新高考背景下高中化学实验教学应对策略与技巧
韩梅
沈阳市第三十一中学 110022
新高考改革背景下,化学学科考试命题趋势从知识记忆转向能力考查,实验操作与创新思维成为核心评价维度。传统“教师演示- 学生模仿”的教学模式难以满足新要求,需重构实验教学体系,强化学生主体地位。本文立足教学实践,结合高考化学实验题特点,提出针对性策略,以提升实验教学针对性与实效性。
一、优化实验内容设计,强化知识迁移能力
实验内容设计需突破教材局限,构建“基础实验 - 拓展实验 - 创新实验”三级体系。基础实验聚焦核心概念验证,例如通过“电解质溶液导电性实验”验证离子存在,学生观察不同电解质溶液(如 NaCl 、HCl、蔗糖)的导电性差异,理解电解质与非电解质的本质区别;拓展实验引入生活化情境,如“自制简易净水器”中探究活性炭、石英砂、棉花的净化效果,学生对比不同材料对泥水、墨水的过滤效果,归纳吸附、过滤等净化原理;创新实验鼓励学生自主设计,如“探究不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响”,学生需选择催化剂(如 FeCl₃、 MnO2 、猪肝研磨液)、控制变量(如过氧化氢浓度、温度),设计对照实验并记录数据。三级体系通过分层递进,引导学生从被动接受转向主动探究,实现知识迁移与能力进阶。
例如,以“原电池原理”教学为例,设计三级实验任务:基础实验中,学生用铜片、锌片、导线、电流表和稀硫酸构建铜锌原电池,观察电流表指针偏转方向、铜电极表面气泡产生现象,总结“活泼金属作负极失电子、不活泼金属作正极得电子”的规律;拓展实验中,学生替换电极材料(如石墨、铝),发现铝- 铜原电池的电流强度高于锌- 铜原电池,进而通过查阅资料了解铝表面氧化膜对反应的影响,归纳电极活性与电池效率的关系;创新实验以“设计便携式水果电池”为任务,学生自主选择水果(柠檬、苹果、橙子)、电极材料(铁钉、铜片、硬币),通过控制变量法(如固定电极间距、水果切片厚度)优化电池性能。某班级学生提出“用柠檬酸溶液浸泡电极增强导电性”的创意,最终电池输出电压从 0.5V 提升至 0.7V,该过程不仅巩固了电化学知识,还培养了工程思维与问题解决能力。
二、强化探究性实验,培养科学思维
将验证性实验转化为探究性实验,通过“提出问题 - 假设猜想 -设计实验- 验证结论”的完整链条,培养学生批判性思维与证据推理能力。例如,将“钠与水反应”实验升级为“探究金属活动性顺序对反应剧烈程度的影响”,引导学生对比钠、钾、锂与水的反应现象,归纳金属活动性规律;或以“工业合成氨条件选择”为背景,探究温度、压强对平衡移动的影响,理解“经济效益与化学原理的平衡”。
例如,以“影响化学平衡移动的因素”教学为例,首先创设情境:展示工业合成氨反应 N2(g)+3H2(g)≺sim2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol, ,提出“如何提高氨产率”的现实问题。随后开展探究:温度组对比 500∘C 与600∘C 下平衡时氨的体积分数,发现低温虽有利于平衡正向移动,但反应速率过慢;压强组改变体系压强( ⟨1atm,10atm,20atm⟩ ),记录平衡移动方向,验证“增大压强平衡向气体分子数减小方向移动”的规律;催化剂组加入铁触媒,观察到反应速率显著提升但平衡不移动的现象。某班级通过分组实验发现,高压( 20atm )下氨产率提升,但能耗增加导致综合效益下降,进而理解工业选择适中压强(如 20-50MPa )的经济性。该探究过程使学生从“记忆结论”转向“理解本质”,例如通过压强组数据,学生可计算不同压强下的平衡常数 Kp ,验证其只与温度有关的特性。
三、构建多元评价体系,促进全面发展
突破“笔试 + 操作考”的传统评价模式,引入过程性评价、同伴互评与自我反思机制。设计实验报告评分表,包含“实验设计合理性”(如变量控制是否严谨)、“操作规范性”(如仪器使用是否标准)、“数据记录准确性”(如有效数字位数是否合理)、“问题解决创新性”(如改进方案是否可行)四个维度。多元评价可全面反映学生能力,避免“一考定终身”的弊端。
例如,以“有机化合物官能团性质探究”实验为例,过程性评价记录学生实验准备时间、仪器调试次数、异常现象处理方式。例如,某生在乙醇消去反应中未观察到气体生成,通过检查温度计位置(未插入反应液)、调整加热速率(从直接加热改为水浴加热)最终成功,该过程被记录为“问题解决能力”加分项。同伴互评采用“两两互评”模式,评价表包含“合作态度”(如是否主动承担任务)、“知识应用”(如能否解释现象)、“创新点”(如改进方案是否新颖)三项指标。某小组在“乙酸乙酯制备”实验中,提出“用饱和碳酸钠溶液分层代替传统分液漏斗”的改进方案,通过静置后直接倾倒上层酯层,简化操作步骤,获同伴高度评价。
结语:总之,新高考背景下,化学实验教学的重心正发生深刻转变,从单纯的知识传授逐步转向学生综合能力的培养。这一转变要求教师在实验设计上进行优化,摒弃传统的验证性实验模式,更多引入与生活实际、科研前沿相关的探究性课题,让学生在动手操作中主动发现问题、分析问题并寻求解决方案。同时,教学过程中需强化探究性学习的比重,鼓励学生大胆猜想、自主设计实验方案、反复验证结果,在这一过程中提升观察能力、创新思维和团队协作能力。此外,构建多元评价体系也至关重要,既要关注实验结果的准确性,更要重视学生在实验过程中的思考深度、操作规范性和创新意识,通过全方位的评价引导学生真正实现做中学、学中思、思中创,最终达成提升科学素养的育人目标。
参考文献
[1] 孙卫中 , 夏向东 . 聚焦高中化学实验教学 , 提升学生创新思维能力 [J]. 上海课程教学研究 ,2024(2):28- 32.
[2] 李翠明 . 信息技术整合高中化学实验教学的有效路径探寻 [J]. 微型计算机 ,2024(6):92- 94.