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高中化学传统实验教学的弊端与现代探究性实验方法探讨

发表时间：2020/11/17 来源：《中国教师》2020年12月作者：邓宏波

[导读] 探究性实验它作为一种科学探究既符合学生的求知本性，又顺应了科学探究的真实面貌，还还原了科学认识的本质过程，即通过猜想假设、实验验证、探索研究、综合分析得出结论，从而解决问题，形成科学概念。因此，探究性实验是融知识传授、技能训练和思维能力培养于一体，它能激发学生浓厚兴趣，培养学生观察、分析、解决问题的能力及逻辑思维、创造性思维能力。

邓宏波湖北省巴东县第二高级中学 444324
【摘要】探究性实验它作为一种科学探究既符合学生的求知本性，又顺应了科学探究的真实面貌，还还原了科学认识的本质过程，即通过猜想假设、实验验证、探索研究、综合分析得出结论，从而解决问题，形成科学概念。因此，探究性实验是融知识传授、技能训练和思维能力培养于一体，它能激发学生浓厚兴趣，培养学生观察、分析、解决问题的能力及逻辑思维、创造性思维能力。
【关键词】高中化学；实验教学；创新思维；探究性实验
中图分类号：G688.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1672-2051（2020）12-069-02

        新课标和素质教育对学生素质的培养越来越重视，随之高中实验教学在高中教育的重要性也越来越凸显，实验教学对学生综合能力的考察方面也越来越多。化学实验是实验教学中一门重要的学科，是以实验教学为基础的自然科学学科，化学实验也是化学教学实施全面素质教育的一种有效形式，如何在化学实验教学中培养学生的探究思维能力，是当前教学中面临的重要问题。受传统教育理念与教育模式的影响，我国高中化学教学效果一直不够理想，并未体现出实验教学对学生创新思维和创新能力培养的重要作用。在新时代，怎样切实利用实验教学方法促进学生创新思维的发展，值得我们深思。
        一、传统化学实验教学存在的弊端
        1.传统化学实验模式主要以演示试验为主，缺少学生动手的机会。传统的高中化学实验教学，主要是以老师操作为主，实验也以验证性、演示性为主，忽略了对于学生探究思维、创新意识的培养，这样传统的化学实验对于提高学生探究思维，加强学生的探究意识有重要的阻碍作用，学生以被动接受知识作为学习的主要途径，这样一是影响学生主动学习的兴趣，二是扼杀了学生的探究思维、创新能力的培养。
        2.传统教学以验证性试验为主，缺少教学的创新。当前高中化学实验方式主要是老师将书本上的实验演示给学生看，或者学生在老师的指导下完成相应的实验得到结果即可，实际上这种形式导致了试验流程的缺失。完整的化学实验流程应该是：查阅资料、探讨实验方式和实验所需器具材料、规划实验过程、演示验证、总结思考。实验设计流程的缺失，学生在进行试验的过程中，只需要按照实验设计及老师的指导完成相应的试验，得到与书本相吻合的结果即可。这种仅操作不思考的实验方式，导致学生只关注结果，缺少对实验本身的思考，缺少对实验产生结果的探究。
        3.实验教学中以个体操作为主，缺少合作探究环节。实验教学的重要目的，就是在实验教学中培养学生的自主操作能力、合作探究能力，以此来提高学生的探究思维。互动讨论环节是激发学生探究思考能力的重要途径，在交流中开发智力，碰撞思想的火花。但在实际的化学实验教学中，传统的教学模式主要是以老师引导为主，学生自学为辅，合作探究、团队协作的过程几乎没有。
        二、利用实验教学培养学生创新能力的主要策略
        1、动手能力的培养
        若想实现对学生创新思维的有效培养，首先要使学生形成良好的动手能力，动手能力的好坏将会直接影响到学生的创新能力，关乎创新思维的发展。在高中阶段化学教学实践中，教师可以利用实验教学的方法对学生动手能力进行充分训练，使学生在参与实验的过程中达到手脑并用的效果，这也是由化学学科所具备的特征所决定的。所以，在开展高中化学教学活动的过程中，教师要充分关注学生动手能力的发展，让学生能够在遇到问题时，主动通过自己动手去探索解决问题的方法，而这一过程正是对学生创新思维培养的重要一环。比如，在学习“获取洁净的水”一课时，化学教师可以给学生提供一定数量的绿矾，引导学生在校园水池中用烧杯取水，亦或是在自来水中混入一些泥土模仿河水。在其中加入绿矾，观察水呈现的变化，是否变得清澈，有没有异味。此种小实验较为简单，比较适合学生亲自进行动手操作，经过实践让学生更为直观的感知教材中所描述的内容，不仅能有效激发学生的学习兴趣，也能让他们对这一知识点形成更深的印象。
        2、开展探索性试验
        在高中化学教学活动中，教师要充分把握与考量实验的方式方法。实验可以分为两种：探索性实验和验证性实验。其中，验证性实验主要侧重于对于已知答案通过实验进行验证，探索性实验则是对已知结论或未知结论加以探索，探寻更深层次的知识内容。在开展验证性实验的过程中，化学教师往往处于主导地位，在此过程中学生只是按照教师的指导进行每一步实验操作，这种接受知识的方式十分被动，虽然能让学生对某些知识内容形成记忆，但却未体现出良好的互动性与自主性，不利于学生动手能力和创新思维的培养。与之相对的是，在探索性实验当中，更加重视学生对于知识内容展开自主探索，在探索的过程当中，能够有效促进学生创新思维和创新能力的发展。所以，在日常教学活动中，化学教师应该尽可能多设计一些探究性实验供学生学习。比如在“盐类的水解”一课中，教师可以将教材中的探索环节作为以基础，给学生分发不同的盐溶液，引导学生对各种溶液的酸碱性进行测试，以此来划分溶液的类别。

