摘要：從實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn)和教學(xué)效果角度對(duì)一次省評(píng)優(yōu)課上9節(jié)“氮肥的生產(chǎn)與使用”同課異構(gòu)課的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行了觀察與比較；提出了對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識(shí)與思考。

關(guān)鍵詞：氮肥的生產(chǎn)與使用；同課異構(gòu)；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；比較；思考

文章編號(hào)：1005–6629（2015）3–0018–04 中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

2014年10月底，江蘇省中小學(xué)教研室在無(wú)錫輔仁高級(jí)中學(xué)舉行了省高中化學(xué)優(yōu)秀課評(píng)比暨觀摩活動(dòng)。27名選手分三組上課，課題分別是蘇教版《化學(xué)1》和《化學(xué)2》的“溶液配制及分析”、“氮肥的生產(chǎn)和使用”和“微粒之間的相互作用”。“氮肥的生產(chǎn)和使用”屬于元素化合物知識(shí)范疇，課堂實(shí)驗(yàn)多，有演示實(shí)驗(yàn)、也有分組實(shí)驗(yàn)；可以改進(jìn)創(chuàng)新，也可以做微型實(shí)驗(yàn)。9位選手都在實(shí)驗(yàn)上做足了文章，呈現(xiàn)出一道道亮麗的風(fēng)景線，精彩紛呈，令人拍手叫好。筆者有幸參加現(xiàn)場(chǎng)觀摩，連續(xù)聽(tīng)了同一課題的9節(jié)課。本文對(duì)同課異構(gòu)課“氮肥的生產(chǎn)和使用”從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的視角進(jìn)行比較，并提出個(gè)人的思考。

1 課堂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的觀察與比較

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)永恒的主題。在教學(xué)中，選手們普遍安排了4個(gè)實(shí)驗(yàn)：氨氣極易溶于水、濃氨水與濃鹽酸反應(yīng)、氯化銨受熱分解以及氯化銨和氫氧化鈣固體混合共熱制取氨氣。有的實(shí)驗(yàn)采用教材上的傳統(tǒng)裝置，更多的實(shí)驗(yàn)作了改進(jìn)和創(chuàng)新，除儀器、藥品及用量以外，還從趣味化、微型化、生活化、綠色化、開(kāi)放化等方面著眼，使操作更加簡(jiǎn)便，現(xiàn)象更加明顯。既開(kāi)闊了學(xué)生視野，又增長(zhǎng)了知識(shí)，還激活了思維，真正體現(xiàn)了“用教材教，而不是教教材”的教學(xué)理念[1]。筆者通過(guò)觀察，就上述4個(gè)實(shí)驗(yàn)的不同設(shè)計(jì)作了比較。

1.1 實(shí)驗(yàn)1：氨氣極易溶于水

9號(hào)選手按傳統(tǒng)裝置演示完畢后，給出圖1裝置，層層啟發(fā)，激活學(xué)生思維，深刻理解“壓強(qiáng)差”原理。5號(hào)選手引導(dǎo)學(xué)生利用圓底小燒瓶、針管、圓珠筆芯、橡皮塞和醫(yī)用酒精塑料瓶等器材完成微型化的噴泉實(shí)驗(yàn)（圖2），現(xiàn)象很“刺激”，學(xué)生體驗(yàn)深刻，情緒高漲。大多數(shù)選手利用礦泉水瓶（或小試管）和注射器來(lái)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)（圖3），令人叫絕的是，2號(hào)選手事先備有一個(gè)相同的瓶蓋，向其中滴加少量水和酚酞，然后打開(kāi)充滿氨氣的礦泉水瓶瓶蓋，套上準(zhǔn)備好的瓶蓋并振蕩，迅速聽(tīng)到了響聲，瓶子立即癟了下去，同時(shí)看到了紅色溶液（圖4），現(xiàn)象震撼，學(xué)生們不由地歡呼起來(lái)。3號(hào)選手獨(dú)具匠心，設(shè)計(jì)了“白玫瑰”變色的系列實(shí)驗(yàn)（圖5），課前先將“白玫瑰”用酚酞溶液浸泡并晾干，放進(jìn)充滿神秘氣體的瓶中無(wú)變化，取出后噴一些蒸餾水也無(wú)變化，再把它重新放入瓶中，立即變成了嬌艷的“紅玫瑰”。令人沒(méi)想到的是，該選手在課堂中間再次拿了出來(lái)，“紅玫瑰”又變白了，引發(fā)學(xué)生深度思考，巧妙過(guò)渡到濃氨水的分解，這一連串實(shí)驗(yàn)操作蘊(yùn)含著豐富的學(xué)科知識(shí)，趣味性濃，極大地激發(fā)了學(xué)生的探究欲望。1號(hào)選手向充滿氨氣的550mL礦泉水瓶中用注射器慢慢注入0.8mL水來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，很好地詮釋了教材“常溫常壓下，1體積水中大約可溶解700體積氨氣”，有了“量”的思想，從化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生的量化意識(shí)，無(wú)疑是一個(gè)非常好的途徑。

