高中化学实验教学的路径研究

摘 要：化学是一门综合性的学科，注重理论与实践的结合。对于高中阶段的学生而言，化学是引导他们走向科学世界的途径，是激活他们科学思想的关键。立足于提升学生科学能力的目标，教师应当从学生主体发展需求出发，帮助学生建立良好的实验意识，激发他们的兴趣，通过自主探究、小组合作，激活学生的创新思想，渗透绿色环保意识，让学生的化学实验操作更具多样性与科学性，从而提升学生的化学素养。

关键词：高中化学;实验教学;教学研究

中图分类号：G633.8   文献标识码：A   文章编号：1673-8918（2022）01-0119-04

一、 引言

化学是一门注重实验的自然学科，具有极强的操作性和实践性，是高中阶段非常重要的一门实践类学科。随着教学改革的不断推进，培养学生的动手操作能力以及思考探索能力成为教学过程中的核心目标，而化学作为培养学生这类能力的关键学科，必然需要依托实验过程来夯实学生的实践基础。因此，在高中化学教学中，实验教学的地位日益提升，只有将理论与实践相结合，学生才能够更全面地吸收知识，实现综合能力的提升。

二、 化学实验对于高中化学课堂的重要性

化学实验是以探索事物的化学性质为目标，通过一系列的实验操作去揭开事物的化学特性、理解化学现象的综合性实践活动。在实验中，学生需要通过自己的操作和观察，思考并得出实验结论，因此化学实验过程能够培养学生的观察能力和实践能力，同时也能够提升学生解决问题的能力。对于高中学生而言，他们学习化学学科的目标不在于掌握了多少理论知识，而是要在学科学习中不断培养自己对模型的认知，对推理的运用，以及培养科学探究与创新意识，这些核心能力都是在实验中逐渐养成并提升的，而在化学课堂开展实验教学，能够从实践性角度激发学生的学习动力，促进化学知识的有效吸收，以及化学能力的合理进步。

三、 高中化学实验教学中存在的问题

化学实验是提升高中阶段学生科学探究能力的重要活动，而在当前化学教学中，受多方因素影响，高中化学实验教学还存在诸多问题：

第一，实验的重视度不足。在传统教学理念的影响下，无论是学生还是教师对于化学实验都不够重视，教师往往直接用讲解的方法结束一个实验过程，而学生也只是更加注重课本上的理论，更多的时间都是安排在题海之中，忽视了实验操作经验带来的效用。

第二，学生的实验兴趣低迷。实验是需要动手操作的环节，而这个环节只有保持一定的自主性，才能够激发学生的兴趣，然而现时的化学实验教学以固化或者单一的模式展示，很少给予学生自主设计和探索的机会，这也就使得学生渐渐丧失了实验的兴趣，不想或者不愿开展实验课程。

第三，实验的丰富程度不够。实验是探索多样事物特性的途径，而事物本质多样，需要经过不同的方式去探索才能够激活学生的科学思维，但当前化学实验模式固化，甚至对于某个知识只采取固化的实验，丰富程度不足，这让学生无法真正利用实验实现创新目标，从而降低了实验教学效果。

四、 高中化学实验教学的路径与方法

高中化学实验课程是化学理论与实践的结合，基于当前实验教学存在的问题，教师应当从化学实验的重要性出发，积极探索和挖掘有效的教学途径，带领学生领略事物的化学本质，探索化学学科的奥秘，逐渐提升学生的化学素养。

