黎小進(jìn)
(甘肅省莊浪縣第二中學(xué),甘肅莊浪 744603)
一直以來,實(shí)驗(yàn)都是高中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分。新高考開始后,隨著《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017 年版2020年修訂)》(以下簡稱“新課標(biāo)”)的實(shí)施,高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)地位進(jìn)一步攀升,其教學(xué)價(jià)值與目標(biāo)與以往截然不同。高中化學(xué)教師要正確對待新高考、新課標(biāo)對實(shí)驗(yàn)造成的影響,積極改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略,為學(xué)生提供更符合現(xiàn)實(shí)需要的實(shí)驗(yàn)探究指導(dǎo),以落實(shí)高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué),更積極、深遠(yuǎn)地影響高中生未來發(fā)展。
貫徹新一輪的高考制度改革要求,2019 年起多地發(fā)布高考綜合改革實(shí)施方案,試行“3+1+2”高考新模式?!靶赂呖肌闭叫纬?,不再區(qū)分文理科,學(xué)生在語數(shù)外三門必考科目之外,可以在物化生、政史地六門科目中,按照興趣與需要自主選擇三門學(xué)科參與考試。這賦予了高中教學(xué)極大靈活性,也對學(xué)生學(xué)科學(xué)情提出了更高要求。以化學(xué)學(xué)科為例,通常情況下,具有理工類專業(yè)知識研究計(jì)劃、在物理學(xué)習(xí)方面存在一定困難的學(xué)生更傾向于此學(xué)科。教師應(yīng)將教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)力、未來發(fā)展充分聯(lián)系起來,高效培養(yǎng)其綜合品質(zhì),以滿足其“選科”需求?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是以親身探究、動手操作為中心的課程活動,對學(xué)生認(rèn)知能力、思維水平、探究能力、問題解決水平有不同程度的積極影響,教師必須將其重視起來[1]。
此外,在新高考化學(xué)試題中,實(shí)驗(yàn)題目占比有所增加,考查學(xué)生對典型實(shí)驗(yàn)的分析、應(yīng)用能力,以及在特定情境下創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的水平。在這一層面上,高中化學(xué)教師也要適當(dāng)調(diào)整理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重心,提高對學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的關(guān)注度。
高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀不容樂觀。首先,從教師層面來看,部分教師對新高考、新課標(biāo)缺乏全面理解,沒有真正以正確的態(tài)度對待實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動,存在包辦學(xué)生實(shí)驗(yàn)、不積極組織探究實(shí)驗(yàn)、忽略實(shí)驗(yàn)習(xí)題等行為,阻礙了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究,使高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不能很好地滿足新高考、新課標(biāo)要求。其次,從學(xué)生層面來說,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣與能力千差萬別,有的積極性十足,有的卻興致寥寥;有的游刃有余,也有的心有余而力不足,這使其需要不同維度的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。然而,多元化的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)在當(dāng)前高中化學(xué)教學(xué)中并未全面實(shí)現(xiàn)。
立足新高考改革背景,2020 年教育部門再次修訂高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn),并在新課標(biāo)中針對實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了新的要求:盡可能多地為學(xué)生提供動手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會,引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究活動學(xué)習(xí)化學(xué),使其在典型的化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)中認(rèn)識物質(zhì)及其變化的本質(zhì)和規(guī)律,綜合運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識和技能。教師在新高考背景下改革高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動,要迎合高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查新方向,更要踐行新課標(biāo)要求。