潘賢明

摘 要：化學(xué)，是自然科學(xué)的一科，也是一門以實驗為基礎(chǔ)的科目?；瘜W(xué)實驗教學(xué)除了可以讓學(xué)生鞏固所學(xué)的化學(xué)知識，還可以讓學(xué)生的實踐動手能力得以提高，讓學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識運用在實踐中。教師在開展化學(xué)實驗教學(xué)的時候，要重視培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生能夠主動積極地參與到實驗教學(xué)中。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中化學(xué);實驗教學(xué);

《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中強調(diào)指出：“實驗教學(xué)能幫助學(xué)生初步掌握化學(xué)實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。”化學(xué)實驗可以幫助學(xué)生提高動手能力，提高學(xué)生解決實際問題的能力，還可以激發(fā)學(xué)生實驗探究的興趣和欲望，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)精神和團隊意識，實驗探究活動充分發(fā)揮學(xué)生探究的功能。因此，化學(xué)實驗有利于發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，更好地落實化學(xué)學(xué)科的育人價值。由于高中化學(xué)課時安排緊，教學(xué)任務(wù)重，許多教師對實驗教學(xué)沒有足夠的重視，教學(xué)理念不能做到不斷更新，不符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的育人理念，導(dǎo)致化學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量得不到提高，學(xué)生也無法主動地參與到化學(xué)實驗教學(xué)中。針對目前實際情況，教師應(yīng)該讓學(xué)生主動參與到實驗過程中去并改進學(xué)生實驗手段，在實驗中培養(yǎng)學(xué)生必備的品格和關(guān)鍵的能力，發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)，本文對高中化學(xué)實驗教學(xué)提幾點看法。

一、演示實驗改進為分組實驗，創(chuàng)造實驗探究的機會

以前，教材中的演示實驗一般是老師演示給學(xué)生觀察，是學(xué)生無法自己動手進行實驗，只能通過觀察教師的實驗過程學(xué)習(xí)化學(xué)實驗的相關(guān)知識，降低了化學(xué)實驗的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，同時，由于是觀看實驗，教師在演示的過程中，可能會忽略一些實驗中存在的細(xì)節(jié)，而且因為學(xué)生不能親自動手實驗，缺乏對于實驗的思考，導(dǎo)致化學(xué)實驗的教學(xué)質(zhì)量和效率得不到提高;不利于學(xué)生實驗探究能力的培養(yǎng)，按照新課標(biāo)要求，學(xué)校必須開足必要的實驗課，還要淡化學(xué)生實驗和演示實驗的界限，所以化學(xué)課堂教學(xué)中教師應(yīng)盡可能激發(fā)學(xué)生積極參與實驗，使學(xué)生真正成為課堂的主人。課堂上中教師可以將教材中部分演示實驗改進為學(xué)生分組探究實驗，讓學(xué)生思考、動手，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。學(xué)生通過分組實驗活動培養(yǎng)了提出問題的能力，親身體驗科學(xué)探究過程與方法，學(xué)會從觀察的化學(xué)實驗現(xiàn)象中理解新知識，分組實驗是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的主要途徑。如蘇教版高一化學(xué)的演示實驗中，銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO氣體在液面上立即被空氣中的氧氣氧化而變色，這就容易使學(xué)生誤解認(rèn)為銅與稀硝酸反應(yīng)生成氣體是NO2，同時產(chǎn)生的氣體會造成環(huán)境污染。為此我們研究并改進了實驗，具體步驟如下：

（一）先往大針筒注射器（針頭換為細(xì)橡膠管）里加入幾小片銅，吸取約15ml稀硝酸溶液，然后針筒倒立，推動活塞，排盡裝置內(nèi)空氣，止水夾夾住橡膠管;

（二）銅片慢慢溶解，表面不斷產(chǎn)生氣泡，針筒注射器液面上有一段無色氣柱，打開橡膠管止水夾，吸入空氣，液面上方無色氣體變?yōu)榧t綜色;

（三）反應(yīng)結(jié)束后，把針筒注射器插入NaOH溶液中進行尾氣的吸收處理。

使用針筒注射器進行試驗，實驗操作簡單，實驗現(xiàn)象明顯，實驗安全環(huán)保，在教學(xué)中可以讓學(xué)生進行分組實驗。學(xué)生親手做實驗，探究實驗的改進方法，發(fā)展了學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、利用數(shù)字化探究實驗室，克服傳統(tǒng)實驗的不足

