化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“課內(nèi)”與“課外”

韓欣亭 桑桂玲

教育要返璞歸真，理論應(yīng)付諸實(shí)踐?；瘜W(xué)是重要的自然科學(xué)之一，化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為人類化學(xué)知識進(jìn)步的源泉，在社會生活中有著廣闊的用武之地。為了扭轉(zhuǎn)目前化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“重建實(shí)驗(yàn)室、輕教學(xué)應(yīng)用”的局面，筆者經(jīng)過多年實(shí)踐探究，總結(jié)出一套有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法——既要抓“課內(nèi)”，又要抓“課外”。抓“課內(nèi)”，就是在課堂上最大限度發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的自然觀和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生探究創(chuàng)新的能力。抓“課外”，即結(jié)合學(xué)生的心理特點(diǎn)，抓住學(xué)生的表現(xiàn)欲和求知欲，組建化學(xué)社團(tuán)，體驗(yàn)“人人當(dāng)小科學(xué)家”的成功感。同時(shí)，結(jié)合本地區(qū)得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢，就地取材，使化學(xué)實(shí)驗(yàn)聯(lián)系實(shí)際，詮釋生活，應(yīng)用生產(chǎn)，走向社會。

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“課內(nèi)”

1. 抓好教材實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

新課標(biāo)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究技能的要求大大提高，要求學(xué)生不僅要學(xué)會觀察、思考，還要會動手做實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)課上，筆者要求學(xué)生充分利用各種實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，選擇儀器，收集數(shù)據(jù)，總結(jié)規(guī)律，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，讓學(xué)生盡可能自主探究、合作學(xué)習(xí)。通過實(shí)驗(yàn)和探究，極大發(fā)展學(xué)生思維的敏捷性、靈活性、深刻性和獨(dú)創(chuàng)性，培養(yǎng)學(xué)生探究創(chuàng)新的能力和動手操作的能力。只有動手做好教材實(shí)驗(yàn)，才能吃透實(shí)驗(yàn)本身的價(jià)值與意義，才能為進(jìn)一步探究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

例如，通過實(shí)驗(yàn)（鈉與水的反應(yīng)），探究鈉的性質(zhì)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“觀察環(huán)節(jié)”，教師可讓學(xué)生們按照“實(shí)驗(yàn)前——實(shí)驗(yàn)中——實(shí)驗(yàn)后”的順序，邊操作，邊觀察。同時(shí)，還要求學(xué)生積極思考若干小問題。具體而言：實(shí)驗(yàn)前，要求學(xué)生觀察金屬鈉的保存及取用；實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生仔細(xì)觀察看到的、聽到的、預(yù)知的和意外的現(xiàn)象；實(shí)驗(yàn)后，要求學(xué)生得出結(jié)論，并提問：“剩余的鈉怎么處理？儀器、廢液怎么辦？”就這樣，通過切身的觀察和具體的思考，把知識升華到嶄新的高度。

又如，在教學(xué)“鐵的化合物” 這一內(nèi)容時(shí)，教師可事先用硫氰化鉀（KSCN）溶液在紙上寫下“奇跡”二字，晾干后，再在紙上噴灑氯化鐵（FeCl3）溶液，紙上本來看不見的“奇跡”二字便立刻以鮮艷的紅色顯現(xiàn)出來！這樣一來，既激發(fā)學(xué)生做化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，又培養(yǎng)學(xué)生對“細(xì)微現(xiàn)象”的觀察能力。

2. 改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

在日常的教學(xué)教研活動中，大多數(shù)教師往往側(cè)重研究教材重點(diǎn)內(nèi)容與教法、學(xué)法等方面，對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)則常常依據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和教材、教參的描述展開，忽視了對中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)一步探究。多年來，筆者積極投身化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，最大限度挖掘有效的化學(xué)實(shí)驗(yàn)資源，充分利用實(shí)驗(yàn)課這一有利契機(jī)，和學(xué)生們一起到化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行觀察、探究，把化學(xué)實(shí)驗(yàn)室做為師生的第二課堂。簡言之，有這樣的步驟：實(shí)驗(yàn)前先確立具體的實(shí)驗(yàn)題材，讓學(xué)生通過自身實(shí)踐領(lǐng)悟科學(xué)的奧秘，避免空洞的說教；在實(shí)驗(yàn)之后，和學(xué)生們對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究、改進(jìn)和創(chuàng)新。這對學(xué)生來說既是鞏固學(xué)習(xí)的過程，又是創(chuàng)新提高的過程。