因此,應(yīng)深入研讀新課標(biāo),從中明確高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新變化,嚴(yán)格按照新課標(biāo)要求制訂教學(xué)改革計(jì)劃[2]。而教材雖然是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要參考,蘊(yùn)含大量探究素材,但其內(nèi)容存在一定局限性,偶爾會出現(xiàn)其實(shí)驗(yàn)應(yīng)用效果與新課標(biāo)要求還有一定距離的情況。這要求教師以新課標(biāo)為導(dǎo)向,在尊重現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上憑借已有經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)改進(jìn)或補(bǔ)充教材實(shí)驗(yàn),對其做出進(jìn)一步的完善處理。教材得到最大化的利用,教學(xué)始終踐行新課標(biāo)精神,杜絕程式化、表面化的實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)生獲益無限,自然能將知識與技能遷移應(yīng)用在新高考中,得到良好的回饋。必要時(shí),教師還可以向?qū)W生征求建議,比如向?qū)W生說明新課標(biāo)、新高考要求其達(dá)到哪一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)水平,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)表實(shí)驗(yàn)想法,說出“想要感受哪方面的實(shí)驗(yàn)”“希望豐富哪一方面的探究經(jīng)驗(yàn)”。此后,教師必須平衡學(xué)生想法和課標(biāo)要求改進(jìn)教材實(shí)踐,教材實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)涵繼續(xù)加深,有力支持新高考。
化學(xué)經(jīng)常被應(yīng)用在生產(chǎn)生活中,密切聯(lián)系著人類實(shí)際生活,同時(shí)新版高中化學(xué)教材與新高考化學(xué)真題也涉及許多生活元素。學(xué)好化學(xué)、用好化學(xué),建立學(xué)科與生活的聯(lián)系實(shí)乃大勢所趨。教師要關(guān)注隱藏在周圍的化學(xué)現(xiàn)象,找準(zhǔn)其與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的切入點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行生活化實(shí)驗(yàn),促使其形成生活化實(shí)驗(yàn)探究習(xí)慣。例如,針對“鐵制品保存不當(dāng)會形成鐵銹,雨水不能沖刷掉鐵銹,水也不能將鐵銹清洗干凈”等生活現(xiàn)象,教師可以設(shè)計(jì)“狹路相逢的鐵銹和水”實(shí)驗(yàn)。鐵銹,即“氧化鐵”,是鐵的一種氧化物,具備“不溶于水,不與水發(fā)生反應(yīng)”的特性。學(xué)生探究該實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證教材理論,加深“鐵的氧化物性質(zhì)”學(xué)習(xí)印象,可以在日后考試中有效提高相關(guān)題目作答準(zhǔn)確率。同時(shí),學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)視野更加開闊,促使其在之后解決問題時(shí),以更開闊的思路分析問題,有益于其作答新高考創(chuàng)新試題。
此外,教師還可以剖析教材知識點(diǎn)、歸納學(xué)生對生活現(xiàn)象的疑問,在教材和學(xué)生角度上關(guān)聯(lián)教學(xué)與生活,設(shè)計(jì)“教材需要的”“學(xué)生好奇的”生活化實(shí)驗(yàn)主題。學(xué)生對其展開探究,同樣能夠起到鞏固理論知識、拓寬視野、發(fā)散思維的作用,為迎接新高考做更加充分的準(zhǔn)備。
教師演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生自主觀察其操作過程,便于規(guī)避實(shí)驗(yàn)教學(xué)安全問題,是幫助學(xué)生認(rèn)識和學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究技能的關(guān)鍵一步。但是目前高中化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)暴露了一個(gè)問題:在講臺現(xiàn)場演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生受位置因素限制,不能充分觀察教師動手操作過程,因此容易對“怎樣做”形成錯(cuò)誤判斷。教師可以借助信息技術(shù)解決該問題,并運(yùn)用問題教學(xué)法擴(kuò)大問題解決效果。展開來說,教師第一步應(yīng)學(xué)習(xí)信息技術(shù),提高信息化教學(xué)能力,包括制作電子課件、微課視頻,使用多媒體、希沃白板等;第二步應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容特征,靈活應(yīng)用微課視頻、多媒體與希沃白板,發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢,讓演示實(shí)驗(yàn)直觀、形象,并以問題引發(fā)學(xué)生思考。
