高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新優(yōu)化策略探究

王萍花，秦曉霞

（甘肅省武威第八中學(xué)，甘肅武威 733000）

實(shí)驗(yàn)探究是高中生在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中直接接觸化學(xué)、直觀感受化學(xué)的主要途徑，更是培養(yǎng)其科學(xué)探究素養(yǎng)的重要過程。因此，自新課程改革以來，實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動就在高中化學(xué)課程中備受重視。但不可忽視的是，實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題依然存在，并在不同程度上限制著高中生對化學(xué)知識的實(shí)踐與探究。教師只有正視現(xiàn)存問題，發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，優(yōu)化創(chuàng)新教學(xué)，才能更好地促進(jìn)高中生化學(xué)實(shí)驗(yàn)品質(zhì)乃至學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展。

一、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)亟待優(yōu)化的要素分析

首先，分析高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，筆者認(rèn)為，亟待優(yōu)化之處包括以下幾方面：

第一，存在墨守成規(guī)思想，缺少創(chuàng)新設(shè)計?，F(xiàn)階段的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，部分教師只是在按照教材實(shí)驗(yàn)教學(xué)提示與設(shè)計方案照本宣科地向?qū)W生講解實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，并要求他們按照教材實(shí)驗(yàn)步驟組裝器材、完成實(shí)驗(yàn)，缺乏創(chuàng)新意識［1］。學(xué)生在這樣的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)模式下，創(chuàng)新意識無法更好地形成，久而久之，對其化學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐造成了一定影響。此外，還有一些教師習(xí)慣根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)課件或教案設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動，同樣存在創(chuàng)新性不足的問題，難以發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)最核心的教育功能。

第二，規(guī)范性不足，遠(yuǎn)離社會生活。規(guī)范的實(shí)驗(yàn)是保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)安全的關(guān)鍵，是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第一要義。但是在真實(shí)的教學(xué)過程中，由于時間有限，教師或多或少地會忽略演示實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，直接組織學(xué)生動手操作。此時，若學(xué)生沒有細(xì)致閱讀教材、積累充足的經(jīng)驗(yàn)，便易出現(xiàn)不當(dāng)操作，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果乃至自身安全。與此同時，還有一些教師沒有在設(shè)計高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動的過程中有計劃地銜接社會生活，導(dǎo)致學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)局限在教材當(dāng)中，不能很好地建立“讓化學(xué)學(xué)習(xí)服務(wù)于社會生活”等社會化學(xué)習(xí)意識，影響了學(xué)生從“課堂實(shí)驗(yàn)”到“社會科學(xué)探究”的過渡與成長。

二、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新與優(yōu)化策略

深入分析高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)各亟待優(yōu)化要素的影響因素，筆者認(rèn)為，優(yōu)化并創(chuàng)新教學(xué)活動教師可采取以下策略：

（一）增加投入，完善器材，落實(shí)實(shí)驗(yàn)保障

教師之所以會出現(xiàn)墨守成規(guī)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想，與學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材有限存在一定關(guān)系。由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件條件有限，師生能夠在實(shí)驗(yàn)活動中使用的器材與藥品有限，教師自然而然地會“習(xí)慣成自然”，從而疏于創(chuàng)新。這說明，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材創(chuàng)新優(yōu)化的第一步，應(yīng)增加資金投入，由教研組牽頭向?qū)W校提交申請，加大化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)扶持力度，構(gòu)建必要器材與藥品，完善化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作，為師生提供良好的實(shí)驗(yàn)探究硬件條件。與此同時，為延長實(shí)驗(yàn)器材使用壽命，讓學(xué)生能夠“物盡其用”地利用已有器材完成實(shí)驗(yàn)，在源頭上保障高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動，教師應(yīng)及時制定實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度，說明實(shí)驗(yàn)器材與藥品的使用規(guī)則，清楚、堅(jiān)定地告知學(xué)生應(yīng)在實(shí)驗(yàn)探究過程中遵守基本規(guī)則與規(guī)章制度，珍惜實(shí)驗(yàn)器材，愛護(hù)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，杜絕有意損壞器材的行為。如此，學(xué)生在良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下提高自我管理意識，進(jìn)而在教師組織下合理使用實(shí)驗(yàn)器材、進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，參與實(shí)驗(yàn)探究活動，教學(xué)在堅(jiān)實(shí)的保障下展開，學(xué)生在科學(xué)的探究中成長。

