何艷虹

摘 要：讓學(xué)生通過研究化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中的種種新問題的嘗試和處理，不僅能豐富自身的知識結(jié)構(gòu)，而且更大限度地鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力和主動(dòng)學(xué)習(xí)能力，提升了他們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功效。

關(guān)鍵詞：新課程理念；化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)；實(shí)踐探究；創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以教師為中心，課前設(shè)計(jì)好做什么演示實(shí)驗(yàn)，為了說明什么問題；課前反復(fù)試驗(yàn)，演示大多是成功的。學(xué)生坐在那里看，不必考慮做什么實(shí)驗(yàn)、怎樣做、為什么有時(shí)實(shí)驗(yàn)會(huì)出現(xiàn)異常甚至失敗，至多得出既定的結(jié)論?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)的新思路是將實(shí)驗(yàn)問題改成全開放的小課題，學(xué)生可以通過他能想到的各種方法進(jìn)行嘗試，得出他能得到的各種結(jié)論，其目標(biāo)不是最后得出準(zhǔn)確無誤的結(jié)論，而是追求研究的過程，思考其中出現(xiàn)的新問題，獲得除結(jié)論外更豐富的知識和方法，鍛煉各種研究和創(chuàng)造的能力，真正模擬了科學(xué)研究的方法和過程，將實(shí)驗(yàn)的功能進(jìn)一步提高和升華。

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)新思路的實(shí)踐探究

化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)從內(nèi)容上分為課內(nèi)實(shí)驗(yàn)課題和課外實(shí)驗(yàn)課題。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)課題主要來源于知識學(xué)習(xí)需要設(shè)計(jì)的某些非常規(guī)實(shí)驗(yàn)，即其結(jié)論未必明確（或還未成定論的），也可來源于某些演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的非常規(guī)現(xiàn)象，為了了解和分析出現(xiàn)的原因，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)探索等。如：①不同溫度、濃度等條件下各種電解質(zhì)的導(dǎo)電能力規(guī)律；②吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)與反應(yīng)物種類的關(guān)系；③鈉在空氣中燃燒后產(chǎn)物成分的檢驗(yàn)；④不同方法的焰色反應(yīng)的效果研究；⑤食鹽中含碘的成分檢測；⑥雙氧水和二氧化硫能漂白的物質(zhì)種類的對照研究；⑦銅與濃硫酸反應(yīng)時(shí)的非常規(guī)現(xiàn)象出現(xiàn)的原因的研究……課外實(shí)驗(yàn)課題的選題不一定與課內(nèi)知識緊密聯(lián)系，它可以是課內(nèi)知識的延伸和發(fā)展，也可以僅具有化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)。它的開放性更強(qiáng)，內(nèi)涵和外延也更深廣。如：①材料標(biāo)本的收集及性質(zhì)測試；②不同水果電池的功率大小研究；③各種植物提取液制成的指示劑的效果比較研究；④膠卷上感光物質(zhì)的分析；⑤新型陶瓷材料和普通陶瓷的性能對比實(shí)驗(yàn)；⑥水污染的檢測和防治方法研究……

下面以銅與濃硫酸反應(yīng)時(shí)的非常規(guī)現(xiàn)象為例展現(xiàn)一個(gè)研究小組的研究過程。

在銅與濃硫酸的反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)中，出現(xiàn)了如下異?，F(xiàn)象：

a.溶液顏色不是藍(lán)綠色而是藍(lán)黑色。b.產(chǎn)生大量灰黑色沉淀。c.反應(yīng)后剩余的銅片表面不是光潔的亮紅色，而是黑色粗糙的表面。

推測：銅片純度低，含有較多的雜質(zhì)。

課題：銅片中雜質(zhì)種類的研究。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：①取一定量的銅片與98%的濃硫酸共熱反應(yīng)一段時(shí)間；②將反應(yīng)后的溶液過濾；③將濾液稀釋，取少量加KSCN溶液，觀察；④取沉淀加水，充分振蕩，過濾，再重復(fù)幾次；剩余沉淀中加濃鹽酸，觀察；⑤取洗凈的反應(yīng)后剩余的銅片，加入濃鹽酸，觀察，檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論分析：

