高中化学实验教学创新优化策略研究

李业贵

摘 要：《普通高中化学课程标准》《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》等文件的提出，为当今教师教学工作开展提出了新的要求与目标。实验作为化学学科的重要组成部分，能够帮助学生更好地理解物质性质及转化规律，并由此建立科学、严谨的价值观念。然而就目前来看，高中化学实验教学仍存在一定程度上的不足，如实验内容单一、学生自主思考不足等，使得教学成效难以达到预期标准。基于此，本文围绕高中化学实验教学展开研究，从教学内容、教学形式两方面提出具体优化策略，提升课堂温度，完善教学形态，以此增强学生学习体验，促进其化学素养的个性化发展。

关键词：高中化学；实验教学；策略研究

新教育背景下，聚焦核心素养，构建品质课堂已成为高中教育工作者开展教学的重要课题。化学作为一门自然学科，以物质构成、物质性质、物质运用为核心，旨在帮助学生明确事物的本质及发展规律，由此树立正确的化学观念，促进身心健康成长。实验是高中化学教学的重要环节，其综合性比较强，且实现了理论与实践的有机整合，不仅便于学生掌握化学基础知识，而且也有利于培养学生的探究能力与创新能力，对于学生核心素养的发展有促进作用。对此，本文将从以下几个方面展开论述，以期为广大学者后续教学工作开展提供些许参考。

一、化学实验的价值分析

（一）使化学教学更具趣味性

从以往的化学实验教学来看，学生对于教师的依赖性较强，不利于深化理解学科知识，学生课堂参与度的不足也从一定程度上影响了教学成效。而化学实验能够将抽象的知识直观化展现于学生，降低学生理解难度的同时，使其主动参与到思考、探究活动中，聚焦实验流程，分析操作重点，梳理知识难点，逐步突破实验困境，更好地把握实验主题，促进学生综合学习能力提升。

（二）帮助学生总结重难点知识

从一定程度上看，化学实验能够突出实验要点，便于学生突破重难点知识，把握学习要领，同时也有利于提升学生的综合学习效率，帮助学生突破学习难关。以往的学习模式下，部分学生往往通过观察实验现象得出结论，不利于深化对实验主题的理解，而且也容易陷入实验困境，不利于把握实验主旨[1]。针对这一情况，教师可进一步改革实验教学模式，通过问题引导学生进行实验操作，逐步探索知识结论，构建完整的知识框架。

（三）促进学生核心素养的综合化发展

实验作为化学教学工作开展的重点，在一定程度上推动了理论和实践教学的深度融合。高中化学教师要以学生发展为根本，立足核心素养，明确新课改的新要求、新目标，开展多元化的实验教学活动，让学生在学习中掌握知识运用的能力，在实验中深化知识，跳出机械背诵的学习“怪圈”，从而促进自身实验操作能力和知识运用能力的个性化发展。

二、高中化学实验教学的问题

（一）实验教学方式单一

我们都知道，兴趣是学生的良师益友和不竭动力，这点同样适用于高中生。他们只有在浓厚兴趣的驱使下，才会以更饱满和更热情的姿态投入学习中来，进而获得更多学习收益。然而受传统应试教育思维的束缚，多数教师常常采用“知识讲解+实验示范巩固+阶段练习”的方式帮助学生记忆，这种模式下雖然能保证学生知识点的记忆，但方式的单一极易影响学生学习积极性，甚至出现“认知困境”的现象，影响教学工作育人任务的落实。

（二）实验过程不甚合理

带领学生深入思考，促进他们积极求索是落实核心素养教育的必要途径。然而，当前部分教师在化学实验教学中没能做到有效的思维引导教育，使得课堂呈现出一种“教师台上讲授，学生被动聆听”的局面，这显然是不利于学生思维意识、创新能力以及化学素养发展的，加之部分学校教育资源有限，难以满足每位学生实验操作的需求，使得多数学生常花费大量时间进行知识点的消化，而这也在一定程度上影响了教学成效。

（三）实验结果存在误差

目前来看，部分教师多以“教学结论”作为课堂重点展开教学工作，一方面，当下高中生正面临升学、发展等多方面的压力，聚焦“知识直授”的教学工作能够有效提高学生考试得分率，使其升学得到相应的保障；另一方面，课时安排有限，教学任务繁重，教师很难抽出时间让学生进行自主学习。在实验教学过程中，多采用“模仿式”教学模式，即让学生按照书本教材进行实验操作，所得现象与教材描述大致相同即为实验成功，而实验材料的选择、用量配比、反应过程等数据存在误差，学生难以从中收获新的知识，而这也在一定程度上限制了自身科学探究思维的发展。

