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新课程改革背景下高中化学实验教学的探索与实践

赵丹丹

江苏省盐城市京师实验学校 224000

摘要: 在新课程改革的背景下,高中化学实验教学面临着前所未有的机遇与挑战。随着教育理念的不断更新,传统的教学模式已经无法满足学生自主探究和实践能力培养的需求。化学作为一门实验科学,其学习过程不仅依赖于理论知识的传授,更需要通过实验探究来深化学生对化学现象和规律的理解。在这一背景下,对高中化学实验进行改革,以调动学生的积极性,培养他们的动手能力,已是摆在我们面前的一个重大问题。本研究旨在探讨在新课程改革背景下,高中化学实验教学的有效策略与实施路径。
关键词: 高中化学;新课程改革;实验教学;教学策略
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前言

在新课程改革的背景下,高中化学实验教学面临着前所未有的发展机遇与挑战。随着教育理念的不断更新,强调学生主体性、探究性和实践能力的培养,传统的教学模式已不再适应新时期的要求。因此,探索与实践符合新课程标准的实验教学方法,成为了提升学生化学素养的重要途径。化学实验不仅是理解理论知识的重要手段,更是培养学生科学思维和问题解决能力的平台。

一、高中化学实验教学的意义

(一)巩固与深化理论知识

高中化学课程中蕴含了许多抽象的理论知识,如化学反应、物质结构等。实验教学通过提供直观的操作体验,使学生能够将理论与实践相结合,从而更好地理解和记忆课程内容。例如,学生在进行酸碱中和反应实验时,会直观地观察到反应现象,体会到理论知识的重要性,这有助于加深对化学反应机理的理解。

(二)培养科学探究能力

实验教学强调学生的主动参与和探究精神,促使他们在实验中提出问题、设计实验方案、进行数据收集与分析。这样既可以训练学生的逻辑思维,又可以训练他们的判断能力。例如,学生在实验中可能会遇到数据异常的情况,需要通过分析原因、调整实验条件等方式进行探究,进而提升其科学素养。

(三)提升实践动手能力

化学是一门实验科学,实验操作是学习化学的基本技能之一。通过频繁的实验操作,学生能够熟练掌握化学仪器的使用、实验室技术以及相关的操作规程,从而提高他们的实践能力。这种动手能力不仅对于学好化学课程至关重要,也为未来的科学研究和职业生涯奠定了基础。

(四)激发创新思维

实验教学为学生提供了一个探索和创新的平台。在设计实验方案和解释实验现象的过程中,学生有机会发挥自己的创造力。这样的创新思维不仅在化学领域中极为重要,也对他们在其他学科或日常生活中的问题解决能力提升具有积极意义。在实验中,学生可能会尝试不同的变量设置,观察新的现象,进而推动他们对科学的理解和热爱。

综上所述,高中化学实验教学不仅是化学知识传授的有效手段,更是学生综合素养提升的重要途径。在这个过程中,同学们既可以掌握化学知识,又可以提高自己的动手能力,同时也可以锻炼他们的科学探究精神,团队合作精神,以及安全观念,为他们今后的学业与发展奠定良好的根基。

二、新课程改革背景下高中化学实验教学的探索与实践

(一)以情境问题为引,调动学生的学习积极性

在实验教学过程中,教师起着举足轻重的作用。因此,教师可以通过情境化引入的方法来调动学生的学习热情,让他们在感兴趣的引导下进行自主学习,即要设置多种多样的问题情境,让学生在现实情境中不断地对问题或现象进行思考。同时,在对现实问题进行剖析的过程中,教师还能对问题进行扩展、发散,使其形成严谨的理论体系。这样,教师既可以通过一连串的提问来深化对所学的内容的理解,也可以通过设置一些趣味性的问题来调动课堂的学习氛围,让他们在轻松的学习氛围中进行深入的研究。

例如,“钠镁铝单质金属活性的比较”实验,在这一节中,有一个比较清晰、步骤比较简单、实验现象中有很多知识点。所以,教师可以通过提问的方式,让学生对所学的内容有一个更加深刻的理解。为何这些元素会以化合物的形式存在于大自然中?这是什么概念?”接着,老师提出了更深一层的问题:“铝元素和我们的生活息息相关,请说一说在日常生活中,铝的产品是什么?”它们是以什么形式存在的?”在进行具体的实验教学过程中,老师可以设置“怎样进行钠镁铝元素金属性强度的实验?”这样的问题,让学生进行发散式的思考,并设计各种实验。在教学过程中,老师可以根据学生提出的步骤,对其进行适当的修改,最后引导学生循序渐进地完成实验。在教学中,老师可以指导学生认真地看每一个步骤,并对它们的功能进行分析,例如:“为什么金属钠会在煤油中保存?为什么在使用之前要对镁条进行打磨?”这样可以让学生在复习知识的时候,更好地认识到实验的严谨性,从而培养出一个好的实验观。