以“用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子”演示實(shí)驗(yàn)為例,教師可以在備課時(shí)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究,全程錄像,制作微課視頻,對主要操作做特寫處理,進(jìn)而在課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中通過多媒體播放微課,指導(dǎo)學(xué)生觀察。在此基礎(chǔ)上,教師可以拋出“在該實(shí)驗(yàn)中,按照何種順序加入實(shí)驗(yàn)試劑”“如果仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)每一步都需要加入略微過量的試劑,這樣做的原因是什么”等問題。學(xué)生先在觀察中激活實(shí)驗(yàn)思維,習(xí)得一定知識與技能,后在問題驅(qū)動下加深思考,對教師演示操作形成新的理解,學(xué)習(xí)效果可想而知。而在應(yīng)用希沃白板的過程中,教師可以基于其模擬實(shí)驗(yàn)素材,在課堂演示模擬實(shí)驗(yàn)。在此模式下,師生思維更加同步,學(xué)生通過觀察教師每一個(gè)動作便能得到豐富收獲。
在學(xué)生通過觀察與思考掌握基本的實(shí)驗(yàn)知識后,教師要鼓勵(lì)其動手操作,體驗(yàn)真實(shí)的探究過程。自主探究中,問題接二連三地產(chǎn)生,學(xué)生一邊探究原本的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,一邊探究問題解決策略,穩(wěn)步訓(xùn)練和強(qiáng)化思維,加深實(shí)驗(yàn)感悟,逐漸達(dá)成深度學(xué)習(xí)目標(biāo)。并且,以自主探究為導(dǎo)向,學(xué)生需要自主分析實(shí)驗(yàn)需要、制定操作方案、記錄和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,這種對實(shí)驗(yàn)過程的主動和整體分析,有利于其高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合素養(yǎng)的發(fā)展,可以在素養(yǎng)層面上提高其高考實(shí)力[3]。但是對于部分復(fù)雜性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),少數(shù)學(xué)生缺乏應(yīng)對能力,教師應(yīng)當(dāng)了解學(xué)生實(shí)際情況,組織其分組合作。比如,建立“實(shí)驗(yàn)互助小組”,將學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)探究能力差異均等地分配在各小組中,并督促組內(nèi)成員相互幫助,友好商議實(shí)驗(yàn)方案、解決衍生問題,尤其是提示各小組實(shí)驗(yàn)探究能力突出的學(xué)生,與其他成員積極分享探究經(jīng)驗(yàn),糾正其他成員的錯(cuò)誤操作。小組合作結(jié)束后,指導(dǎo)各小組選出代表,分享本組實(shí)驗(yàn)探究結(jié)論,促進(jìn)組間交流與學(xué)習(xí)。最后,總結(jié)各小組實(shí)驗(yàn)成果,發(fā)揮教師引導(dǎo)作用,糾正或補(bǔ)充不足之處,促使各小組完善實(shí)驗(yàn)報(bào)告,積累多元經(jīng)驗(yàn)。
環(huán)保是近些年熱議的社會話題,化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)際或多或少地會產(chǎn)生一些垃圾或污染,影響周邊環(huán)境,甚至影響人類的可持續(xù)發(fā)展。在這種背景下,高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能一味為“讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn)”而設(shè)計(jì),還要滲透環(huán)保理念。況且縱觀新高考化學(xué)試卷,以環(huán)保為背景的題目不在少數(shù)。這也意味著教師必須有意識地滲透環(huán)保要素,開展綠色實(shí)驗(yàn)活動。在保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下,教師可以在學(xué)生設(shè)計(jì)、探究實(shí)驗(yàn)時(shí),引導(dǎo)其選擇污染相對較小的試劑,尋找實(shí)驗(yàn)替代物;在實(shí)驗(yàn)過程中,點(diǎn)撥學(xué)生借助其他化學(xué)知識處理生成的廢氣或雜質(zhì)。比如,在“銅與硝酸的反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)過程中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考“如何處理紅棕色氣體”,使其提出建議并嘗試操作,避免造成實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的空氣污染。又或者,教師可以根據(jù)“碳中和”等環(huán)保理念,設(shè)計(jì)“保護(hù)環(huán)境”主題實(shí)驗(yàn)。比如,以“身邊的空氣污染問題”為主題,設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生通過收集資料、調(diào)查探究等方式,先了解身邊的空氣污染問題成因,再思考借助化學(xué)知識和技能處理空氣污染問題的可行方法,進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。在此期間,學(xué)生大膽假設(shè),小心求證,充分開動腦筋,創(chuàng)新能力持續(xù)提高,形成創(chuàng)新思維習(xí)慣,同樣對其迎戰(zhàn)新高考有極大幫助。
