高中化学实验教学作为科学教育的重要组成部分,不仅承担着传授化学知识与实验技能的任务,更在培养学生的创新能力方面发挥着不可替代的作用。在知识爆炸和科技日新月异的时代,创新能力已成为衡量个体综合素质和未来发展潜力的重要标尺。化学实验作为理论与实践的桥梁,其教学过程不仅是学生获取知识的途径,更是激发学生创新思维、培养问题解决能力的关键环节。
一、强化实验教学,提升学生的创新能力
实验教学作为化学教育的重要环节,对于培养学生的创新能力具有不可替代的优势。首先,教师应选择具有创新性、探究性的实验课题,让学生从生活化的角度入手,学会思考,逐步解决生活中的化学问题,进而激发创新欲望。同时,教师应整合实验内容,将验证性的实验转变为探究性的实验,引导学生自主探索。其次,教师要科学改进实验教学方法,可以采用问题导向法,让学生在解决实际问题的过程中提升创新能力;也可以引入小组讨论、合作学习等模式,促进学生之间的交流与合作,激活学生的创新思维。最后,化学教师要加强实验教学管理,构建完善的实验教学评价体系,将学生的创新能力纳入考核范围,以评促改、以评促教。此外,教师应强化化学实验教学的监督与指导,保障化学实验教学质量。以人教版高中化学“用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子”实验为例,该化学实验的目标为:让学生掌握化学沉淀法的基本原理及其在去除杂质离子中的应用,提高学生的实验操作技能,强化学生分析问题的能力,激发学生的创新思维,提升其问题解决能力。首先,教师为学生准备好实验材料:粗盐、水、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、试管、滴管、BaCl2溶液、HCl溶液、Na2CO3溶液,并准备好天平、电子秤、加热设备、pH试纸等。其次,在进行化学实验之前,教师向学生介绍化学沉淀法的基本原理,以及化学沉淀法在去除杂质离子中的应用,同时讲解实验步骤和注意事项,引导学生预测实验中可能出现的现象以及结果。最后,教师引导学生进行实验操作:称量一定质量的粗盐,加入适量的水溶解;向溶解后的粗盐溶液中加入过量的BaCl2溶液,充分搅拌,静置,观察并记录实验现象;用滴管吸取上层清液,加入过量的Na2CO3溶液,充分搅拌,静置,再次观察并记录实验现象;过滤得到沉淀物,并用少量水洗涤沉淀物;将沉淀物转移至试管中,加入适量的HCl溶液,充分反应后,蒸发至干,得到较纯净的盐。完成化学实验之后,教师要带领学生交流、分析实验过程与结果,并让学生思考以下问题:“为什么实验过程中会出现沉淀?”“生成溶液的颜色有哪些变化?这些颜色变化有什么规律?”引导学生根据掌握的化学知识大胆猜测,说明化学现象中包含的化学原理。同时,教师应引导学生优化实验方案,从不同的角度思考化学教材中实验流程的优点与不足。之后,教师带领学生总结实验问题和解决思路,并强调化学沉淀法在化学领域中的重要地位,同时引导学生思考如何将化学沉淀法应用到实际生活中,有效培养学生的创新意识。
二、借助现代技术,培养学生的自主学习能力
借助现代教学技术培养学生的自主学习能力,能够有效增强学生的创新意识。一是利用在线资源平台,拓宽学生的学习渠道。教师可以引导学生利用在线平台获得丰富的学习资源。例如,在教学人教版高中化学必修一中的“氧化还原反应”时,教师可以让学生在在线学习平台上查找资料,了解氧化还原反应的基本原理和实际应用案例。这样,学生能够通过自主学习掌握氧化还原反应的基本概念,并通过在线测试和习题练习来巩固“氧化还原反应”知识。二是利用多媒体教学工具,激发学生的学习兴趣。多媒体教学工具能够将抽象的化学知识形象化、生动化,进而有效激发学生的学习兴趣。例如,在教学“化学反应速率与化学平衡”时,教师可以制作一个动画视频,向学生展示反应过程中分子、原子的变化和平衡移动过程。通过观看视频,学生能够直观地理解化学反应速率和化学平衡的概念,进而深刻记忆这一知识点。三是利用化学实验软件模拟实验过程。现代化学实验平台能够模拟化学实验过程,从而让学生真正体验“安全式、全流程式”的化学实验操作。例如,在“有机化合物”这一章节教学中,教师可以利用信息化的实验平台模拟有机化合物的合成和性质相关实验,让学生系统、全面地了解化学反应的基本原理和实验方法。此外,教师可以利用在线交流工具,如腾讯文档、阿里钉钉等,让学生进行在线交流与讨论,促进学生之间的合作。例如,在教学“物质结构与性质”时,教师应组织学生利用在线交流工具进行小组讨论,积极思考物质结构与性质之间的关系。而学生可以通过在线交流平台搜索网络学习资源,并根据网络学习APP来完成一系列的化学习题。学生之间相互监督、相互交流,从而进一步加深对物质结构与性质的理解。
三、结束语
通过对高中化学实验教学培养学生创新能力的策略进行深入探讨,本研究提出了一系列具有实践指导意义的建议。这些建议不仅强调了实验内容的创新性与时代性,还突出了教学方法的多样性与灵活性,以及实验评价的全面性与激励性,共同构成了培养学生创新能力的完整体系。展望未来,高中化学实验教学在培养学生创新能力方面仍有巨大的潜力可挖。随着教育技术的不断进步和教学模式的持续创新,相信高中化学实验教学将能够为学生提供更加广阔的创新空间和实践机会,助力他们在探索化学世界的道路上不断前行,成长为具备创新思维和实践能力的优秀科学人才。
参考文献
[1]马永.基于发展学生创新能力的高中化学教学实践[J].天津教育,2023(26)
[2]邓久强.化学实验多彩课堂——趣味实验在高中化学教学中的应用[J].天津教育,2023(27)