關(guān)于蘇教版《實驗化學(xué)》中實驗優(yōu)化設(shè)計的探究

施芳芳　陳迪妹

[摘要]蘇教版《實驗化學(xué)》是高中化學(xué)新課程的六大模塊之一，根據(jù)教材上的實驗方案，通過實驗，探究優(yōu)化的實驗方案，掌握學(xué)習(xí)化學(xué)概念和理論、元素及其化合物知識，并在實驗方法和技能、科學(xué)態(tài)度和思想觀念上獲得進一步的發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]《實驗化學(xué)》 優(yōu)化設(shè)計研究 蘇教版

2008年是高中化學(xué)新課程實施的第二年，而高中化學(xué)選修課程《實驗化學(xué)》，是新課程改革之后六大選修模塊之一，是第一次在高中化學(xué)課程中實施。教材上的各個實驗方案的設(shè)計具有普遍性，實驗方案中難免出現(xiàn)不完美之處，因而《實驗化學(xué)》不應(yīng)成為一本“照方配藥”的實驗冊，實驗方案的設(shè)計要根據(jù)實際情況而定。

一、蘇教版《實驗化學(xué)》中的實驗內(nèi)容分析

《實驗化學(xué)》是高中化學(xué)新課程的六個選修模塊之一。蘇教版《實驗化學(xué)》有七個專題，分別是從物質(zhì)的分離、物質(zhì)性質(zhì)的探究、物質(zhì)的檢驗與鑒別、化學(xué)反應(yīng)的控制、電化學(xué)問題研究、物質(zhì)的定量分析和物質(zhì)的制備與合成這七大方面來設(shè)計實驗，共36個實驗研究課題（包括拓展課題）。課題的內(nèi)容體系主要由“知識預(yù)備”、“課題方案設(shè)計”、“記錄與結(jié)論”和“拓展課題”四部分組成，各組成中穿插有一定針對性的支持性欄目。

蘇教版《實驗化學(xué)》中，實驗內(nèi)容精選核心的化學(xué)實驗方法，化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本原理，引導(dǎo)學(xué)生通過實驗學(xué)化學(xué)，并符合新課程的理念，突出探究的過程，在每個課題后都有一到二個拓展課題，更重要的一點是其設(shè)計與生產(chǎn)、生活實際相結(jié)合，構(gòu)建實驗活動任務(wù)的生動情境，如專題3物質(zhì)的檢驗與鑒別中的課題1——牙膏和火柴中某些成分的檢驗，專題5電化學(xué)問題研究中課題2——電解與電鍍，等等。

隨著社會的不斷進步，科學(xué)技術(shù)起的作用越來越強大，環(huán)境問題越來越受到重視，相應(yīng)的蘇教版的《實驗化學(xué)》中內(nèi)容的設(shè)計關(guān)注現(xiàn)代化學(xué)實驗技術(shù)和化學(xué)發(fā)展趨勢，并滲透綠色化學(xué)思想，如專題6物質(zhì)的定量分析中課題1——食醋總酸含量的測定，等等。

二、蘇教版《實驗化學(xué)》中實驗優(yōu)化設(shè)計策略

1.發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，探索最佳實驗條件?，F(xiàn)象明顯的化學(xué)實驗，能使學(xué)生留下深刻的印象，歸納出比較科學(xué)的結(jié)論，而有些實驗如果效果不明顯，甚至失敗，就不能達(dá)到以上的效果。作為化學(xué)教師，要充分發(fā)揮教師在實驗教學(xué)中的主導(dǎo)作用，親自并引導(dǎo)學(xué)生共同從事探索最佳實驗條件的研究工作?，F(xiàn)行蘇教版《實驗化學(xué)》教材展現(xiàn)了課程改革的新方向、體現(xiàn)了新理念，融入大量的生活中的科學(xué)知識，增加了許多演示實驗和學(xué)生探究實驗，很大程度上激發(fā)了學(xué)生對化學(xué)的興趣。然而，在第一輪的新課程教學(xué)實踐中，我們發(fā)現(xiàn)新教材中某些演示實驗的設(shè)計不夠合理，存在著因反應(yīng)條件不合理而造成的實驗現(xiàn)象不夠明顯、步驟煩瑣、實驗時間過長甚至實驗失敗等問題。

