陸燕海 任雪明
摘要: 基于評比形式、試題內(nèi)容和教學(xué)啟示的視角,對一次化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽的基礎(chǔ)知識筆試、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場操作、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)展評等環(huán)節(jié)展開了具體的介紹與分析,探討了當(dāng)前中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在的一些問題與不良傾向,并指出夯實(shí)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、錘煉操作技藝、樹立創(chuàng)新意識是一線教師提升實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的有效路徑。
關(guān)鍵詞: 實(shí)驗(yàn)素養(yǎng); 基礎(chǔ)知識; 實(shí)驗(yàn)操作; 創(chuàng)新意識; 化學(xué)教學(xué)
文章編號: 1005-6629(2019)8-0015-06 ? ? ? ? ? ?中圖分類號: G633.8 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼: B
浙江省高中理科(化學(xué))教師實(shí)驗(yàn)技能大賽是一項(xiàng)激發(fā)全省化學(xué)教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的連續(xù)性賽事,由浙江省教育技術(shù)中心、浙江省教育廳教研室、浙江省科技館和浙江教育出版集團(tuán)聯(lián)合主辦。大賽分初賽和決賽兩個階段。2018年11月8日至9日,由全省各區(qū)市推薦的11名化學(xué)教師在學(xué)軍中學(xué)紫金港校區(qū)參加了決賽,超過200多名教師觀摩了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)展示。本次決賽共設(shè)置了“基礎(chǔ)知識筆試”“實(shí)驗(yàn)操作比賽”和“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計”三個環(huán)節(jié),其中“基礎(chǔ)知識筆試”占20%,“實(shí)驗(yàn)操作比賽”占60%,“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計”占20%。
本文擬結(jié)合具體的比賽試題與案例,從實(shí)驗(yàn)技能決賽的三個環(huán)節(jié)角度加以反思和探討,以期能歸納出中學(xué)化學(xué)教師實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)提升的有效路徑。
1 ?基礎(chǔ)知識——應(yīng)試范圍較扎實(shí),拓展思考顯不足
1.1 ?測試方式
化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識包括化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的識別與使用、化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理與基本操作、化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全與事故處理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計評價與結(jié)果分析等。大賽設(shè)置實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識的考查環(huán)節(jié),意在檢測選手們對化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容的掌握程度,評價選手的化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析能力與方案設(shè)計水平,從而引導(dǎo)廣大一線教師重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),深入思考研究實(shí)驗(yàn),不斷提升實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和學(xué)術(shù)能力。本次決賽考查實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識采用筆試的形式,共設(shè)置了8個問題(含5個選擇題和3個填空型簡答題),滿分20分,要求所有選手同時進(jìn)行比賽,30min內(nèi)獨(dú)立完成。
1.2 ?試題分析
筆試部分試題大致可分成選考要求型和拓展衍生型兩大類。
例1 ?CoCl2·6H2O是實(shí)驗(yàn)室常用試劑,該固體藥品顏色更接近于( ? ?)。
A. 紅色
B. 黃色
C. 藍(lán)色
D. 綠色
參考答案: A
例2 ?下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)基本操作的說法中,不正確的是( ? ?)。
