采用多種形式進(jìn)行高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

楊木龍

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，最具備培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、實(shí)踐能力的作用。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，已逐漸成為廣大化學(xué)教師的共識(shí)。新的高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出：“通過實(shí)驗(yàn)探究，掌握基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和方法，進(jìn)一步體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的基本過程，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)科學(xué)研究和化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要作用，提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰??！币虼?，新課標(biāo)理念下的高中化學(xué)教學(xué)將通過以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，采用靈活多樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)情趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

一、做好課堂的演示實(shí)驗(yàn)

化學(xué)課的演示實(shí)驗(yàn)具有相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)性、典型性。教師要做好演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、所需藥品、操作步驟，認(rèn)真觀察和記錄現(xiàn)象，并不失時(shí)機(jī)的進(jìn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的啟發(fā)，調(diào)動(dòng)學(xué)生思維，用不同的視角去觀察、思考、發(fā)現(xiàn)、總結(jié)。大多數(shù)性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)及儀器簡單、耗時(shí)少、易成功、無危險(xiǎn)、毒氣少的實(shí)驗(yàn)都可列為課堂演示實(shí)驗(yàn)。不同的實(shí)驗(yàn)根據(jù)其目的不同，采用不同的實(shí)驗(yàn)方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，從而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

如：在做《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》專題3第二單元“驗(yàn)證苯同系物性質(zhì)”時(shí)，可通過苯、甲苯、二甲苯與高錳酸鉀酸性溶液的對比實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察和記錄現(xiàn)象，同時(shí)，啟發(fā)學(xué)生：為什么高錳酸鉀酸性溶液加入苯中，紫色溶液在下層?甲苯、二甲苯哪個(gè)較易使高錳酸鉀酸性溶液褪色?

二、指導(dǎo)好學(xué)生的探索性分組實(shí)驗(yàn)

新課標(biāo)不再硬性劃分演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，而是給教師創(chuàng)造性和學(xué)生的主動(dòng)性實(shí)驗(yàn)提供空間。探索性實(shí)驗(yàn)就是挖掘書本已有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和把學(xué)生所掌握的知識(shí)聯(lián)系起來的有新創(chuàng)意、新內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生去大膽地創(chuàng)新和思考。從不同角度、不同方法、不同層次上觀察和思考，使其有較強(qiáng)的知識(shí)遷移、創(chuàng)新探究能力，并在創(chuàng)新探索的過程中，“靈感”有所激發(fā)，能充分挖掘?qū)W生的潛力。學(xué)生在教師的引發(fā)下，運(yùn)用已有的知識(shí)和技能，通過自己設(shè)計(jì)方案，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作，然后通過分析、歸納、推理和論證，證實(shí)、修正自己的猜測，得出合理的結(jié)論和問題的答案，從而達(dá)到探索問題和解決問題的目的。

如對于《化學(xué)必修1》專題3第二單元中的“Fe(OH)₂的制備和性質(zhì)”探究實(shí)驗(yàn)，教師先講清楚Fe(OH)₂的顏色、狀態(tài)及溶解性，然后演示往新制的FeSO₄溶液滴入NaOH溶液，結(jié)果未能觀察到白色絮狀沉淀，而看到的卻是灰綠色沉淀。然后提出問題：①為什么要用新制的FeSO₄溶液?②為何要將長滴管插入FeSO₄溶液液面下才擠出NaOH溶液?③久置的NaOH溶液中是否溶有氧氣?當(dāng)學(xué)生通過分析認(rèn)識(shí)到FeSO₄溶液、Fe(OH)₂易被空氣中的氧氣氧化時(shí)，能把要加入的NaOH溶液煮沸(可除去溶解的氧氣)，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，先見白色沉淀，但過一會(huì)兒就轉(zhuǎn)變成灰綠色，然后逐漸變?yōu)榧t褐色的現(xiàn)象又引起了學(xué)生的疑問。教師進(jìn)一步引導(dǎo)討論：采取什么方法能使生成的Fe(OH)₂氧化速率減慢?經(jīng)過一系列的思考、討論、比較，最后選用在新制FeSO₄液面上，滴加幾滴苯作保護(hù)層，將滴管伸入試管底部，滴加煮沸過的NaOH溶液，終于得到了白色Fe(OH)₂沉淀，并保持了較長的時(shí)間。根據(jù)這原理，再讓學(xué)生思考能否通過如圖1裝置制備Fe(OH)₂，并通過探索性實(shí)驗(yàn)來證實(shí)。