例如，專題二——物質(zhì)性質(zhì)的探究——課題1——鋁及其化合物的性質(zhì)——鋁表面氧化膜的實驗

又如，專題四——化學(xué)反應(yīng)條件的控制——課題2——催化劑對過氧化氫分解反應(yīng)速率的影響。

2.改驗證性實驗為探究性實驗，變結(jié)果教學(xué)為過程教學(xué)。當(dāng)代著名教育心理學(xué)家布魯納指出“知識乃是一個過程，不是結(jié)果”。因此，變結(jié)果教學(xué)為過程教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生主動探索問題的動機和思路，發(fā)揮思維的積極性。教師應(yīng)在教學(xué)中的重點、難點、疑點中選擇知識點，組織與指導(dǎo)學(xué)生獨立地探究知識結(jié)論。選擇的知識點的難易度要較為適合，處于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)，讓學(xué)生“跳一跳能摘到桃子”。新一輪的基礎(chǔ)教育課程改革也提出，要改變課程實施過于強調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機械訓(xùn)練的現(xiàn)狀，倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流和合作的能力。因此，為適應(yīng)新課程，教師必須注意轉(zhuǎn)變自己的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)探究能力。而現(xiàn)行的新教材中，雖然有許多實驗為探究性的，但是還有相當(dāng)部分的驗證性實驗。在實驗教學(xué)中，教師若能將驗證性實驗改為探究性實驗進行指導(dǎo)，可以有效地發(fā)揮學(xué)生的主體性，在探究過程中提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，實現(xiàn)實驗教學(xué)目標(biāo)。

例如，專題三——物質(zhì)的檢驗與鑒別——課題1——牙膏和火柴頭中某些成分的檢驗——檢驗火柴頭燃燒后是否有二氧化硫氣體生成。

3.強化實驗效果，提高實驗成功率。

演示實驗是教師在課堂教學(xué)中進行的表演示范實驗，它能給學(xué)生生動、鮮明而深刻的印象。教師成功而生動的演示實驗，是深受學(xué)生歡迎的實驗形式，是教師施展教學(xué)藝術(shù)的獨特方法。它能化抽象為具體，變枯燥為生動，把要研究的科學(xué)現(xiàn)象清楚地展示在學(xué)生面前。能引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考，激發(fā)他們的求知和探索自然科學(xué)規(guī)律的欲望。但在教學(xué)過程中，有些演示實驗并不成功，嚴(yán)重影響課堂效率，而教材、教參中又沒有說明。因此，我們對教材中的一些演示實驗的可行性進行研究，包括實驗儀器的改進，實驗方案的改進，實驗藥品的定量分析，以提高演示實驗的成功率。 例如，專題五——電化學(xué)問題研究——課題2——電解與電鍍中的鐵釘鍍鋅。

4.充分利用多媒體技術(shù)，不斷優(yōu)化科學(xué)實驗教學(xué)手段。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展變化，運用多媒體技術(shù)進行輔助教學(xué)正在逐步地普及。把現(xiàn)代教育技術(shù)中的多媒體技術(shù)應(yīng)用于科學(xué)實驗教學(xué)，不僅能克服各種實驗條件的限制，還能提高實驗現(xiàn)象的可見度，降低因科學(xué)實驗的不確定因素所造成的失誤，增強演示實驗的有效性，加強學(xué)生進行實驗操作時的規(guī)范性和正確性，為學(xué)生進行正確的實驗操作創(chuàng)造了有利條件，并極大地豐富了學(xué)生的科學(xué)實驗知識，最大限度地發(fā)揮科學(xué)實驗的作用，從而達(dá)到優(yōu)化化學(xué)實驗、提高教學(xué)質(zhì)量的目的。我們通過對現(xiàn)行蘇教版《實驗化學(xué)》教材的分析和研究，發(fā)現(xiàn)部分實驗由于客觀或主觀的原因，尚存在一些實驗現(xiàn)象在實際操作中難以發(fā)生，或者學(xué)生很難觀察到，有的即使不存在這種情況，但實驗會給師生帶來一定的傷害如危險、有毒甚至造成環(huán)境污染等。因此，采用計算機模擬實驗或播放相關(guān)的音像材料，就可以最大限度地彌補這些缺陷，把動畫清晰地展現(xiàn)在學(xué)生面前，而且可以營造出生動活潑的課堂氣氛，加深學(xué)生學(xué)習(xí)的印象，從而豐富和強化了實驗教學(xué)。例如，專題二——物質(zhì)性質(zhì)的探究——課題1——鋁及其化合物的性質(zhì)的實驗，可以播放拓展課題2-1“鋁熱反應(yīng)”的視頻；專題五——電化學(xué)問題研究——課題1——原電池實驗中在研究金屬的吸氧腐蝕時，可采用實物放大投影儀；專題五——電化學(xué)問題研究——課題1——原電池實驗，可以播放“水果原電池”的視頻。