（一）立足问题资源，建立学生探索意识

问题是激活学生思维和意识的利器。尤其在高中阶段，学生面临的知识结构与以往不同，并且存在很大的变化，这就要求学生的思维足够灵活，能够实现及时的变通和应对，由此，高中阶段需要学生具有良好的思维意识，而思维意识的形成是一个长期的过程，最核心的意识元素就是学生的探索意识。那么如何激活学生的探索意识呢？这就需要立足于多样的问题资源，在课堂上充分挖掘教材，引导学生建立良好的意识形态，这样才能够促使学生更好地开展深度知识学习。而化学知识是具有科学色彩的知识，它具有极强的引导作用，探索意识在化学课堂上非常关键，因此教师在教学时应当借助教材，立足于各种问题资源，通过多样的问题去激活学生的化学意识，引导他们产生渴望深入探索化学奥秘的思想，而不是被动地接受化学原理和实验观念，这样也就从根本上提升了学生的化学实验意愿。

以人教版高一第一册《钠及其化合物》教学为例，钠属于性质活泼的金属物质，具有很强的还原性。而在常规的印象中，金属是不易产生变化的，如铁、钢、铝等，这种与常规认知有所不同的物质特性就是激发学生探索意识的源泉。教师可以借助有关金属的问题，如：生活中我们常见的金属有哪些？这些金属的坚硬度如何？它们的颜色又是什么样的？在学生进行相应的思考和回答后，教师可以总结一下学生回答的内容：金属是坚硬的，表面可能是灰黑色，也可能是银色或者红色，生活中常见的金属有铁、钢、铜等。而后教师再以问题激发学生探索金属钠特性的意识，如：有没有金属特别软，能像树皮一样被刀切断？能在水里沸腾？能在空气中燃烧？通过这样的问题，不仅能够激活学生的思维，让他们更加好奇实验的现象，同时还能够引导他们对实验产生探索意识，想要主动去尝试和验证这样的神奇现象。此外，教师还可以在学生观摩实验时提出与其他金属相关的问题，甚至还可以用化学元素周期表中的金属来引导学生，通过问题激发他们探索不同金属特性的动力，学生在初步的解答和尝试中也能够更加清晰地认识到元素周期表排列的规律。问题是激活思维的关键，化学实验教学的有序开展必须先让学生建立起探索化学奥秘的意识，而后才能够在思维的引导下推动他们严谨地实施化学实验操作。

（二）利用生活知识，激发学生实验兴趣

任何学科都是来源于对生活的探知，化学亦然。无论是化学原理还是化学实验，都是人们对于生活探索后得出的經验与思想，这也从侧面证实了化学是源自生活的知识。而生活是与学生最为亲近的，学生能够在生活中感受不同的事物，利用感官尝试不同的体验，生活的过程就是不断吸收知识和探索未知的旅程，正如陶行知先生所说的那样，“生活即教育”，生活本就是容纳万般教育资源的平台，立足于这个平台，才能够让学生的学习成为自然，让他们的成长更加顺畅。因此，借助生活探索，是最能够激发起学生兴趣的途径。在实验教学中，如果能够融入适合的生活知识，利用贴近生活的素材去吸引学生，让他们在实验中体会到生活的不同趣味，感受生活中的奇妙现象，这样就能够激发学生的实验兴趣。因此，教学时教师应当融入学生生活中最为常见或者亲近的素材，通过实验展示它们的化学本质，让学生产生透过现象看到本质的奇妙体验，从而全面激发起学生开展化学实验的兴趣。

以人教版高一第一册《碳酸钠和碳酸氢钠》教学为例，纯碱是日常生产生活中不可缺少的物质，它甚至与人们每天的生活息息相关，它可以用于制作面食和糕点，还可以用作洗涤剂，在二十世纪七八十年代，纯碱用作家庭洗涤是最普遍的现象。此外，它还可以用于化工、冶金等领域，生产我们常见的玻璃制品等，也就是纯碱在生活中的应用极其广泛，那么纯碱是怎么来的呢？它的生产过程怎么能不污染环境、减少危害呢？教师可以借助这样的生活元素和问题，通过实验演示让学生了解化学在生活中的应用，让学生更加理解化学的应用性和实践性，使得他们发现原来化学与生活如此接近，从而激发他们对于化学实验的兴趣。比如教师可以先给学生讲述“侯氏制碱法”的由来，而后利用氨气、水、二氧化碳、氯化钠反应，生成碳酸氢钠沉淀和可做氮肥的氯化铵，而后再将沉淀的碳酸氢钠加热，就产生碳酸钠、水和二氧化碳。通过分步骤地实验和观察实际的产出物，学生能够直观地看到化学带来的物质变化，进而深入理解该种化学反应所期望的目标，那就是充分利用这样的反应，提高利用率，降低了环境污染的可能。而这正是化学知识在生活中有效应用的体现。结合生活知识，一下就能够拉近学生与化学原理之间的距离，能够使得他们充分认识到化学对于生活的重要作用，也让他们意识到化学无处不在，掌握化学实验技能也就掌握了生活的真谛，由此就激发起他们的学习兴趣，推动他们积极地去参与实验。

