新課程背景下三種特殊化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)

王良

（常州市北郊中學(xué)江蘇常州213002）

新課程背景下三種特殊化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)

王良

（常州市北郊中學(xué)江蘇常州213002）

化學(xué)教育工作者都知道：化學(xué)始于實(shí)驗(yàn)，歸于實(shí)踐，中學(xué)教學(xué)中亦是提倡“化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科”，在科技發(fā)展和新思維不斷碰撞的今天，實(shí)驗(yàn)教學(xué)依然在中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)中扮演著無(wú)可取代的作用——既是打好“雙基”的重要抓手，又是理論與實(shí)踐相結(jié)合的最重要環(huán)節(jié)之一。但“教無(wú)定則，學(xué)無(wú)定法”，創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念也許更能抓住問(wèn)題的本質(zhì)，敢于嘗試新的教學(xué)手段，走近課改精髓的人必定會(huì)在有限的課堂空間中提升教學(xué)的有效性。

一、情景實(shí)驗(yàn)

45分鐘的時(shí)間對(duì)于任何人來(lái)說(shuō)都是寶貴的，何況是對(duì)于求知欲極強(qiáng)的高中生。是什么能讓學(xué)生自主而專(zhuān)注？興趣是最激情的老師，生活是最親近的載體。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)來(lái)自于多年前科學(xué)實(shí)驗(yàn)室中忘我的科學(xué)家們充斥著化學(xué)品氣味的瓶瓶罐罐中，我們教師應(yīng)當(dāng)將實(shí)驗(yàn)拉回現(xiàn)實(shí)，設(shè)計(jì)問(wèn)題，改善生活，并讓學(xué)生感到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的卓有成效。

化學(xué)來(lái)源于生活的思想早已深入人心，既然與生活的聯(lián)系相當(dāng)緊密，很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)必定能解決或涉及部分生活中的實(shí)際問(wèn)題，真正能與我們的實(shí)際生活接軌。

在《化學(xué)反應(yīng)原理》——原電池的設(shè)計(jì)原理的教學(xué)中，教材中給出了“原電池的工作原理”和“根據(jù)原理設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的原電池”兩個(gè)教學(xué)重點(diǎn)，并在“活動(dòng)與探究”欄目中提出了將Fe+Cu2+=Fe2++Cu設(shè)計(jì)為原電池的學(xué)生活動(dòng)。實(shí)際教學(xué)情況中，由于學(xué)生在高一必修2《化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能》的學(xué)習(xí)中已經(jīng)對(duì)原電池基礎(chǔ)理論有了一定的了解，本課學(xué)習(xí)任務(wù)在知識(shí)體系方面相對(duì)輕松，為了讓本課減少形式性的理論知識(shí)回顧，將教材拉近生活，從生活中的實(shí)際情境出發(fā)建立課型，簡(jiǎn)要措施及流程如下：

1.自備各種水果及組成電池的基本材料，以水果電池的是否成功搭建提出問(wèn)題：構(gòu)成原電池的一般條件是什么？

2.再次組建銅鋅——稀硫酸原電池基本模型，思考：原電池的基本工作原理是什么？并以此基本工作原理指導(dǎo)后續(xù)對(duì)不同電池原理的分析和實(shí)踐應(yīng)用。

3.以汽車(chē)的新能源開(kāi)發(fā)尤其是電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā)與普及作為過(guò)渡，觸發(fā)學(xué)生對(duì)高性能電池及較復(fù)雜電池的學(xué)習(xí)興趣。

4.由理論再到實(shí)踐，立足解決簡(jiǎn)單的電池設(shè)計(jì)，提出問(wèn)題：動(dòng)手完成將反應(yīng)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+設(shè)計(jì)為原電池并分析其工作原理(各類(lèi)學(xué)?？筛鶕?jù)學(xué)生實(shí)際情況改變電池設(shè)計(jì)難度)。讓學(xué)生感受到電池設(shè)計(jì)成功的樂(lè)趣。

5.再次零距離接觸生活：找到汽車(chē)中的鉛蓄電池相關(guān)資料，從已知條件出發(fā)，獨(dú)立完成對(duì)鉛蓄電池工作原理的分析，即簡(jiǎn)單正負(fù)極電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)。(亦可用此引出后一節(jié)新課《化學(xué)電源》)

6.引入世博概念車(chē)“葉子”相關(guān)知識(shí)材料，引導(dǎo)學(xué)生課后開(kāi)展以新型電池的了解與使用為題的綜合實(shí)踐活動(dòng)，并給出拓展問(wèn)題的范圍。