1.溶液顏色很深且渾濁，沉淀上層是灰黑色，下層是灰白色

推測：溶液中不止含硫酸銅一種物質(zhì)；上層沉淀可能是CuO、CuS、Cu2S也可能是含其他金屬的硫化物或氧化物；下層沉淀可能是雜質(zhì)，也可能含有無水硫酸銅等。

2.紙被濾液腐蝕

結(jié)論：濾液中含有濃硫酸。

3.濾液加KSCN溶液出現(xiàn)暗紅色

結(jié)論：濾液中含有Fe3+。

4.加水，灰白色的沉淀大部分溶解，溶液呈藍(lán)色，剩余沉淀呈黑色，不溶于鹽酸

結(jié)論：灰白色的沉淀是無水硫酸銅，黑色的沉淀可能是CuS、Cu2S或難溶雜質(zhì)等。

5.溶液呈黃綠色，產(chǎn)生有臭味的氣體，用醋酸鉛試紙檢驗(yàn)，試紙變黑，還有部分黑色固體不溶解

結(jié)論：剩余銅片表面的黑色固體中可溶的為CuO、Fe2O3、FeS，不溶的是CuS或Cu2S。

小結(jié)：實(shí)驗(yàn)用的銅片的確不純，有CuO、Fe2O3、FeS、CuS、Cu2S或難溶于酸的雜質(zhì)。

進(jìn)一步研究的課題：定量分析雜質(zhì)的含量，測定銅的純度。

通過這類課題研究，學(xué)生明白了課本上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是理想化的，而實(shí)際操作中會(huì)有許多意想不到的因素干擾，因此出現(xiàn)異常也在所難免。在研究過程中學(xué)生在很大程度上鍛煉了分析能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力以及實(shí)驗(yàn)操作技能等。

二、創(chuàng)造性的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力的開發(fā)和拓展

1.挖掘問題的能力

實(shí)驗(yàn)課題研究的最大特征就是學(xué)生必須不斷地想“為什么”“怎么樣”等，學(xué)生敢于提問、并能將有價(jià)值問題提煉成課題。培養(yǎng)自己勇于探索、求真求實(shí)的科學(xué)精神。

2.收集資料的能力

學(xué)生從開始根據(jù)教師推薦的資料入手，慢慢摸索收集資料的方法，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，逐漸發(fā)展為能熟練地從圖書館、書店、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑快速尋找和積累課題相關(guān)資料。

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力

因?yàn)槭菍?shí)驗(yàn)課題研究，同學(xué)要將自己的推論、思路用實(shí)驗(yàn)方法來證明和表現(xiàn)，這無不涉及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。通過大大小小的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，使學(xué)生整體設(shè)計(jì)能力不斷提高。

4.實(shí)踐創(chuàng)造的能力

在實(shí)驗(yàn)課題研究過程中最主要的環(huán)節(jié)就是設(shè)計(jì)研究的方案和步驟，這是沒有書本或資料可照搬照抄的，完全需要同學(xué)們充分發(fā)揮創(chuàng)造能力，將已有的知識充分進(jìn)行拼接、轉(zhuǎn)化，整合出全新的設(shè)計(jì)方案。所以，在此過程中無疑充分培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神，充分發(fā)掘了他們的創(chuàng)造能力。

學(xué)生通過對化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)新思路的嘗試，真正達(dá)到了新課程的目標(biāo)，同時(shí)也更大限度地鍛煉了學(xué)生的各種主動(dòng)學(xué)習(xí)能

力，強(qiáng)化了創(chuàng)造意識和創(chuàng)新精神。真正使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，能學(xué)以致用。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙滿軍.高中生研究性學(xué)習(xí)指導(dǎo)手冊.遼寧師范大學(xué)出版社，2001-08.

[2]上海市教委教研室.高中研究型課程實(shí)施案例選編.上海科技教育出版社，2000-01.

（作者單位 浙江省杭州第二中學(xué)）