（三）创设实验情境，引导学生自主探究

学生是学习的主体，任何学习能力的提升依靠的都不是教师的要求或者家长的督促，而是学生自主学习能力的推动。对于高中学生而言，他们思想逐渐成熟，独立意识明显，他们更加不可能去适应传统的说教和固化的安排，他们更加向往别具一格的教学过程，也更加青睐灵活生动的学习途径。由此，在新时期教学背景下，课堂教学应当摒弃传统，“另谋出路”。而情境是激活课堂的法宝，尤其对于化学这类理论性很强的学科而言，有效地利用情境融入实验课堂，将使得化学知识非常立体直观地呈现在学生眼前，他们在情境中能够获得更加丰富的体验，而情境也将原本枯燥的知识从抽象单一转变为形象立体，帮助学生更好地理解实验结果，熟悉实验过程，提升学生自主探究的动力。因此，教师应当在化学实验教学时创设多样的实验情境，通过形象的实验和可视化的结果，激发学生的探索欲望，引导他们开展自主探究，提升学习主动性。

以人教版高一第一册《氧化还原反应》教学为例，氧化还原反应是高中化学最基本的实验内容，也是学生在很多实验中经常用到的基础理论，然而并非所有的氧化还原反应都能够迅速且直观地在实验中体现出来，有的金属的氧化需要较长时间，而这个过程学生较难观察到，所以教师可以在实验教学时创设多样的情境，将多种情境相结合，给学生提供最直观、最形象的实验体验。比如在开展铜物质的氧化还原反应实验时，教师可以预先通过多媒体技术，将铜物质的氧化过程以加速的形式展现给学生，让学生首先理解铜的原先状态，而后再让学生动手操作，通过加入还原剂，使之产生氧化还原反应，随后学生就能够直观地看到被还原的铜呈现出与原先状态相同的颜色和质感。这样将演示情境和操作情境相融合，不仅使教学更加生动，也使学生更加自主地融入课堂，以亲身的体验去感知实验的过程和结果，在这个过程中，学生成为探究的主体，不再听取教师的安排，而是自己首先建立直观的印象，而后通过操作去验证自己的印象和想法，如此也就大大地激发了学生自主理解的能力，让他们先有尝试的动力，后有尝试的新奇，而后不断提升自主探究实验的能动性。

（四）组织小组合作，激活学生创新思想

化学实验不是单一的操作过程，它由实验设计、实验准备、实验观察、实验记录、实验分析等多个环节组成。因此，化学实验是一个互动性很强的活动，不仅有教师与学生之间的互动，也有学生与实验器材之间的互动，同时，也有学生与学生之间的互动。而传统的实验过程由于重视程度不足，安排的实验时间不充裕，导致化学课程常常以教师独立实验展示为途径，忽视了学生对于实验的想法，学生有时候只能独立完成一项简单的实验，甚至完成的只是实验中的一个环节，这样无法激活学生的科学创新力。在实验中，独立的个体所观察到的内容是有限的，但是探索化学事物特性的实验却多种多样，因此，教师在开展实验教学时应当充分利用学生的合作能力，组织学生分成实验小组，通过小组合作的方式共同开展化学实验。