(二)思维导图式教学,构建学生的知识体系

思维导图式实验是为了解决实验教学中理论性知识相关性差的问题而进行的。利用思维导图容易记忆和理解,关联性强的特点,老师可以在课前给同学们介绍一下这节实验课的思路,有助于他们建立起自己的知识架构,从而提升后面的教学效果,也可以用思维导图的方式来展示实验的过程,让同学们按照自己的思路去做。在实验总结部分,教师还可以使用思维导图,即要求学生使用自己的思维导图,做自己的实验报告,通过对各实验组的思路图进行剖析,发现哪些地方遗漏了什么地方,哪些地方出现了问题。教师不断地修正分组试验的思路图,不仅可以使学生对漏掉的或者比较难的知识更加深刻,同时也可以使他们对本次实验有一个完整的了解,并且将这些信息留在了纸上,这样可以帮助他们构建一个完整的知识体系。

例如,在做“化学反应速率的影响因素”实验时,教师可以将“化学反应速率”这一基本概念分割开来,将“判断速率的方法”与“对化学反应速率的影响因素”分开,然后再对相关的知识进行细分,比如在“催化剂、温度、浓度”等方面,如果要对这些内容进行进一步的划分,就可以在对应的分枝上标注出来,比如,为让同学们更好地了解,可以在催化剂旁边标注一些常用的催化剂和使用催化剂的常用公式。老师也可以把思路导图转化成流程图,比如在试验中,我们可以通过设置一个“铁和稀硫酸的反应”来进行试验,通过对这些因素的调节,来进行一组的试验,例如第一组加热,第二组变成铁粉,第三组增加稀硫酸的浓度等等,使他们对化学反应的速度有一个完整的了解。

(三)大任务指导指导学生探究意识的培养

其中最重要的一个环节是实验探索与创造意识,老师要引导学生在探索中进行试验操作,在这个过程中培养批判和创造精神。由于传统的实验过于“开放”,大部分的实验设计都是单一的目的或者单一的问题,从而导致了学生对实验的不重视。因此,教师可以采取大任务式的教学指导,设置总的教学目标,并对阶段性的小任务进行安排,从而帮助学生更好地了解实验,更好地了解化学知识,通过一个接一个的小任务,逐渐强化其实验动手能力,提高其自信,并培育其探究精神。

比如,在进行“电解池原理探究”实验的时候,老师可以先给学生布置一个大的任务,也就是“用实验来分析电解电池的工作机理”,然后再安排几个小任务:“在通电之前,在熔化的氯化钠中有什么离子?电子在外电路中的流动方向是什么?正、负离子的运动状态是怎样的?向电极运动的离子方向会产生怎样的反应?这是一种什么样的反应?电解池的用途是什么?”这样引导学生了解电解池的工作原理,并完成本阶段的小任务。在学习过程中,老师可以设计一些开放式的问题,让他们进行思考,例如:“从这个实验中,你学到了什么?”以问题为导向,循序渐进地进行实验,在教学过程中,要让学生具有系统的思维方式,这样才能更好地发展他们的探究精神和创新思维。

(四)信息化实验形式,启发学生的化学思维

“信息化”实验旨在通过信息技术来实现资源的共享,充分利用不同的教学资源,不断地创新实验方式,从而为教师提供更多的实验手段。老师们不但要重视使用信息技术,例如多媒体、投影仪等,在教室里的应用,也要重视在课后的信息技术应用,例如,要求学生及时地将作业上传,可以是自己做的与知识相关的实验,也可以是修改后的实验报告。

例如:“探索原电池的工作原理”这个实验,其教学过程比较容易,侧重于学生对原电池的理解。因此,在实际教学中,教师可以利用“火力发电”的多媒体进行教学,并提出“怎样把化学能转换成电能”这一问题。在此基础上,引入了本节所要研究的重点:“当氧化剂和还原剂分别接在电线的两端时,有没有电子流经导线”,然后请同学们将实验图片与多媒体画面相联系,再接上安培计,观察电流表的变化情况。在此期间,老师们会仔细地看每一组的实验,并对电流表指针是否偏斜、是否有气泡等进行分析。在学生完成实验后,通过多媒体演示,让学生自己分析为什么会出现这样的问题。老师可以让学生把问题的起因上传到小程序中,然后给予适当的评估。从而有助于学生建立起科学的化学知识体系。

结语

在新课程改革背景下,高中化学实验教学的探索与实践是一个不断发展和创新的过程。通过引入多样化的实验教学方法,强调学生的主动参与与探究精神,我们能够有效提升学生的化学素养,培养他们的科学思维和实践能力。实验教学不仅仅是知识的传授,而是一个促进学生全面发展的重要平台。未来,我们需进一步优化实验教学设计,结合现代科技手段,激发学生的学习兴趣与创新思维,从而在化学学习中培养出更多具有实践能力和科学素养的人才。

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