高中化学创新实验教学论文

2022-04-18

想必大家在写论文的时候都会遇到烦恼,小编特意整理了一些《高中化学创新实验教学论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。【内容摘要】随着社会的发展与进步,国家对于教育改革创新的支持力度也是在不断地增加,传统化学课堂的知识教学模式越来越不能满足学生学习的需求,在新课改的背景下,化学教学创新与改革已成必然趋势。本文笔者将针对高中化学学科核心素养的内涵以及实验教学的创新原则进行合理化的分析,并提出相关的教学策略。

高中化学创新实验教学论文 篇1:

浅谈高中化学创新实验教学

摘要:化学在人类对世界的认识发展进程中占有重要地位,是一门研究物质与物质之间变化的科学。而化学中物质与物质之间的变化主要是通过实验来进行研究,因此化学重大成果的发现都离不开不同物质之间的实验。实验通过物质与物质在一定条件下产生新物质给学生带来对物质之间变化的直观感受,学生能够更清晰的观察反应过程,体会实际操作步骤。在高中化学中充分利用实验的作用更能够帮助学生理解化学课本上的理论知识,促进学生化学学科知识学习的进步。

关键词:创新实验教学;高中化学;教学方法

高中阶段的学生无论是发现探究解决还是动手操作的能力都发展的相当成熟,学生能够在教师的带领和引导下独立的开展化学实验,将资深设计的实验步骤亲自验证,独立反思实验结果不符的情况。虽然大部分学校尚未有十分成熟的实验条件和创新实验的能力,但是随着教学改革的进行,人们对学生能力发展的愈加重视以及教学方式方法的创新和优化,能够促进化学实验的发展,使学生能够充分体会化学实验的乐趣。

一、高中化学创新实验教学的现状

部分学校缺乏实验教学材料和相关器材,学生不能够对其有更好的了解和形象的认识,缺少动手操作实验的机会,学生对化学实验的知识只能从课本中习得,对化学实验整体的操作步骤,注意事项和反应条件十分陌生,实验教学难以开展。传统的实验教学是教师来演示实验的具体操作步骤,然后学生按照教师的操作步骤进行操作,学生不被允许按照自己的思路进行独立的实验操作,并且教师的教学方式方法缺少创新性,不能活跃课堂气氛,吸引学生的注意力。除此之外,教师在教学时不能够时刻关注和指导每个学生的实验进度,会造成少数同学对化学实验感到無从下手。

二、如何在高中化学中创新实验教学

2.1丰富化学实验材料与器材

化学实验往往需要两种物质或多种物质相结合,并且化学反应常常伴随着新物质的产生,无论是实验材料还是实验器材都具有一定的危险性,需要严格按照正确的使用方法以及合理的操作步骤进行。所以教师在开展化学实验教学时,一定要使学生充分的了解化学实验材料与相关器材以及其使用说明和注意事项,更要提前预知学生实验操作的过程中可能会出现的情况以及防范措施,让学生有充分的准备。学校应丰富化学实验材料与器材,教师要带领学生实际参观,使学生有直观感受和认识,为实际动手操作化学实验做好准备。

2.2敢于打破实验与教学常规,勇于创新实践

在化学实验中,相同的物质在不同的反应环境以及不同方式和步骤的操作下会出现不同的实验结果,甚至会因为微小的细节差异而产生完全不同的实验结果。因此,要鼓励学生亲自动手开展实验,不断改变反应发生条件以及调整实验操作细节,认真记录实验操作过程,仔细观察实验反应和实验结果,并且要大胆猜想,敢于质疑权威,许多伟大反应的发现都是因为不断地开展实验获得的。除此之外,教师要敢于打破教学常规,积极借鉴计算机时代下优秀的实验教学经验,创新教学设计以及教学方式方法,走更适合自身化学实验实际情况的道路。

