浅谈高中化学任务驱动实验教学优化设计

浅谈高中化学任务驱动实验教学优化设计

温伟

湖北省襄阳东风中学

摘要：实验作为化学的重要内容，许多化学规律和化学原理都是建立在实验的基础上展开的。任务驱动型化学实验教学能够极大地点燃学生的学习热情，提升学生对于课堂的参与度，进而使得学生的化学综合水平得到的极大的提升。本文通过“引导学生自主学习”、“创设小组合作模式”、“建构情境体验课堂”三个角度进行论述，对开展高中化学任务驱动型实验教学提出一些看法。

关键词：高中化学；任务驱动；实验教学

相对于其他高中课程来说，高中化学具备了较强的实践要求和逻辑要求，同时，化学课程更着重于知识的应用能力和实践能力，即更加重视学生的动手能力。因此，在开展高中化学的教学过程中，培养和提升学生的动手实验能力至关重要。本文就如何优化高中化学任务驱动型实验教学展开讨论并提出了一些建议。

一、积极转变教师教学观念，引导学生开展自主学习

任务驱动型实验教学指的是在建构主义理论的指导下，根据学生的学习特点和认识规律来开展特定和具有适应性的教学内容的新型教学手段^【1】。它能够使得学生在学习过程中对知识内容有一个更加独到和深刻的理解，进而提升课堂教学效率。因此在开展任务驱动型高中化学实验教学的过程中，教师要积极转变自身的教学观念，将学生作为教学的主体，做到“以生为本”，引导学生在课堂上积极发言，成为课堂的主人。

案例一， 例如在对“钠的化学性质”这一部分内容进行教学时，教师就可以引导学生进行自主操作。在引导学生进行自主实验前，可以先发布任务，如“利用实验来推导钠（Na）与水（H₂O）发生反应中存在的化学原理”，以此来驱动学生进行进一步的学习。同时由于钠与水的反应较为剧烈，考虑到实验的安全性，教师还要在实验过程中积极加强对学生的安全管理，积极发挥自身在教学过程中的辅助作用，如对一些重要的实验动作进行反复强调。如，在实验过程中反复叮嘱和强调学生“要用镊子将钠从煤油取出，然后用滤纸吸干钠表面的易燃物质煤油”、“用小刀就可以对钠进行切割，切下绿豆大小的钠就足够，剩余部分可以放回”等注意事项。而后教师可以通过提问的方式引导学生加入酚酞试剂，如，“如果想要钠与水反应的现象更为明显，则可以加入什么试剂呢？”学生回答：“钠与水反应生成氢氧化钠（NaOH），氢氧化钠呈碱性，在未反应前水为中性，因此可以加入酚酞试剂，会由无色变为红色。”如此，通过引导学生进行实验操作，进而观察“加入酚酞试剂的水与钠反应的现象”以及“纯水与钠反应的现象”等一系列的对比实验，可以帮助学生更好的理解钠与水反应后溶液显碱性这一实验现象，同时通过进行尾气燃烧实验，就能够很简单地得出钠与水反应的原理，用公式表达即2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑。如此，通过凸显学生在教学过程中的主体地位，在课前布置相关任务并积极引导学生进行高中化学实验，就能够使得学生在实验过程中对学习内容有一个更加深刻的理解，进而使得任务驱动型实验教学能够得到进一步的发展。

二、创设课堂小组合作模式引导学生积极开展互动

在课堂教学中引导学生积极开展互动，能够使得学生通过交换知识体系来对课堂知识内容有一个更加全面的认知。互动教学作为一个已经得到广泛施行的教学模式，所发挥的教育作用已经得到了广大教育工作者的认同。因此在开展高中化学任务驱动型实验课程教学的过程中，教师为了提升任务驱动型教学的教学水平和教学质量，在积极引导学生进行自主学习、利用任务来驱动学生开展实践的过程中还要引导学生积极互动，进而充分激发学生的学习热情，引导学生开展头脑风暴，进而提升学生对于高中化学知识的内化程度和理解水平^【2】。