例如，在描述“硫粉與鐵粉的反應(yīng)”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，教材標(biāo)明“把研細(xì)的硫粉和鐵粉按照一定比例（鐵粉稍過量）混合均勻”。其實(shí)，在硫粉稍過量時(shí)，實(shí)驗(yàn)的成功率較高，但會出現(xiàn)火焰并導(dǎo)致大量二氧化硫氣體產(chǎn)生，污染空氣。那么，如何控制硫粉的用量，保證不出現(xiàn)火焰現(xiàn)象，又提高演示實(shí)驗(yàn)的成功率和可見度呢？教師可安排兩個(gè)小組的學(xué)生對上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大膽創(chuàng)新，取相同匙數(shù)的硫粉和鐵粉分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后取得比較理想的實(shí)驗(yàn)效果。就這樣，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)，不僅樹立了創(chuàng)新意識，更增強(qiáng)了創(chuàng)新能力。

3. 升華化學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力

高中教材中化學(xué)實(shí)驗(yàn)很多，讓學(xué)生獨(dú)立完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)難度較大。為此，教師可采用這樣的做法：成立合作探究小組，成員由3至5人組成，由組長帶領(lǐng)，共同完成實(shí)驗(yàn)。這種方法能有效激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，同時(shí)易于解決實(shí)驗(yàn)的難題和漏洞。

例如在進(jìn)行銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，若按照教材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)際操作過程中會存在兩個(gè)不足：一是銅片浸在濃硝酸中不能控制反應(yīng)的速率；二是實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體較多，浪費(fèi)藥品，反應(yīng)后吸收不充分，會造成污染。為了啟發(fā)學(xué)生，發(fā)揮“自主探究、合作學(xué)習(xí)小組”的集體智慧，教師可對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行全方位改進(jìn)。具體來說，有八個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟。一是在試管中裝入少量濃硝酸，將適合大小的膠塞切去一半，使其變薄，再穿上較粗的銅絲，然后套在試管上。二是將銅絲向下插入濃硝酸中，反應(yīng)劇烈進(jìn)行，產(chǎn)生大量紅棕色氣體，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色又迅速變?yōu)榫G色。三是看到現(xiàn)象后迅速向上拉起銅絲，脫離硝酸，這時(shí)反應(yīng)停止。四是用注射器吸取一定量的水通過膠塞注入試管，使硝酸變稀，振蕩試管可看到，溶液變藍(lán)，紅棕色氣體消失。五是再次將銅絲插入硝酸中，產(chǎn)生劇烈反應(yīng)，銅片表面產(chǎn)生大量氣泡，但試管內(nèi)未出現(xiàn)紅棕色氣體。六是再次拉起銅絲，使反應(yīng)停止。七是用注射器向試管內(nèi)注入空氣，可看到試管內(nèi)氣體迅速變?yōu)榧t棕色。八是用注射器吸取氫氧化鈉溶液注入試管，振蕩，紅棕色氣體消失。

的確，改進(jìn)后的裝置有兩個(gè)特點(diǎn)。第一，改進(jìn)后的裝置全封閉、無污染，安全可靠，簡便易行，用量節(jié)省，高效快捷。第二，改進(jìn)后的裝置可隨時(shí)控制反應(yīng)的進(jìn)行，濃、稀硝酸輪番與銅絲反應(yīng)，對比明顯，效果顯著。此外，對有毒產(chǎn)物的妥善處理方式的思考，有利于培養(yǎng)學(xué)生“綠色化學(xué)”的意識。如此“自主探究、合作學(xué)習(xí)”，有效培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神，激發(fā)了學(xué)生的探究能力，開拓了學(xué)生的創(chuàng)新思維，是一種行之有效的實(shí)驗(yàn)策略。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“課外”

1. 組建化學(xué)社團(tuán)，培養(yǎng)“小小科學(xué)家”