情境性實(shí)驗(yàn)貫穿全課的生活場(chǎng)景仿佛如記敘文的敘事娓娓道來(lái)，課堂內(nèi)容和生活的緊密接觸讓學(xué)生時(shí)時(shí)能感受到興趣與認(rèn)識(shí)的共鳴，致力于在一種新的教學(xué)模式：提出問(wèn)題——分析原理——實(shí)踐應(yīng)用——解決問(wèn)題的過(guò)程中開(kāi)展自主學(xué)習(xí)，嘗試性地讓學(xué)生以手、腦并用，合作分工，理論指導(dǎo)實(shí)踐等形式達(dá)到知識(shí)回顧、模型建立、理解運(yùn)用，回歸生活的作用。而教師則完全從傳授者進(jìn)入引導(dǎo)者的角色，用學(xué)識(shí)和思考構(gòu)建一個(gè)屬于學(xué)生的生活情境課堂，有時(shí)甚至可以發(fā)現(xiàn)有可能利用于生活生產(chǎn)中的學(xué)生們的“金點(diǎn)子”，學(xué)生的收獲與樂(lè)趣完全不比教師少。

二、思維實(shí)驗(yàn)

在學(xué)生開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間段里我們可以看到他們專(zhuān)注的眼神和會(huì)心的笑容，這是每個(gè)化學(xué)教師值得自豪的事。但在一次實(shí)驗(yàn)之后我們是否可以反思一下：這次學(xué)生實(shí)驗(yàn)是否真的有必要呢？如果答案是否定的，那如何追求較高的教學(xué)效率，達(dá)到更好的教學(xué)效果呢？

蘇教版化學(xué)必修二中《化學(xué)反應(yīng)的限度》一節(jié)內(nèi)容中有以下學(xué)生實(shí)驗(yàn)：

活動(dòng)與探究：見(jiàn)必修二教材第30頁(yè)：FeCl3溶液和KⅠ溶液反應(yīng)程度的實(shí)驗(yàn)、銅與AgNO3溶液反應(yīng)程度的實(shí)驗(yàn)。

仔細(xì)分析學(xué)生對(duì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)背景了解程度，預(yù)先對(duì)學(xué)情作思考。實(shí)驗(yàn)一：銅與硝酸銀的反應(yīng)學(xué)生在初中已經(jīng)建立相關(guān)知識(shí)體系，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以預(yù)測(cè)得較為準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)二：氯化鐵溶液與碘化鉀的反應(yīng)，在高一學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)鐵的相關(guān)性質(zhì)及氧化還原反應(yīng)的理論知識(shí)，因此，對(duì)本反應(yīng)的結(jié)果同樣具備預(yù)測(cè)能力。如果在此時(shí)直接以書(shū)本所提供藥劑示意學(xué)生開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，那么本實(shí)驗(yàn)的收獲僅僅是表面現(xiàn)象的獲得與實(shí)驗(yàn)過(guò)程的簡(jiǎn)單感受?！热粚?shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)預(yù)知性較好，本實(shí)驗(yàn)可否改為演示實(shí)驗(yàn)或干脆直接帶過(guò)呢？

本實(shí)驗(yàn)的側(cè)重點(diǎn)還需回歸教學(xué)重點(diǎn)，回歸能力要求。實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是對(duì)可逆反應(yīng)的充分認(rèn)識(shí)，也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思維嚴(yán)密性的良好體現(xiàn)。既要避免驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)形式，又要防止過(guò)于發(fā)散的無(wú)目的探究，故將本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)放在學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的自主設(shè)計(jì)——在思維中完成實(shí)驗(yàn)方案的獨(dú)立設(shè)計(jì)。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：

1.讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的，未動(dòng)手，腦先行。即明確需要檢驗(yàn)反應(yīng)后的何種物質(zhì)來(lái)證明此反應(yīng)為可逆反應(yīng)。

2.實(shí)驗(yàn)藥品取用時(shí)如何保證結(jié)論的嚴(yán)密性？即對(duì)要使其充分反應(yīng)的物質(zhì)保持少量。

3.如何檢驗(yàn)反應(yīng)后所需證明的產(chǎn)物的存在，有無(wú)干擾現(xiàn)象？如何改進(jìn)？

4.綜合分析實(shí)驗(yàn)，按小組提出合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，并明確分工完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

對(duì)比直接動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案后動(dòng)手實(shí)驗(yàn)兩種不同的課堂實(shí)踐操作，后者可能所耗去的課堂時(shí)間更多，但卻能在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中改變被動(dòng)接受式的學(xué)習(xí)，促使學(xué)生思考科學(xué)探究的本質(zhì)，形成探索方案設(shè)計(jì)的一般流程，積累提高解決問(wèn)題的實(shí)踐能力，從而在科學(xué)新領(lǐng)域的開(kāi)拓中形成屬于自己的探索經(jīng)驗(yàn)。由此，一個(gè)“空想”的思維實(shí)驗(yàn)也許比流程化、形式化的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生得到的收獲更豐富。

