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新课程改革背景下高中化学探究式实验教学的探索与实践
摘要:随着新课程改革的深入推进,高中化学实验教学面临着新的挑战和机遇。传统的实验教学模式往往注重知识的传授和技能的训练,而忽视了学生的主体地位和科学探究能力的培养。因此,探究式实验教学作为一种新的教学模式,逐渐受到广大师生的关注和认可。
关键词:高中化学;新课程改革;实验教学
探究式实验教学强调学生的主动参与和探究过程,旨在通过实验操作、观察分析、归纳总结等环节,培养学生的实验技能、科学思维和创新精神。本文将对高中化学探究式实验教学进行探索与实践,以期为高中化学实验教学改革提供新的思路和方法。
一、新课程改革背景下开展高中化学实验教学的要求及意义
新课程改革要求教师转变教学方式,从依赖系统讲授和强化练习的教学模式,转向重视开发并使用讲授、讨论、合作、探究性、网络等各种适合于学生心理发展特点的教学方式和手段。新课程改革强调提高学生的科学素养和人文素养,要求教师在化学教学中不仅要帮助学生掌握化学知识,培养学生的化学技能,还要培养学生的情感态度和价值观。因此,在高中化学实验教学中逐步落实新课程改革的各项要求具有重要意义。通过逐步落实新课程改革理念,学生能够通过实验,提高实验操作技能和实践能力。
二、新课程改革背景下高中化学实验教学的探索与实践
(一)情境化问题导入,激发学生的学习兴趣
实验课堂的开端即课堂导入阶段,该阶段决定了一堂课的导向,是构建高效课堂的基础。因此,为了激发学生的学习兴趣,让学生以兴趣为导向进行自主学习,教师可开发情境化导入的模式,即设计多样化的问题情境,引导学生根据实际情境对问题或现象不断思考。同时,在对实际问题进行解析的过程中,教师还可以不断延伸、发散问题,让学生构建严谨的知识脉络。这样教师既可以通过连续性的问题深化学生对知识的理解,也可以设计趣味问题活跃课堂学习氛围,让学生在轻松的学习氛围中深入学习知识。
以必修一“氧化还原反应”的教学为例,本节课的实验现象丰富,过程虽然具有一定的抽象性但知识点关键且深入。因此,为了让学生在后续的学习中深化对氧化还原反应的理解,教师可以在课前抛出引导性的问题:“我们生活中有哪些常见的化学反应是氧化还原反应?为什么它们会被归类为氧化还原反应?”这样的问题可以激发学生对氧化还原反应的兴趣,并引导他们开始思考其背后的原理。随后,教师可以进行进阶的提问:“氧化还原反应中,氧化和还原是如何相互联系的?它们之间有什么平衡关系?”这样的问题可以帮助学生理解氧化还原反应中的基本概念和它们之间的关系。在具体的实验教学环节,教师可以设计一些能够直观展示氧化还原反应的实验,例如利用金属与酸反应产生氢气的实验,让学生观察并记录实验现象。教师可以提出问题:“在这个实验中,哪些物质被氧化了?哪些物质被还原了?你们是如何判断的?”通过这样的问题,教师可以引导学生观察和分析实验现象,并理解氧化和还原的过程。在实验过程中,教师还可以引导学生思考一些深入的问题,例如:“氧化还原反应在自然界和工业生产中有什么应用?它们对我们的生活有什么影响?”这样的问题可以帮助学生将氧化还原反应与实际应用联系起来,增强他们对知识点的理解和记忆。
(二)思维导图式教学,构建学生的知识体系
思维导图式实验教学旨在弥补实验教学理论知识关联性的不足。借助思维导图易于记忆理解、关联性强的优势,教师既可以在课堂教学前为学生介绍本节实验课的思维导图,帮助学生构建知识框架,提高后续的教学效率,又可以思维导图的形式介绍实验流程,让学生可以有条不紊地进行实验操作。教师还可以将思维导图应用在实验总结环节,即让学生通过思维导图制作各组专属的实验报告,通过分析各实验小组的思维导图发现学生知识点的遗漏或实验的错误之处。教师对各组实验思维导图的不断修正,既能让学生对遗漏或较难的知识点加深印象,又能让学生全面地认识本次实验并留下纸质版的资料,以此帮助学生建立完善的知识体系。
例如,在开展“化学反应速率的影响因素”的实验时,教师可以将“化学反应速率”作为核心基础词,分解出“判断快慢的方法”“可影响化学反应速率的因素”,而后可继续分出相应知识点,如在第二个分支中可继续分解为“催化剂、温度、浓度”等,需要补充知识点时可在相应的分支处进行标识,如为了便于学生理解可在催化剂旁标出常用的催化剂及需要运用催化剂的常见方程式。教师还可将思维导图转变为程序框图,如在实验中设计“铁与稀硫酸反应”的实验,通过控制变量设计不同组的实验,如组一加热、组二变为铁粉、组三加大稀硫酸浓度等,让学生全面认识化学反应速率。
(三)大任务教学引导,培养学生的探索意识
实验探究与创新意识是核心素养的重要组成部分,教师要引导学生通过探究完成实验操作,同时在这一过程中形成批判和创新的精神。传统实验教学模式的缺陷之一在于过度“开放”,即大部分实验仅有一个实验目的或问题,导致学生在实验的过程中过于散漫,产生对实验不重视的心理。因此,教师可通过开展大任务式的教学引导,设置总的教学目标,同时布置阶段性的小任务,从而帮助学生更好地了解实验过程并掌握化学知识,还可以让学生在完成一个个小任务的过程中逐渐增强实验实践意识,提高自信心,培养探索意识。
例如,在开展“电解池原理探究”实验时,教师首先可布置大任务,即“通过实验解析电解池的工作原理”,而后布置不同类别的小任务:“通电前,熔融氯化钠存在哪些离子,它们的运动情况如何?外电路的电子流向如何?阴阳离子的运动情况有哪些变化?离子定向移动到电极是什么反应?属于什么反应类型?电解池的应用有哪些?”以此引导学生说明电解池的工作原理并完成阶段性的小任务。在学生完成这些任务后,教师可布置开放性问题供学生思考,如“通过本次实验探究,你学到了哪些化学知识?通过此次实验,你学习到了哪些科学探究的方法?”,以问题引导学生逐步完成实验,为学生提供系统的思路,更好地激发学生的探究意识及创新思维。
三、结语
通过对高中化学探究式实验教学的探索与实践,本文得出了一些有益的结论。首先,探究式实验教学能够有效提高学生的实验操作能力,使他们在实践中掌握化学知识和技能。因此,我们需要继续深化对探究式实验教学的研究,不断完善和优化教学模式,以适应新课程改革的要求和学生的发展需求。
参考文献
[1]杨家勇.基于学科核心素养引导下的高中化学实验教学[J].数理化解题研究,2022(21):109-111.
[2]胡春艳.核心素养下的高中化学实验教学创新策略[J].高考,2023(32):123-125.