A. 采用直接加熱蒸餾的方法不能有效分離碘單質(zhì)和CCl4
B. 相同條件下,乙烯通入酸性KMnO4溶液并使之褪色的速率較乙炔更快
C. 實(shí)驗(yàn)室用KClO3和MnO2制氧氣,將混合物充分研磨有助于提高產(chǎn)氣速率
D. 溶質(zhì)溶解度越大、溶液濃度越低、溶劑蒸發(fā)和溶液降溫越慢,都有利于大顆粒晶體制備
參考答案: C
例3 ?實(shí)驗(yàn)室用氨氣還原氧化銅的方法測定銅的近似原子量,反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 2NH3+3CuO△N2+3Cu+3H2O。通過測定反應(yīng)物CuO的質(zhì)量(m1)和生成物H2O的質(zhì)量(m2)可以進(jìn)行計算,結(jié)合下列儀器設(shè)計簡單的實(shí)驗(yàn)方案并回答相關(guān)問題。
A
B
C
D
(1) 儀器連接的順序(用字母編號表示,儀器可重復(fù)使用)為 ? ? ? ?。
(2) 下列情況將使測定結(jié)果偏小的是 ? ? ? ?。
A. CuO未全部還原為銅
B. CuO受潮
C. CuO中混有Cu
參考答案: (1)BCACD;(2)B
以上都屬于選考要求型的實(shí)驗(yàn)筆試題,這些內(nèi)容都在浙江省高中化學(xué)選考考試要求的范疇,只要教師平時在扎扎實(shí)實(shí)地開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)[1],完成課標(biāo)要求的必做實(shí)驗(yàn),一般都能駕輕就熟。因此,作為各地區(qū)佼佼者的選手們而言,總體表現(xiàn)優(yōu)異、得分率高。
例4 ?以下分析純試劑能作為基準(zhǔn)物質(zhì)直接用于配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的是( ? ?)。
A. NaOH
B. NaHCO3
C. FeSO4·7H2O
D. H2C2O4·2H2O
參考答案: D
例5 ?數(shù)字化傳感器已在省內(nèi)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廣泛使用。室溫下,某同學(xué)使用壓強(qiáng)傳感器通過針筒瞬間擴(kuò)體(縮體)來研究壓強(qiáng)對2NO2N2O4平衡移動的影響。圖A是NO2在t1、 t2時分別擴(kuò)體、縮體時的壓強(qiáng)曲線,圖B為同等條件下分別壓縮等量NO2和空氣時的壓強(qiáng)曲線。已知: 實(shí)驗(yàn)者進(jìn)行變壓操作約耗時0.1s,而從變壓到2NO2N2O4重新平衡約需5×10-5s。
A
B
該同學(xué)分析后認(rèn)為圖A峰a、 b的出現(xiàn)成因不應(yīng)該是平衡移動。你認(rèn)為最可能的原因是 ? ? ? ? ? ?。試設(shè)計簡單實(shí)驗(yàn)加以證明: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。
參考答案: (1)快速擴(kuò)體或縮體操作時針筒內(nèi)氣體溫度明顯改變;(2)使用溫度傳感器測定快速擴(kuò)體或縮體操作后體系溫度的變化曲線,并與圖A進(jìn)行對照(其他合理解釋也可給分)
例4、例5可歸屬于不在浙江省選考要求范圍內(nèi)的拓展衍生型試題。例4考查基準(zhǔn)物質(zhì)的選擇,源自蘇教版《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》(選修)教材拓展課題6-1,雖不是選考考試的范疇,但對于化學(xué)教師而言則是必修課和基本功,絕不能因?yàn)椴灰蠖唛w、視而不見。例5以數(shù)字化傳感器探究中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題為素材,需要選手對新儀器、新設(shè)備、新方法在化學(xué)中的應(yīng)用有所關(guān)注并具備有關(guān)傳感器使用的基本認(rèn)知,重點(diǎn)著眼于選手學(xué)科視野、質(zhì)疑精神、探究能力和化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題的思考深度等的考查。這類試題參賽者的得分率總體上不是很理想,全省11位代表中僅2位選手對例5的解釋尚可。
1.3 ?教學(xué)啟示
如果教師對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的理解程度只囿于教材與課標(biāo)要求,僅僅停留在一般高中生的認(rèn)知層面,那么在教學(xué)過程中就很容易釀成“老高中生教新高中生”的悲劇。教師要想以身示范,教給學(xué)生一碗水,自己就先得具備一桶水,甚至一缸水、一池水、一江水。因此,教師有必要始終保持一種不斷吸納的姿態(tài),除了對高中化學(xué)課標(biāo)要求部分的必備實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識做到了然于心外,還要多多注重高考不作要求的拓展實(shí)驗(yàn)相關(guān)必修課的修煉。只有不斷擴(kuò)大學(xué)科視野,強(qiáng)化研究意識,夯實(shí)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),增進(jìn)深度理解,才能促進(jìn)教師自身實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的全面提升。
