化学实验是化学学科的特色教学工具,在中学化学课堂教学中运用改进实验的教学手段,对培养学生化学核心素养具有重要的意义。所谓改进实验是对教材实验的改进、完善或结合学生实际自行设计的一种实验探究模式。改进实验一般具有设计新颖、操作简单、现象明显等特点,容易引起学生关注、有利于激发学生的学习兴趣。
一、改进实验在中学化学课堂教学的优势及意义
1、激发学生的学习兴趣。
在中学化学教学中化学实验属于实践操作教学部分,这部分教学特征具有良好的参与性、自主性。改进化学实验在化学课堂教学中的应用,可以使化学实验探究在呈现方式上更有趣味性,区别于书本中的实验装置,改进后的实验装置设计新颖,制作材料可来源于生活,以此激发学生的学习兴趣,调动化学实验操作的积极性与主动性,体会科学探究的乐趣,从而进一步掌握化学知识内容,提高学习效率。
2、建立微观与宏观、抽象与具体的联系。
从微观层面认识物质是化学学科的特征,在实际教学过程中一些知识较为抽象,对于学习能力较弱的学生来说,难以建立微观与宏观、抽象与具体的联系,从而造成学习困境。面对学生的思维障碍,充分运用模型构建、实验教学等教学工具,学生通过实验中的直观感受与实践,观察实验过程中的化学现象,对化学知识进行系统的理解与掌握,将抽象、难懂的知识具体化,由此提升化学学习的质量。
3、培养学生的创新精神和实践能力。
现阶段课堂教学的变革,对中学化学教学目标提出了新的要求,如何培养学生的科学素养是新时期教育背景下中学教学的主要工作。中学化学教学依托实验教学,实验教学具有一定的操作性与实践性,所以在中学化学教学过程中培养学生的实践能力,是实现化学学科教学改革的有效途径。在化学教学过程中应用灵活多变的探究教学模式,在学生学习化学基础知识方面有很大的帮助,能够调动学生的积极性,使学生自觉投入到化学探究中,以实验实践操作培养化学核心素养。
二、改进实验在化学课堂教学中的应用案例
【案例1】“电解池的原理探究”装置改进
人教版高中化学选修4第四章第三节“电解池”包含着丰富的教学内容。有观察、操作、控制等实验性知识(电解实验),对学生的思维要求较高,如何为学生搭建脚手架,建立微观与宏观的联系,直观、易操作的实验是最好的工具。
本节课完成3个分组实验,理想的实验装置是小巧轻便、耗时短、实验现象明显,可做多组对照实验。为了绿色化学的原则,所需实验装置尽可能来源于生活,减少药品用量,减少污染物产生。我对实验进行了如下改进,如表中所示:
【案例2】“氯气的制备及性质”实验改进
因氯气有刺激性气味、有毒,本节课涉及的氯气的制备、性质验证等实验对装置的密闭性要求较高,保证既能让学生看到明显的实验现象,又无气体溢出不造成污染。我对实验进行了如下改进,如表中所示:
【教学案例3】“NOBOOK化学实验”软件的应用
实验软件不是代替化学实验,而是课堂实验的补充和延伸。利用模拟化学实验室软件可实现学生在家做实验、网络教学实验等方式,线上线下为学生搭建实验操作平台。模拟操作化学实验的体验感虽然弱于实物实验操作,但是缺优于观看实验视频,看文字实验步骤。尤其适用于具有一定危险性、污染性实验。丰富的实验装置、药品极大地满足了学生的好奇心和动手操作欲望,学生不再受到药品、装置的限制,在化学实验的海洋中尽情探索遨游。
在新课程背景下,各个学科都面临着改革与创新。中学化学教学中,实验探究是不可或缺的教学工具,改进实验教学,不断创新课堂教学方式,提升教学效果,它是常规教学实验的有利补充,与常规教学实验相辅相成。在改进实验过程中教师的教学能力能得到进一步提高,教学理念也得到升华,教师在改进实验探究时,一定要强调设计的科学性、可行性,同时考虑实验的安全性,将化学知识的魅力展现出来,全方面培养学生的综合能力。