提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性微探

黃紹維+許婧

摘要：化學(xué)教學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力、思維能力和創(chuàng)新能力的提高具有無可替代的作用。文章結(jié)合具體的課堂實(shí)例，從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施和實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)三個(gè)方面對(duì)提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性給出了相關(guān)的建議。

關(guān)鍵詞：有效性；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)實(shí)施；實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

文章編號(hào)：1008-0546（2017）04-0085-02 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.04.029

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中化學(xué)課堂上有著十分重要的作用，是學(xué)生認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具和載體，對(duì)學(xué)生深刻形象地理解和掌握所學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著極其重要的作用。受高考評(píng)價(jià)體系、課時(shí)安排限制和學(xué)校實(shí)驗(yàn)條件等方面的影響，目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展投入不足，效率不高，因此探究如何提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，從而構(gòu)建高效化學(xué)課堂顯得尤為重要。

一、 提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的有效性

1. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要突出學(xué)生的主體地位

新課改背景下教學(xué)的目的是促進(jìn)學(xué)生在知識(shí)能力、科學(xué)素養(yǎng)和情感等方面的全面提高，因此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)必須從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性和自我解決問題的意識(shí)，并讓學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)，成為教學(xué)的主體。教師要把自己定位成實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織者和幫助者的角色，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)換位思考，要把自己假想成一名學(xué)生，在他已有的知識(shí)范圍內(nèi)，如何來接受新知識(shí)，發(fā)現(xiàn)新知識(shí)，掌握新知識(shí)。比如在設(shè)計(jì)Fe（OH）2轉(zhuǎn)變?yōu)镕e（OH）3的實(shí)驗(yàn)時(shí)，若在試管中進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，能觀察到白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，但是要完成轉(zhuǎn)變成紅褐色需要的時(shí)間很長，不利于課堂教學(xué)的觀察。在實(shí)際教學(xué)中筆者考慮到學(xué)生初中已經(jīng)掌握增大接觸面積能加快反應(yīng)速率這一知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了用膠頭滴管將灰綠色沉淀涂抹在濾紙上的方案；另外又考慮到學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了過氧化鈉與水反應(yīng)生成氧氣這一內(nèi)容，又設(shè)計(jì)了向灰綠色懸濁液中加入過氧化鈉粉末的方案，這兩種方案均實(shí)現(xiàn)了灰綠色向紅褐色的快速轉(zhuǎn)變，收到了較好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

2. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要注重探究性

傳統(tǒng)“老師做學(xué)生看”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生在教學(xué)過程中始終被動(dòng)地接受老師的設(shè)計(jì)思路，觀察課本上提到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記住老師強(qiáng)調(diào)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，造成學(xué)生積極性不高，導(dǎo)致傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)無法實(shí)現(xiàn)全面提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)探究中獲得成就感，這樣才能提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。如探究氯水的成分時(shí)，讓學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識(shí)，對(duì)其中可能存在的成分逐一設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案去檢驗(yàn)，老師提供一定的信息支持和相關(guān)試劑，讓學(xué)生自己去實(shí)驗(yàn)，歸納出氯水中三分子和四離子的存在，進(jìn)一步分析出氯氣與水反應(yīng)不完全這一事實(shí)，為后面可逆反應(yīng)的學(xué)習(xí)作好鋪墊。

3. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要注意現(xiàn)代信息技術(shù)的運(yùn)用

信息技術(shù)具有可視化、動(dòng)態(tài)化和易控制等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于課堂教學(xué)上，如多媒體課件的使用、實(shí)物投影的使用以及手持技術(shù)的興起，為課堂的生動(dòng)化和深刻化提供了支持。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上滲透信息技術(shù)的運(yùn)用，往往會(huì)得到良好的效果。如在乙醇催化氧化生成乙醛的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以通過多媒體課件模擬反應(yīng)中乙醇分子羥基O—H鍵和羥基相連碳的C—H鍵斷裂，在碳原子和氧原子之間新形成一對(duì)共用電子對(duì)，即生成醛基這一新的官能團(tuán)，而斷裂下來的兩個(gè)氫原子與氧化銅中的氧原子結(jié)合生成水，這樣讓學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的本質(zhì)原因，對(duì)該反應(yīng)中各物質(zhì)的計(jì)量系數(shù)也記得更牢固。

