高中化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)的實(shí)施與價(jià)值

曹春梅

對(duì)于高中學(xué)生而言，學(xué)習(xí)化學(xué)的過程不僅在于知識(shí)的獲取，更重要是科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。這些科學(xué)素養(yǎng)包括：觀察能力、概括能力、探究能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和操作的能力、解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案的能力、創(chuàng)新拓展的能力等等。在教學(xué)過程中化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以分為教師演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)和課外實(shí)驗(yàn)。隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的不斷推進(jìn)，教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)在大多數(shù)學(xué)校都開展良好，也具有一定的教學(xué)意義。但是對(duì)于如何實(shí)施課外實(shí)驗(yàn)而言，是目前大多數(shù)高中化學(xué)教師忽略的一部分。有些教師反映，不是不重視課外實(shí)驗(yàn)，客觀上高考?jí)毫Φ拇嬖诤椭饔^上學(xué)生的精力不夠讓實(shí)施具有一定的難度。隨著校本課程的進(jìn)一步開發(fā)，很多學(xué)校也開始對(duì)課外實(shí)驗(yàn)的教學(xué)進(jìn)行一定的改進(jìn)。

對(duì)于化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展和實(shí)施，是對(duì)化學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容深入探究的過程，可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)獲得檢驗(yàn)真理的幸福感，學(xué)習(xí)興趣得到提高。

一、課外化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展方式

1.課前的預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)

開展新課教學(xué)之前，教師可以根據(jù)下一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容， 安排一些步驟簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯的預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)。

例如，利用超市可以購買的“84消毒液”滴到花瓣或者有色紙條上，觀察顏色的變化。在學(xué)習(xí)“鋁及其化合物的性質(zhì)”時(shí)，尋找日常生活中常見的鋁制品。學(xué)習(xí)“油脂的水解”前，讓學(xué)生通過家里的植物油、動(dòng)物油與洗潔精的反應(yīng)現(xiàn)象初步形成化學(xué)反應(yīng)的概念。甚至課前利用網(wǎng)絡(luò)信息，查閱具體物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)視頻。

再如，“苯的結(jié)構(gòu)”教學(xué)前，可以告知學(xué)生苯的分子式為C6H6。學(xué)生在已有有機(jī)知識(shí)的基礎(chǔ)上，利用碳成鍵和氫成鍵的特點(diǎn)，搭建苯分子的球棍模型。學(xué)生會(huì)創(chuàng)造出各種構(gòu)型，有立體的有平面的?；瘜W(xué)物質(zhì)由結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，之后苯的課堂性質(zhì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證苯的構(gòu)型。

與以往的傳統(tǒng)預(yù)習(xí)工作不同，學(xué)生不再通過直接瀏覽課本預(yù)習(xí)，而是開展一系列自身可以進(jìn)行的課前活動(dòng)獲取知識(shí)。在這個(gè)過程中無論是獲知還是生疑，都是學(xué)生自主探究的過程。在進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)之后，學(xué)生更愿意參與課堂活動(dòng)，提高學(xué)習(xí)興趣，讓課堂“活”起來，學(xué)生的主體地位增強(qiáng)。

2.課后的家庭實(shí)驗(yàn)

教師可以結(jié)合課堂內(nèi)容安排一些簡(jiǎn)單具有趣味性的家庭實(shí)驗(yàn)。比如“淀粉遇到碘變藍(lán)”是生物教材、化學(xué)教材中的常見實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在日常生活中都能接觸到含有淀粉的相關(guān)物質(zhì)，比如白面、米飯、土豆、蘋果等等，含有碘單質(zhì)的有碘酒等等。

學(xué)生課前實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不是所有的淀粉遇到碘單質(zhì)都會(huì)變藍(lán)。查閱資料可知，淀粉根據(jù)分子結(jié)構(gòu)的不同，可以分為直鏈淀粉和支鏈淀粉，具體性質(zhì)如表1。

化學(xué)是一門與生活密切相關(guān)的學(xué)科，如何讓學(xué)生把課堂上學(xué)習(xí)到的新知識(shí)用起來，就需要?jiǎng)邮植僮?。在?shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生的操作能力和思維能力能得到很大的提高，同時(shí)也進(jìn)一步加深對(duì)理論知識(shí)的理解。