2 ?實(shí)驗(yàn)操作——思維與操作流暢,規(guī)范與行動背離
2.1 ?測試方式
化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作是開展化學(xué)教學(xué)與研究的基石,是教師動手實(shí)踐、教學(xué)創(chuàng)新必備的基本技能。通過舉辦教師實(shí)驗(yàn)技能大賽,重點(diǎn)考查選手對實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性、熟練性的掌握程度,意在提高教師基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作技能,提升教師綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計、分析、動手能力和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體水平。為此,評比時在確?,F(xiàn)象明顯、結(jié)果準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上,主要關(guān)注教師實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、熟練、美觀。從具體內(nèi)容看,本次實(shí)驗(yàn)操作決賽環(huán)節(jié)共設(shè)置了3個實(shí)戰(zhàn)題(含2個定性和1個定量操作題),試題內(nèi)容源于教材但略作調(diào)整,每題滿分20分,共計60分。所有選手同時進(jìn)行比賽,在規(guī)定時間內(nèi)依次完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)。
2.2 ?試題分析
例6 ?利用限定藥品和儀器,完成淀粉的水解并定性檢測產(chǎn)物葡萄糖(要求20min內(nèi)完成實(shí)驗(yàn))
藥品: 水溶性淀粉、98.3%濃H2SO4、粗銅絲(20cm)、 20% NaOH溶液、pH試紙、蒸餾水
儀器: 小試管(×4)、200mL燒杯(×2)、滴管(×2)、玻璃棒、表面皿、鑷子、三腳架、石棉網(wǎng)、酒精燈、火柴、藥匙、試管夾、試管架
該題源于必修教材實(shí)驗(yàn)[2],主要考查教師對水浴加熱下淀粉水解操作要領(lǐng)的掌握與熟練程度。提供試劑中只有粗銅絲,缺少了CuSO4溶液,需要選手現(xiàn)場自制,選手可自行選擇銅與H2SO4反應(yīng),抑或采用銅絲空氣氧化并H2SO4溶解的方法。整個實(shí)驗(yàn)大致可分解成熱水浴準(zhǔn)備、淀粉水解、CuSO4制取、堿性Cu(OH)2濁液制備、葡萄糖的檢驗(yàn)等步驟。由于給定的時間較少,要求教師能對上述操作出合理的規(guī)劃和統(tǒng)籌。
從比賽情況看,參賽教師大多對這一實(shí)驗(yàn)的實(shí)施步驟了然于心,操作習(xí)慣良好,操作過程也較為流暢,能在規(guī)定時間內(nèi)完成并展示磚紅色沉淀的檢測現(xiàn)象。出現(xiàn)的主要問題有: (1)個別選手對未直接提供熱水的現(xiàn)狀估計不足。先制CuSO4和堿性Cu(OH)2濁液,到熱水浴準(zhǔn)備階段嚴(yán)重耗時,導(dǎo)致后續(xù)操作就略顯倉促、狼狽。(2)操作的應(yīng)變能力不足。如在制備常量CuSO4試劑用于實(shí)驗(yàn)時,用空氣氧化并酸溶的方法時必須要反復(fù)多次操作,在加熱前預(yù)先將銅絲進(jìn)行螺旋化處理可加快反應(yīng)速率,有效減少操作次數(shù),但實(shí)驗(yàn)比賽過程中這樣的變通并不多見。
例7 ?制備氫—氧燃料電池(要求在15min內(nèi)完成實(shí)驗(yàn),放電時間不得少于3min)
藥品: 蒸餾水、0.1mol·L-1稀鹽酸、0.1mol·L-1 NaOH溶液
儀器: 25V學(xué)生電源、導(dǎo)線若干(帶鱷魚夾)、靈敏電流計、石墨電極(×4)、酒精燈、火柴、50mL小燒杯(×4)、試管夾、坩堝鉗、海綿(10cm×6cm)、小剪刀、橡皮筋若干、橡膠手套
氫氧燃料電池的制作在蘇教版《化學(xué)2》必修教材雖有涉及,但與之相比本題在藥品與儀器的選擇上卻不盡相同,因此更考驗(yàn)參賽教師利用已有條件進(jìn)行方案設(shè)計與創(chuàng)新的能力。操作步驟上,一般要經(jīng)歷石墨棒淬火、組裝裝置、電解NaOH溶液、原電池放電等過程。
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,最終成功展示氫氧燃料電池放電使靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)3min以上,所有參賽教師一般都不在話下。但從方案設(shè)計、實(shí)驗(yàn)操作等細(xì)節(jié)看,選手們各自的表現(xiàn)就顯得有些良莠不齊了。