例如:在学习必修二《铁、铜的获取和应用》这一课时,工业冶炼铁无法通过学校有限的实验器材开展实验,就可以利用多媒体技术来模拟化学实验,通过教师或学生操作就能够完成,可以使学生清晰的感受工业冶炼铁的操作步骤,体会工业上冶炼铁的实验方法。可以开展铝热反应冶炼铁的实验,实验开展前,首先让学生猜测实验结果,促进学生认真开展实验,得到实验结果后与猜测进行对比,学生容易猜想实验反应得到的铁应为红色,然而,实际反映的铁为黑色,这会造成学生巨大的内心反差,从而加深学生对铝热反应的印象。

2.3适当的进行分组实验

在化学实验过程中,由于部分学生没有扎实的化学实验知识基础以及先天性动手操作能力差等原因,造成某些学生盲目的进行化学实验,使化学实验误差大,实验结果产生偏差。所以教师在进行化学实验课程时,要结合学生实际的能力情况,适当的根据学生的能力进行分组,将不能独立完成实验并且擅长不同实验部分的学生分为一个小组,使学生能够相互配合,共同合作完成化学实验,并且充分发挥小组的作用,集小组成员共同的思想意识促进化学实验的创新。

例如:在学习必修一《物质的分离和提纯》这一部分的内容时,提纯水用到的蒸馏装置就是一个所需容器较多的实验装置,在拼接的过程中,需要小组的配合,才能拼装好实验装置进而开展提纯杂质水的实验,通过细致的仪器连接,充分发挥各部分仪器的作用,从而得到蒸馏水。

三、高中化学创新实验教学的意义

3.1有利于激发学生的化学兴趣

化学学科中的大部分知识内容都离不开化学实验,实验本是一个实际操作的过程,而课本上的化学实验却常常被大段的文字所充满。真实的化学实验犹如魔术一样会使学生感到新奇,吸引学生的注意力。创新实验教学,让学生在具体的实验操作中体会化学知识,感受化学学科的魅力,从而激发学生的化学兴趣。

3.2有利于学生动手操作能力和创新能力

化学实验伴随着大量的操作步骤和反应现象,学生必须通过精密容器对不同状态的化学材料精准的测量,不同容器的相互配合使用以及随着反应的发生改变,实验器材等都需要学生把控好时间,材料用量和实验用具的相关要求,所以化学实验大大提高了学生的动手操作能力。同时,开展化学实验不仅是需要学生准确的实验操作,更需要学生进行实验的设计,是学生创新能力的体现。

3.3有利于激发学生的团队精神和合作意识

化学实验需要进行提前的实验设计,详细的实验过程和现象记录以及对实验结果的分析。在进行复杂的化学实验时,往往需要大量的实验器材和实验材料,并且有些反应结果也是十分迅速的,如果单靠一名学生是无法完成实验记录,实验结果的观察以及拼接仪器的工作的,这就需要学生之间进行合作交流,相互配合,共同完成一场化学实验,进而激发学生的团队精神,提高学生的合作意识。

结束语

高中阶段的学生尽管面临着高考这个人生巨大的转折点,但更应该重视自身能力的发展,尤其是在化学学科中,更要注重学生知识的自我探索的过程,充分将学生放在教学的主体地位。创新化学实验,突破化学课本,对学生的限制,扩宽学生的知识范围,丰富其知识的储备,引导学生认真开展实验,从实验的角度探索世界,使学生对世界有更深层次的理解,促进学生对世界的了解和认识。

参考文献:

[1]陈浩.创新实验在高中化学教学中的应用探究[J].成才之路,2021(17):134-135.

[2]邹正大,胡云玲.高中化学创新实验的设计与教学应用研究[J].求知导刊,2020(47):32-33.