3.課外的創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)的開展不僅要重視探究性、實(shí)踐性，還要重視趣味性、創(chuàng)新性。比如在“原電池”內(nèi)容學(xué)習(xí)之后，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行電池設(shè)計(jì)大賽。當(dāng)然這些內(nèi)容可以結(jié)合學(xué)校的科技節(jié)進(jìn)行，具體根據(jù)各個(gè)學(xué)校的情況而定。學(xué)生的創(chuàng)造思維是很廣泛的，他們利用生活中的鐵釘、易拉罐、自行車的鋼圈等等做成電極材料，家里的醋、番茄、檸檬、食鹽等等都可以做成電解質(zhì)溶液。學(xué)生可以個(gè)人設(shè)計(jì)，也可以分組設(shè)計(jì)，在科技節(jié)上展示。同時(shí)讓其他同學(xué)進(jìn)行評(píng)比，選出“獲得最大電流的原電池”、“最美觀的原電池”、“最新穎的原電池”等等。通過小組之間的交流和合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神，也達(dá)到資源共享的目的。

圖1實(shí)驗(yàn)教具的設(shè)計(jì)也是可以開展的課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。比如在“探究SO2的化學(xué)性質(zhì)”時(shí)，一個(gè)簡(jiǎn)單的試管實(shí)驗(yàn)無法一下子進(jìn)行SO2的制備、性質(zhì)的檢驗(yàn)。學(xué)生就設(shè)計(jì)出如圖1所示的簡(jiǎn)易裝置。 圖中由制備開始，驗(yàn)證了SO2的漂白性、還原性、水溶液的酸堿性及尾氣的吸收?，F(xiàn)象明顯，裝置簡(jiǎn)易且環(huán)保。

圖2由于電石與飽和食鹽水的反應(yīng)非常劇烈，操作也不太簡(jiǎn)便?？梢栽O(shè)計(jì)如圖2所示的簡(jiǎn)易裝置。塑料滴管滴泡中裝有用棉花包裹的電石，滴泡用細(xì)針扎出多個(gè)小孔，制備時(shí)將滴泡浸入溶液。飽和硫酸銅與無水乙醇組成的混合液，減緩反應(yīng)速率，同時(shí)吸收產(chǎn)生的雜質(zhì)氣體。實(shí)驗(yàn)過程隨時(shí)可以控制終止，試劑用量較小，儀器微型化。

二、課外化學(xué)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值

1.注重教學(xué)內(nèi)容的延伸和拓展

傳統(tǒng)課堂實(shí)驗(yàn)是教師根據(jù)教材進(jìn)行的書本實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果都有一定的已知性，實(shí)驗(yàn)流程也有嚴(yán)格的規(guī)范，某種程度上限制了學(xué)生思維的發(fā)散。

通過課外化學(xué)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，將課堂化學(xué)知識(shí)與學(xué)生自身的實(shí)踐認(rèn)知相結(jié)合，達(dá)到能力的升華。學(xué)生不再局限于“跟著老師走”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，利于自主學(xué)習(xí)能力的提升。學(xué)生不僅把課堂知識(shí)進(jìn)一步內(nèi)化，還能獲得課本以外的知識(shí)體驗(yàn)，形成創(chuàng)新意識(shí)。這充分符合新課程理念的要求，凸顯學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)全面發(fā)展的教育人才。

2.打破時(shí)空限制，更具推廣性

目前高中化學(xué)的課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)不僅僅局限于化學(xué)課堂上，在生活中同樣可以進(jìn)行。學(xué)生從“化學(xué)來源于生活、用之于生活”中慢慢體會(huì)到知識(shí)的融合，知識(shí)的多元化實(shí)現(xiàn)了開放性。從學(xué)習(xí)模式、內(nèi)容模式到環(huán)境模式都一一被打破，這種開放性的探究實(shí)驗(yàn)行為，能有效促進(jìn)化學(xué)學(xué)科特色的發(fā)揮。

3.利于學(xué)生反思過程的形成

學(xué)生通過課外實(shí)驗(yàn)，師生之間的互動(dòng)、生生之間的互動(dòng)，逐步形成評(píng)價(jià)的能力。在一開始的掌握知識(shí)能力階段到課后實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)以致用的階段，學(xué)生加深對(duì)所學(xué)概念的理解，初步學(xué)會(huì)知識(shí)的感知，能用本知解決問題。這一過程促進(jìn)學(xué)生思考課堂的內(nèi)容和收獲，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)探究過程及自我表現(xiàn)的評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)自身的優(yōu)缺點(diǎn)，從而不斷優(yōu)化自身的科學(xué)素質(zhì)。（收稿日期：2016-04-20）