基于实验探究模式的高中化学课堂教学对策探究
土旦多杰
海南藏族自治州第二民族高级中学 811700
化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验可以对化学理论进行有效验证,同时可以培养学生的科学思维及实践能力素养。传统教学模式下,初中化学课堂教学以理论为主,实验课时较少,且仅有的一些实验以老师操作为主,学生亲自操作时间的频次少、机会不足,这样便难以提升学生的化学实验能力素养。基于实验探究模式下,在高中化学课堂教学过程中,提倡学生自主或合作探究参与实验,这样可以使学生参与化学实验的频次及机会增多,进而有助于培养学生的化学实验能力素养 [1]。鉴于此,本文有必要围绕“基于实验探究模式的高中化学课堂教学对策”展开深入分析探究。
一、设计生活化探究实验,激发学生化学课堂学习兴趣
化学与日常生活息息相关,教师可结合学生实际以及具体化学课堂教学内容,设计相关生活化探究实验,激发学生在化学课堂学习的兴趣,进而在积极实验探究过程中达到收获新知的目的。
以高中化学人教版高二“晶体结构与性质”章节的“简单配合物的形成”实验教学为例,可在遵循情境真实性、问题驱动性、操作简易性等实验探究模式原则的基础上,结合本章节实验教学内容、要求,利用日常生活材料替代化学试剂,确保实验安全,并降低实验成本。如组织学生“自制‘水晶泥’——硼砂与聚乙烯醇的交联反应”实验。首先,通过构建生活化情境,将市场上销售的水晶泥的弹性与透明性展示出来,并提出相关情境问题,即“如何利用日常材料制作类似物质?”其次,在生活情境+问题导向的激趣作用下,激发学生进行生活化探究实验的兴趣,即将聚乙烯醇(PVA)从白胶当中提取出来,然后和水混合,加热溶解。加入日常生活常见的洗衣液或消毒剂的硼砂(Na2B4O7·10H2O)溶液,搅拌均匀之后使弹性凝胶有效形成。此外,实验结束后,需引导学生揭示实验原理,即上述实验:硼酸根离子(B4O72-)和 PVA 的羟基构成配位键,并交联成为网状结构,将配合物在材料科学中的应用有效体现出来。
总之,可在实验探究模式导向下,设计生活化探究实验,激发学生在化学课堂学习兴趣,通过生活化实验探究、分析以及解决实验问题,使学生加深对相关化学实验原理的理解,进而有效提升学生的化学实验素养。
二、实验问题导向,提升学生课堂实验探究学习效率
在高中化学实验探究教学课堂,为提升学生在课堂进行实验探究学习的效率及质量,教师有必要结合具体化学实验及学生实际,提出相关实验问题,引导学生围绕问题展开实验,通过分析、解决实验问题,达到高效完成化学探究实验的目的。
以高中化学人教版高二“化学反应速率与化学平衡”章节的“探究影响化学平衡移动的因素”实验为例,一方面,正式实验之前,可在实验问题导向下,引导学生分析思考实验设计需考虑的相关要素,如“探究浓度对平衡的影响情况下,应该选用哪些实际,为什么呢?”在学生自主思考或与同学分析讨论的基础上,能够了解“需选择可逆反应,同时反应物或者生成物存在颜色变化,比如Fe3 + 和SCN-。”在此基础上,教师可继续问题导学,如提出“怎样保证只有浓度变化,但其他条件如温度与压强等保持不变?”通过自主思考或分析讨论,使学生认识到“需应用恒温装置,并避免摇晃或者加热,对气体实验进行规范密封处理等。”另一方面,通过设计对比实验,结合实验问题,增强学生的变量控制意识,如设计“探究浓度对
)平衡的影响”实验,提倡教师指导、学生自主操作,对血红色溶液当中添加 Fecl3、KSCN 或 NaOH,然后观察颜色变化情况。并对学生提出相关实验探究问题,如“加入FeCl3 后颜色加深,说明平衡如何移动?为什么呢?”“加入NaOH 之后,颜色褪去,可能发生了什么副反应?”通过分析问题、解决问题。在对照实验下,使学生加深对“单一变量原则”的理解,提升学生在化学课堂实验探究学习的效率,形成严谨的化学实验意识,促进学生化学实验探究能力素养持续发展。
三、提倡小组合作探究,提升化学课堂实验教学质量
基于实验探究模式下,在高中化学课堂教学中,为提升实验教学质量,可指导学生进行小组合作探究实验[2]。
以高中化学人教版高二“化学反应与电能”章节的“简单的电镀实验”为例,可遵循“同组异质、组间同质”基本原则,将班级学生分成若干小组,每组4-6 名学生为宜。可指导学生小组合作进行“铁钉镀铜”实验,首先在实验情境导入环节,结合生活实际,对电镀工艺在首饰、五金件中的应用视频通过多媒体播放出来,并提出相关问题,如“为何电镀后的金属更加耐腐蚀?”“怎样控制镀层厚度与均匀性?”等,引发学生思考。其次,针对各小组学生分配小组合作实验探究任务,如 ① 任务一:设计铁钉镀铜实验方案,准备好相关实验材料、控制各项实验参数,如电极材料、电解液成分、电流以及时间参数等; ② 任务二:分析探究各电流强度(0.1A、0.2A、0.3A)对镀层厚度的影响,将各项实验数据记录下来,并绘制曲线; ③ 任务三:对实验误差来源仔细分析,并提出相关改进建议,比如“添加适量的柠檬酸钠当作络合剂”等。再则,由班级各小组学生代表将实验结果进行分析、展示,教师汇总数据,并引导各小组学生进一步分析讨论,如“电流越大,镀层越厚,为什么 >0.3A 时镀层会发黑?”“怎样调节电解液温度或者搅拌速度,改善镀层的质量?”此外,还可以联系工业与环保,提出实验延伸性探究问题,如“工业电镀厂如何处理含重金属的废水?”“是否可以利用电镀法在塑料表面镀金属,需要哪些预处理步骤?”引导小组学生进行拓展分析讨论,认识到“可以利用化学沉淀、离子交换或膜分离技术,对金属离子进行回收。”“需要先对塑料进行敏化及活化处理,使其表面导电。”
总之,可在小组合作探究的基础上,使学生在化学探究实验中学会分工协作,解决化学实验问题,培养科学实验思维,提升实验操作技能,进一步提升化学课堂实验教学质量,
四、结语
综上所述,高中化学课堂教学中,实验是非常重要的教学模块。有必要在应用实验探究模式的基础上,设计生活化探究实验,激发学生在化学实验课堂的学习兴趣。同时,提出相关实验问题,提升学生在化学课堂实验探究的学习兴趣及效率。此外,还可以提倡小组合作探究,通过明确分工协作,提升实验操作技能。总之,需注重实验探究模式在高中化学课堂教学的应用,提升学生化学实验实践探究能力素养,进一步促进高中化学课堂教学质量的全面提升。
参考文献
[1] 周晓霞 . 高中化学实验探究式教学模式的构建 [J]. 试题与研究 ,2024,(31):171-173.
[2] 袁玉忠. 高中化学“翻转课堂”下的实验探究式教学实践[J].高考 ,2024,(31):127-129.