李從林

（淮南市第二中學(xué)，安徽淮南 232038）

人教版高中化學(xué)必修教材中實驗與科學(xué)探究欄目的實施與思考

李從林

（淮南市第二中學(xué)，安徽淮南 232038）

實驗和科學(xué)探究擔(dān)負(fù)著必修教材中化學(xué)實驗教學(xué)和提升學(xué)生實驗?zāi)芰Φ闹厝危瑢@兩個欄目的設(shè)置，從教學(xué)目標(biāo)入手，分析實驗在認(rèn)知領(lǐng)域、技能領(lǐng)域、情感態(tài)度領(lǐng)域的作用，熟悉科學(xué)探究的功能，對實驗和科學(xué)探究的使用提出一些可行的建議。

實驗；科學(xué)探究；必修教材

人教版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書——化學(xué)（必修）》教材按照全面落實高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求，在設(shè)計上體現(xiàn)了“以學(xué)生的發(fā)展為本，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，保證基礎(chǔ)性，突出時代性，體現(xiàn)選擇性，有利于學(xué)生科學(xué)探究活動的開展，反映科學(xué)、技術(shù)、社會的相互關(guān)系，結(jié)合高中學(xué)生的認(rèn)知特點，重視學(xué)生的生活經(jīng)驗，注重學(xué)生的親歷性”的思路。教材改進(jìn)和設(shè)置了許多不同以往教材的新欄目，這些欄目的設(shè)置無疑為落實新課標(biāo)要求提供了保障。本文就教材中的實驗和科學(xué)探究欄目設(shè)置的功能，具體實施的方法等方面談一下自己的想法和體會。

一、實驗和科學(xué)探究欄目的設(shè)置

“實驗”欄目和傳統(tǒng)教材相比，新教材把以往教材上的大量驗證性實驗改為探究性實驗，學(xué)生設(shè)計實驗等；新增了部分實驗，刪去了一些不太合理的實驗；教材中不再區(qū)分學(xué)生實驗和演示實驗，其目的是讓教師根據(jù)具體的條件盡可能多地開設(shè)學(xué)生實驗，使學(xué)生在實驗中學(xué)習(xí)化學(xué)。

“科學(xué)探究”欄目提供探究課題、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，呈現(xiàn)探究過程，體現(xiàn)知識獲得的過程和方法，教材中設(shè)計了多種不同類型的科學(xué)探究活動，蘊涵了多種科學(xué)探究方法，有利于提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。以上兩個欄目貫穿整個教學(xué)過程之中，相互補充，各盡其責(zé)，共同擔(dān)負(fù)著必修教材中化學(xué)實驗教學(xué)和提升學(xué)生實驗?zāi)芰Φ闹厝?。這兩個欄目在兩冊必修教材中出現(xiàn)的次數(shù)統(tǒng)計如表1所示。

二、實驗和科學(xué)探究欄目的教學(xué)目標(biāo)分析

化學(xué)實驗的教學(xué)目標(biāo)中知識與技能教學(xué)目標(biāo)又可分為認(rèn)知領(lǐng)域（知道、理解、掌握、評價）和技能領(lǐng)域（模仿、操作、遷移），過程與方法教學(xué)目標(biāo)可分為三個層次，即經(jīng)歷、感知、探究；情感態(tài)度價值觀教學(xué)目標(biāo)也可以從體驗、反應(yīng)、領(lǐng)悟三個層次上去衡量。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，結(jié)合教材中化學(xué)實驗和科學(xué)探究的具體內(nèi)容將必修1、必修2中的實驗教學(xué)目標(biāo)分析如表2、表3。

三、實驗和科學(xué)探究欄目的實施與建議

（一）探究實驗的功能和作用、確定演示實驗和學(xué)生實驗

雖然新教材中不再區(qū)分演示實驗和學(xué)生實驗，但教材中的實驗和科學(xué)探究對于啟發(fā)學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生實驗技能，深化課本知識點，提升化學(xué)素養(yǎng)有著重要作用，因此，我們必須認(rèn)真分析實驗和科學(xué)探究的功能和作用，對于能夠訓(xùn)練學(xué)生基本操作技能，提高學(xué)生科學(xué)探究能力的實驗一般作為學(xué)生實驗處理，對于揭示反應(yīng)規(guī)律，得出性質(zhì)結(jié)論，闡述化學(xué)反應(yīng)原理的內(nèi)容一般作為演示實驗處理。結(jié)合教學(xué)實際，現(xiàn)將必修1、必修2中的實驗和科學(xué)探究實施方法進(jìn)行粗略的劃分，如表4、表5所示。