二、 提高實(shí)驗(yàn)實(shí)施的有效性

1. 創(chuàng)設(shè)情境引入實(shí)驗(yàn)

教師教學(xué)的過程本身就是一個(gè)不斷創(chuàng)設(shè)問題情境，引起學(xué)生認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的求知欲，使學(xué)生的思維在問題思考與探索中得到促進(jìn)和發(fā)展的過程。因此創(chuàng)設(shè)合理情境引入實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果至關(guān)重要。如進(jìn)行Na2O2與水和二氧化碳實(shí)驗(yàn)前，教師可以進(jìn)行如下問題情景創(chuàng)設(shè)：當(dāng)我們?cè)谏钪杏龅交馂?zāi)時(shí)，我們首先想到如何去滅火？（學(xué)生回答：水和滅火器。）而大家見過水和滅火器中所產(chǎn)生的CO2 能夠點(diǎn)火的現(xiàn)象嗎？這一情景問題的創(chuàng)設(shè)激發(fā)了學(xué)生急于想看教師接下來所要進(jìn)行的演示實(shí)驗(yàn)，從而為學(xué)習(xí)和研究Na2O2的化學(xué)性質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。

2. 規(guī)范操作完成實(shí)驗(yàn)

化學(xué)基本的實(shí)驗(yàn)操作技能，是進(jìn)行一切化學(xué)實(shí)驗(yàn)及探究活動(dòng)的基礎(chǔ)，也是化學(xué)學(xué)科后續(xù)學(xué)習(xí)的一種基本的知識(shí)、技能的儲(chǔ)備。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、規(guī)范、熟練的實(shí)驗(yàn)操作技能，是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分。而在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)如膠頭滴管使用不當(dāng)、玻璃棒攪拌不當(dāng)及試管振蕩不當(dāng)?shù)纫幌盗胁灰?guī)范的操作，既影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察，又影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能的提升。這就要求老師在實(shí)驗(yàn)前，詳細(xì)地講解相關(guān)儀器正確的使用方法，需要注意的事項(xiàng)，演示規(guī)范的操作過程，同時(shí)通過展示精美的圖像、視頻，或者介紹一些由于不規(guī)范操作而引發(fā)的事故等，使學(xué)生對(duì)儀器的正確使用記憶深刻。然后讓學(xué)生們親自動(dòng)手操作，指出在實(shí)驗(yàn)過程中的一些不規(guī)范操作，反復(fù)強(qiáng)調(diào)正確的操作要領(lǐng)，通過學(xué)生的反復(fù)練習(xí)，達(dá)到操作的規(guī)范、準(zhǔn)確、熟練，從而養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)習(xí)慣。

3. 有效設(shè)問思考實(shí)驗(yàn)

學(xué)源于思，思源于疑。新課程改革強(qiáng)調(diào)通過問題來進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生具有較強(qiáng)的問題意識(shí)，能夠發(fā)現(xiàn)和提出有探究?jī)r(jià)值的問題，敢于質(zhì)疑，勤于思索，逐步形成獨(dú)立思考的能力?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，不僅僅是讓學(xué)生記住現(xiàn)象和結(jié)論，而應(yīng)該讓學(xué)生帶著問題，帶著好奇心去探索化學(xué)的奧秘，因此在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)行巧妙的設(shè)問，既能激發(fā)學(xué)生興趣，活躍思維，又能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，起到事半功倍的效果。如學(xué)習(xí)了金屬鈉的性質(zhì)后，筆者要求學(xué)生寫出鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。學(xué)生根據(jù)鈉的金屬活動(dòng)性排在銅之前這一已有知識(shí)，類比鐵置換出硫酸銅溶液中的銅這一反應(yīng)，不假思索地寫出：2Na+CuSO4[=]Na2SO4+Cu。這時(shí)筆者立即設(shè)問：“這個(gè)化學(xué)方程式正確嗎？怎樣證明這個(gè)方程式正確與否？”這時(shí)引入鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并讓學(xué)生自己動(dòng)手完成這一驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明并沒有銅析出，學(xué)生產(chǎn)生了認(rèn)知沖突，此時(shí)繼續(xù)設(shè)問：“通過藍(lán)色沉淀的生成和有嘶嘶的響聲這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)合鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，你能推測(cè)鈉與硫酸銅到底發(fā)生了什么樣的反應(yīng)嗎？”學(xué)生很快就分析出了該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na + CuSO4+2H2O[=]Cu（OH）2↓+ H2↑+ Na2SO4，明白了鈉先跟水發(fā)生了反應(yīng)，所以無法置換出銅單質(zhì)這一事實(shí)。接著筆者再次設(shè)問：“鈉能在什么情況下置換出硫酸銅中的銅呢？”學(xué)生異口同聲地回答：“不與水接觸即可。”最后筆者通過演示鈉在熔融狀態(tài)下與無水硫酸銅反應(yīng)析出紅色的銅這一實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白在不同的條件下發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng)這一重要結(jié)論。通過在實(shí)驗(yàn)中層層遞進(jìn)地設(shè)問，把學(xué)生的探究熱情激發(fā)出來，達(dá)到了非常好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