案例二，例如在“配置一定物质的量浓度的溶液”这一实验中，教师就可以将学生进行分组，让学生以小组为单位开展实验，通过组建交流来完善实验过程。以100ml1.00mol/L的氢氧化钠溶液为例，在实验中，所用到的仪器主要有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100ml容量瓶、胶头滴管等。在配置过程中需要先计算出所需要的氢氧化钠的质量。小组成员可以进行共同计算，然后核对计算结果。目标溶液为100ml1.00mol/L的NaOH溶液。则需要的氢氧化钠为0.10mol，根据n(物质的量)=m（质量）/M（相对分子质量），其中氢氧化钠的相对分子质量为40，物质的量为0.10mol，可计算出质量为4.00g。在计算出需要的氢氧化钠质量并称重后，就需要对其进行溶解，溶解完毕后，在烧杯中的溶液冷却至室温后进行转移并洗涤。而后将蒸馏水注入容量瓶，当液面离刻度线还有1-2cm时改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低点与刻度线在同一水平上，接下来盖好瓶塞，上下颠倒摇匀，最后装瓶贴标签，在标签上注明药品的名称以及浓度，即“100ml1.00mol/L的氢氧化钠溶液”。同时在进行实验的过程中，教师也要适当的引导学生注意实验的重点和难点，例如“容量瓶只有一个刻度线，且标有使用温度和量程规格，只能配置瓶上规定容积的溶液”等。在实验结束后，教师可以让同学发表自己的实验想法和观点并进行讨论，互相交流自己的想法，提升学生对于高中化学实验的学习兴趣。

三、创设课堂教学情境体验，联系生活实践开展教学

实践活动是任务驱动型教学的核心内容和基础所在，而情境模拟法则是开展高中化学任务驱动型教学的主要手段之一。所谓的情境模拟法是根据教学内容和教学理念来创设与教学内容相符合的教学情境，进而使得学生能够更加快速的进入到学习状态，引导学生在体验情境的过程中加强化学实践水平。

案例三，例如在“铜与浓硫酸反应”这个实验中，由于浓硫酸（H₂SO₄）具有强腐蚀性，具有一定的安全威胁，因此这个实验不适合学生进行自主实践。在这种情况下，教师就可以通过创设教学情境来代替自主实验，帮助学生理解实验内容。教师可以先将实验原理用化学方程式表达出来，帮助学生对实验的主要反应原理有一个大致的了解，即Cu+2H₂SO₄（浓） CuSO₄+SO₂↑+2H₂0。而后引导学生观看相关视频并着重观察实验现象。在铜（Cu）与浓硫酸反应的实验中，主要遇到的药品有浓硫酸、铜片、品红溶液，实验器材有试管、导管、酒精灯、棉花等，通过视频能够发现在进行一段时间的加热后，试管中的品红溶液褪色，而后将反应后的溶液倒入装有水的烧杯中，溶液又由黑色变为蓝色。教师可以引导学生针对溶液的颜色变化原因展开讨论，根据现象来进行猜想。由于氧化铜（CuO）为黑色，而铜与硫酸反应生成的硫酸铜溶液为蓝色，那么可以猜想为变黑的物质为被浓硫酸氧化而生成的氧化铜，将溶液倒入纯净水的烧杯后，氧化铜与稀释的硫酸反应生成了硫酸铜溶液，进而溶液由黑色变为蓝色。而由这个反应可以延伸至“铝热反应”，教师在引导学生学习铝热反应时可以联系生活展开教学，铝热反应可以应用在市场上，例如焊接钢轨、冶炼难溶金属、制作传统的烟火剂等。在铝热反应中，将少量干燥的氧化铁（Fe₂O₃）和适量的铝粉（Al）均匀混合后，放在纸漏斗中，在混合物上面加少量氯酸钾固体（KClO₃），中间插一根用砂纸打磨过的镁条，点燃后立即发生剧烈反应，发出耀眼的白光，产生大量的烟，纸漏斗被烧破，有红热状态的液珠落入蒸发皿里的细沙上，在液珠冷却后为黑色固体。在这个实验中，教师就可以引导学生对实验反应原理进行猜想并写出化学反应方程式。根据反应物氧化铁和铝以及黑色的反应物可得Fe₂o₃+2Al=2Fe+Al₂O₃(高温条件下)。如此，通过创设课堂教学情境，引导学生联系生活实践对课堂内容进行理解，就能够帮助学生在任务驱动型课堂教学过程中更好地理解课堂内容，增添课堂的趣味性，从而有效的提升学生对于课堂的学习兴趣，培养学生的思维创造能力和实践能力。

总而言之，在开展高中化学任务驱动型实验教学的过程中，教师需要牢牢把握“以生为本”的教学观念，在以学生为主体、小组合作为基础、互动探究为动力以及情景体验为形式的任务驱动型教学过程中，开展高效率、高质量的高中化学实验教学。

参考文献：

【1】许志基. "任务驱动"在高中化学实验教学中的应用[J]. 广西教育, 2018(18):107-108.

【2】韩静薇. 浅析高中化学"任务驱动+合作探究"有机融合教学模式[J]. 教学管理与教育研究, 2019(14).