1.2 實(shí)驗(yàn)2：濃氨水與濃鹽酸反應(yīng)

將分別沾有濃氨水和濃鹽酸的兩根玻璃棒互相靠近，是該實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)方法。而2、6、8號(hào)三位選手將分別充滿氨氣和氯化氫氣體的兩個(gè)集氣瓶對(duì)接產(chǎn)生白煙，兩個(gè)集氣瓶可橫向?qū)?，也可豎著對(duì)接（圖6）。其中2號(hào)選手采用魔術(shù)形式，巧妙抽取兩瓶間的玻璃紙，不露聲色，觀賞性強(qiáng)。6號(hào)選手讓學(xué)生上臺(tái)配合演示，師生互動(dòng)，反響熱烈。5號(hào)選手大膽創(chuàng)新，將濃氨水與濃鹽酸從兩端注入中間分別裝有棉花的直玻璃管中（圖7），進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生觀察白煙產(chǎn)生的位置，從微觀角度說(shuō)明分子運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)固有的屬性。7號(hào)選手別具一格，利用Y形管來(lái)演示該反應(yīng)，易操作，無(wú)污染（圖8）。此外，還可在培養(yǎng)皿一側(cè)滴入1滴濃鹽酸，另一側(cè)滴入1滴濃氨水，二者不要接觸，立即蓋上表面皿并不再打開(kāi)，觀察現(xiàn)象。再把整套裝置顛倒過(guò)來(lái)，觀察培養(yǎng)皿底部生成物的顏色和狀態(tài)（圖9）[2]。

1.3 實(shí)驗(yàn)3：氯化銨受熱分解

多數(shù)選手直接加熱試管中的氯化銨固體，操作簡(jiǎn)便，現(xiàn)象明顯。7號(hào)選手利用玻璃錘加熱氯化銨固體，簡(jiǎn)潔，無(wú)污染。3號(hào)選手利用U型管、球形干燥管、Y形管和試管等儀器來(lái)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)（圖 10），既說(shuō)明氯化銨分解得到氨氣和氯化氫，又驗(yàn)證氨氣和氯化氫能化合生成氯化銨，一舉兩得。4號(hào)選手和3號(hào)選手異曲同工，用直玻璃管代替U型管，用量更少，更加簡(jiǎn)單化。

1.4 實(shí)驗(yàn)4：氯化銨固體和氫氧化鈣固體混合共熱制氨氣

選手們都讓學(xué)生動(dòng)手，安排分組實(shí)驗(yàn)。大多數(shù)使用塑料袋事先裝有少量氯化銨與氫氧化鈣固體的混合物，實(shí)驗(yàn)時(shí)揉搓袋子，觀察現(xiàn)象。6號(hào)選手讓學(xué)生利用醫(yī)用藥瓶和小氣球來(lái)完成該實(shí)驗(yàn)（圖11）；2號(hào)選手使用的是一次性手套代替塑料袋；8號(hào)選手選擇可封口的塑料袋，能夾住濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙，方便氣體檢驗(yàn)，也減少污染（圖12）；1號(hào)選手在一半學(xué)生進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)的同時(shí)安排另一半學(xué)生驗(yàn)證氯化銨與草木灰的反應(yīng)，一次活動(dòng)，完成兩個(gè)操作，豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