通過類似的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能增強(qiáng)學(xué)生的發(fā)散思維，進(jìn)一步鞏固已學(xué)知識(shí)。

三、嘗試進(jìn)行教師邊講授學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)的教學(xué)

對于儀器簡單、耗時(shí)少、易成功、知識(shí)較集中、無危險(xiǎn)、毒氣少的實(shí)驗(yàn)，可改為教師邊講授。學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。學(xué)生對實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出更大的興趣，在接受新知識(shí)的同時(shí)，同步完成實(shí)驗(yàn)，教師積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察，并分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，使學(xué)生在課堂上始終處于興奮狀態(tài)。教師的講授與學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作、觀察、思考同時(shí)進(jìn)行，能更好地發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，更有利于學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。

如《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》專題5第二單元“蛋白質(zhì)的性質(zhì)”改為邊講邊實(shí)驗(yàn)，先讓學(xué)生做以下實(shí)驗(yàn)：①往蛋白質(zhì)溶液中緩慢加入飽和(NH₄)₂SO₄溶液，震蕩，有現(xiàn)象后再加入水，震蕩；②按實(shí)驗(yàn)①的步驟把加入的試劑改為cusO₄溶液、Pb(NO₃)₂溶液、HCHO溶液、飽和苯酚溶液；③加熱蛋白質(zhì)溶液，后再加入水，震蕩。觀察以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析、討論出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因，在老師的引導(dǎo)下歸納出蛋白質(zhì)的性質(zhì)：鹽析、變性。然后引導(dǎo)學(xué)生思考：生活中有哪些現(xiàn)象與蛋白質(zhì)的鹽析、變性性質(zhì)有關(guān)?讓學(xué)生討論、回答。接著讓學(xué)生做如下實(shí)驗(yàn)：①往蛋白質(zhì)溶液中加入濃HNO₃溶液，微熱；②往蛋白質(zhì)溶液中加入雙縮脲試劑，震蕩；③往蛋白質(zhì)溶液中加入茚三酮溶液，加熱；④灼燒羊毛線。觀察現(xiàn)象，比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在老師引導(dǎo)下討論、總結(jié)出蛋白質(zhì)檢驗(yàn)的方法。

同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變；乙醛、乙醇和苯酚的性質(zhì)；粗鹽的提純等內(nèi)容的教學(xué)都可采用此教法。但邊講邊實(shí)驗(yàn)，課堂內(nèi)容不能很多，課堂的組織比學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)更為困難，任課老師要有足夠的準(zhǔn)備，要強(qiáng)調(diào)課堂紀(jì)律，同時(shí)盡量把實(shí)驗(yàn)微量化、微型化。

四、應(yīng)用多媒體技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1、實(shí)物投影儀在化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

化學(xué)課的演示實(shí)驗(yàn)，其目的是通過實(shí)驗(yàn)讓全體學(xué)生觀察到物質(zhì)變化的全過程，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程的真實(shí)性、科學(xué)性。然而有些演示實(shí)驗(yàn)的直觀性較差，有些現(xiàn)象在實(shí)驗(yàn)中瞬間產(chǎn)生，教師的示范作用不突出，演示時(shí)離學(xué)生較遠(yuǎn)，實(shí)驗(yàn)效果就更為不好，以至影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。對于學(xué)生數(shù)在60人左右的班級，只有前排部分同學(xué)能觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。如采用投影技術(shù)，對一些細(xì)小的、不易觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行放大，使學(xué)生都能清楚地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，大大提高演示實(shí)驗(yàn)的效果，為培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力提供條件。

如對于《化學(xué)必修1》專題3第一單元中的“鈉與水反應(yīng)”的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，把盛有水的培育皿(或小燒杯)放在實(shí)物投影儀上，滴入幾滴酚酞試液，再投入一小塊擦去表面煤油的鈉，借助實(shí)物投影儀的放大作用，在屏幕上全體學(xué)生就可觀察到整個(gè)反應(yīng)的全過程：鈉熔成小球，在水面上做不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，鈉球表面不斷有氣泡放出，鈉球所到之處溶液立即變紅。從而提出問題：①鈉與水的密度比較，哪個(gè)大?②是否有氣體生成?③是否有堿性

