解星強(qiáng)

摘要：本文從兩個(gè)層面闡述了筆者對(duì)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)；模式；探究；方式

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2017）10-0093

高中化學(xué)“以科學(xué)探究作為課程改革的突破口”“倡導(dǎo)以科學(xué)探究為主的多樣化學(xué)習(xí)方式”，教學(xué)中如何理解這兩點(diǎn)要求？筆者結(jié)合教材談?wù)勛约旱膸c(diǎn)想法。

一、明確實(shí)驗(yàn)設(shè)置特點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)模式

以人教版教材為例，在實(shí)驗(yàn)類別上取消學(xué)生單元實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究；淡化演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的區(qū)別，增強(qiáng)學(xué)生自主探究；在呈現(xiàn)方式和數(shù)量上，設(shè)置有[實(shí)驗(yàn)x-x]143項(xiàng)、[科學(xué)探究]46項(xiàng)、[實(shí)踐活動(dòng)]31項(xiàng)，還設(shè)有[拓展實(shí)驗(yàn)]、[家庭小實(shí)驗(yàn)]、[實(shí)驗(yàn)習(xí)題]等20項(xiàng)，在[思考與交流]、[學(xué)與問]、[科學(xué)視野]、[科學(xué)史話]、[資料卡片]、[課后習(xí)題]、[開放性作業(yè)]等新欄目中也隱設(shè)有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。充分體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的豐富性、多樣性、開放性和靈活性等，給實(shí)驗(yàn)資源開發(fā)利用提出了更高的要求和更廣闊的空間；為探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了豐富的研究課題，有利于師生拓展內(nèi)容，潛心鉆研；也為學(xué)生進(jìn)一步收集資料、解決問題提供一定的引導(dǎo)。在教材編排上，將實(shí)驗(yàn)與教學(xué)內(nèi)容相融合，以“情境——問題——假設(shè)——實(shí)驗(yàn)——結(jié)果——討論”為主線，全面展示實(shí)驗(yàn)研究過程，有利于促進(jìn)學(xué)生像科學(xué)家那樣探究真理、體驗(yàn)過程、感受愉悅，并學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技能。據(jù)此特點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)合理的教學(xué)方案，實(shí)施有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

二、選擇合理教學(xué)方式，實(shí)施有效實(shí)驗(yàn)教學(xué)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要有演示講授、合作探究和課外研究等方式。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置與探究對(duì)象，可選擇相應(yīng)合理教學(xué)方式。

1. 演示講授是由師生演示實(shí)驗(yàn)和教師講授相結(jié)合的教學(xué)方式。教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，安排師生表演實(shí)驗(yàn)，示范操作，并為全班學(xué)生呈現(xiàn)鮮明可信生動(dòng)直觀的實(shí)驗(yàn)事實(shí)；同時(shí)，由教師結(jié)合演示過程穿插啟發(fā)式的講解、講述，指明其主題、裝置和試劑、條件、應(yīng)重點(diǎn)觀察的部位和現(xiàn)象，啟發(fā)學(xué)生思考發(fā)生了什么反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)得出什么結(jié)論等等，以促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，啟迪學(xué)生的思維；并以身示范地講介正確的實(shí)驗(yàn)方法，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的精確性和規(guī)范化的認(rèn)識(shí)。

譬如《化學(xué)1》“硫和氮的氧化物”第一課時(shí)的教學(xué)時(shí)，可通過課件“展示硫在O2中燃燒；展示空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)；觀看二氧化硫的短片”創(chuàng)設(shè)情景，引出學(xué)習(xí)課題。引導(dǎo)學(xué)生思考二氧化硫有哪些性質(zhì)、用途，有哪些危害以及如何防治。歸納推測(cè)SO2是一種具有刺激性氣味、有毒的氣體，并較易溶于水形成酸雨。接下來，讓學(xué)生觀察一瓶盛滿二氧化硫氣體的顏色與氣味。將裝滿二氧化硫氣體的試管倒立在水槽中，在水面下打開膠塞，觀察試管內(nèi)水面的上升；然后再水下用膠塞塞緊試管口，取出試管待用。學(xué)生得出二氧化硫易溶于水的性質(zhì)。

通過設(shè)問“將石蕊試液滴入SO2的水溶液中發(fā)生了什么變化？用試紙測(cè)定其溶液的pH，判斷酸堿性。說明什么？”得出將上述溶有二氧化硫的溶液滴加紫色石蕊試液后溶液變紅的結(jié)論。

通過設(shè)問“（1）SO2由兩種元素S和O組成，思考SO2是什么氧化物，具有哪些性質(zhì)？（2）各元素化合價(jià)是多少？S元素有哪些常見化合價(jià)？（3）從以上方面預(yù)見一下SO2可能具有的化學(xué)性質(zhì)，并說出理由”，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)“二氧化硫具有酸性氧化物的通性；其中硫呈中間價(jià)態(tài)，既有氧化性又有還原性”。引導(dǎo)學(xué)生思考“我們推測(cè)SO2可能既有氧化性又有還原性，那么通過哪些反應(yīng)證實(shí)呢？”并得出：SO2表現(xiàn)還原性，需要加入氧化劑來實(shí)現(xiàn)；SO2表現(xiàn)氧化劑，需要加入還原劑。