三、高中化学实验教学的对策

（一）丰富授课模式，激发学生兴趣

在化学实验教学中，为了进一步提升教学效果，教师有必要将趣味实验引入课堂中来，从而让学生能够更加深刻地体悟到化学实验的魅力与内涵，激起他们的学习兴趣，保证其学习收益。

以“氧化性、还原性”这一知识点为例，开展教学时，教师可为学生展示活泼金属，如钾、钠、铯、铷等，并设计“水点灯”的趣味实验，即借助活泼金属的强氧化性，遇水释放大量热量，点亮酒精灯芯。在此过程中，教师还可以让学生思考还有哪些金属具有同样的性质？并引入元素周期表相关知识，让学生对表内前20号元素展开思考，并在教师的引导下完成实验操作。通过这种方式能进一步提高实验教学的趣味性，缩短学生课堂学习的时间，更好地理解和记忆相关知识要点。

（二）完善实验过程，加深学生理解

问题作为教育工作者推动教学工作开展的重要环节，其不仅能缩短学生融入课堂的时间，提升教学效率，而且多元化的问题能够帮助学生加深对知识的理解与运用，完善实验流程，提高教学成效[2]。

以“原电池”这一知识点为例，教师首先可组织学生以小组的形式制作“铜锌原电池”，随后借助多媒体为学生展示原电池在日常生活中的运用，如，浸泡除铁锈、心脏起搏器等，并结合生活情境设置多个导学问题引导其进行思考，如：我们日常所用的电是怎么来的？其原理是什么？学生思考过程中，教师可借助多媒体向学生展示常见的发电方式（水力发电、火力发电、核能等），并将工作原理以模型动画进行播放，让他们总结反应过程能量的转化过程及反应物化学方程式（化学能—热能—机械能—电能）。针对学生能力间的差异，教师也可引入思维导图，辅助学生进行实验操作，以正负极材料选择，反应环境为分支，让学生对当下常见的原电池组展开实验探究，观察负极气泡产生速度来判断不同材料下的原电池能量转换效率，进而梳理不同材料下原电池的优缺点。不仅如此，教师也可围绕当下绿色化学理念进行知识延伸，为学生展示我国能源车常用的清洁燃料，让学生以小组的形式思考其工作原理，并尝试书写化学方程式。通过这种方式实现化学知识的有效映射，加深学生知识理解的同时，促进其核心素养的发展。

（三）依托媒体技术，规范学生实验操作

媒体技术作为当下教师教学工作开展常用的工具之一，其展现了良好的教育价值。一方面，能够将抽象复杂的化学知识以直观化的形式展现给学生，降低知识理解难度的同时，使其更好地融入课堂学习中，达到既定目标；另一方面，多种教育资源的交织能够有效拓宽学生化学思维，使其结合日常情境、生活经验深化对化学知识的理解，进而强化自身学习能力[3]。此外，针对化学实验而言，媒体技术的介入能够有效提高实验教学环节的安全性。以“氯气制取”实验为例，借助媒体技术能够有效避免学生因操作不当而造成的污染与危险，又能让学生更好地观察到实验现象，提高学习效率，打造良好的课堂环境。

以“乙醛的银镜反应”实验为例，开展教学时，教师可借助多媒体为学生演示实验操作流程，并设置如下三个问题，鼓励学生进行思考：

（1）配制银氨溶液时对试管的要求是什么？

（2）为什么不对试管进行直接加热？

（3）是否可以提前配好银氨溶液？

在此过程中，教师也可利用线上模拟软件，鼓励学生以小组的形式利用模拟技术软件对上述三个问题予以反证。例如：有的学生直接对试管进行加热，导致实验出现“爆炸”；有的学生在氨水滴加过程中没有实时观察，导致氨水滴加过量，同样引发了“爆炸”；有的学生试管清洁不彻底，导致加热过程中试管底部出现黑色的沉淀物等。这种“实际操作”的学习模式下，能够有效激发学生科学探究欲望，使其主动参与到实验过程中，并通过层层推理，总结乙醛银镜反应实验注意事项及步骤，而这对于实验教学成效的提升有着十分重要的促进作用。不仅如此，针对学生能力间的差异，教师还可借助多媒体技术设置“实验操作回放”板块，让学生重温自己的操作步骤，并逐步观察银氨溶液配制过程中试管底部沉淀溶解情况以及水域加热过程中银镜是如何产生的。通过这种方式，进一步加深学生对于知识的印象，培养其良好的实验规范与实验操作安全意识，提高教学温度。

