依旧存在较为明显的问题:教师进行实验教学活动能理解新课改的“良苦用心”,但将实验教学活动视为一种“展示化学知识的手段”,忽视了其开发学生思维、促进学生动手能力、培养学生化学学习兴趣的核心功能。在化学实验教学活动中,学生只需要观察、理解实验即可,缺少对实验原理、科学现象进行剖析。这种“照本宣科”的教学模式看似发挥了实验教学活动的价值,但严重影响了学生对于化学实验的主动感知,在被动学习的消极模式下,学生的探究能力、学习能力很难得到有效地提升。从教学范围上来看,实验教学活动的覆盖面确实在大幅提升,但学生的探究能力、创新思维、实践意识等重要科学素养依旧在原地踏步。

(二)化学实验缺乏创新,学生不愿参与

英国化学家阿姆斯特朗格外重视发现、创造等元素在化学教学活动中的表现,其认为,任何化学教学和演示实验与发现式的化学实验相比都要稍逊一筹。这一理念的形成促使阿姆斯特朗将实验活动与主动探究结合起来,提出了研究性教学的基本思想,规划了实验教学活动的新思路。由此,探究、发现、创造成为化学实验教学活动中的“大热门”。但从以往的化学教学指导活动来看,教学效率低等问题依旧较为常见。部分教师没有形成化学创新意识,以教材中的常见实验为对象,注重教材知识的再度宣传,化学教学活动缺乏新意。部分教师虽然用新材料、新器材开展化学实验,但化学实验没有脱离记定义、记现象、记原理的老三样,学生的创造力与学习能力无法在化学教学活动中表现出来,学习素质得不到提升。对于高中化学教学活动来说,教学工作的重点不仅仅在于接受,更在于创造,帮助学生掌握化学教学的核心要点,才能进一步提升学生的化学学习能力。

三、探究式教学在高中化学实验教学活动中的应用

(一)提出化学问题,围绕问题开展探究

探究是帮助学生掌握化学知识与化学学习技巧的重要手段。在探究的过程中,学生对化学现象、化学概念进行集中分析,然后得出基本的化学知识。与传统的教学模式相比,探究式教学理念构建了“无中生有”的教学模式,在帮助学生掌握化学知识的同时,进一步开发学生的潜在思维能力。要落实探究式教学,必须让学生明确掌握探究的目的、方向,在情感层面形成一个清晰的行动目标,才能进一步提高学生的探究性学习思维,使化学实验教学活动发挥出更大的价值。教师可尝试借助化学问题的引导开展实验活动,鼓励学生在实验教学环节提出问题,配合问题进行实验。

以苏科版高中化学教材《物质的量》的教学为例,在以往的教学活动中,学生依靠物理概念,如质量、体积和密度等定义来形容物质的多少,强调计量单位的统一性,但在化学中,不同的物质都属于“反应元素”,其计量单位是统一的,都要用“摩尔”进行表示。在学习了“摩尔”所表示的化学概念之后,学生会主动尝试向着化学知识的方向靠拢,提出不同的思考问题:教材中说,1摩尔某种物质的微粒数与与0.012kg12C中所含的原子数相同,那么,当两种物质的量都为1摩尔时,他们的体积、质量是否相等?在这一过程中,学生围绕“学什么”的话题给出了学习问题,教师可配合化学器材开展实验活动:准备氯化钠、水和氧气三种材料,要求学生抽调1摩尔的有关材料进行实验。此时,学生遇到了第二个问题:其不了解1摩尔是多少,无法对物质的量进行控制。教师引导学生结合教材进行进一步的探究,掌握N=n·NA这一公式,配合公式计算物质的量。计算之后,学生根据物理中的质量计算公式m=ρv得出结果,并指出,物质不同,其内部微粒的排布方式不同,1摩尔中物质的体积、质量也不同。探究式教学应该以学生为主体,在学生提出“我想学”需求之后,再落实教学活动,由此,教师可通过问题引导学生探究,先帮助学生发现科学真理,然后再落实教学工作,在探究的同时掌握化学知识。

(二)展示化学现象,结合现象开展探究

美国教育学家杜威认为,科学的教育不仅仅要让学生学习大量的了理论知识,更要对学生的学习方法与科学研究能力进行培养,开发学生的创造性思维。自20世纪80年代以来,以探究为核心的基础课程教育改革活动便在世界范围内流传开来:掌握知识、学习理论、提升能力,这才是化学教学活动的基本要求。回顾我国的高中化学教学工作,学生面临着“无从下手”的尴尬局面,部分化学知识虽然已经出现在课堂当中,但其背后所包含的原理无从理解。借助化学现象培养学生的化学探究能力,落实探究性教学,则能够解决这一问题。在化学实验教学环节,教师可直接给出实验现象,引导学生配合实验现象开展探究性学习活动,建立学生主导、教师协助的全新教学模式,提升教学管理质量。