在此基礎(chǔ)上，提供資料：①硫化氫是一種較強(qiáng)的還原劑，如發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可能被氧化成單質(zhì)硫（淡黃色固體）或更高價(jià)態(tài)。②溴水是一種較強(qiáng)的氧化劑，如發(fā)生氧化還原反應(yīng)，顏色會(huì)由橙黃色變?yōu)闊o色。③KMnO4是一種很強(qiáng)的氧化劑，如發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溶液的顏色會(huì)褪去。品紅溶液是一種用來檢驗(yàn)SO2的漂白性的試劑。據(jù)此資料，啟發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證二氧化硫與Ba（OH）2溶液、H2S溶液、酸性KMnO2溶液、溴水、品紅溶液反應(yīng)的性質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，推測(cè)檢驗(yàn)各反應(yīng)的產(chǎn)物并進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

2. 合作探究是由學(xué)生在教師指導(dǎo)下親自動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。其特點(diǎn)一是全員動(dòng)手，二是人人合作?？梢允菍ｎ}學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，也可以是隨堂邊做邊學(xué)實(shí)驗(yàn)。它適用于再現(xiàn)性質(zhì)、檢驗(yàn)檢測(cè)及制備實(shí)驗(yàn)，也適用于規(guī)律與原理的探究實(shí)驗(yàn)。該方式又可分實(shí)驗(yàn)歸納和實(shí)驗(yàn)演繹等形式。實(shí)驗(yàn)歸納在傳授新知識(shí)，特別是有關(guān)化學(xué)理論教學(xué)之前的元素化合物、有機(jī)化合物及簡單化學(xué)概念形成等時(shí)節(jié)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，比較得體；常用于新授課的隨堂實(shí)驗(yàn)，復(fù)習(xí)課的歸納以及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題等的教學(xué)中。實(shí)驗(yàn)演繹是運(yùn)用已有知識(shí)原理，進(jìn)行擴(kuò)展、演繹推理或論證、加深而獲得新知識(shí)體系的一種教學(xué)方式。通過實(shí)驗(yàn)演繹使學(xué)生由已有原理概念而形成新知識(shí)增殖、擴(kuò)大規(guī)律性知識(shí)的應(yīng)用范圍，從而掌握新知識(shí)。

譬如《化學(xué)2》“有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)”第2節(jié)“糖類”中關(guān)于葡萄糖的教學(xué)?？稍O(shè)問：“經(jīng)過計(jì)算，我們知道葡萄糖的分子式是 C6H12O6，我們能否根據(jù)組成分析出它的結(jié)構(gòu)呢？（提出探究的問題）”。然后提出假設(shè)：“從分子式推知，其分子應(yīng)有多個(gè)官能團(tuán)，其中可能有-COOH、-CHO、-OH，還可能有酯基-COO-的結(jié)構(gòu)?！痹僭O(shè)問并啟發(fā)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)事實(shí)驗(yàn)證假設(shè)。學(xué)生從“如果有-COOH，則用滴加石蕊試液的方法檢驗(yàn)；如果有-CHO，則用銀鏡反應(yīng)或與新制Cu（OH）2作用；如果有-OH，則可用乙酸、乙酸酐作用；如果有多羥基，可觀察其與Cu（OH）2濁液作用?！钡确矫嬖O(shè)計(jì)，經(jīng)討論成形后分組實(shí)驗(yàn)，事先讓學(xué)生查找關(guān)于多元醇的檢驗(yàn)方法，查閱葡萄糖與乙酸酐酯化反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)及師生討論，得出結(jié)論：“葡萄糖溶液不使石蕊溶液變紅，所以不含-COOH。常溫時(shí)使氫氧化銅懸濁液溶解而形成絳藍(lán)色溶液，說明含有多個(gè)羥基。將這種絳藍(lán)色溶液加熱時(shí)生成磚紅色沉淀；與氫氧化銀氨溶液水浴加熱，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明它的分子至少含有一個(gè)醛基。另外，它溶于水，也不水解，說明不含酯基。經(jīng)查閱資料，知其可與乙酸、乙酸酐發(fā)生酯化反應(yīng)，生成五乙酸酯，說明分子中含有五個(gè)羥基”。最后學(xué)生總結(jié)：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了假設(shè)，葡萄糖是一個(gè)含有多羥基的醛，具有多羥基醛的性質(zhì)。學(xué)生抓住“官能團(tuán)決定性質(zhì)”這一本質(zhì)特征，通過演繹探究，學(xué)習(xí)并掌握研究有機(jī)物的方法。

3. 課外研究是學(xué)生在課外進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。其探究內(nèi)容可以是學(xué)生在一定的情景（日常生活和生產(chǎn)）中發(fā)現(xiàn)問題，也可以是課堂教學(xué)內(nèi)容的延伸，或取材于教材實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和衍變，但要凸現(xiàn)出其探究性、綜合性。譬如，在《化學(xué)1》，結(jié)合“鋁鹽和鐵鹽的凈水作用”，以“家鄉(xiāng)水質(zhì)調(diào)查分析”為題，學(xué)生分赴家鄉(xiāng)的堰塘、水庫、河流（包括網(wǎng)箱養(yǎng)魚、養(yǎng)豬場附近及工廠附近）等水域等調(diào)研采樣，回校分析檢驗(yàn)成分；由學(xué)生設(shè)計(jì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案，再交流討論確定最佳方案，然后實(shí)施實(shí)驗(yàn)，觀色、嗅味、測(cè)定其pH、測(cè)鐵鈣鎂鉛等離子濃度、測(cè)硫酸根、碳酸根、氯離子、硅酸等，并列表比較分析，得出檢驗(yàn)結(jié)論，并提出水體保護(hù)建議。課外實(shí)驗(yàn)方式，自主性強(qiáng)，但過于開放，往往難于控制，耗時(shí)較多。因而，要求教師加強(qiáng)指導(dǎo)。做好選題和組織工作，使學(xué)生成為探究的主角。

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