高中化學(xué)實驗創(chuàng)新教學(xué)初探

　　摘 要： 新課程改革背景下，化學(xué)實驗的地位越來越突出，我們必須重視高中化學(xué)實驗教學(xué)的創(chuàng)新。教學(xué)中要以趣味化學(xué)實驗激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；通過探究性實驗培養(yǎng)學(xué)生的探究能力；開展實驗設(shè)計，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識；拓展化學(xué)課外實驗，提高學(xué)生解決問題的能力。
　　關(guān)鍵詞： 高中化學(xué) 實驗教學(xué) 創(chuàng)新
　　化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。新課改對化學(xué)實驗教學(xué)提出了許多要求，其中最重要的是:（1）了解化學(xué)實驗是科學(xué)探究過程的一種重要方法；（2）能根據(jù)實驗試題要求，設(shè)計、評價或改進(jìn)實驗方案；（3）注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，要求考核初步實踐化學(xué)實驗探究的一般過程，掌握化學(xué)實驗的基本方法與技能。正如著名化學(xué)家戴安邦所說：“化學(xué)實驗教學(xué)是全面實施化學(xué)教育的一種最有效的形式?！被瘜W(xué)實驗不僅是化學(xué)教學(xué)的重點，而且一直是高考重點和難點。因此，我們必須重視高中創(chuàng)新化學(xué)實驗教學(xué)，重視興趣的激發(fā)，努力培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、創(chuàng)新意識和解決問題的能力。下面，筆者結(jié)合多年的教學(xué)實踐，談?wù)劯咧谢瘜W(xué)實驗教學(xué)的做法和體會。
　　一、以趣味化學(xué)實驗為開頭，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
　　興趣是學(xué)生萌生創(chuàng)新意識和展開創(chuàng)新思維最原始、最直接、最強勁的動力。在這種動力的推動下，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情會被激發(fā)。所以，在課堂的前十分鐘，我不是急于講課本的內(nèi)容，而是演示一些跟本堂課知識有關(guān)的化學(xué)實驗。如：講到三價鐵離子的性質(zhì)時，為了引起學(xué)生的興趣，我表演了“仙姑驅(qū)鬼”，即用一蘿卜雕刻成鬼怪狀，預(yù)先放在KSCN溶液中浸泡，表演時再用一蘸有FeCl3溶液的小刀砍向鬼怪狀的雕刻物，即刻可看見血紅色的液體流出。通過這樣一個趣味化學(xué)實驗，學(xué)生對于Fe3+的檢驗方法就非常熟悉了。因此，以趣味化學(xué)實驗為開頭的教學(xué)，不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和探索化學(xué)奧秘的欲望，而且為化學(xué)實驗創(chuàng)新教學(xué)創(chuàng)造了前提條件。
　　二、以探究性實驗為過程，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力
　　現(xiàn)行教材中的演示實驗大多數(shù)為驗證性實驗，學(xué)生往往處于一種被動接受的狀態(tài)，不利于學(xué)生思維的培養(yǎng)，若將其改為探究性實驗，效果會更好。探究性的化學(xué)實驗教學(xué)其實是一種以學(xué)生為主體，教師為指導(dǎo)的探究性活動。在活動過程中，學(xué)生模仿科學(xué)家獲取知識的思維方式，即通過教師提供一定的知識背景，發(fā)現(xiàn)問題，提出猜想與假設(shè)，并通過設(shè)計實驗方案，探究實驗，查資料等方式對自己提出的猜想與假設(shè)進(jìn)行論證，從而獲取知識。這樣，學(xué)生不僅能建構(gòu)自己的知識體系，形成化學(xué)科學(xué)觀念，而且能提高自身獲取知識的能力，掌握解決問題的方法。同時充分調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。因此，我們應(yīng)當(dāng)積極開展以化學(xué)實驗為基礎(chǔ)的探究式教學(xué)。
　　案例一：探究鐵及其化合物的氧化性和還原性
　?。蹌?chuàng)設(shè)情境］利用視頻播放：自然界中鐵的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，以及生產(chǎn)、生活中鋼鐵的腐蝕及防護。這樣能引起學(xué)生探究鐵及其化合物的氧化性和還原性的興趣。
　?。郯l(fā)現(xiàn)問題］鐵為什么會生銹？再鐵單質(zhì)和鐵的化合物中，哪些具有氧化性，哪些具有還原性？哪些既有還原性又有氧化性？
　?。壑R儲備］教師提供以下兩個背景，學(xué)生可以閱讀這些資料，并且獲取相關(guān)的有用的信息。
　　1.如何證明物質(zhì)具有氧化性或還原性?如果你預(yù)測某物質(zhì)具有氧化性（或還原性），就應(yīng)該尋找具有還原性（或氧化性）的另一物質(zhì)，通過實驗證實兩者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
　　2.以Fe?葑Fe2+?葑Fe3+價態(tài)線讓學(xué)生分析這些物質(zhì)的性質(zhì)。
　?。厶岢黾僭O(shè)］
　　1.只具有氧化性的物質(zhì)：FeCl3溶液。
　　2.只具有還原性的物質(zhì)：Fe。
　　3.既有還原性又有氧化性的物質(zhì)：FeCl2溶液。
　?。蹖嶒灧桨福萁處熖峁嶒炘噭?，學(xué)生進(jìn)行分組討論，由組長匯報實驗方案，最后教師給予適當(dāng)點評，最終定下比較科學(xué)、合理、簡單易行的實驗方案（即表一）。
　　實驗試劑：鐵粉、稀硫酸、氯化鐵溶液、氯化亞鐵溶液、氯水、稀硝酸、銅片、鋅片、硫氰化鉀溶液。