（二）應(yīng)用微課，演示實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

如何演示實(shí)驗(yàn)、讓每一名學(xué)生都能在自主操作之前明確實(shí)驗(yàn)器材與藥品的正確使用方式，避免其出現(xiàn)不規(guī)范的操作？這一直都是困擾高中化學(xué)教師的一個問題。然而信息技術(shù)在高中化學(xué)教學(xué)活動中的不斷滲透，使該問題逐漸迎刃而解［2］。教師可以利用微課這一信息技術(shù)衍生的教學(xué)工具演示必要的實(shí)驗(yàn)過程，如腐蝕性藥品的取用過程、器材的組裝與調(diào)試過程等。教師可根據(jù)實(shí)驗(yàn)教材的不同主題，將適當(dāng)?shù)奈⒄n視頻通過多媒體進(jìn)行播放，先讓學(xué)生認(rèn)真觀看視頻、分析并總結(jié)視頻中的操作，再使其模仿視頻、最大限度地規(guī)范自身實(shí)驗(yàn)操作，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。如此，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性得到保障，在微課視頻支持下盡可能地解決了“怎樣做”等疑惑，教學(xué)得到促進(jìn)。

此外，在微課視頻的應(yīng)用中，教師還可以創(chuàng)設(shè)情境，演示與生活中的化學(xué)現(xiàn)象相關(guān)的小實(shí)驗(yàn)，將生活現(xiàn)象與化學(xué)實(shí)驗(yàn)通過微課視頻聯(lián)結(jié)起來。此時，學(xué)生觀看微課視頻時生活經(jīng)驗(yàn)被調(diào)動起來，重現(xiàn)對生活現(xiàn)象的好奇，化學(xué)探究興趣被激發(fā)，形成實(shí)驗(yàn)動力，同樣能夠促進(jìn)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動的展開。

（三）整合資源，形成問題，引發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)

為了正確地認(rèn)識真理，我們首先必須懷疑它并同它辯論。古今中外的科學(xué)探究中，始終都是疑問在指引著科學(xué)家前進(jìn)的腳步。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生對化學(xué)這一科學(xué)知識展開探究的過程，問題同樣能夠指引他們前進(jìn)的腳步。這也就意味著，要想優(yōu)化高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師可以以問題為切入點(diǎn)，通過“向?qū)W生提問”“鼓勵學(xué)生質(zhì)疑”等形成實(shí)驗(yàn)問題，借助問題調(diào)動學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究積極性。那么，源于何處的問題才能在引發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方面發(fā)揮最佳效用呢？

首先，教師可以將視線聚焦于教材，深挖教材化學(xué)理論，拆解教材信息，或圍繞教材內(nèi)容設(shè)計問題，或鼓勵學(xué)生針對教材理論進(jìn)行提問。教材是學(xué)生接觸化學(xué)知識的主要方式，因此對于教材中的化學(xué)信息，學(xué)生往往更加敏感，從中發(fā)現(xiàn)問題并產(chǎn)生困惑，自然而然地能夠有效激發(fā)其探究、驗(yàn)證興趣，引發(fā)其自主、積極的實(shí)驗(yàn)活動。其次，教師還可以著眼于高考化學(xué)真題，從中挖掘?qū)嶒?yàn)資源。為考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力，歷年高考化學(xué)真題中都設(shè)計了大量新穎、富有創(chuàng)意的實(shí)驗(yàn)問題。反其道而行，以做實(shí)驗(yàn)的方式回答實(shí)驗(yàn)問題，不僅能夠有效培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力，還有益于化學(xué)解題能力的發(fā)展。因此，整合整體資源，聯(lián)系教材知識點(diǎn)，教師可以設(shè)計能夠引發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動的實(shí)驗(yàn)探究性問題，使其按照真題啟示設(shè)計實(shí)驗(yàn)活動、探究化學(xué)知識。

（四）優(yōu)化內(nèi)容，增強(qiáng)趣味，創(chuàng)意展開實(shí)驗(yàn)

創(chuàng)新高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的之一是保證學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的濃厚興趣，使其在任何學(xué)習(xí)階段都能積極參與實(shí)驗(yàn)、保持動手操作的熱情，這與趣味小實(shí)驗(yàn)的初衷不謀而合。基于此，教師可以創(chuàng)新、優(yōu)化高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容著手，開拓思維，避免過多追求正式、標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)，珍視“微實(shí)驗(yàn)”的“趣價值”，積極引導(dǎo)學(xué)生參與趣味小實(shí)驗(yàn)，如“玻璃棒點(diǎn)燃了冰塊”“一吹即燃的蠟燭”“會跳舞的雞蛋”“可樂變雪碧”等［3］。將以往在生活中幾乎不可能發(fā)生的現(xiàn)象設(shè)計為趣味實(shí)驗(yàn)，顛覆學(xué)生對生活現(xiàn)象的認(rèn)知，使其對實(shí)驗(yàn)原理與現(xiàn)象產(chǎn)生強(qiáng)烈好奇，意識到即便是一些常見的生活現(xiàn)象、簡單的生活材料，也能開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，教師還可以向?qū)W生派發(fā)“觀察生活現(xiàn)象、回收生活材料，自主設(shè)計生活化趣味實(shí)驗(yàn)”任務(wù)，鼓勵學(xué)生將在生活中的發(fā)現(xiàn)以趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)形式分享出來，既培養(yǎng)其化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ才囵B(yǎng)其創(chuàng)新思維、觀察品質(zhì)。

