高中化學(xué)必做實(shí)驗(yàn)解讀及教學(xué)建議

【摘要】實(shí)驗(yàn)課在高中化學(xué)教學(xué)中有非常重要的地位，教師可以通過實(shí)驗(yàn)課引導(dǎo)學(xué)生驗(yàn)證理論知識(shí)，探究化學(xué)規(guī)律，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)綜合素養(yǎng)的形成與發(fā)展?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“高中化學(xué)新課標(biāo)”）明確了學(xué)生必做的18個(gè)實(shí)驗(yàn)，而人教版高中化學(xué)教材（2019年版，全文同）也據(jù)此對(duì)必做實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì)。文章首先分析高中化學(xué)新課標(biāo)必做實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)、內(nèi)容與目標(biāo)，再分析人教版高中化學(xué)教材中必做實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和內(nèi)容特點(diǎn)，從而提出開展必做實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建議，以期提高高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué);新課標(biāo);必做實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)教學(xué)

作者簡介：王勤坤（1989—），男，安徽省亳州市利辛縣第七中學(xué)。

高中化學(xué)新課標(biāo)對(duì)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行了更加明確的規(guī)定，要求學(xué)校和教師要認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)課程的重要性，運(yùn)用好化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于化學(xué)教學(xué)來說非常重要，教師通過實(shí)驗(yàn)的開展可以使課本中枯燥的理論知識(shí)變得生動(dòng)直觀，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和變化，深入理解化學(xué)理論知識(shí)，提升化學(xué)思維能力。因此，筆者從高中化學(xué)新課標(biāo)必做實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容出發(fā)，分析人教版高中化學(xué)教材中關(guān)于必做實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和內(nèi)容特點(diǎn)，據(jù)此提出化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)建議。

一、高中化學(xué)新課標(biāo)中必做實(shí)驗(yàn)分析

（一）學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

新課標(biāo)指出實(shí)驗(yàn)探究是一種重要的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的構(gòu)成要素之一，明確了18個(gè)必做實(shí)驗(yàn)。從“必做”兩個(gè)字可以看出這18個(gè)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)。一個(gè)是強(qiáng)制性，即不管是什么地區(qū)的高中學(xué)校，不管是什么基礎(chǔ)水平的高中生，都必須要完成這18個(gè)實(shí)驗(yàn)，這就為教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)劃定了范圍;第二個(gè)是基礎(chǔ)性，因?yàn)樗鼈兗热皇潜刈鰧?shí)驗(yàn)，那么它們應(yīng)該是所有課程和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，能夠讓大部分學(xué)生都可以完成。

（二）學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與目標(biāo)

筆者對(duì)高中生必做的18個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行分析，有這些發(fā)現(xiàn)。從知識(shí)角度去分析，這18個(gè)實(shí)驗(yàn)都涉及了高中化學(xué)課程的核心概念和原理;從能力角度去看，這18個(gè)實(shí)驗(yàn)主要是訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、化學(xué)想象能力、化學(xué)推理能力等;從實(shí)驗(yàn)類型上去分析，這18個(gè)實(shí)驗(yàn)基本上都屬于制備和配備化學(xué)物質(zhì)類實(shí)驗(yàn)。這18個(gè)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是通過實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，從而提高學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

二、人教版高中化學(xué)教材中必做實(shí)驗(yàn)分析

（一）必做實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

人教版高中化學(xué)教材在必做實(shí)驗(yàn)的欄目設(shè)置和內(nèi)容分布上有自己的特色。在欄目設(shè)置上，將18個(gè)必做實(shí)驗(yàn)都安排在“探究”欄目中，并且在必做實(shí)驗(yàn)前面進(jìn)行了標(biāo)注。這就有效解決了舊版教材中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分布散亂和沒有標(biāo)注的問題。在內(nèi)容分布上看，第一，對(duì)必做實(shí)驗(yàn)的題目和內(nèi)容進(jìn)行了細(xì)化，比如將“鐵及其化合物的性質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)細(xì)化成“鐵鹽和亞鐵鹽的性質(zhì)”以及“補(bǔ)鐵劑中鐵元素價(jià)態(tài)”的實(shí)驗(yàn)。第二，對(duì)內(nèi)容模塊順序進(jìn)行了調(diào)整，比如將“化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能”的內(nèi)容調(diào)整到了“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”的內(nèi)容前面，使得化學(xué)知識(shí)能更好地服務(wù)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)，充分體現(xiàn)了內(nèi)容的銜接性和整體性。

（二）必做實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容特點(diǎn)

1.更加關(guān)注學(xué)生的化學(xué)思維和化學(xué)能力

化學(xué)思維是指了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)、變化的概念和定律以及物質(zhì)間的相互聯(lián)系，并據(jù)此概括出化學(xué)規(guī)律的思維活動(dòng)方式。而化學(xué)能力是指能通過自己所學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí)來理解和解決所遇到的化學(xué)問題的能力。在化學(xué)教學(xué)過程中，教師常常會(huì)采用提問的方式引導(dǎo)學(xué)生通過思考去解決問題，從而使學(xué)生形成化學(xué)思維和化學(xué)能力。因此人教版高中化學(xué)教材在每個(gè)必做實(shí)驗(yàn)的后面都安排了“思考與討論”的環(huán)節(jié)。