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，實驗手段已經(jīng)發(fā)生了巨大變化，數(shù)字化探究實驗室應(yīng)用到中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)和研究性學(xué)習(xí)中，實現(xiàn)傳統(tǒng)實驗與現(xiàn)代手段的結(jié)合，有效促進了學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，發(fā)展了高中學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。如教材中酸堿中和熱的測定實驗存在一些不足之處，需要多次讀取溫度計顯示的溫度，實驗時間較長，反應(yīng)體系熱量的散失越多，上述方法測定的數(shù)據(jù)經(jīng)計算得到的中和熱與理論數(shù)值相差較大，如何設(shè)計和改進實驗？如果采用數(shù)字化實驗技術(shù)，運用溫度傳感器測量反應(yīng)前后混合溶液溫度的改變，實驗操作簡單，靈敏快速測量中和反應(yīng)前后的溫度，溫度讀數(shù)準(zhǔn)確方便，則能縮短很多實驗所需的時間。通過對數(shù)據(jù)的分析處理，能較為準(zhǔn)確地得出中和熱的數(shù)值，學(xué)生就能深刻理解酸堿中和反應(yīng)是快速進行的反應(yīng)，反應(yīng)瞬間產(chǎn)生的熱量變化。同時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生改變酸堿的濃度，改變強酸弱酸強堿弱堿反應(yīng)物，再進行實驗，對比分析實驗結(jié)果，最終得出中和熱的本質(zhì)，從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的興趣。

又如，教師在探討酸堿性不同條件下對油脂水解的影響時，傳統(tǒng)的教學(xué)下，這個問題很難進行實驗探究，學(xué)生更多是抽象的學(xué)習(xí)。但是若在教學(xué)中引入數(shù)字化實驗后，教師可以運用信息技術(shù)設(shè)計化學(xué)實驗，讓學(xué)生們進行實驗，實驗開始時溶液的導(dǎo)電率十分不穩(wěn)定，讀數(shù)波動很大，這時師生便共同進行了探究，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電時讀數(shù)波動很大可能是電極接觸不到溶液，實驗經(jīng)過改進，然后再進行實驗，發(fā)現(xiàn)溶液的導(dǎo)電率較穩(wěn)定了，在堿性條件下，油脂水解程度大，所得產(chǎn)物導(dǎo)電性強。所以數(shù)字化實驗有時比傳統(tǒng)實驗有較大的優(yōu)點。在教學(xué)過程中，教師可以讓學(xué)生同時感受兩種不同的實驗手段對化學(xué)實驗探究的不同效果。師生共同進行校準(zhǔn)探究，提高實驗教學(xué)效率，學(xué)生也由被動接受變?yōu)橹鲃犹骄?。但是，?shù)字化實驗也存在的某些不足，有時不利于學(xué)生掌握基本實驗操作，所以教師應(yīng)該加以選擇實驗手段，以更好服務(wù)實驗的教學(xué)。

三、通過化學(xué)虛擬仿真實驗室，體驗特殊實驗的情境

化學(xué)實驗中有一部分是不可觀察，一部分實驗現(xiàn)象是不明顯的。虛擬實驗系統(tǒng)軟件特色：你可以在任何地方、任何時間使用NB化學(xué)虛擬實驗室來進行化學(xué)實驗，NB化學(xué)虛擬實驗室覆蓋了初高中主流教材中近200個化學(xué)實驗，實現(xiàn)了傳統(tǒng)實驗室無法完成的有毒性、易燃易爆、輻射性、高危險性實驗，使用該軟件的實驗具有在實驗室實驗的真實感覺，能為學(xué)生自主、發(fā)現(xiàn)、探究式的學(xué)習(xí)提供有力的支持。例如高溫下氫氣還原氧化銅、高溫下一氧化碳還原氧化鐵、鉀與水的反應(yīng)中，還可以模擬高溫下不純的氫氣還原氧化銅;鈉表面的煤油沒擦干就與水反應(yīng)等。師生還可以通過虛擬實驗進行分幾步演示、具體操作和擴展延伸，學(xué)生可以詳細(xì)具體地觀察到所有實驗現(xiàn)象和結(jié)果，有利于幫助學(xué)生分析實驗現(xiàn)象和剖析實驗原理，幫助自主探究學(xué)習(xí)。虛擬仿真實驗在某些場合下能服務(wù)化學(xué)學(xué)科的教學(xué)。它具有很好的互動性，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用已有實驗儀器和藥品，開展探究性實驗以驗證實驗假設(shè)。虛擬仿真實驗平臺可幫助學(xué)生形成“設(shè)計實驗方案—虛擬實驗操作—觀察實驗現(xiàn)象—發(fā)現(xiàn)新問題—分析歸納總結(jié)”的實驗探究學(xué)習(xí)過程，從而實現(xiàn)由被動學(xué)習(xí)向主動學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。

