优化高中化学实验教学的方法
2022-11-26聂文丹
聂文丹
(南昌现代外国语学校,江西南昌 330200)
高中的化学科目学习所涉及的内容比较丰富,传统的教学中高中化学老师一味地传输理论知识,虽然教学进度快,但是学生知识空洞,只能在脑海里抽象想象化学实验现象。教师没有具体客观的化学实验演示,不利于学生深入理解和掌握化学知识。中学化学实验教学是中学化学教育的重要环节,教育主管部门、教育科研机构、中学化学教师都高度重视中学化学实验在中学化学教学和中学生化学学科素养形成方面的重要地位与作用,实验教学具有不可替代性。
但是,当前有关中学化学实验教学的研究,仍然明显存在些许不足。比如,实验教学作用及地位研究得多,而化学实验教学实践研究得少;传统背景实验教学研究得多,基于新课程实验教学研究得少;关于实验中常见问题研究得多,关于实验教学方式研究得少;低效、盲目、重复性研究得多,原创性与开拓性研究得少;重视化学实验研究成果得多,兼顾到实验研究实用性得少等。因此高中化学教师有必要在平时的教学中,积极开展化学实验课。这对培养学生的科学素养起到关键的作用[1],并且有利于学生拥有正确的认识科学态度,也有利于体现素质教育,但是在实际的教学中,化学实验仍然存在着许多问题,这些问题让化学实验教学得不到发展。本文就目前在高中化学实验教学的方法中存在的问题进行阐述,并结合相关文献提出建议,希望对改进高中化学实验教学质量有推动作用,使得化学教学更符合新课程改革的要求。
一、高中化学实验教学存在的问题
(一)教师对实验不够重视
从目前的高考情况来看,化学在理综考试中占有一定的比重,因此教师往往会把教学目标定位在提高学生化学成绩方面。这是由于应试教育思想的影响,化学教师在进行实际的教学时,一般都比较关注学生的理论成绩即考试分数,化学实验教学作为化学课程的重要组成部分,而却往往被忽视。根据朱文蕾老师的调查问卷统计的结果可知[2-3],学校化学实验教学课程开设得很少,一个学期中,有80%的老师开设化学实验的课程只有4节以内。在上化学实验课时,教师仅仅自己进行实验演示,留给学生实践的机会很少。在此条件下,学生只知道实验步骤和实验结果,对实验过程几乎不了解。这是不符合新课程改革对化学教学的要求,也不利于学生个性化和创新性的培养。
(二)学生实验能力不足
比较初中化学,高中化学内容多、逻辑思维复杂,因此高中生在学习化学时,有一定的难度,有的甚至对学化学产生恐惧心理。这个时候,如果教师采用一种学生比较喜欢的教学方式,如实验教学,则教学效果会明显提升。此外,老师不注重学生的动手操作能力,教学采用的方法以老师为学生演示实验为主,而没让学生亲自动手做实验,因此学生的实验能力得不到提高。
(三)化学实验室条件和资源不足
化学实验教学最重要的是具有实验的条件及资源,这是其教学的基础。因学校和教师对化学实验教学的不重视,在平时的教学中,教师很少安排学生进行实验学习,因此很多学校化学实验和实验器材不足,有的学校连专门的化学实验室都没有,有的学校实验器材老化并破损严重、有的学校甚至没有实验器材。这不仅不能满足学生实验课的基本需要,而且学生用老化和破损的实验器材做实验,会造成较大的实验误差,不利于培养学生科学严谨的实验素养。
(四)化学实验教学整体效果不佳
大多数老师只想在教室为学生进行化学实验演示,而不让学生进入实验室进行实际操作,这是因为目前高中阶段的教育主要是以应试教育为主,老师教学的目的是提高升学率[4],因此有大部分的老师认为化学实验教学是教学中可有可无的部分,在化学实验教学过程中,并不会过多关注实验教学,这对培养学生的动手能力和思维能力有一定的遏制作用,所以化学实验教学的效果一直以来都不太理想。
