加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提升科學(xué)素養(yǎng)

周德祥+厲業(yè)余

高中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)提出，以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨，并從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度建立新的化學(xué)課程目標(biāo)體系；倡導(dǎo)以科學(xué)探究為主的多樣化的學(xué)習(xí)方式；重視學(xué)生的親身經(jīng)歷和體驗(yàn)；強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)生動(dòng)而有意義的學(xué)習(xí)情境.化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，教師要充分利用實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供創(chuàng)新活動(dòng)的機(jī)會(huì).人類(lèi)的進(jìn)步離不開(kāi)發(fā)明創(chuàng)造，而許多發(fā)明創(chuàng)造都是在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的，通過(guò)實(shí)驗(yàn)尤其是讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)，可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力，不斷提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).

一、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣

新奇有趣的實(shí)驗(yàn)，能激起學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣.在教學(xué)中，教師可將部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)成為學(xué)生探究知識(shí)、研究問(wèn)題的一種手段，增強(qiáng)學(xué)生的好奇心，誘發(fā)他們積極去探索，尋求合理的知識(shí)去解釋.在操作中，一般按下列程序進(jìn)行：實(shí)驗(yàn)→質(zhì)疑→探究→發(fā)現(xiàn)→拓展.

例如，“制備Al（OH）3”實(shí)驗(yàn).（1）實(shí)驗(yàn)：在Al2（SO4）3溶液中滴入NH3·H2O 溶液，在Al2（SO4）3溶液中滴入 NaOH溶液；（2）質(zhì)疑：現(xiàn)象有什么不同？（3）探究：為什么產(chǎn)生不同的現(xiàn)象？哪種方案更好？（4）發(fā)現(xiàn)：學(xué)生討論、分析、總結(jié)得出答案.（5）拓展：在NaOH溶液中不斷滴入Al2（SO4）3溶液和在Al2（SO4）3溶液中不斷滴入NaOH溶液，現(xiàn)象相同嗎？為什么？如何制備最大質(zhì)量的Al（OH）3？再比較明礬晶體KAl（SO4）2·12H2O與Ba（OH）2反應(yīng)的異同點(diǎn)，指出當(dāng)兩者的量是什么關(guān)系時(shí)，沉淀的質(zhì)量和物質(zhì)的量分別得到最大值？

二、開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

探究性實(shí)驗(yàn)有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和發(fā)展他們的思維能力，這種實(shí)驗(yàn)完全排除了實(shí)驗(yàn)結(jié)論的已知性，可以模擬科學(xué)研究的過(guò)程，從而更能促進(jìn)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的相關(guān)問(wèn)題，培養(yǎng)他們的思維能力.

例如，復(fù)習(xí)“鎂與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn).（1）光亮的鎂條放入滴有酚酞溶液的蒸餾水中，鎂條表面出現(xiàn)極微弱的小氣泡，片刻鎂條表面及其附近溶液顯淡紅色，此時(shí)氣泡幾乎停止.表明常溫時(shí)，鎂與水能微弱反應(yīng)生成Mg（OH）2.（2）加入CH3COONH4晶體，振蕩使其溶解，鎂條表面明顯又連續(xù)產(chǎn)生小汽泡.引導(dǎo)學(xué)生思考：①M(fèi)g在H2O中，開(kāi)始有極微量的小氣泡，但片刻就幾乎停止，為什么？（類(lèi)以塊狀石灰石與稀硫酸的反應(yīng)）.②加CH3COONH4后，氣泡明顯又連續(xù)發(fā)生，為什么？此時(shí)，教師應(yīng)把學(xué)生的思維引導(dǎo)到“什么因素能使附在鎂條表面、難溶的Mg（OH）2溶解”的軌道上來(lái).Mg（OH）2存在著溶解、電離平衡：Mg（OH）2 =Mg2++2OH— .此實(shí)驗(yàn)中加入CH3COONH4后，是什么因素使c（OH—）降低，最后可得出NH4+跟OH—結(jié)合成NH3·H2O而使Mg（OH）2溶解.再讓學(xué)生思考：其他銨鹽是否具有同樣的作用？在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)一系列的觀察與思考，學(xué)生探索新知識(shí)的熱情已被激發(fā)，學(xué)生思維的火花發(fā)生碰撞，思維能力在碰撞過(guò)程中得到提升.

三、開(kāi)辟第二課堂，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力

1.開(kāi)設(shè)化學(xué)興趣小組活動(dòng).通過(guò)表演“噴字”、“小木炭跳舞”、“液體里的星光”、“雪條燃燒”、“燒不壞的手帕”等趣味橫生的節(jié)目，可把學(xué)生帶到美妙的化學(xué)世界中.

2.舉行科幻創(chuàng)作活動(dòng).可以以“沒(méi)有碳的世界”、“假如空氣中只有CO2”、“未來(lái)的化學(xué)世界”等為題，發(fā)揮學(xué)生的想象力，激發(fā)起學(xué)生奇異的聯(lián)想和不尋常的構(gòu)想.

3.開(kāi)展社會(huì)實(shí)踐活動(dòng).如，測(cè)量土壤的酸堿性；模擬檢測(cè)司機(jī)是否酒后駕車(chē)；中草藥成分的測(cè)定；等等.

4.開(kāi)展家庭小實(shí)驗(yàn).在條件允許下，家庭小實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易行.這些實(shí)驗(yàn)使學(xué)生既動(dòng)手又動(dòng)腦，既能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，又能使學(xué)生鞏固復(fù)習(xí)課堂所學(xué)知識(shí).

四、自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力

通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮碜孕性O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立完成有關(guān)實(shí)驗(yàn)，可以有效地培養(yǎng)和鍛煉他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，并在具體操作過(guò)程中，使他們的創(chuàng)造性思維得到發(fā)展.

例如，選用下列部分儀器，裝配成一個(gè)簡(jiǎn)易的、能隨開(kāi)隨用、隨關(guān)隨停的CO2氣體發(fā)生裝置.（a）鐵架臺(tái)，（b）試管，（c）帶橡皮塞的導(dǎo)氣管（導(dǎo)管帶有夾子），（d）燒杯，（e）干燥管，（f）酒精燈，（g）長(zhǎng)頸漏，（h）燒瓶.本題實(shí)際上要求學(xué)生根據(jù)啟普發(fā)生器原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，可用干燥管代替球形漏斗，燒杯代替容器，再與（a）（c）組裝成CO2發(fā)生裝置.

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)將實(shí)驗(yàn)知識(shí)、方法、操作有機(jī)統(tǒng)一起來(lái)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使他們始終處于不斷探索的情境中，主動(dòng)實(shí)驗(yàn)、仔細(xì)觀察、積極思考，這樣才能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力.

總之，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的主要方式，是化學(xué)教學(xué)中發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力的重要途徑，對(duì)于提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，具有其他教學(xué)手段無(wú)法代替的重要作用.教師要更新教育理念，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)綜合能力、提升科學(xué)素養(yǎng).