如有幾位選手將提供的4根石墨電極分成兩組,直接用整片海綿按“∞”形包裹,并用牛皮筋捆扎后能自然固定于小燒杯中,實(shí)驗(yàn)時先將其中兩根帶鱷魚夾的導(dǎo)線連接直流電源,電解一定時間后斷開,即可將另外兩根導(dǎo)線連接靈敏電流計。這樣的設(shè)計,不但簡化了海綿片的剪裁、電極的夾持固定、電解池到原電池轉(zhuǎn)換的連接等操作,在有效隔離出陰極區(qū)和陽極區(qū)的同時,也增加了石墨電極上H2、 O2的附載,實(shí)驗(yàn)整體干凈利索、省時省力、現(xiàn)象與效果還更明顯。與之對照,個別選手出現(xiàn)的問題主要集中在: (1)實(shí)驗(yàn)謀劃缺乏。如包裹石墨電極時,未提前比對和規(guī)劃需要裁剪的海綿片大小,導(dǎo)致裁出的尺寸大小不匹配。(2)操作規(guī)范不足。如對石墨棒淬火處理時用試管夾夾持而不用坩堝鉗,電解時為避免兩極直接接觸而使用手持式固定等。
例8 ?定量測定維C片中維生素C的百分含量。已知每片維生素C片中含維生素C約0.1g,因樣品溶解較慢,建議研細(xì)后實(shí)驗(yàn)(限定25min內(nèi)完成,只要求測一組數(shù)據(jù))
原理: 在弱酸性溶液中,維生素C(Mr=176.1g·mol-1)可將I2還原為I-。
(維生素C)+I2
(脫氫維生素C)+2HI
藥品: 維C片、蒸餾水、淀粉溶液、0.0100mol·L-1碘水標(biāo)準(zhǔn)溶液、1mol·L-1稀鹽酸
儀器: 電子天平(精確到0.001g,帶稱量紙)、100mL容量瓶、玻璃棒、滴管、50mL小燒杯、200mL燒杯、50mL滴定管(帶夾持裝置)、250mL錐形瓶、25mL移液管、洗耳球、洗瓶、鑷子、藥匙、研缽
該題取自蘇教版《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》選修教材拓展課題6-2[3],雖不屬于浙江省高考考查范圍,卻是整體性考查參賽教師實(shí)驗(yàn)統(tǒng)籌能力、系統(tǒng)思維和操作素養(yǎng)的很好素材。要求教師在分析氧化還原反應(yīng)定量關(guān)系基礎(chǔ)上,根據(jù)所給實(shí)驗(yàn)儀器型號大致確定維C片的用量,對本實(shí)驗(yàn)從準(zhǔn)備、實(shí)施、結(jié)果處理等作好通盤考量。從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上看,該課題囊括了電子天平和滴定管等儀器的使用、固體的研磨與稱量、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制、移液操作、氧化還原滴定、指示劑終點(diǎn)判斷、數(shù)據(jù)的記錄與處理等,可算是集中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)與操作之大成。
從賽場表現(xiàn)來看,在如此短的時間內(nèi)絕大多數(shù)參賽教師仍能做到泰然自若、有條不紊地完成全部考查項(xiàng)目,顯示了良好的心理素質(zhì)和過硬的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),實(shí)驗(yàn)過程嫻熟、操作習(xí)慣良好。但也暴露出一些問題,主要在于對實(shí)驗(yàn)體系缺少整體性的思維認(rèn)識,不習(xí)慣在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)下全局審視和理解具體的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),這從選手們對維C片研磨與稱量先后關(guān)系的問題處理上可見一斑。正確的做法是先將維C片研磨粉碎,再稱量一定質(zhì)量的粉末用于后續(xù)操作。而絕大多數(shù)的教師則是直接稱量1或2片維C片的質(zhì)量,再研碎待用,這樣的選擇也直接誘發(fā)了個別教師后續(xù)對研缽和研杵上粘附的白色粉末用蒸餾水洗滌回收的不當(dāng)操作。
2.3 ?教學(xué)啟示
在長期的應(yīng)試教育環(huán)境中,對化學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)題的過度操練與片面解析會將原本完整的化學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)肢解得面目全非,導(dǎo)致一線教師常常會孤立地、碎片化地看待化學(xué)儀器、操作名稱、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等細(xì)節(jié)內(nèi)容,而忽視了在系統(tǒng)思維下對實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)內(nèi)容的深度理解與整體把握;常常是通過畫實(shí)驗(yàn)、說過程、背方法等機(jī)械記憶的方式來鞏固化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性要求,而忽視了做實(shí)驗(yàn)過程中的操作實(shí)踐對規(guī)范養(yǎng)成的強(qiáng)化與矯正功能。因此,教師要重視“做實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)價值,在系統(tǒng)思維引領(lǐng)下審視和謀劃實(shí)驗(yàn),用自己一系列實(shí)實(shí)在在的實(shí)驗(yàn)活動來錘煉操作技藝,扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中明顯的“應(yīng)試化”傾向,使理論規(guī)范與操作行動的“兩張皮”有機(jī)統(tǒng)一。