三、 提高實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的有效性

1. 客觀全面地評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)是對(duì)實(shí)驗(yàn)的總結(jié)和升華，能夠幫助學(xué)生提升實(shí)驗(yàn)分析和設(shè)計(jì)能力，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)做出有效的評(píng)價(jià)，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)。在實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)過程中，可以圍繞實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)施、實(shí)驗(yàn)的亮點(diǎn)和借鑒意義以及實(shí)驗(yàn)的不足和改進(jìn)措施等三個(gè)方面來展開分析和討論。如在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較醋酸、碳酸和苯酚酸性強(qiáng)弱的過程中，同學(xué)們根據(jù)“強(qiáng)酸制弱酸”的原理，設(shè)計(jì)了將醋酸和碳酸鈉固體反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體通入苯酚鈉溶液中去的方案，利用兩個(gè)裝置完成這一探究實(shí)驗(yàn)，也觀察到了明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)完成后，筆者和學(xué)生一起圍繞著實(shí)驗(yàn)的不足和改進(jìn)措施這一角度對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。筆者設(shè)問：“通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊駵?zhǔn)確地判斷碳酸酸性強(qiáng)于苯酚？”并讓學(xué)生們回憶乙酸的物理性質(zhì)，學(xué)生意識(shí)到乙酸具有揮發(fā)性，可能混雜在生成的二氧化碳?xì)怏w中一起通入了苯酚鈉溶液中，對(duì)碳酸酸性強(qiáng)于苯酚這一結(jié)論的得出造成了干擾。隨后我們結(jié)合已經(jīng)學(xué)過的除雜方法，在醋酸和碳酸鈉反應(yīng)裝置和苯酚鈉溶液裝置之間增加一個(gè)盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，從而讓這個(gè)實(shí)驗(yàn)更加完善。通過這一評(píng)價(jià)過程，進(jìn)一步訓(xùn)練了學(xué)生分析問題的能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

2. 用賞識(shí)和鼓勵(lì)去評(píng)價(jià)學(xué)生

學(xué)生是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思維和情感主體，因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)學(xué)生的有效評(píng)價(jià)顯得至關(guān)重要。筆者認(rèn)為，教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)應(yīng)該多用賞識(shí)的眼光，多尋找學(xué)生的閃光點(diǎn)，并在全班予以展示和表揚(yáng)，讓每位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程中均能獲得成就感，讓他們?cè)诳鞓返姆諊懈咝У卣莆諏?shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容；對(duì)于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，教師更應(yīng)該從發(fā)展的角度去評(píng)價(jià)，從問題中找到他們進(jìn)步的方面，和學(xué)生一起討論解決問題的辦法，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力，繼續(xù)嘗試，讓他們始終帶著自信去面對(duì)學(xué)習(xí)，從而獲得知識(shí)層面和情感層面的雙豐收。

綜上所述，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容，也是比較常用的教學(xué)方式。在新課程背景下，教師應(yīng)加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)充分地結(jié)合在一起，為學(xué)生營造一個(gè)科學(xué)的化學(xué)學(xué)習(xí)氛圍。

參考文獻(xiàn)

[1] 仲國新. 新課改背景下提升高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平[J].中學(xué)生數(shù)理化，2016（3）：10

[2] 夏智華. 高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用[J].中學(xué)生數(shù)理化，2016（6）：45

[3] 羅志萍. “情境-問題-活動(dòng)”教學(xué)模式在高中化學(xué)有效教學(xué)中的應(yīng)用[J].教師教育，2016（6）：76

[4] 王春. 新課程理念下高中化學(xué)有效教學(xué)策略的研究[J].化學(xué)教學(xué)，2005（7-8）：33-36