（五）分組探究，開放設(shè)計，自由參與實(shí)驗(yàn)

新課程改革背景下，高中化學(xué)教學(xué)目的在于培養(yǎng)具有自主學(xué)習(xí)能力、合作探究意識的現(xiàn)代化化學(xué)人才，要求教師充分尊重學(xué)生主體地位，摒棄“灌輸式”教學(xué)思維。由此可見，要想優(yōu)化并創(chuàng)新高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動，教師應(yīng)形成“開放”思維，在實(shí)驗(yàn)形式的開放性方面下功夫，同時尊重學(xué)生合作在提高實(shí)驗(yàn)有效性方面的作用，鼓勵學(xué)生分組探究、合作創(chuàng)新，在團(tuán)結(jié)協(xié)作中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、學(xué)習(xí)化學(xué)。比如，針對教材中的化學(xué)理論，教師可預(yù)設(shè)能夠驗(yàn)證該理論的多項(xiàng)合作探究實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)活動中先向?qū)W生說明實(shí)驗(yàn)活動的目的，再出示多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)主題，使其自由選擇自己感興趣的主題活動。而后，提示作出相同選擇的學(xué)生自行建立實(shí)驗(yàn)探究小組，引導(dǎo)他們在小組中自主分配實(shí)驗(yàn)任務(wù)、制定實(shí)驗(yàn)計劃、撰寫實(shí)驗(yàn)記錄，跟蹤監(jiān)督他們完成基本的實(shí)驗(yàn)操作。最后，組織各個小組依次匯報實(shí)驗(yàn)結(jié)果，開放說明本小組的實(shí)驗(yàn)收獲與反思，如“通過何種方式驗(yàn)證了理論”“形成了哪些更新穎的實(shí)驗(yàn)想法”“在小組創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)并解決了哪些問題”“對類似實(shí)驗(yàn)存在哪些建議”等。在開放的形式下，學(xué)生自由表現(xiàn)、自主思考；在分組的模式下，學(xué)生集思廣益、合作互助。如此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)氣氛融洽，學(xué)生充滿對化學(xué)知識的渴望，教學(xué)成果不言而喻。

（六）依托技術(shù)，創(chuàng)新形式，動畫模擬實(shí)驗(yàn)

高中化學(xué)知識點(diǎn)難度跨越較大，實(shí)驗(yàn)類型繁多，不乏復(fù)雜實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)環(huán)境與學(xué)生化學(xué)動手探究能力都有著嚴(yán)格的要求，甚至需要使用部分存在極大危險性的藥品。對于此類實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化其教學(xué)與探究方式是必然之舉。教師可以依托信息技術(shù)，在智能教育背景下探究“智能實(shí)驗(yàn)”途徑［4］。比如，教師可以構(gòu)建“模擬實(shí)驗(yàn)”環(huán)境，將“線下實(shí)驗(yàn)”轉(zhuǎn)化為“線上實(shí)驗(yàn)”，在信息技術(shù)支持下向?qū)W生提供模擬實(shí)驗(yàn)器材與藥品，并在保證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與過程不變的情況下，引導(dǎo)學(xué)生在線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，利用智能軟件完成組裝實(shí)驗(yàn)器材、混合化學(xué)藥品、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等實(shí)驗(yàn)活動，并同樣要求他們總結(jié)模擬實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)、匯報模擬實(shí)驗(yàn)成果。此番創(chuàng)新與優(yōu)化，一方面避免了學(xué)生在復(fù)雜操作中發(fā)生實(shí)驗(yàn)危險的可能，另一方面也在極大程度上保證了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究效率，有效避免了他們因不明確復(fù)雜實(shí)驗(yàn)操作步驟而反復(fù)設(shè)計實(shí)驗(yàn)、遲遲無法邁出動手操作步伐的問題。

（七）關(guān)心社會，綠色化學(xué)，設(shè)計環(huán)保實(shí)驗(yàn)