必修1、必修2中的科學(xué)探究按照其內(nèi)容可以劃分為四類：1、數(shù)據(jù)與文字的整理歸納；2、實驗現(xiàn)象的探究與思考；3、實驗方案的設(shè)計與評價；4、物質(zhì)性質(zhì)的實驗探究。其中除第1類不涉及化學(xué)實驗外，其余三類均涉及化學(xué)實驗，教師再依據(jù)教學(xué)的實際要求，設(shè)計學(xué)生實驗或演示實驗，具體建議如表6：

在上述科學(xué)探究中，有的實驗時間短，學(xué)生易于操作，教師可以在課堂上指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，如NO2盡可能多地被水吸收的方案設(shè)計，碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)探究，原電池裝置的實驗設(shè)計等，有些實驗探究需要學(xué)生在課堂設(shè)計好方案，在課堂上進(jìn)行探究，如鐵與水蒸氣反應(yīng)的方案設(shè)計、比較碳酸和醋酸酸性強(qiáng)弱的實驗等。這樣處理的原因是課堂教學(xué)的時間畢竟有限，學(xué)生難以展開充分的討論，把一部分實驗探究放在課外進(jìn)行可能會收到更好的實效。當(dāng)然，在實際教學(xué)中，教師還需要認(rèn)真分析學(xué)生的認(rèn)知水平，結(jié)合教學(xué)實際以及學(xué)校的實驗條件進(jìn)行靈活處理。

（二）建議補充的實驗

根據(jù)教學(xué)的需要，為了更有效地說明問題，可以適當(dāng)補充一些實驗，具體建議如下：

1、建議補充Na2O2與CO2的反應(yīng)。這個實驗操作方法較多，可以充分開動學(xué)生腦筋，同時又為學(xué)習(xí)Na2O2的用途——可作為呼吸面具的供氧劑提供了直觀而形象的依據(jù)。

2、建議補充一組Fe2+和Fe3+相互轉(zhuǎn)化的實驗。通過選擇常見的氧化劑和還原劑實現(xiàn)Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化，既能深化本節(jié)課的重點知識，又進(jìn)一步鞏固了氧化還原反應(yīng)的內(nèi)容。

3、建議補充濃氨水與濃鹽酸的反應(yīng)（用玻璃棒蘸取溶液靠近，或兩集氣瓶口對口使氣體混合）。

4、建議補充氨的實驗室制法。氨氣的制取和收集是中學(xué)化學(xué)中典型而常見的氣體制取實驗，學(xué)生應(yīng)該熟悉、了解，同時在課本上又有制取的圖示，所以補充這個實驗是必要的。

5、建議補充濃H2SO4使蔗糖脫水炭化的實驗。教師可給出蔗糖的分子式，再進(jìn)行實驗演示，能進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生對濃H2SO4脫水性的理解。

6、建議補充一組固體和溶液濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響的實驗。通過補充這一組實驗，使學(xué)生對濃度、溫度、催化劑、固體表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響有一系統(tǒng)的了解。

（三）建議改進(jìn)的實驗

課本上的有些實驗，在進(jìn)行演示時，學(xué)生不易觀察現(xiàn)象或?qū)嶒灛F(xiàn)象不明顯，建議進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)。

1、建議改進(jìn)金屬鈉在坩堝中加熱的實驗。由于鈉在坩堝中加熱實驗演示時，學(xué)生難以觀察鈉的燃燒過程，而生成的淡黃色Na2O2只有從坩堝上方才能看到，建議將該實驗作如下改進(jìn)：將一小塊金屬鈉擦干表面煤油后，放在一破底的試管中，用酒精燈對著金屬鈉加熱，這樣既能觀察到鈉燃燒的全過程，又能清楚地看到反應(yīng)后生成的淡黃色的Na2O2。