以苏教版高中化学教材《金属钠及钠的化合物》的有关教学为例,通过教材,学生已经了解金属钠的基本特点:活泼性强,能够与多种物质反应,是较为常见的一种化学元素。教师可配合实验教学活动检验学生的知识掌握水平,结合实验现象,引导学生开展探究式学习。教师设计化学实验:准备钠和烧杯、铁板等材料,将钠块放在铁板上,发现银白的钠块逐渐变成白色,证明其发生了反应;在烧杯中加入水,钠浮在水面上,并出现燃烧现象,证明钠与水接触之后会放出大量热量,生成某些可以燃烧的物质。此时,学生会结合钠的性质提出新的问题:钠在水中发生了燃烧,是什么物质引发了燃烧现象?结合所学的化学知识,学生将氧气、氢气等物质引入到假设当中,设计新的实验方案:利用钠、小烧杯和试管等材料进行实验,在将钠放入小烧杯中,在对小烧杯进行密闭处理之后快速抽出烧杯中的空气,由于隔绝了氧气,钠块并不会燃烧,此时,可对实验现象进行分析:如果钠块继续燃烧,则证明钠与水反应生成了氧气,如果不能燃烧,可搜集实验环节产生的气体进行燃烧实验,测量气体成分。部分学生发现了新的问题,结合实验再次进行提问:钠与水反应之后只产生了气体吗?钠与水的混合物有什么特点?是否也生成了一种新物质?配合实验,学生从实验现象中搜集化学知识,然后得出新的探究方向。要在实验教学活动中全面应用探究式教学法,教师必须为学生创造互动学习、联系知识的机会,唯有如此,才能激发学生的探究欲望。

(三)学生合作学习,围绕灵感落实探究

在高中化学教学活动中,学生并非一直扮演着“被动听课”的角色,随着教学工作的不断推进,学生开始掌握化学学习的新技能,在化学教学活动中对化学任务、实验目的进行重新归纳,以此来形成学习化学知识的良好素质。在实验教学活动中,教师可尝试利用探究式教学法引导学生合作学习,结合化学实验给出学生的观点,激发学生的实验兴趣。

在合作学习的过程中,学生结合实验现象提出问题,将自己的“想当然”与客观化学现象结合起来,形成解答化学学习问题的基本思路。教师可尝试利用学生的语言、观点设计探究性实验,落实探究性教学。以苏教版高中化学教材《氯气及氯的化合物》的有關教学为例,在开展实验教学活动之前,教师可将学生分为不同的小组,要求学生依靠绘图、文字和语言等方式给出实验设计思路。学生对开展探究性活动,围绕氯气的性质、特点设计实验:氯气是有毒的,必须做好气体的搜集和保存工作,避免发生化学中毒事件;部分化学材料中虽然含有氯离子,但并不能提取出氯,如氯化钠,分离氯化钠中的氯气需要大量的能源与时间。在合作讨论的过程中,学生给出最终的实验方案:配合教材中的实验方案,加热二氧化锰,用浓盐酸与二氧化锰进行反应,再用氢氧化钠溶液吸收氯气,避免气体扩散。但按部就班的实验方式会破坏学生的探究兴趣,教师可继续提出问题:该实验中,实验器材与实验流程是否能够简化?在确定实验之后,提出实验优化计划。结合实验学习经验落实探究性学习,学生的学习效率也能得到一定的提升。

简言之,探究性教学的出现为高中化学实验教学活动的落实提供了新的思路,但在教学环节,如何引导学生进行探究、实验中的哪些内容值得探究等问题还需要教师的解决。教师必须把握探究的基本思路,完成探究、指导的自然过渡,在实验教学中培养学生的求知欲,从而开发实验教学的深层价值。

参考文献

[1]王坤.高中化学教学中学生探究能力的培养[J].数理化解题研究,2021(03):93-94.

[2]李永辉.谈探究式教学模式在高中化学实验教学中的实践[J].学周刊,2021(09):131-132.

[3]顾建鸣.高中化学教学中学生探究能力的培养[J].数理化学习(教研版),2021(01):39-40.

[4]赵聪颖.新课程背景下高中化学探究性实验教学的实践研讨[J].高中数理化,2020(S1):69.

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