高中化学教学中实验设计与操作技能培养

高中化学教学中实验设计与操作技能培养

李冰冰 

黑龙江省双鸭山市饶河县高级中学  155700

摘要：在高中化学教学中，实验是培养学生科学探究能力和操作技能的重要环节。通过实验，学生可以亲身参与化学实践，观察现象、收集数据、分析实验结果，从而深入理解化学原理和概念。然而，实验设计与操作技能的培养并非易事。学生需要掌握实验设计的基本原则和技巧，并具备安全操作和数据处理的能力。因此，在化学教学中，如何引导学生进行科学实验，培养其实验设计能力和操作技能，扮演着至关重要的角色。

关键词：高中化学；实验设计；操作技能；培养策略

引言

实验设计与操作技能是高中化学教学中的重要内容，它对学生的科学素养和实践能力的培养具有至关重要的影响。通过实验设计与操作技能的培养，学生可以更好地理解和应用化学理论知识，培养科学思维和创新能力。笔者将对实验设计与操作技能培养的策略进行论述。

一、高中化学教学中实验设计与操作技能培养的重要性

第一，探究学习。实验设计与操作技能的培养使学生能够主动参与科学实践，以探究为导向的学习方式使他们更好地理解和应用化学知识。通过实验，学生可以亲自观察现象、收集数据、进行分析和推理，从而建立起深入的理解和思考能力。第二，动手实践。化学实验是学生进行实际操作的机会，通过亲自操作实验设备、调配试剂、进行实验步骤等，学生能够培养细致入微的操作技能，提高实验结果的准确性。第三，培养科学方法和思维。实验设计与操作技能的培养能够帮助学生培养科学的观察、实验、分析和推理的方法。这不仅有助于化学知识的巩固和应用，还促进学生的批判性思维和问题解决能力的发展。第四，安全意识培养。实验设计与操作技能的培养包含了安全操作的要求。通过学习实验的规范和注意事项，并严格遵守安全操作的原则，学生能够培养正确的安全意识。第五，培养合作与沟通能力。实验设计与操作技能的培养要求学生能够与他人合作完成实验任务，并积极沟通交流。这有助于培养学生团队合作和沟通技巧，培养综合素质。

二、高中化学教学中实验设计与操作技能培养存在的问题

（一）实验设备和材料限制

存在实验设备和材料限制会导致高中化学教学中实验设计与操作技能培养受到限制。学生无法接触到丰富多样的实验技术和先进仪器，无法获得全面的实验经验。这会影响学生对不同实验过程的理解和应用能力的培养。缺乏先进设备和材料也限制了学生的创新意识的发展，他们难以进行更复杂、深入的实验设计与操作。

（二）缺乏综合性实验经验

学生往往只接触到简单的实验，难以获得综合性或创新性实验的机会。这使得他们在实验设计和操作技能方面的发展受到限制。缺乏综合性实验经验使学生难以将理论知识应用于实际问题的解决中，无法培养出解决复杂实际情境的能力。缺乏综合性实验经验还限制了学生的创新思维的发展，他们无法通过实验设计和操作去探索新的问题、提出新的观点。

（三）缺乏个性化指导

由于课堂规模的限制以及教师时间的有限，很难为每个学生提供个性化的实验设计与操作技能培养。每位学生在实验设计和操作技能方面的发展水平各不相同，需要不同程度的指导和辅导。缺乏个性化指导使一些学生无法得到针对性的反馈和指导，难以解决自身的问题或提升实验技能。这会影响学生的实验技能提高的速度和质量，限制他们在实验设计与操作方面的发展。