　　實驗方案設(shè)計不僅能調(diào)動學(xué)生的能動性，還能培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力，提高化學(xué)科學(xué)修養(yǎng)。這樣能讓每個學(xué)生都積極參與，人人都有事做，使學(xué)生的積極性被充分調(diào)動起來。
　　［分組實驗］學(xué)生通過分組做實驗如實記錄實驗現(xiàn)象，并得出結(jié)論（表二）。
　?。蹖嶒灲Y(jié)論］FeCl3溶液只有氧化性，F(xiàn)eCl2溶液具有還原性又有氧化性，F(xiàn)e只有還原性（即低價還，高價氧，中間價態(tài)兩頭轉(zhuǎn)）。
　　三、以實驗設(shè)計為載體，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識
　　實驗設(shè)計是一個動手動腦并可培養(yǎng)學(xué)生各方面能力的過程。讓學(xué)生自己思考設(shè)計實驗，既可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新能力，又可以使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到發(fā)展。我們在組織學(xué)生開展實驗設(shè)計時，可引導(dǎo)學(xué)生閱讀相關(guān)化學(xué)知識，查找一些實驗原理、藥品、儀器和實驗裝置的改進(jìn)等，然后提出針對性的、分層次的問題，讓學(xué)生嘗試自主設(shè)計實驗，動手做實驗。
　　案例二：Fe（OH）2制備方法的探究
　　學(xué)生分組進(jìn)行討論，各組匯報自己的方案，方案如下：
　　方案1：如圖一將盛有NaOH溶液的膠頭滴管直接插入試管里FeCl2溶液的下面，慢慢擠出NaOH溶液。觀察現(xiàn)象。
　　方案2：如圖二在試管中先加入新制的FeCl2溶液，再加入一定量的植物油或汽油液封，然后將膠頭滴管插入液面下，逐滴滴入事先煮沸過的NaOH溶液。
　　方案3：如圖三，（1）在試管Ⅰ里先加入鐵粉，稀硫酸。（2）在試管Ⅱ里加入NaOH溶液。先打開止水夾，待氣體連續(xù)冒出時關(guān)閉止水夾。
　　［分組實驗］教師事先準(zhǔn)備好實驗試劑，材料。學(xué)生分組進(jìn)行實驗，并認(rèn)真記錄實驗現(xiàn)象。
　　方案1：立即見到灰綠色沉淀，過一段時間后變成紅褐色沉淀。
　　方案2：滴入后還是立即見到灰綠色沉淀，過一段時間后變成紅褐色沉淀。
　　方案3：產(chǎn)生白色沉淀，且能保持較長時間。
　?。蹖嶒灲Y(jié)論］制備Fe（OH）2一定要隔絕空氣，方案3效果較好。經(jīng)過學(xué)生動手動腦，創(chuàng)新改進(jìn)，深入探究，既激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，獲得情感體驗，調(diào)到了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生創(chuàng)新思維的能力，達(dá)到事半功倍的效果。
　　四、以化學(xué)課外活動為輔助，提高學(xué)生解決實際問題的能力
　　新課程理念下的化學(xué)教學(xué)更注重知識與生活的整合，加強課內(nèi)知識與社會生活、科技發(fā)展相聯(lián)系，重視學(xué)生已有的生活經(jīng)驗和形成過程的體驗，更加貼近社會、貼近生活。因此，中學(xué)化學(xué)老師要善于從日常社會生活中的現(xiàn)象，對有關(guān)知識內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)延伸，而化學(xué)實驗可以探究生活、社會中的化學(xué)問題，解釋、解決日常生活中的實際問題，拓展化學(xué)實驗的功能，提高學(xué)生解決問題的能力。
　　例如：制作“水果電池”
　　設(shè)計實驗方案：（1）學(xué)生選擇實驗材料，材料應(yīng)從生活中選取，且要實用、環(huán)保、實惠、易獲得。如找到廢棄干電池的碳棒，鐵釘，導(dǎo)線，小燈泡，蘋果（或檸檬）。（2）組成原電池。（3）通過小燈泡，測量不同水果在相同條件下所產(chǎn)生的電流，并做好記錄，得出論證。
　　例如：高一講到蛋白質(zhì)的性質(zhì)——鹽析和變性，有些同學(xué)對兩個概念會混淆。為了突出這兩個重點，我鼓勵學(xué)生利用身邊最常見的物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)實驗。實驗前學(xué)生已經(jīng)掌握了一些基本概念。如鹽析：往蛋白質(zhì)溶液中加入某些濃的輕金屬鹽或銨鹽，可使蛋白質(zhì)的溶解度降低而析出。鹽析是物理變化的，加水又可重新溶解。變性：蛋白質(zhì)在加熱，酸、堿、重金屬鹽和紫外線等作用下，會使蛋白質(zhì)發(fā)生凝聚，失去生理活性。變性是不可逆的，是化學(xué)變化。
　　設(shè)計實驗方案：（1）向蛋清溶液加入幾滴飽和的氯化鈉溶液，觀察現(xiàn)象，再加水，觀察現(xiàn)象。（2）給雞蛋清溶液加熱，觀察現(xiàn)象，再加水，觀察現(xiàn)象。
　　總之，通過化學(xué)實驗創(chuàng)新教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是其他學(xué)習(xí)方法不可替代的?；瘜W(xué)實驗教學(xué)要有意識地引導(dǎo)學(xué)生積極參與到探究活動中來。探究可以讓學(xué)生大膽地進(jìn)行猜想和假設(shè)，發(fā)表見解，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，體會到從“學(xué)會”到“會學(xué)”的樂趣，真正感受到探究的艱辛，同時充分調(diào)動積極性，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，切實提高實驗?zāi)芰涂茖W(xué)素養(yǎng)。
　　參考文獻(xiàn)：
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