比如在“鹵族元素性質(zhì)的相似性和遞變性”的實(shí)驗(yàn)中，其“思考與討論”的環(huán)節(jié)要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)元素周期表發(fā)現(xiàn)化學(xué)物質(zhì)的變化規(guī)律。學(xué)生在思考問題的過程中，從化學(xué)元素在元素周期表中的位置分析其結(jié)構(gòu)，再探究其性質(zhì)，從而慢慢形成科學(xué)的化學(xué)思維。在“搭建球棍模型認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，其“思考與討論”的環(huán)節(jié)要求學(xué)生根據(jù)碳原子的成鍵特點(diǎn)，推測(cè)4個(gè)碳原子的烴有多少種結(jié)構(gòu)。從而使學(xué)生形成化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)由其結(jié)構(gòu)所決定的化學(xué)思維，為今后的學(xué)習(xí)奠定理論上的基礎(chǔ)。在“反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)中，其“思考與討論”的環(huán)節(jié)要求學(xué)生發(fā)現(xiàn)溫度、空氣濃度等外界變化對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的影響是有規(guī)律的，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和理論結(jié)合推斷出化學(xué)平衡移動(dòng)模型，從而使學(xué)生掌握運(yùn)用化學(xué)知識(shí)的能力。

2.更關(guān)注探究性和開放性

在化學(xué)教學(xué)中，對(duì)開放性問題進(jìn)行研究有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索和創(chuàng)新精神。人教版高中化學(xué)教材中的必做化學(xué)實(shí)驗(yàn)就體現(xiàn)了探究性和開放性。人教版高中化學(xué)教材必做實(shí)驗(yàn)中的研究類實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生首先進(jìn)行性質(zhì)的預(yù)判，再選擇相應(yīng)的試劑進(jìn)行驗(yàn)證，最后進(jìn)行分析和總結(jié)。其中，從預(yù)判性質(zhì)到選擇試劑進(jìn)行驗(yàn)證的環(huán)節(jié)都未給出具體的操作流程，只是提供了多種實(shí)驗(yàn)試劑和數(shù)據(jù)讓學(xué)生自由選擇，充分體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的探究性和開放性。而必做實(shí)驗(yàn)中的原理探測(cè)類實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生首先選擇研究的視角，再從研究視角出發(fā)開展實(shí)驗(yàn)，最后進(jìn)行分析總結(jié)。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生根據(jù)不同的認(rèn)知水平可以選擇從不同的角度去思考問題，也充分體現(xiàn)了探究性和開放性。以“不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化”的實(shí)驗(yàn)為例進(jìn)行討論。這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生先了解硫元素常見的化合價(jià)有-2、0、+4、+6，然后再從中選取一個(gè)合適的價(jià)態(tài)物質(zhì)。選擇好之后就開始進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，可進(jìn)行二氧化硫轉(zhuǎn)變?yōu)閬喠蛩岬膶?shí)驗(yàn)或者直接使用亞硫酸鹽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，最后選擇相應(yīng)的氧化劑和還原劑進(jìn)行驗(yàn)證，從而進(jìn)行總結(jié)和分析。這樣開放性的實(shí)驗(yàn)過程提升了實(shí)驗(yàn)的探究性，使學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中培養(yǎng)起一定的思維能力和創(chuàng)新能力。

3.更加關(guān)注方法引導(dǎo)和探究思路點(diǎn)撥

化學(xué)是一門基于原子和分子，研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的基礎(chǔ)性課程。要學(xué)好化學(xué)，就要有一定的化學(xué)思路和方法。人教版高中化學(xué)教材中的必做實(shí)驗(yàn)更加關(guān)注引導(dǎo)學(xué)生的方法和思路，因此設(shè)置了“方法引導(dǎo)”的欄目，要求學(xué)生能將理論性的知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐性的操作，使化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程能被理論所引導(dǎo)，將化學(xué)思維和能力通過實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出來。比如，在“用化學(xué)沉淀去除粗鹽中的雜質(zhì)離子”的實(shí)驗(yàn)中，其“方法引導(dǎo)”環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生從兩個(gè)不同的角度設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)方式。而在“鹽類水解的應(yīng)用”的實(shí)驗(yàn)中，其“方法引導(dǎo)”環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求，用反向思維制備氫氧化鐵膠體，最終得到想要的化學(xué)物質(zhì)。

三、必做實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建議和思考

綜上所述，人教版高中化學(xué)教材中必做實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了高中化學(xué)新課標(biāo)關(guān)于必做實(shí)驗(yàn)的要求。人教版高中化學(xué)教材凸顯了必做實(shí)驗(yàn)在教材中的重要地位，重視實(shí)驗(yàn)課程本身對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維和能力的作用，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)更具有開放性與探究性，同時(shí)注重引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)的方法和思路。高中化學(xué)教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中要準(zhǔn)確把握教材編寫者的編寫意圖和思路，以高中化學(xué)新課標(biāo)為指引，合理統(tǒng)籌安排實(shí)驗(yàn)課程，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究能力，提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。對(duì)此，筆者提出以下三點(diǎn)建議。

