提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的策略

程秀云

《化學(xué)實(shí)驗(yàn)論》中寫道：“實(shí)驗(yàn)已不僅僅是一種為學(xué)生提供感性認(rèn)識(shí)的直觀手段，而且還是激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生掌握化學(xué)知識(shí)，實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生解決化學(xué)問題能力和科學(xué)態(tài)度，科學(xué)的自然觀的一種非常重要而有效的途徑和方法?！彼?，我們要通過加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)和提高。

一、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生濃厚強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣

Na與H2O反應(yīng)中熔成小球劇烈的現(xiàn)象，就使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心，大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。再如；Fe3+的檢驗(yàn)中，滴入一小KSCN，就猶如“一針見血”，立刻就產(chǎn)生血紅色的溶液。課本中的很多實(shí)驗(yàn)還可以像磁鐵一樣可以吸引學(xué)生的，像濃H2SO4使糖發(fā)糕變黑，F(xiàn)e（OH）3膠體的丁達(dá)爾現(xiàn)象，AL（OH）3的凈水作用等。只要我們教師多增加些趣味實(shí)驗(yàn)，聯(lián)系生活實(shí)際的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生參與動(dòng)手，就可以讓他們樂學(xué)、好學(xué)。

二、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生務(wù)實(shí)求真的學(xué)習(xí)態(tài)度

科學(xué)是需要證據(jù)的，務(wù)實(shí)求真的學(xué)習(xí)態(tài)度是科學(xué)中極其重要的方面。在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，大部分實(shí)驗(yàn)都是理想化、合理化的，但隨著年級(jí)的增長， 尤其進(jìn)入高中以后，好多實(shí)驗(yàn)問題理想化，反而不利培養(yǎng)學(xué)生務(wù)實(shí)求真的科學(xué)態(tài)度，不利培養(yǎng)學(xué)探究創(chuàng)新的能力。

例如：CuCl2溶液與Al單質(zhì)的反應(yīng)。這個(gè)反應(yīng)對(duì)于學(xué)生來說應(yīng)是一個(gè)很簡單的置換反應(yīng)，但做起實(shí)驗(yàn)來，卻發(fā)現(xiàn)五花八門的現(xiàn)象。初中生不理解，高中生經(jīng)過探究之后可能還會(huì)理解。為什么呢？本來A1就置換出CuCl2溶液中紅色的Cu，現(xiàn)象中卻有黑色物質(zhì)、白色沉淀和氣體等產(chǎn)生。經(jīng)過學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)之后，才知是因?yàn)锳1與CuCl2溶液反應(yīng)是個(gè)放熱反應(yīng)，這就促進(jìn)了CuCl2的水解，產(chǎn)生了OH-，與一種具有可燃性的氣體，OH-與A13+生成了AL（OH）3白色沉淀，OH-與Cu2+產(chǎn)生Cu（OH）2，Cu（OH）2在加熱的條件下生成了黑色CuO，所以置換出的Cu表面就覆蓋有黑色物質(zhì)，這個(gè)可燃性的氣體就是水解產(chǎn)生的H2。

因此，學(xué)生只有通過親臨其境的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，通過務(wù)實(shí)求真的探究實(shí)驗(yàn)，才知結(jié)果如何。老師可要求如實(shí)填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，引導(dǎo)他們們分析原因，而不是一味地回避與課本不相符的結(jié)論，這樣才能培養(yǎng)他們?nèi)鐚?shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度，有利提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

三、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，樹立學(xué)生質(zhì)疑反思的學(xué)習(xí)精神

學(xué)起于思，思源于疑，要提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，就必須培養(yǎng)他們質(zhì)疑反思的學(xué)習(xí)精神，化學(xué)實(shí)驗(yàn)在此就體現(xiàn)出它的優(yōu)勢，可以有效地提高教學(xué)的有效性。

例如：“醛的性質(zhì)”的探究實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生做銀鏡反應(yīng)時(shí)，銀氨溶液與乙醛溶液水欲加熱，放置兩三分鐘后，觀察試管內(nèi)壁是否有銀析出。實(shí)驗(yàn)過程中，有的同學(xué)可以觀察到試管內(nèi)壁有潔凈光亮的銀，就像開水瓶的內(nèi)膽一樣，十分欣喜；有的同學(xué)則做了多次還是以失敗告終，太可惜了。現(xiàn)在，這些同學(xué)就提出疑問：是不是氨水不干凈，用自來水配制，液體才會(huì)是灰渾渾的；有些同學(xué)反思：邊滴邊振蕩也會(huì)使沉淀溶解，而且學(xué)生實(shí)驗(yàn)的藥品濃度及時(shí)間都是一樣的，那又是什么原因？更有些同學(xué)提出思考：是否是硝酸銀的量加的太少，所以只看到渾濁。這時(shí)教師可以不必做出直接解釋，引導(dǎo)學(xué)生討論研究，查找信息，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)求證等。在學(xué)生的努力配合下，最終找到了答案。這是因?yàn)殂y鏡反應(yīng)中銀氨離子為絡(luò)離子，隨著反應(yīng)的進(jìn)行生成氨根絡(luò)離子，平衡向右移動(dòng)，由于銀氨溶液在堿性環(huán)境下才穩(wěn)定，而反應(yīng)生成乙酸，使環(huán)境呈酸性，所以銀鏡反應(yīng)只有在堿性條件下進(jìn)行。若在酸性中是絕對(duì)看不到那美麗的銀的。學(xué)生可得出結(jié)論：這個(gè)反應(yīng)是利用醛在堿性條件下的還原性；酸性條件下，醛基會(huì)與羥基反應(yīng)成縮醛，沒有還原性。