2 對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識(shí)與思考

2.1 保證實(shí)驗(yàn)時(shí)間，落實(shí)有效探究

長(zhǎng)期以來(lái)，受高考、課時(shí)安排的沖擊以及教師觀念的影響，實(shí)驗(yàn)時(shí)間無(wú)法得到保證，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展面臨重重困難。平時(shí)教學(xué)中把分組實(shí)驗(yàn)變成了演示實(shí)驗(yàn)，以講實(shí)驗(yàn)題代替了做實(shí)驗(yàn)，“無(wú)興趣激發(fā)，無(wú)思維碰撞”。只有在公開(kāi)課和評(píng)優(yōu)課中才能見(jiàn)到久違的精彩實(shí)驗(yàn)，學(xué)生興奮，好奇。讓他們動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和體驗(yàn)探究活動(dòng)，不僅僅是為了激發(fā)他們對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，更重要的是增進(jìn)其對(duì)科學(xué)的情感，理解科學(xué)的本質(zhì)。即使在這樣的課堂上，我們也常常因時(shí)間關(guān)系或?yàn)榱送瓿芍R(shí)的傳授任務(wù)而匆忙推進(jìn)預(yù)設(shè)的環(huán)節(jié)，“剝奪”學(xué)生的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，匆匆過(guò)場(chǎng)，導(dǎo)致學(xué)生觀察不細(xì)，思考不深，停留在熱鬧的表象上，缺少了真正有效的思考、探究與表達(dá)。

因此，在實(shí)驗(yàn)前，一定要指導(dǎo)學(xué)生做好預(yù)習(xí)工作，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；?shí)驗(yàn)時(shí)，把學(xué)生的注意力引導(dǎo)到所要觀察的主要現(xiàn)象上，使學(xué)生明白看什么、怎么看；然后邊演示邊提出一系列問(wèn)題，集中學(xué)生的注意力，讓學(xué)生把現(xiàn)象和知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。給予學(xué)生充分的時(shí)間，引導(dǎo)他們認(rèn)真觀察，積極思考，做好必要的記錄。學(xué)生有能力完成的事情，就大膽地、放心地把機(jī)會(huì)留給他們，哪怕耽擱一些時(shí)間，但有效的動(dòng)手和動(dòng)腦一定會(huì)促進(jìn)他們深入思考問(wèn)題，抓住事物的本質(zhì)與規(guī)律，對(duì)知識(shí)理解的系統(tǒng)性、邏輯性和抽象性會(huì)更強(qiáng)。

2.2 糾正實(shí)驗(yàn)操作，規(guī)范實(shí)驗(yàn)行為

實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的缺失，教師對(duì)操作技能和操作細(xì)節(jié)的漠視，讓人感到加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的迫切性和規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作的重要性。教師演示實(shí)驗(yàn)的示范成為學(xué)生獨(dú)立操作的依據(jù)，學(xué)生通過(guò)模仿獲得基本的實(shí)驗(yàn)操作技能，在模仿和遷移過(guò)程中，逐步獲得綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。因此，教師操作必須?zhǔn)確、規(guī)范。教師還需明確交代實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)器材的規(guī)范使用和化學(xué)藥品的性質(zhì)等，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自學(xué)中的不足甚至錯(cuò)誤，形成一定的安全意識(shí)。

在分組實(shí)驗(yàn)的課堂上，“取用固體或傾倒液體時(shí)試劑瓶上的標(biāo)簽沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)手心”、“滴加液體時(shí)膠頭滴管插入試管中”、“加熱時(shí)手握在試管夾的短柄位置”、“給固體加熱時(shí)試管口向上傾斜”、“直接用手拿取試紙”等錯(cuò)誤操作比比皆是，此時(shí)，教師一定要走下講臺(tái)，巡視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)狀況，對(duì)個(gè)別操作不當(dāng)及時(shí)加以說(shuō)明并糾正和演示。每個(gè)學(xué)生的性格和接受能力都不同，教師還要善于觀察，適時(shí)指導(dǎo)，增加學(xué)生之間的合作與討論，最大限度的完善學(xué)生的規(guī)范操作，提高實(shí)驗(yàn)技能。

2.3 借助實(shí)驗(yàn)載體，達(dá)成知識(shí)建構(gòu)