物質(zhì)生成?再如用實(shí)物投影儀對氫氧化鈉固體表面潮解現(xiàn)象進(jìn)行放大，使難于觀察的現(xiàn)象變得容易。

2、制作化學(xué)實(shí)驗(yàn)課件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)

演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有些實(shí)驗(yàn)具有一定的危害性和危險(xiǎn)性，如操作不當(dāng)，有可能發(fā)生意外事故；有些實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下難以完成。如制作成化學(xué)實(shí)驗(yàn)課件或利用相關(guān)的實(shí)驗(yàn)錄象演示來進(jìn)行教學(xué)，用多媒體畫面中的模擬事實(shí)來吸引學(xué)生、刺激學(xué)生感官，既保證學(xué)生的安全，保護(hù)環(huán)境，又可達(dá)到良好的教學(xué)效果，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。

苯及溴均是易揮發(fā)且毒性較大的物質(zhì)，苯及溴的蒸氣進(jìn)入空氣中會(huì)嚴(yán)重污染空氣。做苯的溴化實(shí)驗(yàn)，須解決其對環(huán)境污染的問題，但由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，很難解決此問題，如把此實(shí)驗(yàn)制作成課件就可達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。再如用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫模擬下列錯(cuò)誤操作：稀釋濃硫酸時(shí)將水倒入濃硫酸中，液體沸騰飛濺；點(diǎn)燃沒有檢驗(yàn)純度的氫氣導(dǎo)致氫氣發(fā)生裝置的爆炸；用排水法收集氧氣時(shí)先停止加熱，后將導(dǎo)管移出水面，水倒吸引起試管炸裂；加熱裝有液體超過容積1／3的試管時(shí)，液體沖出管外等。不僅把錯(cuò)誤的原因演示清楚，而且可以渲染氣氛，學(xué)生看后印象深刻。

因此多媒體技術(shù)作為一種嶄新的電教手段在進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)中有其獨(dú)特的優(yōu)越性，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)要引起重視。且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，把現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合必將豐富實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)功能。如“溶洞的形成”、“溫室效應(yīng)”、“人工降雨”、“氟利昂與臭氧層”等實(shí)驗(yàn)，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室無法完成，但卻可利用多媒體課件演示出來。

五、豐富課外化學(xué)實(shí)驗(yàn)

學(xué)生課內(nèi)學(xué)習(xí)的知識(shí)與課外相結(jié)合，有助于教師落實(shí)“貼近生活，聯(lián)系實(shí)際”的教學(xué)要求，加深學(xué)生對“科學(xué)—技術(shù)—社會(huì)”觀念的理解。通過豐富課外化學(xué)實(shí)驗(yàn)來解釋、解決日常生活和社會(huì)實(shí)際問題，對于拓展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的功能，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，具有十分重要的意義和價(jià)值。課外化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容可選取于日常生活和社會(huì)生活中的許多化學(xué)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)藥品取用于學(xué)生身邊常見的化學(xué)物質(zhì)，在新課程的教材中就有很多這樣的實(shí)驗(yàn)素材。如《化學(xué)必修1》中“粗鹽的提純”、“淀粉膠體的丁達(dá)爾現(xiàn)象”、“金屬與酸的反應(yīng)”、“純堿和食鹽的區(qū)別”等實(shí)驗(yàn)；《化學(xué)必修2》中“用生活中的材料制作簡易電池”、“用淀粉自制吸水材料，并進(jìn)行模擬保水試驗(yàn)”等實(shí)驗(yàn)；《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》中“自制肥皂與肥皂的洗滌作用”等實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生“常回家做做”，既緩解了學(xué)校實(shí)驗(yàn)儀器緊張的局面，也使學(xué)生有一種親切感，感到化學(xué)并不神秘，就在我們身邊，這樣有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)他們對實(shí)驗(yàn)探究的興趣，也符合新課程標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。

總而言之，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，新課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革在高中化學(xué)課程改革中的地位舉足輕重。圍繞實(shí)驗(yàn)展開學(xué)習(xí)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)特色的充分體現(xiàn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)只要真正得到落實(shí)，對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，開發(fā)學(xué)生潛能，發(fā)展學(xué)生的個(gè)性都會(huì)產(chǎn)生積極的作用，也為化學(xué)教育走素質(zhì)教育之路發(fā)揮出獨(dú)特的功能。新理念、新課標(biāo)、新教材迫切要求實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念的更新。