三、高中化学教学中实验设计与操作技能培养策略

（一）提供充足的资源和设备

学校应该投入足够的经费，购置先进的实验设备和材料，以确保学生能够进行多样化的实验体验和技能培养。先进的实验设备可以为学生提供更丰富、多样化的实验机会。例如，现代化的分析仪器和实验设备可以帮助学生进行更准确、精密的实验操作，提高实验结果的可靠性。各种不同类型的实验仪器和设备，如PH计、色谱仪、光谱仪等，能够让学生接触到不同的实验方法，培养他们的实验设计与操作技能。在购置实验设备和材料时，学校要确保质量和使用安全。建立完善的实验室管理制度，包括设备维护、安全操作规范、试剂的储存和管理等，确保设备和材料能够被有效地使用和储存。这不仅能延长设备的使用寿命，还能够保障学生在实验过程中的安全。为了更好地利用资源和设备，学校可以与其他学校或研究机构进行合作，共享设备和资源。通过合作，学校可以提供更多样化的实验设备和材料，丰富学生的实验经验和技能培养机会。

（二）制定合理的实验课程计划

教师应根据教学大纲和学生时间安排，综合考虑教学目标、实验内容和教学资源等因素，制定一个符合学生需求和教学要求的实验计划。教师可以参考教学大纲和教材，选择与学生所学内容相关的实验项目。这有助于学生将理论知识应用于实际操作中，加深对知识的理解。针对不同的知识点，可以设计不同的实验，涵盖多个方面的内容，以促进学生全面发展实验设计与操作技能。教师应保证每个学生都能够有足够的实验操作时间。课堂数量和学生人数可能限制了实验时间的分配，但教师可以进行灵活安排，合理利用课余时间或额外实验课来满足学生的实验需求。根据实验的复杂度和关键性，适当延长实验时间，确保学生能够细致入微地进行实验操作和数据记录。注重实验的综合性、创新性和趣味性也是制定合理实验课程计划的重要方面。通过设计一些综合性实验，让学生结合多个知识点、使用多种实验技术和仪器进行探究性实验，提高他们的实验设计与操作能力。

（三）提供个性化指导与反馈

教师应根据学生的学习需求和实验能力的差异，提供个性化的实验指导和辅导。可以开展小组或个别实验指导课程，针对不同层次的学生提供更加具体的实验技能培训和指导，并及时给予他们建设性的评价，促进他们的进一步发展。通过将学生分组，教师可以更好地针对每个学生的具体情况进行指导。小组合作可以鼓励学生相互交流，促进彼此之间的学习。个别指导则可以针对某些学生的特殊需求进行更加个性化的辅导。在实验指导课程中，教师可以注重实验技能的指导。例如，在教学物质的分类及转化一课时，教师可以针对不同层次的学生，设计针对性的实验，包括涉及不同类型物质的测试、观察和实验条件的调整等。通过实际操作，学生能够更好地理解物质的分类和转化规律，培养实验设计与操作的技能。教师还需要及时提供反馈评价。在学生完成实验后，教师可以对实验结果和数据进行分析，并给予学生具体的反馈和建议，指导他们完善实验设计与操作。

结束语

综上所述，在高中化学教学中，实验设计与操作技能的培养非常重要。通过实际操作和实验设计，学生能够将抽象的理论知识应用于实际问题的解决中，提高他们的实验技能和科学思维能力。然而，存在实验设备和材料限制、缺乏综合性实验经验以及缺乏个性化指导等问题，限制了学生在实验设计与操作方面的发展。为了克服这些问题，学校应投入足够的经费购置先进的实验设备和材料，提供多样化的实验体验和技能培养机会。同时，制定合理的实验课程计划，注重实验的综合性、创新性和趣味性，激发学生的积极参与和探究兴趣。此外，提供个性化的实验指导与反馈，根据学生的学习需求和实验能力差异，进行个别或小组辅导，帮助学生进一步发展实验设计与操作技能。

参考文献

[1]舒燕飞.核心素养下人教版高中化学新教材实验内容的教学设计及实践[D].内蒙古师范大学,2022.

[2]赵春宇.新高考下高中化学实验教学的设计及实施研究[J].高考,2021,(30):11-12.

[3]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.

[4]李瑜珏.2019人教版高中化学实验教学设计及应用研究[D].江西师范大学,2020.

[5]张丽丽.高中化学实验设计教学及策略研究新探[J].中学生数理化(教与学),2020,(06):73.