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在测试与归类结束之后，再由电离的角度探寻其中的原因。在学生对实验过程进行探索的时候，化学教师需要做出适当的引导，并观察学生做实验的效率，协助他们完成这一探索过程。
        3、联系生活实际
        结合素质教育的需求，新课标提出高中化学教学最为根本的目的在于使学生在生活实践当中实现对所学化学知识的有效应用，化学知识来源于生活，因此在学生日常生活中对化学知识的应用，对于培养他们的创新思维能够起到非常良好的效果。所以，教师在对实验内容进行设计的过程中，应该充分融入我们日常生活中一些常见的事物与现象，以此来更好地激发学生的兴趣和参与热情。其实，化学与生活之间具有千丝万缕的联系，化学教师需要在不断探索中善于发现这些联系，在所设计的实验或活动中更好地体现其在日常生活中的应用，启发学生对于身边事物的思考，促进学生创新思维的培养。比如我们在医院和实验室经常接触到蒸馏水，学生便会思考蒸馏水是如何获取的呢？这便能引出“物质的分离与提纯”实验。接下来，我们以此实验为例进行分析。
        3.1教学目标
        ①知识技能：使学生掌握萃取、过滤、结晶、分液以及蒸馏等物质分离的基本实验操作技能，获得独立完成一些简单实验的能力。②过程和方法：掌握混合物性质，了解各种物质的分离方法。③情感态度和价值观：通过此实验促进学生分析与解决问题能力的培养，激发学生对实验探究过程的好奇心与创新思维。
                3.2设计思路
        此实验设计主要以引导学生进行观察与思考为目标，展示萃取、分液以及蒸馏等基本物质分离与提纯方法，启发学生进行应用与拓展，经过学生的自主创新和改进设计，锻炼创新思维。
        3.3教学过程
        3.3.1导入阶段。①引导学生思考，在初中阶段我们都学习了哪些关于混合物分离和提纯的实验方法？②过滤、结晶和蒸馏等方法都适用于对何种混合物的分离？怎样利用这些方法作分离处理？③请大家依据所学知识对物质的分离与提纯实验方案进行设计，设计过程可以在小组内进行探讨与交流。
        3.3.2自主探究。有氰化钾与硝酸钾固体混合物50克，氰化钾在混合物中的质量分数是10%，请大家设计实验对硝酸钾进行提纯。学生结合课前预习的情况，开展实验探究，实验步骤为：取蒸馏水50-55毫升加热至90℃，加入混合物进行搅拌，所得溶液经过静置与冷却，待温度降到30℃有晶体析出，过滤。
        3.3.3观察实验。随后教师为学生展示萃取、分液以及蒸馏实验，结合实验现象回答以下问题：①什么是萃取？萃取的发生需要什么条件？萃取以后还要做什么操作？萃取与分液需要用到何种仪器？②什么是蒸馏？它的原理是什么？蒸馏适合用于对何种混合物的分离？
        3.3.4讨论探究。对分离物质的常用方法进行总结，还有哪些特殊的方法吗？引导学生通过小组讨论总结：固体与固体分离、液体与液体分离、气体与气体分离的特殊方法。
        三、高中化学实验教学必须坚持两个原则
        1.适用性原则。适度性原则就是选取探究课题不宜太多而且要选择与学生已有的知识相联系的，探究实验内容符合“最近发展区”理论。从一个小的点或者一个面开始在教师的辅助下让学生进行初步而简单探究并能够获得一定的结论。
        2.梯度性原则。梯度性原则就是在探究式教学中要根据学生的成长情况和心理发展特点，设计具有层次性的探究内容，学生所进行的每一次探究活动，可以分步地进行，不一定要完成探究的全部过程，但各个环节的探究活动难度应呈现出一定的层次性、递变性和侧重性。有的时候应设计侧重提出问题，进行猜想的目标，有些时候的设计就侧重于实验的设计能力的训练等。
        高中化学课程的学习内容包括化学研究和实践中形成的最基础的化学基本概念、基本原理、基本方法，研究和利用物质及其变化的基本观念。人教版高中必修化学的实验很多，从实验内容和目的角度分类，我们通常把它分为：测量性实验、探究性实验、验证性实验等。而课本中标明“科学探究”的探究性实验就有14个，而具备探究功能的实验就更多，利用好它们，不仅有助于培养学生的思维能力，提高化学学习质量，更有助于培养学生的终身学习能力和创造能力，塑造良好的个性品质，对培养一大批高素质的国家建设人才具有重要意义。
参考文献
[1]乔萌萌.江苏省徐州市第一中学[J].实验教学与仪器，2014，（3）.
[2]陈洪生.在高中化学实验教学中培养学生探究的能力[D].教育探索，2013，（12）.
[3]孙颖辉.在高中化学实验教学中培养学生创新能力的尝试[J].教研视点，2016，（4）.