兩年前，筆者嘗試讓學(xué)生在課外成立化學(xué)社團(tuán)?；瘜W(xué)社團(tuán)的成立，極大激發(fā)了學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的熱情?；瘜W(xué)社團(tuán)有目的、有計(jì)劃、有組織地開展一系列活動，不僅豐富學(xué)生的課余文化生活，開闊學(xué)生視野，還增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的參與意識和組織能力，為化學(xué)愛好者之間的交流和學(xué)習(xí)提供更為廣闊的平臺和空間。

兩年來，學(xué)生在課外成立的化學(xué)社團(tuán)可謂碩果累累，大致可歸結(jié)為八方面。一是學(xué)生撰寫了多篇實(shí)驗(yàn)報(bào)告、筆記、心得、總結(jié)和感悟，并相繼在刊物上發(fā)表。二是組織了趣味化學(xué)“精彩瞬間”攝影展。三是組織趣味化學(xué)“探究實(shí)驗(yàn)”成果展，有多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)成果得到教科研機(jī)構(gòu)的充分肯定。四是趣味化學(xué)“異想天開”設(shè)計(jì)展，讓社團(tuán)成員發(fā)揮想象，大膽設(shè)計(jì)，勇于創(chuàng)新。五是開展趣味化學(xué)“知識競賽”。六是開展趣味化學(xué)“百家爭鳴”辯論賽。七是舉行“化學(xué)與哲學(xué)”專題講座。八是宣傳并實(shí)踐“垃圾的回收利用”。

另外，筆者還經(jīng)常鼓勵(lì)化學(xué)社團(tuán)參與各種“家庭小制作”，挑選出較好的作品在實(shí)驗(yàn)室設(shè)立專柜保管、展示。例如：雞蛋殼雕花、水果原電池、簡易滅火器、分子模型、酸堿指示劑（利用生活材料自制）等。

實(shí)踐證明，化學(xué)社團(tuán)開展的各項(xiàng)活動既有效開拓了學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，又讓學(xué)生在趣味中走進(jìn)化學(xué)，使其動手能力大大提升。

2. 拓展化學(xué)實(shí)驗(yàn)，理論聯(lián)系實(shí)際

化學(xué)的最大特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)性和實(shí)踐性?；瘜W(xué)物質(zhì)、化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)變化充斥在日常生活中。為此，筆者充分利用雙休日、課外活動、節(jié)假日等時(shí)間開放學(xué)校實(shí)驗(yàn)室，組織學(xué)生以小組為單位自行開展各種實(shí)驗(yàn)。從貼近生活、貼近社會的原則出發(fā)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一些嶄新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)形式，解決學(xué)生在學(xué)習(xí)或生活中的疑惑，讓小組合作實(shí)驗(yàn)走出教材，走向生活，走向社會。

具體來講，學(xué)生們落實(shí)了三類實(shí)踐活動。一是“生活化學(xué)實(shí)驗(yàn)”系列。它包括：香煙煙霧中毒物的測定、溫室效應(yīng)模擬實(shí)驗(yàn)、白酒中甲醇的鑒定等。二是“印象實(shí)驗(yàn)”系列。它包括：酒精燃料塊制作實(shí)驗(yàn)、當(dāng)?shù)厮Y源污染情況、土壤酸堿度測定、當(dāng)?shù)赜晁甈H值的測定等。三是“家庭小實(shí)驗(yàn)”系列。它包括：食鹽中碘含量的測定、衣物上各種污物的去除、羊毛織物和化學(xué)纖維織物的區(qū)分等。通過這些實(shí)踐活動，使學(xué)生懂得如何讓化學(xué)知識服務(wù)于家庭、服務(wù)于社會，鍛煉了學(xué)生的合作、參與意識，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐、創(chuàng)新能力，最終讓學(xué)生逐漸形成科學(xué)的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。

化學(xué)是一門具有很強(qiáng)應(yīng)用性的基礎(chǔ)學(xué)科，豐富多彩的化學(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)生的探究活動提供了廣闊的空間?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要師生立足課內(nèi)，放眼課外，充分發(fā)掘可用資源，真正培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的化學(xué)精神和化學(xué)素養(yǎng)。

（作者單位：1.山東省壽光中學(xué) 2.山東省壽光現(xiàn)代中學(xué)）

（責(zé)任編輯：萬馳 梁金）