新課標(biāo)背景下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的選取—以鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)為例

何雨秋，王繼庫

(吉林師范大學(xué) 化學(xué)學(xué)院，吉林 四平 136000)

2017版新課程標(biāo)準(zhǔn)提出的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生全面而又個(gè)性的發(fā)展[1]。其中的全面而又個(gè)性的發(fā)展突破了以往的德、智、體、美全面發(fā)展，更加注重了培養(yǎng)學(xué)生的思維及素養(yǎng)。素養(yǎng)是指一個(gè)人在完成一件工作或解決一個(gè)問題時(shí)所表現(xiàn)出來的能力和品格[2]。在新課程標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下，化學(xué)實(shí)驗(yàn)在幫助學(xué)生習(xí)得理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，還需培養(yǎng)學(xué)生辯證的思維及其化學(xué)核心素養(yǎng)。

1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性

“化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科”，化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于化學(xué)學(xué)習(xí)具有十分突出的重要性。高中階段雖然不能做出有研究成果的實(shí)驗(yàn)，但這卻是學(xué)生未來走向化學(xué)領(lǐng)域的基石?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)在高中階段可以幫助學(xué)生更好地掌握理論知識(shí)，在未來的人生階段則有助于思維品質(zhì)和素養(yǎng)的提高。從學(xué)習(xí)角度來看，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)更易于加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的掌握，同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的好奇和直觀感受也使得學(xué)生更加傾向于實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)。從培養(yǎng)角度來看，學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力、分析能力、邏輯思維能力等的提高，無不體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵及作用。

2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)選取原則

化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是化學(xué)教學(xué)的一種重要手段，也是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)[3]。重點(diǎn)不需再贅述，難點(diǎn)則是在于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的選取。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容包括基本操作、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)三部分[4]。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)也稱為探究性實(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生'科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)'這一化學(xué)核心素養(yǎng)。綜合性實(shí)驗(yàn)考察的則是學(xué)生的綜合能力，包括計(jì)算能力、操作能力、分析能力等。化學(xué)實(shí)驗(yàn)種類如此繁多，那么則需在其中選取適合中學(xué)化學(xué)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)。在選取過程中，需要遵循以下幾個(gè)原則：

2.1 直觀性原則

化學(xué)實(shí)驗(yàn)與理論課程的最大區(qū)別就是現(xiàn)象直觀，因此選取化學(xué)實(shí)驗(yàn)首先要以現(xiàn)象直觀明顯為主。利用實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生身臨其境，讓學(xué)生親自參與感受物質(zhì)變化的過程，可以讓學(xué)生自己通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察判斷，從而得出結(jié)論。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)直觀觀察，對(duì)于物質(zhì)反應(yīng)的過程與結(jié)果印象都會(huì)很深刻。

2.2 安全性原則

化學(xué)有其特殊性，化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以為學(xué)生打開豐富多彩的大門，但同時(shí)也伴隨著化學(xué)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性?；瘜W(xué)藥品有其腐蝕性，毒性；實(shí)驗(yàn)過程伴隨著劇烈的化學(xué)反應(yīng)，一旦反應(yīng)過于劇烈，則會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。因此不論是教師演示實(shí)驗(yàn)，還是學(xué)生親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，都應(yīng)以安全為主。對(duì)于拿取具有腐蝕性、毒性的化學(xué)藥品要格外注意，并做好防護(hù)。對(duì)于伴隨劇烈反應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)控制藥品的用量，以免發(fā)生危險(xiǎn)。對(duì)于有危險(xiǎn)性、不宜操作的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)以視頻示之，不能為了課堂效果而貿(mào)然操作。

2.3 再現(xiàn)性原則

再現(xiàn)性原則是指在實(shí)驗(yàn)過程中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象易于再現(xiàn)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象易于再現(xiàn)，一方面可以將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更清晰的展示給學(xué)生，另一方面也會(huì)使學(xué)生信服。如果化學(xué)現(xiàn)象極不明顯，或難以得到成功現(xiàn)象，這樣的實(shí)驗(yàn)就會(huì)起到反作用，一種后果是學(xué)生盲從課本，不敢提出自己的質(zhì)疑，難以創(chuàng)新；另一種是學(xué)生不再相信書本，因?yàn)闀旧系膬?nèi)容與他看到的現(xiàn)象不符。無論是哪種后果，都將會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生重大的影響。因此化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象易于再現(xiàn)也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)選取的關(guān)鍵因素。

3 化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)涵-以鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)為例

以人教版必修一第三章第一節(jié)：鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)為例。

實(shí)驗(yàn)過程：取一只潔凈燒杯，向其中注入適量清水，滴入幾滴酚酞溶液，然后將一小塊鈉放入水中，請(qǐng)同學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄。

實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：鈉的體積不宜太大，以黃豆粒大小為宜，否則會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)過于劇烈，發(fā)生危險(xiǎn)。

