王朝暉

摘 要：本文通過“元素性質(zhì)的周期性變化”的分組實驗的教學，探索從實驗中變量的控制、從化學變化的實驗事實歸納物質(zhì)性質(zhì)和變化規(guī)律的方法、實驗方案的設(shè)計和評價等多個維度培養(yǎng)學生自主探究的意識，在教學中既把握探究的深度和廣度又避免學生重回“照方抓藥”的模式，提高學生的實驗素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：分組實驗；實驗素養(yǎng)；自主探究；元素周期律

實驗是化學教學之本，高中化學實驗存在著輕過程、重結(jié)論的問題。故驗證性實驗居多，探究性實驗少。尤其在新課程高中化學教學的當下普遍存在課時減少，如何在有限的實驗課中協(xié)調(diào)好實驗過程教學與學生學習過程的化學實驗素養(yǎng)的培養(yǎng)的關(guān)系，創(chuàng)造高效的化學實驗教學，值得探索和研究。

1 問題提出

《普通高中化學課程標準（實驗）》中明確指出：“高中化學課程在九年制義務(wù)教育的基礎(chǔ)上，以進一步提高學生的科學素養(yǎng)為宗旨，激發(fā)學生學習化學的興趣，尊重和促進學生的個性發(fā)展；幫助學生獲得未來發(fā)展所必需的化學知識、技能和方法，提高學生的科學探究能力?！?[1 ]據(jù)此高中化學各版本教材都有關(guān)于化學實驗的“科學探究”欄目，也都編寫了化學實驗的探究手冊。但實際教學中的實驗卻有被弱化的趨勢。如何在實際教學中既把握探究的深度和廣度又避免學生重回“照方抓藥”的模式，讓學生在實驗的探究中學得知識、掌握方法、發(fā)展能力，是我們應(yīng)該思考的問題。鑒于上述原因，以魯科版《化學2》第1章第3節(jié)的“元素性質(zhì)的周期性變化實驗”為例，進行相關(guān)探索 [2 ]。

2 教學目標

“元素性質(zhì)的周期性變化——探究鈉、鎂、鋁單質(zhì)顯得金屬性強弱”是福建省頒《考試說明》22個必考實驗之一 [3 ]。本實驗在高一下完成，既有對前面所學元素化合物知識及周期律理論的回顧，又有對理論的應(yīng)用。

學生在課堂活動中只有按一定的組織、安排與教學要求才能進行有序的主體性學習。首先引導學生回顧元素的金屬性、非金屬性強弱的比較及對照實驗中變量的控制，再給學生充分自主探究活動的時間，避免學生不假思索，盲目實驗。

提高學生的科學素養(yǎng)應(yīng)從知識、能力兩個方面來落實。探究過程是學生在原有的知識基礎(chǔ)上建構(gòu)新的知識體系，在知識建構(gòu)過程中掌握方法、形成能力。因此應(yīng)知識與能力并重，以知識落實為前提，突出能力培養(yǎng)。 本實驗的設(shè)計也體現(xiàn)了這種思路，在驗證了鈉、鎂、鋁的金屬性遞變規(guī)律的基礎(chǔ)上探究碳、氮、硅的非金屬性遞變規(guī)律。

實驗方案的設(shè)計和評價是實驗?zāi)芰Φ募畜w現(xiàn)，屬于高級思維。實驗方案設(shè)計更是新課程教材設(shè)計的一大特色，這種實驗形式是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和實踐能力的重要嘗試。面對高一的學生，可以通過小組合作，相互探討，不斷的完善實驗方案，最后在課堂上展示實驗方案，由全班同學與教師一起討論實驗方案的可行性。讓學生評價他人的實驗方案，可以很好培養(yǎng)學生實驗思維的嚴謹性。因此本節(jié)在此基礎(chǔ)上，還對實驗方案設(shè)計的一般性原則進行歸納達成以下教學目標：

（1）通過實驗的觀察、分析和歸納，加深學生對元素金屬性、非金屬性強弱的判斷方法和同周期、同主族性質(zhì)遞變規(guī)律的認識。對鈉、鎂、鋁與水、酸的反應(yīng)及氫氧化鋁的兩性有更深刻的認識。

（2）在實驗設(shè)計中掌握變量的控制方法及實驗的設(shè)計評價能力。應(yīng)用所學知識設(shè)計驗證不同周期不同主族的C、N、Si的非金屬性強弱。培養(yǎng)學生實驗思維的嚴謹性和批判性。

（3）學習觀察、比較和描述實驗現(xiàn)象，從化學變化的實驗事實歸納物質(zhì)性質(zhì)和變化規(guī)律的方法，培養(yǎng)觀察、研究化學變化現(xiàn)象和物質(zhì)性質(zhì)的興趣。

3 教學準備

學生分組實驗所需儀器與藥品；

儀器：燒杯、酒精燈、小刀、砂紙、鐵架臺（帶鐵夾）、膠頭滴管、火柴、試管、pH試紙、點滴板。

試劑：鎂帶、鋁片、鈉、0.5mol·L-1氯化鋁溶液、0.5mol·L-1氯化鎂溶液、6mol·L-1氫氧化鈉溶液、濃氨水、酚酞、1mol·L-1鹽酸、0.2mol·L-1硅酸鈉溶液、0.2mol·L-1碳酸鈉溶液、0.2mol·L-1硝酸鈉溶液、硝酸、石灰石、15%的硅酸鈉溶液.

4 教學過程

循序漸進，水到渠成（見表1）。

5 教學反思

首先，化學實驗課是為提高全體學生的科學素養(yǎng)，在教學中教師在尊重學生、強調(diào)發(fā)揮學生主體作用的同時必須發(fā)揮自身的主導作用。讓學生參與“過程”、接受“體驗”、取得“提高”。因此要求教師對教學內(nèi)容、教學活動要進行精心設(shè)計。

其次，這種模式下的實驗課堂，學生的積極性和主動性非常高，表現(xiàn)為學生真正的動手操作、動眼觀察、動腦思考。但也有部分基礎(chǔ)薄弱、動手能力差的學生容易產(chǎn)生依附心理和自卑心理，參與意識淡化。所以既要對積極者設(shè)計出來的不同的實驗方案進行討論，開拓學生的思路，形成一些重要的學科觀念，也要對動手能力不足的學生在巡視時加強指導。

再次，實驗設(shè)計由于沒有固定實驗步驟，與傳統(tǒng)的實驗課堂不同，化學實驗生本課堂中往往會出現(xiàn)一些“思想的火花”，例如本節(jié)課中“砂紙打磨的鋁片與水反應(yīng)現(xiàn)象不明顯”?？捎懈倪M的措施。通過對實驗中異常現(xiàn)象的分析，理解理想化的實驗與實際實驗之間的差別，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。通過對這種臨時生成性的問題的討論可以加強學生知識的綜合應(yīng)用能力，給學生留下深刻的印象，更有繼續(xù)研究和討論的必要。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部. 普通高中化學課程標準（實驗）[S].北京：人民教育出版社，2006：7.

[2]王磊. 化學2（必修）[M].濟南：山東科學技術(shù)出版社2013：20-25.

[3]福建省教育考試院.2014年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試福建省理科綜合考試說明[M].福州：福建教育出版社，2014：32.