摘要:探究实验作为高中化学实验教学的重要部分,对知识学习以及应用具有重要作用。探究实验作为一项系统的过程,必须经过提出问题、假设猜想、方案设计、实验验证、得出结论、反思评价等步骤。主要包含操作性、知识性、能力性以及创新性实验。因此,在探究实验中,必须根据操作程序假设问题、提出设想,进行评价反思与实验验证。
关键字:探究实验;高中化学;教学
在《普通高中化学课程标准》中明确指出:高中化学是在初中化学的基础上,进一步提升学生的科学素养,在激发学生学习兴趣的同时,带动个性成长,帮助学生更好的应用所学的化学技能、知识以及方法,从而不断提高学生的探究能力;同时,通过塑造学生的团队精神,让创新潜力和实践能力得到进一步发展。因此,在实际工作中,老师必须转变传统的教学方式,在大力推崇主动探究、乐于参与的过程中,让学生养成信息处理以及收集能力,最后实现实现绿色化、生活化、具体化。
一、高中化学探究实验概述
(一)高中化学探究实验含义
在高中化学实验教学中,探究实验是在以老师为主导,学生为主体的基础上,学生自身或者一个小组围绕某个问题进行的假设与设想;然后根据具体的实验验证、设计方案以及结论对相关结果,进行对应的评价或者反思。
(二)探究实验的具体操作步骤
探究实验作为一项系统的过程,必须经过提出问题、假设猜想、方案设计、实验验证、得出结论、反思评价等步骤。在探究活动中,学生通常会根据教学内容发现或者提出问题。在这过程中,探究问题的提出主要来源于两个方面,一个方面是实际生活中遇见的问题;另一方面,是学生在化学学习中出现的疑惑。因此,在教学过程中,老师必须根据具体情况,选用具有实际操作意义的典型问题,然后再对其进行对应的探究,最后解决。
假设猜想,是老师在提出具体问题,激发了学生的困惑、矛盾、怀疑和好奇心后,从而引起学生主动对问题进行探究,并且让学生主动对相关问题或者资料进行讨论、阅读、实验设计与构思;通过提出可能性或者某种假设,再对某种结论、现象或者操作进行预言。
在方案设计中,通常由学生先行设计,再由小组进行全体讨论;在对讨论结果进行对应的分析后,就能得出合理、实效的设计方案,最后进行仪器配置。在这过程中,不仅能锻炼学生主动思维能力,还能给学生一定的思维空间,让其克服本人设计中存在的不足与缺陷,同时还能提高学生交流、合作的精神素养。
在实验验证中,通过对应的设计方案,能够得到证据和事实,然后在可靠的操作中保障各个实验顺利实行,最后再对相关数据以及实验现象进行记录。但是,需要注意的是:在这过程中,老师必须引导学生对基础内容进行观察、分析。
在评价与反思中,为了引导学生对相关解释得出最精确的结论,老师必须引导学生对具体报告进行总结。在这过程中,报告主要包括实验步骤、方法、目的、讨论、分析以及步骤等,学生只需要通过分类、比较、处理、归纳、讨论,就能得到对应的结论;然后通过与之前的假设进行对比,就能对具体的实验结论进行对应的讨论与分析。
二、探究实验在高中化学实验的具体应用
(一)高中化学实验探究的具体问题
在高中化学实验探究中,探究问题主要包括策略性、理论性和事实性问题。策略性问题,就是在对高中化学实验中的难点、重点问题,老师通过引导,再对其进行研究;例如:怎样进行实验设计,让二氧化碳被水吸收。理论性问题,是对于学生需要掌握的实验仪器、方法以及原理,由于正常讲述根本不可能让学生真正掌握和领悟,所以老师必须引导学生进行探究;具体的实验有:对三价铁例子中的氧化性进行探究。事实性问题,是针对生活中和实际现象或者具体的化学内容有着具体联系的内容,它不仅能带动学生学习兴趣,还能激发学生求知欲望,对于这类问题,老师必须在教学中就对学生进行引导与探究。如:在分析萃取内容时,老师可以应用鸡尾酒分层的形式提高学生学习兴趣。
(二)探究实验类型
在高中探究实验中,探究实验主要包括操作、知识、能力以及创新演示实验。操作性实验,是通过对应的操作方法,在学生领略实验仪器应用过程的基础上,不断加深对所学知识的印象;例如:应用分液漏斗。在知识性实验中,一般以积累的知识为条件,让学生从实验探究中回顾旧知识,然后再进行新知识的导入,这样就能让新旧知识及时进行吸收、融合;例如:氯水漂白。能力性实验,则是提高学生观察、思维、动手、想象、分析能力的探究性实验过程;例如:氨——喷泉实验。在演示创新实验中,演示创新是在已有知识的基础上,通过改进演示实验,然后再对相关现象分析,这种实验方法不仅有助于学生理解,还能加深知识体系;例如:氢氧化亚铁改进实验。
从上面几个实验过程来看,每个实验都是多种实验的结晶,它要求每个学生尽量经历完整的实验;通过发现、分析问题、结论假设,最后再对其进行评价与反思。
(三)问题预设和方案的提出
在明确了实验类型后,为了确保实验过程,学生应该根据所学知识,对存在的问题进行分析、探索、处理;通过整理材料,使用对应的方法和概念,对问题进行预设。在设计方案时,必须在问题提出后组织学生学习具体的实验内容,并且掌握具体步骤;通过明确实验目标,在老师的引导下进行假设;通过明确分工,设置实验完成时间,并且明确设计步骤。在这期间,老师不仅要对具体方案进行分析,还必须对有可能出现的结果进行预设;对于可能得到不正确结论的同学不能一味苛责,避免对学生自信心以及学习自觉性造成影响,而是采取优化、修正方案的形式,不断提高学生实验能力。
(四)验证假设
在高中化学探究实验中,为了保障实验进程,在实验过程中,老师应该及时督促学生做好数据记录,并且纠正在操作中的错误步骤。在探究中,由于不同学生的思维模式不同,所以在解决问题的策略、路径上也存在很大差异,针对这种现象,老师应该鼓励学生合作性学习,在更好的发挥集体作用的同时,让学生得到更加多元化的信息,最后完成实验结论。需要注意的是:为了避免无意因素,合同学习通常作为验证假设的最佳方法。
(五)实验评价
在高中探究实验中,评价作为探究性学习的重要内容,不仅包括实验内容,还包括对实验过程的具体分析。因此,在实际工作中,老师必须从学生提出的问题着手,对相关步骤进行精确的评价。
在老师对学生操作过程进行评价时,老师必须具备熟练的技能、知识,通过应用良好的评价、教学与沟通能力,及时指出学生在操作中的误区,并且帮助学生纠正。在学生相互评价中,互评作为反思性评价多元化的展现,对于老师没有及时给出建议的地方,通过学生互评,也能得到对应的知识。例如:在饮食中的有机化合物,如果要进行探究实验,我们可以先根据教材要求,了解内容,并且对相关活动进行分析,然后再得出评价标准。这样不仅能深化学生对具体内容的记忆,同时还能加深高中教材和探究实验的结合程度。
结束语:
探究实验作为高中化学实验的重要内容,为了打造出富有绿色化、生活化的实验,在实际工作中,必须以能力培养为核心,不断提高学习自觉性与积极性。通过注重创新能力、精神和意识,根据教材安排以及学生学习特征,从各方面完善实验,对实验进行优化,这样就能从源头上加强高中生思维能力,提高教学效率,培养出更多的理论型、科研型人才。
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