（一）充分挖掘“思考與討論”的教學(xué)價(jià)值，注重化學(xué)思維與能力的培養(yǎng)

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)注重培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維和化學(xué)能力，而人教版高中化學(xué)教材必做實(shí)驗(yàn)的“思考與討論”環(huán)節(jié)不僅重視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，更加關(guān)注學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中所展現(xiàn)的化學(xué)思維和能力，因此教師要充分挖掘其中的教學(xué)價(jià)值。以“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例。該實(shí)驗(yàn)的“思考與討論”環(huán)節(jié)中設(shè)計(jì)了各種有難度的問題，要求教師明確可以使用的相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的具體操作，根據(jù)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程對(duì)自我的化學(xué)認(rèn)知進(jìn)行反思，從而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕瘜W(xué)思維。因此，在開展此實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中，化學(xué)教師要對(duì)“思考與討論”設(shè)計(jì)的思考題進(jìn)行深入的研究，理解其中想要培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)思維和化學(xué)能力的設(shè)計(jì)意圖。教師還要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況適當(dāng)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)問題，在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生把握實(shí)驗(yàn)問題的重點(diǎn)，對(duì)問題進(jìn)行思考和探究，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)踐能力、推斷能力、總結(jié)和反思能力等相關(guān)化學(xué)能力，促使學(xué)生形成相關(guān)的化學(xué)觀念，最終提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

（二）重視學(xué)生的主體地位，設(shè)計(jì)具有探究性和開放性的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

人教版高中化學(xué)教材中的必做實(shí)驗(yàn)更具探究性和開放性，需要教師研究如何合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，使學(xué)生在開放性的實(shí)驗(yàn)過程中深入探究，有效培養(yǎng)自主探究的能力。教師要基于實(shí)驗(yàn)的開放性和探究性，充分重視學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中的主體地位，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。但是教師也要注意一個(gè)問題，具有開放性和探究性的實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的知識(shí)水平和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岢隽溯^高的要求，對(duì)學(xué)生來說，完成這樣的實(shí)驗(yàn)具有一定的難度。為了保證學(xué)生能夠順利有效地完成實(shí)驗(yàn)，在具體的實(shí)驗(yàn)過程中教師要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和學(xué)生的實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。總之，教師不僅要重視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)的過程，還要合理設(shè)計(jì)具有開放性和探究性的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生順利開展實(shí)驗(yàn)，在自主探究中提升自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

（三）結(jié)合“方法引導(dǎo)”，注重引導(dǎo)學(xué)生掌握正確的學(xué)習(xí)方法

教師要重視人教版高中化學(xué)教材在每個(gè)必做化學(xué)實(shí)驗(yàn)后面增加的“方法引導(dǎo)”欄目，利用此欄目幫助學(xué)生使用正確的化學(xué)方法開展實(shí)驗(yàn)。比如在“元素化合物”內(nèi)容的必做實(shí)驗(yàn)中，教師要利用其“方法引導(dǎo)”中關(guān)于化合價(jià)的學(xué)習(xí)思路，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來理解化合價(jià)，改變死記硬背化學(xué)價(jià)的方法。此外，教師還要充分利用教材中關(guān)于實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)思路、對(duì)溶液的分析思路以及對(duì)物質(zhì)的鑒別思路等去引導(dǎo)學(xué)生，助力學(xué)生提升化學(xué)能力。當(dāng)然，除了利用“方法引導(dǎo)”中的方法思路，教師也可以根據(jù)實(shí)際情況引導(dǎo)學(xué)生從不同的思路去搭建化學(xué)認(rèn)知框架，發(fā)散學(xué)生的思維，使學(xué)生在嘗試不同的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的過程中更深入了解化學(xué)知識(shí)，從而學(xué)會(huì)自己從更多的角度探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)展實(shí)驗(yàn)探究能力。

結(jié)語

對(duì)于高中化學(xué)課程來說，必做實(shí)驗(yàn)是其非常重要的組成部分。而有的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)比較形式化，沒有充分發(fā)揮出化學(xué)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生各種能力方面的作用。對(duì)此，教師要重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，要按照高中化學(xué)新課標(biāo)“精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)”的要求，充分研究高中化學(xué)教材中必做實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)意圖，結(jié)合高中生的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)合理的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程。在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，要重視引導(dǎo)學(xué)生通過操作去驗(yàn)證在課堂上學(xué)習(xí)的理論知識(shí)。教師要通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維與化學(xué)能力，從而逐步提高學(xué)生解決陌生化學(xué)問題的能力。此外，學(xué)校也要支持化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，保障高中生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的權(quán)利，給必須完成的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程安排合理的課時(shí)，嚴(yán)格按照化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用標(biāo)準(zhǔn)，配備專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教師，并配備化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程所需要的實(shí)驗(yàn)器材，從而確保化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程能夠順利開展。

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