3 ?創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)——實(shí)驗(yàn)思考有深度,方案設(shè)計較新穎
3.1 ?評比方式
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容一般要包括實(shí)驗(yàn)背景、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、研究結(jié)論、成敗關(guān)鍵以及設(shè)計特色等。通過教師創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的展示,有助于激發(fā)教師的創(chuàng)新思維,提升教師的創(chuàng)新能力,并在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以教師創(chuàng)新示范帶動和促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動的開展。此次創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)總分為20分。由參賽選手自主確定研究課題,選材限于高中化學(xué)教學(xué)范圍,要求每位選手在各自案例中能重點(diǎn)說清解決了什么問題、怎么解決問題、有何創(chuàng)新和亮點(diǎn),并錄制成實(shí)驗(yàn)微視頻后網(wǎng)絡(luò)提交評審。
3.2 ?案例評價
參賽的方案總體上水平較高。從課題選擇角度看,主要集中在中學(xué)化學(xué)疑難實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和疑難問題的研究。透過這些鮮活的案例,不但展示出選手們在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的獨(dú)特研究和生動進(jìn)展,也讓我們看到了當(dāng)下化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究創(chuàng)新的一些基本特點(diǎn)與走向。
(1) 多元化的器材選擇: 使實(shí)驗(yàn)設(shè)計貼近生活。
臺州一中劉堅老師在改進(jìn)鹵代烴水解反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時,用針筒吸取、混合KOH水溶液和CH3CH2Br,在可控溫度加熱壺的熱水浴中實(shí)驗(yàn)(中途振蕩針筒便捷,有助于加速反應(yīng)),并選擇生活用的酒精檢測儀檢測產(chǎn)物乙醇,收獲了很好的實(shí)驗(yàn)效果。因此,教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時要有心地對生活器材合理收集、巧妙選擇、簡單加工并嘗試應(yīng)用,讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象更明顯、操作更簡便、更加安全、環(huán)保、有生活味。
(2) 精確化的條件控制: 讓演示效果得以保證。
化學(xué)反應(yīng)過程中,如果不能控制好最佳反應(yīng)條件,不但會降低目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率,增加副反應(yīng)的發(fā)生,影響實(shí)驗(yàn)的觀察效果,甚至還可能引起環(huán)境與安全等問題。因此,探索實(shí)驗(yàn)發(fā)生的精確化條件并加以有效控制,引導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)朝著需要的方向發(fā)展,一直以來都是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與創(chuàng)新的重要方向和目標(biāo)。如嘉興五高張雅韻老師對Fe(OH)2制備實(shí)驗(yàn)從無氧環(huán)境創(chuàng)設(shè)、NaOH和FeSO4溶液最佳濃度等視角進(jìn)行了條件探索,給出了非常具體而有操作性的優(yōu)化方案: 小試管中加入6mol·L-1 NaOH溶液和少量還原鐵粉(用以去除堿溶液中的溶解氧),加少量苯液封,用磁鐵吸引住鐵粉并移至溶液中上部(在保持還原性環(huán)境同時可減少對產(chǎn)物顏色觀察的干擾),再按圖1擠入少量0.5mol·L-1 FeSO4溶液。通過這種精確化實(shí)驗(yàn)條件的控制,常規(guī)的試管實(shí)驗(yàn)變得簡約而不簡單,得到的Fe(OH)2沉淀能保持白色10min以上,充分保證了實(shí)驗(yàn)演示的效果。
(3) 數(shù)字化的技術(shù)應(yīng)用: 從片面認(rèn)識走向深刻。
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)在中學(xué)教學(xué)領(lǐng)域的深入推廣,相較于傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),數(shù)字化技術(shù)下的實(shí)驗(yàn)研究與創(chuàng)新有其獨(dú)特的優(yōu)越性,演繹了別樣的精彩。利用傳感器等數(shù)字化實(shí)驗(yàn)手段,實(shí)現(xiàn)了