1.在環(huán)保中探究?，F(xiàn)如今，綠色、環(huán)保等理念被全社會提倡，任何實(shí)驗(yàn)探究活動，都應(yīng)以綠色、環(huán)保為根本原則。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動亦是如此。教師應(yīng)關(guān)心社會生活，建立“綠色化學(xué)”意識，創(chuàng)新設(shè)計環(huán)保實(shí)驗(yàn)，避免浪費(fèi)實(shí)驗(yàn)資源［5］。比如，在保證不會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果或只會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成細(xì)微影響的情況下，教師可鼓勵學(xué)生使用生活中的陶瓷杯、玻璃管、不銹鋼瓶等廢舊材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在廢物利用中感受“綠色化學(xué)”思想，參與環(huán)保實(shí)驗(yàn)。同時，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過程中，指導(dǎo)其按照“藥品最少使用量”原則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，向其提出盡最大可能減少化學(xué)藥品的使用量等要求，并嚴(yán)格要求他們將實(shí)驗(yàn)廢料倒入專門的處理容器中，避免隨意傾倒實(shí)驗(yàn)液體，丟棄實(shí)驗(yàn)廢料。

2.為綠色而實(shí)驗(yàn)。不僅“在環(huán)保背景下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)聯(lián)系社會生活、踐行“綠色化學(xué)”理念的體現(xiàn)，為“建設(shè)綠色生活而設(shè)計實(shí)驗(yàn)”同樣符合策略初心。在學(xué)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件條件允許的情況下，教師還可以組織學(xué)生討論社會中與“綠色化學(xué)”“環(huán)保生活”相偏離的化學(xué)活動或生活現(xiàn)象，進(jìn)而以解決問題為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計能夠提高對應(yīng)化學(xué)活動環(huán)保性、改變對應(yīng)生活現(xiàn)象的化學(xué)環(huán)保實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在社會責(zé)任感的號召下開動腦筋，通過實(shí)驗(yàn)探究創(chuàng)造“綠色化學(xué)”小發(fā)明。從關(guān)心“怎樣在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中避免環(huán)保問題”，到關(guān)心“如何通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)打造綠色社會”，學(xué)生在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的思考愈發(fā)深刻，社會責(zé)任意識在潛移默化中增強(qiáng)，足見實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新與優(yōu)化之效果。

（八）有效反思，汲取教訓(xùn)，完善自主實(shí)驗(yàn)

在創(chuàng)新中放開雙手，鼓勵學(xué)生自主設(shè)計和完成實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)明確一件事情：學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)是有限的，在其自主實(shí)驗(yàn)中問題不可避免，只有使其不斷在實(shí)驗(yàn)中汲取教訓(xùn)，才能持續(xù)提高其實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ蛊湓趯?shí)驗(yàn)中學(xué)會規(guī)避錯誤方法、制訂合理計劃。反思意義由此顯現(xiàn)。高中化學(xué)教師應(yīng)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高對反思環(huán)節(jié)的重視程度，在學(xué)生各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)活動中合理訂定反思計劃，引導(dǎo)學(xué)生全面反思實(shí)驗(yàn)活動，實(shí)事求是地說明在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)歷的困難與解決方法，如實(shí)分享實(shí)驗(yàn)教訓(xùn)，包括：應(yīng)該避免怎樣的實(shí)驗(yàn)器材使用方式；應(yīng)該如何使用化學(xué)藥品；應(yīng)該采取怎樣的方式制訂計劃；最佳的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法是什么等。對于學(xué)生反思的遺漏之處，教師還應(yīng)根據(jù)跟蹤監(jiān)督其實(shí)驗(yàn)過程的收獲適當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)充，系統(tǒng)地指明學(xué)生需要糾正的實(shí)驗(yàn)問題，對其提出客觀、合理的建議，讓實(shí)驗(yàn)中的教訓(xùn)成為他們自主成長的臺階。如此，學(xué)生在后續(xù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動中也能遷移以往的教訓(xùn)，自主校正實(shí)驗(yàn)操作，促進(jìn)學(xué)與教的協(xié)調(diào)展開。

三、結(jié)語

實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，學(xué)生對化學(xué)知識的深入理解、將化學(xué)理論用在實(shí)處、發(fā)展動手操作能力、形成創(chuàng)新思維、提高科學(xué)探究品質(zhì)，都離不開實(shí)驗(yàn)活動。而當(dāng)下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍有多處亟待優(yōu)化與創(chuàng)新之處。高中化學(xué)教師應(yīng)積極克服開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動的思維定式，主動創(chuàng)新，積極吸收新想法、探究新策略，盡其所能地設(shè)計新穎且富有教育意義的化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動，以實(shí)現(xiàn)對高中生化學(xué)素養(yǎng)的有效培養(yǎng)。