再如：Cu（OH）2與乙醛的反應(yīng)，若我們操作不當(dāng)，就看不到磚紅色的沉淀產(chǎn)生。學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)探究，（1）若在1至2ml的CuC12溶液中滴加少量的NaOH，再加入乙醛，加熱沒有現(xiàn)象；（2）若在CuCl2溶液中滴入適量剛好反應(yīng)的NaOH，再加入乙醛，加熱也看不到現(xiàn)象；（3）若在CuC12溶液中滴入過量的NaOH，再加入乙醛，這時(shí)加熱才看到明顯的磚紅色沉淀。其實(shí)，這原理跟銀鏡反應(yīng)是一樣的，它也必須在堿性環(huán)境中進(jìn)行的。學(xué)生探究活動(dòng)的過程中，質(zhì)疑反思的過程中，就明白了很多道理。

反思質(zhì)問就會(huì)使學(xué)生明白課本上一些知識(shí)都要注意細(xì)節(jié)，我們要因勢利導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題，善于探究，善于反思，不迷信權(quán)威，要大膽質(zhì)疑，這樣才可提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

四、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，啟迪學(xué)生探究求知的學(xué)習(xí)方法

抽象思維對(duì)于中學(xué)生來講正處于形成期，而形象思維比較占優(yōu)勢，因此對(duì)中學(xué)生的學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)要持之以恒、潛移默化。中學(xué)生的學(xué)習(xí)方法一般是由形成感性的經(jīng)驗(yàn)逐步發(fā)展到理性認(rèn)識(shí)的過程， 他們的學(xué)習(xí)方法應(yīng)是獲得過程與知識(shí)形成相結(jié)合來進(jìn)行的。也就是說，學(xué)生應(yīng)該在“做”—“實(shí)踐”—體驗(yàn)”中學(xué)到更多的方法?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)本身就是一種活動(dòng)與探究性比較強(qiáng)的教學(xué)過程，它既可發(fā)揮出它自身的探究功能，也能有效地進(jìn)行學(xué)習(xí)方法的系統(tǒng)訓(xùn)練，這樣才能激起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望。在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，我們都可以適度地延伸出一些探究性較強(qiáng)，激發(fā)學(xué)生求知欲的實(shí)驗(yàn)，無形中培養(yǎng)了學(xué)生探究求知的科學(xué)學(xué)習(xí)方法。

例如：探究“魔棒點(diǎn)燈”的感趣實(shí)驗(yàn)

首先，創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)欲望。教師先表演“魔棒點(diǎn)燈”的魔術(shù)，學(xué)生認(rèn)真觀察。教師就接著提問這個(gè)魔術(shù)的秘訣在哪？

其次，探究實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)奧秘。這時(shí)學(xué)生的活動(dòng)占主體，教師起指導(dǎo)作用。（1）問題情景在現(xiàn)：學(xué)生分組動(dòng)手“魔棒點(diǎn)燈”的實(shí)驗(yàn)，提醒整個(gè)過程要仔細(xì)觀察。（2）方案探究設(shè)計(jì)：學(xué)生可據(jù)所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行假設(shè)，探究方案設(shè)計(jì)，教師分組指導(dǎo)。3）實(shí)驗(yàn)假設(shè)驗(yàn)證：教師和學(xué)生在互動(dòng)情景下進(jìn)行分析證明（4）實(shí)驗(yàn)事實(shí)處理：師生把所得到的實(shí)驗(yàn)有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行明確探討。（5）試驗(yàn)結(jié)論，記錄結(jié)果。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)流程就是這樣。

那到底需要什么用品呢？儀器：酒精燈、玻璃棒、玻璃片。藥品：98%濃硫酸、高錳酸鉀。這個(gè)趣味實(shí)驗(yàn)的操作：用藥匙的小端取少許研缽研細(xì)過的高錳酸鉀粉末，放在玻璃片上并弄成小堆。用玻璃棒先蘸一下濃硫酸，再粘一些上面的高錳酸鉀粉末。接著接觸一下酒精燈的燈芯，燈芯就立即燃燒起來，一次可點(diǎn)燃二、三盞。

魔棒點(diǎn)燈”的原理：高錳酸鉀和濃硫酸反應(yīng)就產(chǎn)生氧化能力強(qiáng)的有色液體七氧化二錳。它一碰酒精就立即發(fā)生強(qiáng)烈的氧化-還原反應(yīng)，放出的熱量使酒精達(dá)到著火點(diǎn)而燒著了。反應(yīng)如下：

2KMnO4+H2SO4=K2SO4+Mn2O7+H2O

2Mn2O7=4MnO2+3O2↑

C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O

注意事項(xiàng)：七氧化二錳很不穩(wěn)定，在0℃時(shí)就可分解為二氧化錳和氧氣。所以玻璃棒蘸高錳酸鉀和濃硫酸后，要立即點(diǎn)燃酒精燈。要不時(shí)間一長，七氧化二錳分解完，就點(diǎn)不著酒精燈了。這樣的探究趣味實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生的組織討論，教師的引導(dǎo)分析，是我們化學(xué)實(shí)驗(yàn)獨(dú)有的學(xué)習(xí)致趣。

又如：在學(xué)習(xí)“強(qiáng)弱電解質(zhì)”這節(jié)時(shí)，可以讓學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：探究證明醋酸是一種弱酸在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生既可學(xué)會(huì)自我探索，又懂評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生思維的創(chuàng)造性，更能啟迪學(xué)生探究求知的科學(xué)學(xué)習(xí)方法，讓他們?cè)诨顒?dòng)中掌握真知，在實(shí)踐中學(xué)會(huì)求知。

總之，中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程，是在提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效能，尋找有效的教學(xué)方法，使每一位學(xué)生得到充分的發(fā)展。加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生各方面的科學(xué)素養(yǎng)，這樣對(duì)提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性是非常有價(jià)值的。