2、建議改進(jìn)H2O2分解的實驗現(xiàn)象的觀察方法。課本上對于H2O2在不同溫度下和不同催化劑下分解速率不同的實驗，是通過觀察試管中的氣泡產(chǎn)生的快慢來說明反應(yīng)速率的不同，并用帶火星的木條對氣體進(jìn)行檢驗，如果作為演示實驗，學(xué)生很難清楚地看到講臺上試管中氣泡產(chǎn)生的快慢，因此，可將實驗現(xiàn)象加以放大。一種方法是在兩支試管中加入幾滴洗滌劑，這樣，產(chǎn)生的氣體可吹出大量泡沫，便于學(xué)生觀察，另一種方法是將兩支帶火星的檀香同時從試管口慢慢插入，產(chǎn)生氣體快的一支試管，在檀香剛插入試管口就能復(fù)燃，而產(chǎn)生氣體慢的則在檀香插入到快接近液面才能復(fù)燃，現(xiàn)象十分明顯。當(dāng)然，也可以啟發(fā)學(xué)生思考其他方法去觀察該實驗的現(xiàn)象。

3、建議改進(jìn)乙醇的催化氧化實驗。這個實驗的目的是要說明乙醇在有催化劑Cu或Ag存在的條件下可以被O2氧化成乙醛。由于乙醇的醇香氣味的干擾，難以聞到乙醛的刺激性氣味，所以，對于產(chǎn)物乙醛的檢驗可以將新制的Cu（OH）2懸濁液浸泡過的濾紙條貼在大試管內(nèi)壁，當(dāng)銅絲燒至紅熱插入乙醇中，反復(fù)3～4次后即可看到濾紙條上有紅色固體物質(zhì)附著，從而說明有乙醛產(chǎn)生；或者用一具支試管，向里面加入乙醇后，將一端繞成螺旋狀的銅絲穿過橡皮塞，銅絲燒至紅熱后插入乙醇中，用橡皮塞堵住管口，讓產(chǎn)生的乙醛蒸氣通過具支試管導(dǎo)入有新制銀氨溶液的試管中（水浴加熱）反復(fù)2～3次，可觀察到產(chǎn)生光亮的銀鏡。這兩種改進(jìn)方法均屬于乙醇的性質(zhì)——產(chǎn)物的檢驗——乙醛的性質(zhì)的一體化實驗，在我校實際的教學(xué)中都成功地使用過，效果較好。

（四）建議采用多媒體演示的實驗

石蠟油的催化分解實驗。這個實驗在實際操作中存在如下問題：所需反應(yīng)溫度較高，至少在500℃以上；容易引起倒吸；所需時間較長，大約加熱15分鐘才能產(chǎn)生氣體。因此，不適合在課堂教學(xué)中演示，建議放錄像或用其他多媒體資料。

四、思考

實驗教學(xué)是化學(xué)教學(xué)中極為重要的一部分，在培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新精神方面起著不可替代的作用。新教材中的實驗教學(xué)主要是通過實驗和科學(xué)探究這兩個欄目來落實，因此，認(rèn)真分析化學(xué)實驗的教學(xué)目標(biāo)，合理組織和實施實驗教學(xué)，充分發(fā)揮實驗素材的功能是我們進(jìn)行必修1、必修2教學(xué)時經(jīng)常思考的問題。根據(jù)我校和淮南市的教學(xué)實際，我們將部分能訓(xùn)練學(xué)生基本操作技能，培養(yǎng)學(xué)生探索精神的實驗確定為學(xué)生實驗，而把一般的驗證性實驗，簡單的試管實驗確定為演示實驗，根據(jù)教學(xué)需要，我們又提出了一些需要改進(jìn)和補充的實驗，這些想法和做法是我們從事必修1、必修2教學(xué)的真實體會。有些可能還不夠成熟，或缺乏可操作性，我們會根據(jù)學(xué)生的學(xué)情制定出科學(xué)、合理、切實可行的方案，并在教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上加以完善和提高。

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）[R]

[2]王后雄，湯艷.高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)教科書實驗教學(xué)目標(biāo)的分類研究[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2007，（8）

[3]人民教育出版社課程研究所化學(xué)課程教材研究開發(fā)中心.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書化學(xué)1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2006

[4]人民教育出版社課程研究所化學(xué)課程教材研究開發(fā)中心.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書化學(xué)2（必修）[M].北京：人民教育出版社，2007

G632.3

A

1009-9530（2011）04-0109-03

2011-02-23

李從林（1972-），男，安徽懷遠(yuǎn)人，淮南市第二中學(xué)高級教師。