5.改教師演示實驗為學(xué)生分組實驗，變客體學(xué)習(xí)為主體學(xué)習(xí)

蘇教版《實驗化學(xué)》教材中的演示實驗很多，這些實驗通過教師的演示，學(xué)生觀察、思考，能很好地突出課堂教學(xué)的重點，幫助學(xué)生理解掌握科學(xué)基礎(chǔ)知識。演示實驗因為是教師的操作，其操作的規(guī)范性、安全性、結(jié)果的準(zhǔn)確度都給學(xué)生一個很好的示范和影響，是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的一個必不可少的環(huán)節(jié)。

但事物沒有十全十美，演示實驗也有其不足之處。從培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的角度看，長期、大量地選用這種實驗?zāi)Ｊ浇虒W(xué)顯然是不妥當(dāng)?shù)?。通過老師的演示實驗雖然也能夠讓學(xué)生獲取知識，但往往比較被動，同時也不能顧及到每一個學(xué)生，特別是坐在后排的學(xué)生。

在課堂教學(xué)中，應(yīng)盡可能用學(xué)生分組實驗來展開教學(xué)，讓學(xué)生親自參與實驗，把實驗作為提出問題、探索問題和解決問題的重要途徑和手段，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的實驗興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的實驗?zāi)軇有?。讓學(xué)生參與實驗可以調(diào)動學(xué)生的積極性，讓每一位學(xué)生都有機會去感受實驗現(xiàn)象，促使他們?nèi)シe極地探索。根據(jù)學(xué)生對實驗好奇、感興趣的特點，盡量地利用學(xué)?，F(xiàn)有條件，改老師演示為學(xué)生分組實驗，在實驗中設(shè)疑、提問和討論由學(xué)生親自動手就有了真情實感，知識就易掌握了，并且也培養(yǎng)了學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?/p>

因此，在教學(xué)中，教師可適當(dāng)將部分演示實驗轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生分組實驗，以便更好地發(fā)揮實驗的重要作用。我們將演示實驗可改為學(xué)生分組實驗分為以下五類：（1）將可見度差的演示實驗轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生分組實驗；（2）實驗時間長需要教師提前完成部分實驗過程的演示實驗；（3）要求學(xué)生熟練掌握的實驗技能改為學(xué)生分組實驗；（4）改驗證性為探索性的學(xué)生分組實驗；（5）由簡單實驗轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生分組實驗。并相應(yīng)地進行了實踐，實現(xiàn)了預(yù)定的實驗?zāi)繕?biāo)。

例如，專題四——化學(xué)反應(yīng)條件的控制——課題2——催化劑對過氧化氫分解反應(yīng)速率的影響的實驗中，由于O₂的產(chǎn)生是不間斷的，要求學(xué)生在收集O₂的時候需要相互地配合，使實驗操作能力得到進一步的提升。從記錄時間的大小程度上，直接感知各催化劑的催化能力的強弱。

又如，專題五——電化學(xué)問題研究——課題1——原電池——原電池實驗，此實驗操作相對簡單，并且通過電燈的明暗程度，使學(xué)生從感官上直接認(rèn)識到各原電池放電效果的差別，更容易掌握知識。

蘇教版《實驗化學(xué)》中，實驗內(nèi)容的設(shè)計符合新課程的要求，突出以實驗探究為主的學(xué)習(xí)方式，明確把培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)的科學(xué)素養(yǎng)作為核心目標(biāo)。但高中新課程的改革步伐剛剛起步，在摸索的過程中，難免出現(xiàn)不合理的實驗設(shè)計方案，優(yōu)化實驗方案勢在必行，優(yōu)化實驗方案能進一步推動新課程的向前發(fā)展。

參考文獻：

[1]王祖浩.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書?實驗化學(xué)（選修)

[M].江蘇：江蘇教育出版社,2007.

[2]浙江省教育廳教研室.《實驗化學(xué)》教學(xué)指導(dǎo)意見.