作者:黄旭花

高中化学创新实验教学论文 篇2:

学科核心素养视角下的高中化学创新实验教学研究

【内容摘要】随着社会的发展与进步,国家对于教育改革创新的支持力度也是在不断地增加,传统化学课堂的知识教学模式越来越不能满足学生学习的需求,在新课改的背景下,化学教学创新与改革已成必然趋势。本文笔者将针对高中化学学科核心素养的内涵以及实验教学的创新原则进行合理化的分析,并提出相关的教学策略。

【关键词】核心素养  高中化学  内涵  原则  策略

化学作为一门实用性、实验性很强的学科,它不仅是高中阶段教学的核心科目之一,更是培养学生观察与思考、分析与实验、探究与创新能力的重要举措,从目前教育的整体形势分析,传统的教学方式无论是教学思维,还是教学方式,都很难满足基本的教育需求。在素质教育的背景下,学科核心素养的培养是教育的核心内容之一,要想实现高中化学教学的全面创新,作为化学教师,不仅要全面地认识化学学科素养的内涵,从实际出发,为学生设计更为合理化的教学方式,实现学生综合素养的提升。

一、高中化学学科素养的内涵概述

1.宏观辨识与微观探析

对于化学来讲,它不仅整体地介绍了物质的分类,而且还反映了物质在不同环境下的不同变化。那么,在化学实验的学习上,学生就需要有一个敏捷的洞察力,无论是物体形态、颜色等方面宏观的辨识,还是元素、粒子、物质构成等微观的探析,这都是化学学科素养的基本内涵之一。

2.变化观念与平衡思想

从化学本身分析,物质是运动、变化的,而变化不是随机的,是具有一定的条件性和规律性的①。因此,學生在对于化学的认识时,要时刻保持一个发展的心态,全面的认识到化学实验的变化中有新物质的产生,就有旧物质的灭失,而且学生在进行化学实验的过程中,要从多角度进行动态化的分析。所以说,变化理念与平衡思想也是化学学科的核心素养之一。

3.证据推理

对于化学实验来讲,具有很强的实践性,正所谓:“实践是检验真理的唯一标准。”那么,对于化学学科素养的认知,我们就不能单纯地局限在生活经验和无规律猜测上,而是需要对生活进行全面的观察,整理相关的理论和资料进行合理化的论证推理,即从建立观点到设计实验过程再到得出论证结论的过程,这样学生才能在不断的学习中认识结论与证据之间存在的关联性,对化学实验形成一个系统化的认知,真正地揭示现象的本质和规律。

4.科学探究与创新意识

我们现在所熟知的化学理论和知识不是与生俱来的,而是通过前人不断地猜想、发现、探究而得出的,这就在很大的程度上印证了化学学科的探究性。那么,从化学学科素养上的分析,就是让学生在学习中逐渐地形成一个从发现问题到提出问题,到设计探究方案,再到实验探究的过程,在探究中,不仅是学生思维培养的过程,更是学生认识拓展和创新的过程②。所以说,科学探究和创新思维亦是化学学科的素养之一。

5.科学精神与社会责任

化学与生活生产具有密切的联系性,它给人们带来巨大福祉的同时,也存在很多的安全风险,更是随着社会的发展而变化的。所以说,在对于化学学科的学习时,不仅需要学生具有严谨求实的科学态度,还需要学生具有探索未知、崇尚真理、绿色环保的意识,更需要学生能够借助于所学知识解决生活的问题,实现化学社会、生活价值的最大化发挥。

二、学科核心素养视角下的高中化学创新实验教学策略分析

对于化学实验来讲,对于实验教学的创新,不仅要紧密地联系生产、生活,更需要联系学生的学习、认知能力,这样才能保证化学实验教学的有效性提升,进而为学生渗透相关的化学学科素养,提升学生的综合素养。以下笔者将对此进行详细分析。

1.以生活实践为载体,培养学生良好的观察和探究能力

化学与生活一直存在密不可分的联系性,化学源于生活又运用于生活,在基本的实验教学中,若教师将生活元素与化学实验知识相结合,一方面,可以引导学生更深入地认识生活,培养学生对生活良好的观察能力,另一方面,还可以消除学生对于化学学习的陌生感与疏离感,提升学生的学习体验,让学生感受学习化学的快乐。