以人教版高一第二冊《化学反应与电能》教学为例，化学是一门神奇的学科，它不仅与物质的化学特性相关，同时也与物质的物理特性相关，而正是利用物质的多重特性，才能够发挥物质的不同作用。而探索物质的效用是非常神奇的，在这个过程中教师可以引导学生开展分组合作，利用小组模式共同探索化学实验的奥秘。比如探索化学电池的制作过程中，学生可以制作水果电池或者简易电池，而无论是何种电池，都需要探索其中蕴含的化学原理，因此教师可以鼓励学生以小组形式自由选择和设计电池制作实验的材料和方法，学生在选择和设计时可能会激发出不同的观点和方案，在这个过程中教师不用过分干预，而是从旁指引，提醒学生实验需要注意的安全事项，并鼓励学生大胆尝试。比如有的学生选择的是水果电池实验，他们会创新方案，选择其他水果来尝试和对比实验，而选择简易电池的学生，可能也会选择其他材质的物品，通过这样自主尝试和合作探讨，实验就变成了学生尝试探索和创新实践的平台。

（五）渗透绿色理念，夯实学生实验责任

化学是科学类学科，要培养的不仅是学生的科学能力，同时还包括学生的科学态度、科学素养。随着课程改革的推进，人才的综合素质和科学涵养备受关注，因此，高中化学教学理念逐步向生态、绿色理念过渡。何谓绿色化学理念？就是在化学教学中需要构建起学生的环保意识，避免资源浪费和环境污染，以开拓出新型的、适应时代发展需要的教学手段。这为实验教学指明了新的方向。在传统化学实验中，对于废弃物的处理并不完善，而这必然不能适应时代的发展和社会的需要，但高中学生是未来国家和社会发展的后备军，他们的科学素养和对社会的责任感直接关系着未来的发展状态，因此，在当前化学教学中，教师还应当引导学生进行合理的化学实验残留处理，帮助学生养成合理完结实验的习惯，养成科学的实验态度和实验责任，为每一项化学实验画上完美的句号。

以人教版高一第二册《硫及其化合物》教学为例，该课程中会涉及硫酸根离子的检验实验，通常会使用氯化钡溶液来作为实验材料，而钡是一种活泼的碱土金属元素，可溶性的钡化合物对于人体而言是一种有毒的物质，会引起钡中毒，因此在开展硫酸根离子的检验实验时，教师不仅要提醒学生做好防护，同时还要引导学生对实验残留的废弃物进行无害化处理。比如反应不完全的氯化钡，教师可以引导学生采用沉淀法，在溶液中加入足够量的硫酸，来使得钡离子形成硫酸钡，沉淀下来，然后将沉淀物过滤出来。而对于产生的碳酸钡，教师可以引导学生将碳酸钡研磨后，加入盐酸反应生成氯化钡。对于实验残留物的处理不仅是学生化学实验的重要环节，同时也是增强学生科学实验责任的关键。通过这个环节，让学生充分认识到实验并不是只服务于学习，还同时服务于社会，这就让学生在开展化学实验时能够同时思考实验对于环境的影响，从而提升学生的实验责任感。

五、 结语

化学实验是对化学理论的有效支撑，是将理论转化为实践的最直接的途径，它对于学生科学意识和能力的培养有着关键的引导作用，是带领学生走向科学世界的钥匙。高中阶段学业压力繁重，学生更加需要“劳逸结合”，从繁重的题海中挣脱，动手开展多样的化学实验，推动他们化学能力的提升以及科学思维的成长，最终实现学生的学习自主性与创新性。作为高中化学教师，应当从灵活性、多样性和创新性的角度去设置实验，利用实验教学帮助学生探索未知的奥秘，增进综合能力。

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作者简介：冯天红（1972～），女，汉族，山东青州人，山东省青州第一中学，研究方向：化学教学。