實(shí)驗(yàn)題在新高考化學(xué)試卷中占據(jù)較大比重,考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c方案對應(yīng)關(guān)系、實(shí)驗(yàn)探究原理等內(nèi)容的掌握情況,要求學(xué)生具備良好的實(shí)驗(yàn)理論分析能力以及實(shí)驗(yàn)類習(xí)題作答經(jīng)驗(yàn)。因此,教師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)中重視實(shí)驗(yàn)習(xí)題,構(gòu)建真題作答訓(xùn)練機(jī)制。選擇習(xí)題時(shí),教師可以主要以三年內(nèi)真題為主,堅(jiān)持“與時(shí)俱進(jìn)”的原則,避免學(xué)生在落后題目方面做無用功。在學(xué)生作答習(xí)題時(shí),教師要給予其足夠的自由,使其真正進(jìn)行自主分析,克服在學(xué)生給出確定答案前介入指導(dǎo)的習(xí)慣,防止因“再好好想一想”等提示影響學(xué)生思考,使其答案無法準(zhǔn)確反映學(xué)情。學(xué)生給出答案后,可以先使其以小組為單位討論各自答案的正確性,觀察、歸納典型問題,再集中進(jìn)行講解。這樣,學(xué)生完全是真題的主人,始終在自主調(diào)動思維分析題目,最大限度地提高真題分析和作答能力,在作答新高考真題方面更加胸有成竹。
例如,在高三年級總復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)課上,教師可以出示2021年高考化學(xué)全國甲卷真題:實(shí)驗(yàn)室制備下列氣體的方法可行的是()。A.氨氣——加熱氯化銨固體B.二氧化氮——將鋁片加到冷濃硝酸中C.硫化氫——向硫化鈉固體滴加濃硫酸D.氧氣——加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物。學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)探究經(jīng)歷,思考答案中四種氣體的正確制備過程,并在分享答案時(shí)解釋思路、說明理論,進(jìn)一步掌握高中化學(xué)常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制備知識,增強(qiáng)同類型真題作答能力。
高中階段,學(xué)生課業(yè)壓力繁重,課堂教學(xué)時(shí)間分外緊張,以至于壓縮學(xué)生課堂實(shí)驗(yàn)探究時(shí)間,課內(nèi)外教學(xué)聯(lián)動有利于彌補(bǔ)此不足。教師不僅可以在課堂落實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué),還可以拓寬高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)空間,鼓勵(lì)學(xué)生開展家庭小實(shí)驗(yàn),如“探究化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化規(guī)律”“搭建球棍模型”等[4]。選擇對場地與材料要求較小的實(shí)驗(yàn),鼓勵(lì)學(xué)生在家中完成,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)持續(xù)性,使課堂時(shí)間被集中利用在對復(fù)雜實(shí)驗(yàn)的探究中,顯著增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究經(jīng)驗(yàn),使其得到更充實(shí)的化學(xué)學(xué)習(xí)收獲。同時(shí),開通在線答疑渠道,及時(shí)解決學(xué)生在家庭小實(shí)驗(yàn)中的困擾,發(fā)揮有效指導(dǎo)和監(jiān)督作用,確保學(xué)生認(rèn)真對待家庭小實(shí)驗(yàn),迎難而上。再者,教師也可以鼓勵(lì)學(xué)生在家中創(chuàng)造化學(xué)小發(fā)明,使其利用已有知識、技能和經(jīng)驗(yàn),在生活中尋找靈感,制作“過濾器”等發(fā)明。對于優(yōu)秀的學(xué)習(xí)發(fā)明,教師可以在班級、年級乃至網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行展示,激勵(lì)學(xué)生以更自信的態(tài)度探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在教師的鼓勵(lì)下,學(xué)生的綜合能力在家庭實(shí)驗(yàn)中節(jié)節(jié)攀升,自主實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步成長,定然可以在新高考考場上表現(xiàn)得更加出色。
以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)是化學(xué)學(xué)科的主要特征,是高中化學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)之一。新高考背景下,高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)意義不可同日而語。教師要順應(yīng)高考綜合改革趨勢,優(yōu)化高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略,強(qiáng)化對學(xué)生分析、探究、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的引導(dǎo)。學(xué)生以此為載體豐富實(shí)驗(yàn)知識儲備,提高化學(xué)實(shí)踐能力,樂于鉆研化學(xué)學(xué)科知識,點(diǎn)燃理工類學(xué)習(xí)熱情,不僅利于其迎接新高考,更是促進(jìn)其終身學(xué)習(xí)與發(fā)展的關(guān)鍵。