將此實(shí)驗(yàn)所體現(xiàn)的內(nèi)涵分為上中下三個(gè)層次，分別為理論知識(shí)的習(xí)得、化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)、哲學(xué)思維的養(yǎng)成。每個(gè)層次分別遞進(jìn)，理想情況下，每一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)都應(yīng)達(dá)到第三個(gè)層次。下面以鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。

3.1 下位層次：理論知識(shí)的習(xí)得

化學(xué)理論知識(shí)最首要的、也最不同于其它學(xué)科的便是化學(xué)方程式。其次則為物質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、相關(guān)計(jì)算等等。那么在鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，理論知識(shí)包括鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式、鈉的物理性質(zhì)及鈉的化學(xué)性質(zhì)等。表1為鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中考察到的理論知識(shí)點(diǎn)。

表1 鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中考察到的理論知識(shí)點(diǎn)

鈉與水反應(yīng)的理論知識(shí)在理論課程中學(xué)生同樣可以學(xué)習(xí)，但與理論課程相比，實(shí)驗(yàn)課程中學(xué)習(xí)的知識(shí)是學(xué)生觀察到，分析出來的，接受效果會(huì)更好。

3.2 中位層次:化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

“核心素養(yǎng)”作為深化基礎(chǔ)教育課程改革、增強(qiáng)國家核心競(jìng)爭(zhēng)力、提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵要素，正式在我國提出[5]。在“核心素養(yǎng)基礎(chǔ)上”，化學(xué)學(xué)科提出了化學(xué)核心素養(yǎng)，并分為了五個(gè)要素。在“知識(shí)爆炸”的時(shí)代，任何人沒有必要也不可能掌握繁瑣卻無法窮盡的“化學(xué)知識(shí)”，唯有將化學(xué)知識(shí)提升為可遷移應(yīng)用的化學(xué)學(xué)科觀念，才能發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)[6]。鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了'宏觀辨識(shí)與微觀探析'這一素養(yǎng) ，下面以這一化學(xué)核心素養(yǎng)為例，進(jìn)行分析。

'宏觀辨識(shí)與微觀探析'這一化學(xué)核心素養(yǎng)要求能通過觀察、辨識(shí)一定條件下物質(zhì)的形態(tài)及變化的宏觀現(xiàn)象，并能從物質(zhì)的微觀角度理解其組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的聯(lián)系。鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，從宏觀角度，學(xué)生可以觀察到“鈉浮在水面上，熔成小球，小球四處游動(dòng)，發(fā)出嘶嘶響聲，帶酚酞的水溶液變紅”，從微觀角度，學(xué)生需得知化學(xué)反應(yīng)原理，也就是產(chǎn)生上述現(xiàn)象的微觀原因是鈉原子與水分子發(fā)生了一系列的反應(yīng)。要培養(yǎng)學(xué)生將宏觀辨識(shí)與微觀探析結(jié)合起來，讓學(xué)生理解宏觀現(xiàn)象是由微觀作用產(chǎn)生的，宏觀與微觀密不可分。

3.3 上位層次：辯證思維的養(yǎng)成

化學(xué)是研究物質(zhì)及其變化的一門學(xué)科，唯物論是關(guān)于物質(zhì)和意識(shí)的辯證關(guān)系學(xué)說，辯證法是在堅(jiān)持唯物論的基礎(chǔ)上研究事物的發(fā)展規(guī)律。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入辯證唯物主義哲學(xué)思想，不僅可以幫助學(xué)生理解事物的本質(zhì)，而且可以培養(yǎng)學(xué)生辯證的哲學(xué)思維。

鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，可以引導(dǎo)學(xué)生利用透過現(xiàn)象看本質(zhì)思想看待問題?，F(xiàn)象為學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中觀察到的，每一種現(xiàn)象的產(chǎn)生都有其內(nèi)在原因。表2為鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象及其對(duì)應(yīng)的本質(zhì)原因。

表2 鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象及其對(duì)應(yīng)的本質(zhì)原因

引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究?jī)?nèi)在本質(zhì)，不僅可以讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)課程中的隱含知識(shí)，更是可以讓學(xué)生學(xué)會(huì)這種透過現(xiàn)象看本質(zhì)的辯證思維。辯證思維的習(xí)得，不僅在鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中有益于學(xué)生理解，在其它的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中、在其它的學(xué)習(xí)中都將受益學(xué)生。

4 結(jié)語

本文以鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)為例，著重闡述了中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程選取的原則和在學(xué)生理論知識(shí)的習(xí)得、化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)、辯證思維的養(yǎng)成三個(gè)層次意義上所體現(xiàn)的內(nèi)涵。這三個(gè)層次代表了三個(gè)維度，在化學(xué)教學(xué)中，如果說傳授化學(xué)知識(shí)是根本目標(biāo)，那么培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)與素養(yǎng)則是終極目標(biāo)。