(五)化学实验教学不符合化学学科核心素养要求
在《普通高中化学课程标准(2017版)》中“化学核心素养”取代了新课本的三维目标[5]。在化学学科中,在培养学生化学能力方面,化学实验重要程度是毋庸置疑的。新课标中,对化学实验提出了更高层次的要求:高中生应根据实验探究目的,具备优化实验和尽可能自己独立实验完成的能力。因此新教材必修部分共设计了实验、探究实验、必做实验和研究实验模块。
相比之前的化学教材,现在的新教材实验数目明显增多,栏目变化更大。因教师对新课标化学核心素养研究和解读不够,再加之高考对化学实验操作不进行考察,在化学实验课上,教师仅仅是为了完成教学目标,对课本上的大多数化学实验只是按课本讲解和照本宣科,导致大部分学生在回答实验现象的问题时,只是凭着自己已有的认知和感觉去回答,有时候甚至是教师直接讲解实验现象。这使得在化学实验课堂中,教师和学生互动不和谐,教师提出的问题不具备创新性和全面性,学生的回答不具有思考性和深度性。不利于学生对化学基础知识的理解,也不利于学生实验素养与实验能力的提高和更不利于学生化学思维能力的培养。
二、高中化学实验教学方法的优化
(一)增加教学课程,加强对化学实验教学的重视
学校应增加化学实验的课程,要把化学实验课程看成和理论课程同等重要的一个教学项目。学校也可以招聘部分研究生学历的教师,因化学研究生三年大部分时间都在做实验完成导师的课题,这部分教师有扎实的化学实验动手能力,有足够的知识和经验指导学生做实验。教师还需要因材施教和灵活教学,根据学生的实际情况合理改进实验操作步骤并积极与学生交流,不断地鼓励学生发表意见,引导学生对实验结果的总结。教师还要端正化学实验教学态度,认真备课。另外教师不仅要亲自演示化学实验,更重要的是把课堂交给学生让学生自己动手反复操作,这样学生才能更好熟悉化学实验内容,深入理解知识并灵活运用知识。
因此,可以通过以下方法改进:①改进实验方法,提高实验技能,中学化学实验方法一般要依据化学实验的目的,可以通过实用化学实验仪器,并在相关的实验条件下改变化学实验对象的状态或性质,进而观察实验现象获得各种化学科学事实,是探究化学问题的一种科学研究方法。②重视实验报告、提升实验效果,充分利用实验报告环节,对中学生的实验报告进行检查、考核,以往的实验教学要求是实验报告以严谨为第一要素,在这方面可以作些许调整,如以严谨为前提,强调“实验讨论”方面的新意。其实每个实验者只要用心观察,必然会有与别人不同的经验,隔一段时间再做一遍也会有新的体验。把这些体验和心得如实书写在“实验讨论”栏中,便突出了学生活跃的思维,锻炼了学生独立思考问题的能力。在指导教师的帮助下,中学生既注意到了实验报告的严谨性,又探索了实验中的新发现、新问题、困惑点,从而进一步促进了学生对知识点的把握。③客观评价,科学考核评定学生的化学实验成绩,进行实验考核,客观地评价学生的实验成绩,引导学生重视实验课,端正对实验课程的态度,认真独立地完成整个实验的全过程。
中学生化学实验成绩的评定可以依据如下几个方面:①从学生的预习报告、实验课的讨论及提问、实验报告等方面对学生的实验基础知识和基本原理进行考核;②对实验现象及原始数据的记录、数据记录的正确性及实验结果的精密度和准确性、图表技术规范等方面对学生进行考核;③在实验过程及报告中观察问题、分析问题和解决问题的能力,考核学生在设计性、研究性实验中的设计思想、创新意识、创新能力等方面的情况,以考核学生的思维能力和创新精神;④从实验的过程及专门的操作考查中,对实验方法、实验基本技能的掌握进行考核;⑤对实验过程中体现出的严谨求实、勤奋认真、条理整洁、团结协作、遵守规章等科学精神和品德的考核。