學(xué)生知識(shí)與能力的獲得主要不是依靠教師進(jìn)行強(qiáng)制性的灌輸，而是在教師的指導(dǎo)下主動(dòng)探索、主動(dòng)思考和親身體驗(yàn)出來(lái)的。蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò)：“在人的心靈深處都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、研究者和探索者”。實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法及培養(yǎng)初步科學(xué)探究能力的重要途徑?；瘜W(xué)教師要結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，利用各種實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦，感知和思考，建構(gòu)知識(shí)體系。

元素化合物知識(shí)多，關(guān)系復(fù)雜。如果僅靠教師口傳心授，學(xué)生獲得的知識(shí)相對(duì)零散，系統(tǒng)性較差，缺乏足夠的理解，往往停留在認(rèn)識(shí)的淺層次。如果讓學(xué)生親身實(shí)驗(yàn)，激發(fā)參與意識(shí)，學(xué)會(huì)觀察、記錄、分析、討論和解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使觀察能力和思維能力結(jié)合起來(lái)，進(jìn)而生成知識(shí)，讓實(shí)驗(yàn)成為知識(shí)生成的載體，想必獲得的知識(shí)是完整的、深刻的。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師可以營(yíng)造溫馨的氛圍，適時(shí)的點(diǎn)撥和賞識(shí)評(píng)價(jià)，給學(xué)生自信與信任；還可以拓展生成資源，升華知識(shí)，打破實(shí)驗(yàn)單純?yōu)殪柟毯万?yàn)證知識(shí)的局限。

2.4 運(yùn)用實(shí)驗(yàn)分析，培養(yǎng)科學(xué)思維

實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以為學(xué)生創(chuàng)造有利的條件，使學(xué)生積極參與到探究活動(dòng)的過(guò)程中，拓展思維的深度和廣度，提升思維品質(zhì)。在表演味較濃的評(píng)優(yōu)課上，學(xué)生往往會(huì)迎合教材和教師，說(shuō)出缺乏獨(dú)立思考的結(jié)論，這就要求教師善于捕捉信息，積極追問(wèn)，引發(fā)學(xué)生的思考和分析。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)始終貫穿問(wèn)題的設(shè)計(jì)和思維的碰撞，學(xué)生提問(wèn)，是最佳選擇。教師不能完全按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的路線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，要給學(xué)生主動(dòng)質(zhì)疑、主動(dòng)提問(wèn)的機(jī)會(huì)。讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，自我感知，主動(dòng)思考與探究。在操作中培養(yǎng)觀察能力和對(duì)比能力，在結(jié)果討論中培養(yǎng)邏輯思維能力和知識(shí)遷移能力，效果遠(yuǎn)比演示和講解的好。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅僅是簡(jiǎn)單試管實(shí)驗(yàn)和儀器裝置的整合，重要的是思維的整合。實(shí)驗(yàn)往往是顯性的，肉眼可以觀察的，但科學(xué)思維是隱性的，科學(xué)實(shí)驗(yàn)始終要與科學(xué)思維為伴。

2.5 注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，增強(qiáng)情感體驗(yàn)

建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)者要想完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)，最好的辦法是讓學(xué)習(xí)者到現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)環(huán)境中去感受、去體驗(yàn)，而不是僅僅聆聽(tīng)教師關(guān)于這種經(jīng)驗(yàn)的介紹和講解。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)注重學(xué)生情感形成的體驗(yàn)過(guò)程，讓學(xué)生在一次次的情感體驗(yàn)中形成濃厚的科學(xué)興趣、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、樂(lè)于探究和勇于質(zhì)疑的科學(xué)精神。

化學(xué)來(lái)源于生活，生活中又處處體現(xiàn)化學(xué)知識(shí)。從日常生活中熟知的物品（如礦泉水瓶）入手進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，可以拉近學(xué)生與化學(xué)科學(xué)間的距離，激發(fā)他們好奇心，從而提高他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。設(shè)計(jì)分組實(shí)驗(yàn)時(shí)可引入小組合作與競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，提高學(xué)生參與熱情；演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生來(lái)操作，教師點(diǎn)評(píng)示范，通過(guò)角色互換來(lái)增強(qiáng)學(xué)生情感體驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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