例如:在《金属材料》这一部分的学习时,如何才能让学生对金属的分类和特性通过生活进行了解呢?在对于实验的设计上,就是要通过社会调研、探究进行认识,首先让学生对生活中常用的金属进行观察,如:农用的铁锹、家用的铝锅、电线线路的铜线、锡等等;然后让学生根据相关材料的用途对金属的特性进行分析,如:铜的良好导电性和耐用性、碳可以增加铁的硬度等等。通过这样的观察实验,有助于学生思考、观察、探究能力的培养,有助于学生对于相关知识的记忆程度加深。

2.宏观与微观相结合,开展化学实验教学

高中化学的教学中,微观与宏观相结合是其教学的重要方式之一,宏观的具体表现就是化学实验中的具体现象,而微观则是代表化学反应的方程式等知识。在实际的教学中,教师在进行实验开展时要注重微观与宏观的结合,利用化学实验帮助学生加深对化学内容的理解和认识,了解宏观现象与微观变化之间的联系,提升学生化学理解能力和培养学生化学思维。

例如:在《钠及其化合物》这一部分的学习时,传统的教学中,教师就是为学生展示钠的形态和燃烧时的现象,让学生对于相关的方程式以及实验的步骤进行机械化的记忆,这样的教学中,学生的学习完全丧失主动性,而且思维也会受到限制,不利于学生学习视野的拓展。因此,在实际的教学中,应注重微观与宏观相结合,即在实验之前要以问题为介入点,让学生根据实验的过程对相关物质进行猜测,如:钠与水是否产生化学反应?那么化学反应中会产生哪些物质?这样,学生的实验兴趣就会得到一定的提升。然后教师让学生自主的进行实验,将一小块金属钠放入水中,学生就会发现水中有气泡产生,用试管将气体收集,然后靠近酒精灯点燃,当有轻微爆鸣声,那样就从侧面验证了钠与水反应会产生H2,那么学生就会得出钠与水化学反应的方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,这样的教学中,学生对于实验的步骤和记忆都会得到加强。再如:学习铁的氢氧化物时,向FeSO4溶液中加入NaOH溶液,生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,过一段时间后还会有红褐色物质生成。传统的教学中,学生是很难理解到过渡态灰绿色物质是什么?为什么它不是 Fe(OH)2部分被氧化成Fe(OH)3后的物质?这时可以引导学生思考并动手实验论证:(1)用白色和红褐色的颜料按不同比例混合,结果只会出现浅红、红色、紫色等颜色,但不会出现灰绿色;(2)取适量新制的灰绿色物质于两支试管中,迅速加入盐酸溶解;然后一支试管滴加硫氰化钾溶液,结果不变红色;另一支试管滴加铁氰化钾溶液,出现蓝色沉淀。由此可以充分说明:灰绿色物质不含Fe3+,而是依然只含Fe2+的化合物。

3.自制学习模具,培养学生的创新能力

在素质教育深入的背景下,对于实验教学的创新,教师不仅需要认识到学生在课堂中的主体地位,还需要全面地发挥出自身的引导价值③。实验教学模式的构建,从形式上分析,不仅可以发挥出学生学习的主动性,还需要为学生构建自助式的学习活动,让学生在不断地参与中掌握化学实验的操作方法。从化学实验本身来讲,传统的教学模式下,教师基本上都是让学生对化学实验的步骤进行机械化记忆,这样学生的学习思维就完全地局限在步骤上,而并没有很好地发挥出学生本身的创造性,导致学习呈现出重理论轻实践的问题,不利于学生实践等多元能力的培养④。所以说,在对化学实验创新的过程中,教师不仅要鼓励学生进行自探究,引导学生认识模具对化学实验学习的重要价值,还能帮助学生更全面地认识实验的操作过程,提升学生的学习体验。