化學(xué)實(shí)驗(yàn)從傳統(tǒng)到現(xiàn)代、從定性到定量、從靜態(tài)到動態(tài)的轉(zhuǎn)變[4],在實(shí)時、直觀、量化地展示化學(xué)反應(yīng)變量過程中能進(jìn)一步矯正教師對化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題的片面認(rèn)識,幫助學(xué)生解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)疑難,促進(jìn)學(xué)生深刻理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)。如教材以KI與少量FeCl3的反應(yīng)來說明限度問題,實(shí)際上在檢驗(yàn)Fe3+實(shí)驗(yàn)前務(wù)必保證已達(dá)平衡。寧波北侖中學(xué)王杰老師對此展開研究,通過傳感器測定了反應(yīng)進(jìn)程中的電導(dǎo)率變化,實(shí)證了KI與FeCl3反應(yīng)的平衡建立一般需要耗時約80s,并據(jù)此給出優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)操作方案,很好地矯正了大家對該實(shí)驗(yàn)的固有認(rèn)知,彌補(bǔ)了思維上的邏輯漏洞。
3.3 ?教學(xué)啟示
樹立實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新意識、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力、開展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新活動應(yīng)該成為一線教師不斷提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的重要內(nèi)容和有效路徑。當(dāng)前,化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新呈現(xiàn)出生活化、微型化、數(shù)字化、綠色化、綜合化等發(fā)展特點(diǎn),但總體原則仍然在于解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的疑難問題,認(rèn)識和優(yōu)化好那些難以成功、理解不透、現(xiàn)象不明、操作繁瑣、污染嚴(yán)重、安全隱患等不足的實(shí)驗(yàn)。因此,針對教材內(nèi)的一些實(shí)驗(yàn)方案,還需要教師自覺地運(yùn)用批判性思維開展有深度的思考,在實(shí)施實(shí)證化活動中逐步萌發(fā)、凝結(jié)出一些具有創(chuàng)新性的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計,扎扎實(shí)實(shí)在質(zhì)疑、實(shí)踐和反思中不斷提升自己的化學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。
4 ?結(jié)語
化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)転閷W(xué)生經(jīng)歷知識產(chǎn)生的過程創(chuàng)設(shè)意義情境,能為學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作的技能搭建訓(xùn)練平臺,能為促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成提供發(fā)展契機(jī)。一次化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽,讓我們欣喜地感受到潛存于廣大基層化學(xué)教師中的強(qiáng)大的創(chuàng)新潛力;同時,也讓我們真切地看到了當(dāng)前中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還存在的一些普遍性問題,如對高考范圍外的實(shí)驗(yàn)視野比較狹隘、對操作規(guī)范的認(rèn)識與具體的實(shí)踐表現(xiàn)間存在背離、對實(shí)驗(yàn)體系的整體性思維認(rèn)識有待加強(qiáng)等。因此,要持續(xù)提升化學(xué)教師的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)依然任重而道遠(yuǎn),這需要成為、也應(yīng)當(dāng)成為我們每一個化學(xué)教師的行為自覺和修煉目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
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[2]王祖浩主編. 普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)2(必修)[M]. 南京: 江蘇教育出版社, 2008.
[4]趙華. 原創(chuàng)走向?qū)嵶C: 中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)踐研究[M]. 上海: 上海教育出版社, 2018.