四、拓展延伸課堂實驗，培養(yǎng)學(xué)生自主探究的精神

我們身邊的實際生活中蘊含著豐富的化學(xué)資源。教師可以從身邊選擇確定研究實驗課題，然后引導(dǎo)學(xué)生收集相關(guān)資料、鼓勵學(xué)生反復(fù)思考，探索實驗方案，然后開展實驗探究活動。教師還可以引導(dǎo)學(xué)生開展化學(xué)趣味實驗、化學(xué)小魔術(shù)等，要求學(xué)生認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。另外，有條件的學(xué)?？梢蚤_放實驗室給部分學(xué)生自主實驗的機會，用于拓展或進行創(chuàng)新實驗。教師可以將有些化學(xué)實驗與生活中常用或者是常見的事物相結(jié)合，通過生活中熟悉的事物拉近學(xué)生與化學(xué)實驗知識之間的距離，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)日常生活中所蘊含的化學(xué)實驗知識。通過將化學(xué)知識和化學(xué)實驗與生活中的小知識和現(xiàn)象相結(jié)合，消除化學(xué)實驗知識與學(xué)生的距離，讓學(xué)生能夠主動地進行化學(xué)實驗知識的學(xué)習(xí)。同時，通過與生活相結(jié)合，能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生一個求知探索的心，讓學(xué)生有一顆善于發(fā)現(xiàn)的眼睛，有效地培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實驗核心素養(yǎng)。例如：肥皂，是我們生活中最常見的一種生活用品，而且肥皂的種類有許多種，如在洗衣服、洗鞋子的時候都會用到洗衣肥皂，在洗臉、洗澡的時候會用到一些精油肥皂。教師在開展《油脂、酯》這一單元的實驗教學(xué)時，教師就可以通過生活中的肥皂引出相關(guān)的實驗內(nèi)容，在實驗開始之前，教師可以準(zhǔn)備一些肥皂，讓學(xué)生進行觀看，同時提出問題“想必大家在生活中都用過肥皂吧，但是你們知道肥皂是如何制成的嗎？”讓學(xué)生進行思考，然后引出實驗《油脂的水解及肥皂的制取》，油脂就是制造肥皂的原材料之一，油脂的主要成分是高級脂肪酸的甘油酯，油脂如果在堿性條件下，就會發(fā)生水解，然后生成肥皂的主要成分——高級脂肪酸的鈉鹽，然后為學(xué)生講解實驗的步驟，讓學(xué)生通過自己的雙手做出一塊肥皂。在實驗的過程中，教師還可以對實驗的內(nèi)容進行拓展和延伸，詢問學(xué)生肥皂去污的原理是什么，培養(yǎng)學(xué)生求知和探索的欲望，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)實驗的過程中，不局限于書本的知識和教師的講解，更多的是通過自己的觀察和自己的思考，去尋找化學(xué)實驗背后原理，同時對化學(xué)實驗知識背后蘊含的進行研究。又如，2020年春新冠病毒疫情肆虐著人類。疫情期間公共場所要堅持戴口罩，勤洗手，接觸每個客人之前都要洗手或換手套，避免相互傳染。室內(nèi)和門把手要用84消毒（含NaClO）液進行擦拭消毒。可以創(chuàng)設(shè)84消毒液性質(zhì)的探究實驗，提出以下幾個問題：

1.84消毒液呈黃綠色，是否因為溶解氯氣，如何驗證？（取樣品，加少量CCl4，振蕩混合液，若下層CCl4無色，說明84消毒液無溶解氯氣）

2.84消毒液具有堿性，如何驗證？（取樣品，加入酚酞試劑，溶液先變紅后褪色）

3.84消毒液具有漂白性，如何驗證？（同上）

4.84消毒液具有強氧化性，如何驗證？（淀粉-KI試紙，試紙先變藍(lán)后褪色）

5.消毒液與潔廁靈（含鹽酸）混合使用清潔效果是否更好？（取少量消毒液與潔廁靈，注意尾氣用NaOH溶液處理）

課外實驗探究活動，是課堂實驗的延伸，具有開放性、生成性等特點，學(xué)生在整個活動過程中學(xué)會了查找資料，不斷改進實驗方案，學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，整個探究活動過程符合學(xué)生的身心健康發(fā)展特點和認(rèn)知規(guī)律，尋找到了學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，學(xué)生愚學(xué)于樂。課外拓展實驗刺激與滿足學(xué)生的認(rèn)知和非認(rèn)知發(fā)展的需求，將師生之間、學(xué)生之間的互動、協(xié)商、交流、合作、對話的教學(xué)觀落到實處。開展課外實驗?zāi)軒椭鷮W(xué)生理論聯(lián)系實際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。

總之，實驗是化學(xué)學(xué)科的靈魂，是高中學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的最有效途徑，所以，我們在教學(xué)的過程中，必須積極創(chuàng)造條件開展學(xué)生實驗探究活動，培養(yǎng)學(xué)生探究意識和創(chuàng)新精神，發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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