例如:在《元素周期表》的认识时,教学常用的就是“万能元素周期表”,但是这个表格对于知识的概述太过于笼统,学生从中只能认识到元素的名称和简写,对于那些电子数量、原子质量很难体现。因此,教师可以引导学生发挥自身的想象力和创造力对此进行整合、制作,如:采用吸管、彩纸、废纸盒,打破传统周期表的明面呈现方式,将其制作成立体化,在整个元素周期表上,除了元素的基本名称,还需要包含符号、原子序数、相对原子质量以及發现故事、元素性质、用途等信息,实现了一表学化学的模式。再如:分子的空间结构与物质性质的学习时,学生对于一些微观分子、粒子很难通过肉眼进行观察,仅仅依靠课本的图画教学,很难让学生对相关的分子树立更深的认识,让学生对分子的模型进行制作,如:C60的模型制作,学生通过模型可以清楚地认识到C60元素的基本结构,有助于学生记忆的加深。这样制作式的探究,对于教师来讲,可以减轻教师教学的压力,对于学生而言,他可以实现学生理论与实践的结合,让学生在自主的制作中认识化学、掌握化学,有助于学生创新能力的培养。

结束语

综上所述,高中化学学科素养的培养,不是一个简单的过程,而是一个漫长的探究过程。作为化学教师,不仅要全面的认识到实验教学对于学生核心素养形成的价值,还需要深入地研究学生学习的需求,从学生的认知、实践能力出发,为学生制定合理的教学方案,充分地激发学生自主学习的兴趣,让学生在不断地思考、观察、实验中掌握化学实验的方法,培养学生良好的学习习惯和素养。对于高中化学实验创新的策略探究,期望广大的化学教师继续进行探索,积极为学生构建更多、更全面的教学活动,提升学生的学习体验,实现学生对知识的关联与运用,实现素质教育的整体目标。

【注释】

① 冯宏涛. 核心素养视角下的高中化学教学策略[J]. 环球慈善,2019(11):1-1.

② 李逢春、窦立莉. 学科核心素养视角下的高中化学教学策略[J]. 试题与研究:教学论坛,2020(7):12-12.

③ 何小花. 基于学科核心素养下的高中化学高效课堂教学模式建立的研究[J]. 中学课程辅导(教学研究),2020,14(02):26-27.

④ 范爱平. 基于学科核心素养的教学研究——以高中化学《离子反应》教学为例[J]. 新作文:中小学教学研究,2020(1):54-54.

(作者单位:广东省中山市华侨中学)

作者:蔡齐心

高中化学创新实验教学论文 篇3:

新课标下高中化学创新实验教学之我见

摘 要:实验教学是化学教学中不可或缺的一个环节,是培养学生动手实践能力和创新思维能力的重要途径。化学实验有验证性试验和创新实验之分。验证性試验是指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验,它是为培养学生创新实验能力奠定基础的。创新实验则是为了培养学生的创新思维能力,教师必须加以引导,才能起到实质性的作用。

关键词:新课标;高中化学;验证性试验;创新实验

不少教师抱怨,学生在化学课堂上缺少必要的兴趣,课堂气氛相当沉闷。有时教师提出问题,并不断启发,但学生却是“启而不发”。这部分教师忽略了兴趣的重要作用。兴趣是最好的老师。如果学生具备了学习某个学科的兴趣,就会从内心激发出学习的强烈欲望,会主动去探求知识。因此,化学教师应该抓住化学的特点,来激发学生的学习兴趣。

化学是一门非常有意思的学科,它不仅包含了丰富的实验,而且很多实验是和我们生活息息相关的。化学伴随我们人类的发展,人类也离不开化学。我们常吃的盐(NaCl)就是一种最简单的盐,我们的生活是离不开它的。我们过年放的烟花是非常漂亮的,它包含了多种颜色。在没有学到焰色反应的时候,我们不知道这是为什么。在接触到这部分内容时,学生就了解了这是不同的金属元素在燃烧时,显示不同的颜色。这些化学实验都引起了学生的兴趣,在他们能够熟练完成验证性实验,并了解其机理之后,适当给他们开放一些探索性的创新实验,是非常有意义的。