(二)改善实验教学条件和加大资源的投入
中学化学课程里面的概念及理论的形成一般从认识具体物质的性质入手,而认识物质的性质必须借助一定的实验装置在一定的条件下,使物质发生变化并被学生感知。学生从获得化学实验现象的前提下形成化学概念。中学化学课程中使用了许多先进的仪器设备和现代化的实验手段,为教学提供了可靠的保障。因此开发一些简单的仪器装置,在化学教学中也能发挥出独特的作用。实验教学条件和资源是实验教学的基础,因此学校应加大对实验条件和资源的投入,主要包括:对资金的投入,增加实验室的数量和购入足够的实验器材,此外学校应安排实验员定期检查和更新旧的实验器材。学校还需要重视实验室管理,安排专门的实验管理员管理实验室,以保证化学实验教学课程顺利进行。学校对化学实验课程要进行调整,避免多个班级课程冲突,尽量错开进行,让每个班级都能开展化学实验课程。
(三)运用多元化化学实验教学理念和手段
学校和教师应改进落后的教育理念,摒弃以应试教育为主的教学理念和方法,并根据学校和学生的实际情况,运用多元化实验教学方式对学生教学。教学方法如下:①以始终坚持人与自然的和谐统一,引入适应未来社会发展和环境保护而提出的绿色化学教育理念[6-9];②采用操作简单、新颖独特、绿色环保和安全性高等优势,建立在传统的化学实验基础之上的微型化学实验方法[10];③与现代信息技术紧密结合,以增强化学实验教学的操作性的微型化学实验[11]。
(四)化学教师应把握化学核心素养的实验内涵和要求
教师应该研读化学学科核心素养,提倡核心素养理念,大胆改革实验教学。教师在按课本讲解化学实验的时候要有“小创新”,这有利于培养学生的创新意识和科学探究素养。高中化学实验中一些实验不够绿色环保,实验装置比较复杂,特别是与生活联系不够紧密。教师在化学实验教学中,为了吸引学生注意力,活跃实验教学课堂的气氛和提高学生能力,教师在进行实验教学前,要研究化学学科核心素养对化学实验的要求。实验教学中,教师要大胆进行实验改进与创新,要改进学习方式和教学方法,鼓励学生用已有的知识进行实验设计、实验改进和实验创新,最后教师还要增加实验评价活动。为了让学生更好理解化学实验,教师可以安排“家庭实验”和“趣味实验”,如蔗糖溶解与结晶实验,溶液、胶体和浊液实验及酸碱指示剂的实验。溶液、胶体和浊液实验,溶液可以是厨房的食盐水、胶体可以是牛奶或者豆浆、浊液可以是米浆,这样学生就能很直观理解溶液、胶体、浊液的异同点了。从生活中取材,适合在家做实验,操作也很简单,也解决了有些学校实验室条件不足的问题。这类“家庭实验”有利于帮助学生提升学习兴趣,培养学生动手能力和掌握化学基础知识。
三、结束语
总之,通过分析中学化学实验教学的现状,思考解决现有困难的针对性措施,在实验过程中首先要把学生放在主体的位置,并发挥他们的作用,适当进行开发实验装置,开设开放性实验,将考核评价体系完善起来,在有限的实验教学过程中,培养中学生的创新意识和创新能力,提高中学生的动手能力和实验技能,掌握分析问题与解决问题的能力,对中学化学实验教学的改进具有重要意义。化学实验教学在化学教学过程中举足轻重,学校要改善实验室的硬件设施,重视化学实验;教师也重视化学实验教学,灵活运用多元化化学实验教学理念和手段。教师要将绿色理念融入化学实验教学中,提升学生的环保意识和创新意识,借助化学绿色理念更好地提升高中化学实验教学的质量;教师应该把科学合理的微型化学实验应用于高中课堂,并利用其优势进行课堂教学;教师在化学实验教学中要灵活运用信息技术,教师在进行化学实验教学中要把握化学核心素养对实验内涵的要求。改进教学方法,增强课堂的趣味性,提高学生的学习兴趣,帮助学生学好化学。