（四）跨学科知识引导，强化化学思维

跨学科指的是一种综合性的教学方法，能够实现知识的有机整合。以往的学习模式下，学生常依赖单一学科知识进行问题思考、问题解决，而这在一定程度上限制了学生思维的发散。跨学科理念下，能够从一定程度上优化知识结构，解决单一领域教学中存在的各种问题。以“化学”学科为例，实施跨学科教育能够拓展教育空间，同时也能为学生构建更为完善的知识体系与学习思路，例如：化学实验操作中，学生可借助数学建模思维求解反应物物质的量；也可以化学史为线索了解新知。通过这种方式能够促进学科知识的交叉与融合，强化学生学习积极性与自信心，逐步突破教学难题。

以《原电池》一课为例，教师可引入物理、历史学科知识开展跨学科教学，作为化学学科的重点，原电池同样与物理、历史有着高度的关联性，对此，在开展实验前，教师可以“原电池发展史”为主线，通过视听资源的引入，帮助学生理解原电池的特性与工作原理。随后，教师可开展“原电池组装”的实验活动，为学生准备硫酸铜、稀硫酸铜片、锌片、电压表、电阻等实验器材，鼓励学生自组原电池，并利用物理知识尝试计算原电池的电流、电压、电阻势，以此调动學生学习积极性[4]。在此过程中，教师还可联系日常生活，为学生展示原电池在日常生活中的具体应用，帮助学生将知识与日常生活建立有机联系。此外，教师也可聚焦化学学科教学目标，细化实验内容，让学生聚焦“不同原电池发电效率”开展自主实验探究活动。通过这种方式帮助学生更好地揭示化学反应本质，明确实验原理，提高学习成效。

（五）精确实验结果，构建知识体系

科学严谨的实验结果能够帮助学生更好地理解化学知识，并通过实验验证，推导对现有结论予以有效记忆，提高自身化学思维的同时，促进自身核心素养的综合化发展，对此，在实际教学中，教师也要完善实验流程，引导学生自主思考，使其规范自身实验操作行为的同时，得到精确的实验结果，从而构建完整的化学知识体系。以制取乙烯实验为例，该实验存在完全反应和不完全反应两种情况，对此，教师在开展实验前可设置如下两个问题，让学生进行思考：

1.如何判断反应是否产生副产物？副产物应如何进行处理？

2.如何判断反应是否完全？

学生思考过程中，教师可引入微小型实验，即对反应物的用量按照一定比例减少，使反应过程产生的危险副产物对人体无危害。学生实验探究过程中，教师还可记录学生的操作流程，并上传至线上平台进行视频制作。一方面，做好课后反思活动的准备，帮助学生明确自身学习存在的问题；另一方面，能够有效对学生危险操作予以干预，提高实验安全系数。不仅如此，针对学生能力间的差异，教师还可借助信息技术开发相应的视听资源，规范学生实验操作步骤，使其更好地呈现不同条件下对于化学反应的影响[5]。此外，教师还应根据学生实验情况建立评价量表，依托实验过程、实验结果、结论推导等环节对学生能力现状进行科学分析，并根据评价项目、评价内容、评价标准对评价对象进行层级划分，以确保教学评价的真实性。同时，教师也要从“宏观”和“微观”两个视角制订评价量表：宏观层面的评价主要对学生知识整合能力、信息提取能力进行评价，如：制取乙烯，总结乙烯的化学性质（颜色、气味、在水中的溶解情况等）；微观层面则以学生化学思维的评价为主，如：乙烯完全、不完全反应的实验操作，书写对应的化学反应方程式，分析乙烯不同状态下的性质等。通过这种评价方式，能够及时记录学生各阶段的学习情况，学生也可从多个角度分析自身实验活动过程中存在的不足，并在日后学习过程中有针对性地予以调整，促进身心健康成长。

结束语

综上所述，高中化学实验教学中，教师要从多个角度入手，如创设情境丰富授课模式，激发学生兴趣，借助问题引导学生展开实验探究，加深知识理解；依托多媒体技术，规范学生实验操作；跨学科知识引导，强化化学思维等。多措并举，帮助学生把握化学学习要领，逐步提高学生的化学实验能力，突破化学学习难关。

参考文献

[1]张根玲.基于小组合作的高中化学实验教学研究[J].高考，2022（33）：162-164.

[2]马明泉.高中化学实验探究式教学模式的构建路径探索[J].科幻画报，2022（11）：37-38.

[3]朵吉华.浅析高中化学实验教学中深度学习与高阶思维的培养[J].考试周刊，2022（38）：128-132.

[4]戴宗勇.高中化学实验教学的优化与创新[J].数理化学习（教研版），2022（11）：47-49.

[5]吴小梅.新高考背景下高中化学实验教学的有效性研究[J].中学课程辅导，2022（32）：81-83.