一、验证性实验的意义

高中化学是高中科目中实验最多的一门学科,一本简单的教材中就包含了上百个常见的化学实验。例如焰色反应、气体的燃烧、金属的氧化还原反应等,这些对于学生们认识化学有着重要的影响。例如,焰色反应就是一种辨别金属成分的简单方法。在没有 XRD(X 射线衍射)仪器的前提下,我们粗略估计一个物体的化学元素组成就使用这种方法。在燃烧的金属表现出不同的颜色,Na 元素是黄色、K 元素是紫色、Fe 元素是绿色等。但是一般检测 K 元素的时候,我们都用蓝色的钴玻璃,这是为什么呢?因为 Na 和 K 是同一族元素,而且两者都非常活泼,所以他们两者是很难分离的。在我们经常见到的 K 中会多少掺杂一些 Na,所以为了略去 Na 对 K 的影响,我们一般使用蓝色的钴玻璃。如果在大自然中,我们遇到了某种不认识的金属,完全可以采用焰色反应来鉴别。当然其中有很多细节,例如要把金属弄成粉末,尽量颗粒小,因为空气中的氧气较为稀薄,这样可以和空气中的氧气充分燃烧。置换反应是高中化学的一个重点内容,在考试题目中几乎从来没有落下过。例如铁置换铜元素。将洗净的铁丝放入到硫酸铜溶液中,过一段时间之后铁丝表面变成了红色,而且溶液的颜色也逐渐变浅。这就是一个置换实验,例如铜置换银,是一样的道理。活泼的金属可以置换相对不活泼的金属元素。我们可以根据置换结果中表面的颜色来判断溶液的成分。但是其中也是有很多细节需要注意的,例如置换出来的金属层在空气中放置几分钟之后就会变黑,这是为什么呢?老师应该把这一问题教学方法留给学生,让他们去课下思考。这对于提高学生对化学实验的兴趣有重要的帮助。

二、创新实验

当学生们对化学实验操作和设计都非常熟练的时候,可以给他们机会让他们自己设计一些自己想完成的实验,这对于提高学生们学习化学的兴趣有重要的意义。例如,在金属置换反应之后,金属层往往在空气中会变黑。这个问题学生们提出了不同的意见,有的学生认为是被空气中的氧气氧化了;有的同学认为这是因为它的粗糙结构,造成了光的吸收;还有的同学认为这是因为吸收了空气中的杂质造成的。对于这一问题,我们完全没有必要给学生们解释,可以让他们自己来设计实验,来验证到底是怎么回事。在保障学生安全的前提下,让学生们自己拉出清单,把所需要的材料和设备给老师看,老师在审核之后,给出合理的建议,给他们创造实验的机会。根据学生们提出的各种可能性,我们设计几种实验方案,对这些方案进行逐一的排除。例如有的学生说可能是表面被脏东西污染了,那么我们可以把置换反应在一个密闭的装满干净空气的箱内进行,当置换反应完成之后,把金属提拉出来,放到空气环境中观察颜色变化。如果颜色变了,证明这种说法是不成立的;如果是颜色不变,那就证明这种说法是成立的。而对于有的学生说的可能是氧化层造成的,我们可以设计两个实验。①反应在真空环境中进行,当置换反应完成后将金属放入到真空气氛中。根据颜色变化来判断这种方法的正确性。②可以把已经变黑的表面放入到氢气环境中,给予适当的热量,如果颜色变回本色,就证明是发生了置换反应。氢气将表面的氧化物还原成为了金属元素,这也就证明了颜色变化是因为空气中的氧气把金属表面氧化造成的。其实很多实验都可以采取这样的方法,让学生们亲手操作。这样不仅有利于提高他们的探索精神,同时还可以很好的锻炼他们的动手和动脑能力。

总之,创新性实验就是要学生们亲自动手去操作,独立动脑去设计,顺利完成这样的实验就代表着学生们的科研思维已经到达了一定的境界。学生们学会了独立思考,对于我们教育工作者来讲是非常好的事情,这样给学生传授知识的时候就会变得轻松很多,而且效率却可以非常高。

作者:张斌

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