缩略图

高中化学实验教学创新与实践研究

作者

高影

天津津衡高级中学有限公司 300381

引言

化学是一门以实验为基础的自然科学,实验教学在高中化学教学中占据着核心地位。通过化学实验,学生能够直观地观察化学现象,深入理解化学概念和原理,培养科学思维和实践能力。同时,化学实验还能够激发学生的学习兴趣,提高学生的探究能力和创新精神。然而,随着教育改革的不断深入和素质教育的全面推进,传统的高中化学实验教学已经难以满足学生的学习需求和社会的发展要求。因此,对高中化学实验教学进行创新与实践研究具有重要的现实意义。

1 高中化学实验教学的重要性

高中化学实验教学在化学教育体系中占据着举足轻重的地位,其重要性体现在多个方面。从知识理解层面看,化学知识抽象繁杂,许多概念和原理仅靠文字描述难以让学生真正掌握。而实验教学能将抽象知识具象化,如“钠与水反应”实验,学生通过观察钠浮在水面、熔成小球、四处游动并发出嘶嘶声等奇妙现象,能直观理解钠的物理性质和化学性质,比单纯听教师讲解更易接受和记忆。

2 当前高中化学实验教学存在的问题

2.1 实验教学理念滞后

当前部分高中化学教师受传统应试教育观念影响深远,对实验教学的重要性认识不足。在传统教学思维里,理论知识的传授被视为教学的核心,实验教学仅仅作为理论教学的附属品存在。教师往往更关注学生在考试中能否准确作答,而忽视了实验教学对学生综合能力培养的关键作用。在课堂实践中,这种理念滞后表现为教师过度主导实验过程。教师习惯于将实验步骤、现象和结论直接告知学生,学生只需按照既定流程机械操作、被动记录。

2.2 实验教学内容陈旧

目前高中化学实验教学内容存在明显的陈旧性问题,主要体现在验证性实验占比过高,而探究性和创新性实验严重不足。验证性实验通常是对已知化学知识的简单重复,学生只需按照教材或教师给出的步骤进行操作,观察预期的实验现象,得出既定的实验结论。这种实验模式缺乏挑战性和趣味性,难以激发学生的学习兴趣和探究欲望。例如,在“铁与水蒸气反应”的验证性实验中,学生只需按照教材步骤操作,观察铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁的现象,无需深入思考反应原理和条件的影响。

2.3 实验教学资源匮乏

实验教学资源匮乏是当前高中化学实验教学面临的又一突出问题。一方面,部分学校由于经费有限,实验仪器和设备配备不足且老化严重。一些基本的实验仪器如烧杯、试管等数量不够,无法满足学生分组实验的需求,导致每组学生人数过多,每个学生动手操作的机会减少。而一些先进的实验设备如光谱仪、色谱仪等更是稀缺,学生无法接触到现代化的实验技术,限制了他们对化学前沿知识的了解和学习。另一方面,实验药品的种类和数量也难以满足教学需求。

3 高中化学实验教学创新与实践策略

3.1 革新实验教学理念,强化学生主体地位

传统实验教学多以教师为中心,学生被动接受知识,这不利于学生创新思维和实践能力的培养。教师应革新理念,将学生置于实验教学的核心位置。在实验前,鼓励学生自主查阅资料、设计实验方案,教师仅提供必要的指导和建议。例如在“探究影响化学反应速率的因素”实验中,让学生依据已有知识,大胆猜测可能影响反应速率的条件,如温度、浓度、催化剂等,并自行设计实验步骤。

3.2 优化实验教学内容,融入生活与前沿知识

现行实验教学内容存在与生活实际和前沿科技脱节的问题,教师应对其进行优化。一方面,将生活中的化学现象引入实验教学,让学生感受到化学的实用性。比如,在讲解“盐类水解”时,可以引入“泡沫灭火器的原理”这一生活实例,让学生通过实验探究泡沫灭火器中溶液的成分和反应原理,理解盐类水解在实际生活中的应用。另一方面,及时将化学领域的前沿知识融入实验教学。

3.3 创新实验教学方法,运用现代信息技术

传统的实验教学方法较为单一,难以满足学生的学习需求。教师应创新教学方法,充分利用现代信息技术手段辅助实验教学。例如,利用虚拟实验软件进行实验教学。虚拟实验软件可以模拟各种化学实验场景,让学生在虚拟环境中进行实验操作,不受实验器材和药品的限制。对于一些危险性较高、成本较大或难以在实验室完成的实验,如“氯气的制备与性质”“核聚变反应模拟(简化版)”等,虚拟实验软件能够提供安全、便捷的实验体验。案例一:“铁及其化合物的性质”实验教学创新实践

实验内容创新:在传统“铁及其化合物的性质”实验基础上,增加“铁离子的检验在生活中的应用”实验。例如,让学生利用铁离子与硫氰化钾溶液反应变红的原理,检测市售补血剂中是否含有铁元素。

教学方法创新:采用探究式教学法。教师提出问题:“如何设计实验方案检测补血剂中的铁元素?”引导学生分组讨论,设计实验方案。然后学生进行实验操作,观察实验现象,记录实验结果。在实验过程中,教师巡回指导,及时解决学生遇到的问题。实验结束后,各小组汇报实验结果,教师进行总结和评价。

实验评价创新:采用多元化评价方式。教师根据学生在实验过程中的表现,包括实验方案设计、实验操作技能、问题解决能力、团队协作能力等方面进行评价;同时,让学生进行自我评价和小组互评。评价结果显示,学生在实验设计能力和问题解决能力方面有了明显提高,对铁及其化合物的性质有了更深入的理解。

结语

综上所述,高中化学实验教学创新与实践是提高化学教学质量、培养学生科学素养和实践能力的重要途径。通过创新实验教学理念、优化实验教学内容、改进实验教学方法、完善实验教学评价体系和加强实验教学资源建设等策略,能够有效解决当前高中化学实验教学中存在的问题,提高实验教学的效果。在今后的教学中,教师要不断探索和创新,积极推进高中化学实验教学的改革与发展,为学生的未来发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1] 创新思维理念下的高中化学与生物学科交叉融合路径 [J]. 伍济庆 . 高考 ,2024(35)

[2] 项目化学习模式在高中化学教学中的实践与思考[J]. 陈妙花. 高考,2024(35)