三、發(fā)散實(shí)驗(yàn)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)自于教材，源于化學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)而系統(tǒng)的科學(xué)體系，但又作為一項(xiàng)具有開(kāi)拓性和探究性的實(shí)踐，常常能給我們帶來(lái)很多意外的驚喜。在課堂設(shè)計(jì)中如果教師能把握或預(yù)設(shè)一部分可能出現(xiàn)的“意外狀況”，不僅能大大提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)興趣，更是忠于科學(xué)事實(shí)，實(shí)現(xiàn)思維發(fā)散性訓(xùn)練的重要方法。當(dāng)然，也要求教師在進(jìn)行課堂內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮學(xué)情，為可能出現(xiàn)的“發(fā)散”進(jìn)行事前的準(zhǔn)備。

蘇教版化學(xué)必修一中《二氧化硫的性質(zhì)和作用》一課中，根據(jù)課堂重點(diǎn)需完成對(duì)二氧化硫酸性氧化物和對(duì)二氧化硫還原性的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)，教師可以利用預(yù)設(shè)性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)“發(fā)散”出后續(xù)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，因此可對(duì)本段教學(xué)處理如下：

1.從市場(chǎng)中用SO2處理過(guò)的食品(如很白的銀耳，色澤光鮮的枸杞等)其酸味著手，在給出的相關(guān)藥品中自選，證明SO2具有酸性氧化物的性質(zhì)。從知識(shí)的完整性上出發(fā)，提供給學(xué)生藥品：SO2(或SO2水溶液)，氧化鈣粉末，水，氫氧化鋇溶液，目標(biāo)依次為證明其能與堿性氧化物、水、堿溶液發(fā)生反應(yīng)。

2.初學(xué)此節(jié)時(shí)，學(xué)生對(duì)SO2能否與BaCl2的鹽溶液發(fā)生反應(yīng)概念模糊，而在空氣中放置的易被氧化為進(jìn)而形成硫酸鋇沉淀。此部分知識(shí)點(diǎn)又是對(duì)硫元素參與氧化還原反應(yīng)的后續(xù)知識(shí)學(xué)習(xí)，于是設(shè)計(jì)將氯化鋇也加入上述實(shí)驗(yàn)藥品，用可能形成的生成性問(wèn)題引發(fā)學(xué)生的后續(xù)探究，達(dá)到用“發(fā)散實(shí)驗(yàn)”體會(huì)知識(shí)體系的作用。

3.為驗(yàn)證SO2的還原性，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的“二次發(fā)散”，可在實(shí)驗(yàn)藥品中再加入氧化劑，驗(yàn)證推論的正確性，如加入雙氧水等，在知識(shí)體系及課堂環(huán)節(jié)中都起到承上啟下的作用。

4.發(fā)散實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)需精心考慮學(xué)生知識(shí)體系，課堂可能出現(xiàn)的探究方向，在學(xué)生有分析困難時(shí)給出適當(dāng)?shù)奶崾?，靈活把握課堂內(nèi)容起承轉(zhuǎn)接，均需教師的精心設(shè)計(jì)。如本例中學(xué)生對(duì)SO2與BaCl2溶液發(fā)生反應(yīng)后產(chǎn)生的沉淀可能會(huì)分析為BaSO3，但知識(shí)點(diǎn)中尚未有過(guò)涉及，教師應(yīng)及時(shí)給出信息提示：與Ba2+反應(yīng)產(chǎn)生沉淀且沉淀能溶于鹽酸，并在藥品中加入檢驗(yàn)試劑稀鹽酸。

發(fā)散實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求教師有全局性的考慮，一旦設(shè)計(jì)成形，教學(xué)過(guò)程流暢而極具彈性，學(xué)生學(xué)習(xí)也更易形成知識(shí)體系，其在課堂中的主體地位便鞏固確立，教師的臨場(chǎng)應(yīng)變及引導(dǎo)能力也將大幅提升，甚至將發(fā)散性的思維延續(xù)到課堂外、生活中……

實(shí)驗(yàn)是增進(jìn)學(xué)生化學(xué)認(rèn)識(shí)的感性工具，但對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，課堂實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)則是化學(xué)教學(xué)的靈魂，當(dāng)我們手握這樣的有力工具，思索如何把它放到最有價(jià)值的地方是我們最應(yīng)該精心準(zhǔn)備的。

1008-0546（2011）02-0069-02

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.02.033