雷瑜瑤

摘 要：教師若能從教學(xué)中遇到的實(shí)際問(wèn)題出發(fā)對(duì)教材中的某些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和創(chuàng)新，就能更好地激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力，進(jìn)一步完善化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教育功能。

關(guān)鍵詞：高中；化學(xué)實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2014）01-001-01

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中具有獨(dú)特而不可替代的功能和作用，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)劣直接影響著化學(xué)教學(xué)的質(zhì)量和效果，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)是提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。只有對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行不斷地設(shè)計(jì)和創(chuàng)新，化學(xué)實(shí)驗(yàn)才會(huì)充滿(mǎn)活力，保持其在化學(xué)教學(xué)中的獨(dú)特魅力。

一、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和創(chuàng)新存在的主要問(wèn)題

目前，化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和創(chuàng)新大多是教師為了產(chǎn)生更好的教學(xué)效果、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、節(jié)省藥品等實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、環(huán)境保護(hù)而進(jìn)行的一項(xiàng)教材再開(kāi)發(fā)工作。

1、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)缺乏深度開(kāi)發(fā)

目前，在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和創(chuàng)新方面，大多是對(duì)教材中現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)或者進(jìn)行簡(jiǎn)單延伸，很少進(jìn)行深度的開(kāi)發(fā)。比如把微觀世界生動(dòng)地展示在學(xué)生面前的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就非常少見(jiàn)，還有定量實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)也相當(dāng)稀少。

2、學(xué)生未能成為化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新主體

目前中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和創(chuàng)新還只是教師的事情，學(xué)生只是被動(dòng)的接受創(chuàng)新成果，沒(méi)有變成創(chuàng)新的主體。實(shí)驗(yàn)只是學(xué)習(xí)化學(xué)、研究化學(xué)物質(zhì)的一種方法，創(chuàng)新是為了讓學(xué)生更快更好的了解事物的本質(zhì)，創(chuàng)新應(yīng)是學(xué)習(xí)和研究過(guò)程中的自發(fā)行為，學(xué)習(xí)的終極目的應(yīng)是學(xué)習(xí)科學(xué)創(chuàng)新的精神和方法。

3、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)創(chuàng)新沒(méi)有延伸到課堂之外

化學(xué)在學(xué)生的生活中可以說(shuō)無(wú)處不在，要提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)素養(yǎng)，不能只僅僅利用課堂45分鐘，還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生利用生活中的常見(jiàn)物質(zhì)設(shè)計(jì)一些驗(yàn)證性和探究性實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生在家中獨(dú)立完成。

4、實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新缺乏育人功能

育人功能最薄弱的是長(zhǎng)期以來(lái)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和創(chuàng)新的目的只是為了幫助學(xué)生理解、鞏固化學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)操作技能，而忽視了實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和創(chuàng)新對(duì)情感態(tài)度價(jià)值觀、能力等育人功能的培養(yǎng)。

二、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新

以體現(xiàn)氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)為例。

1、教學(xué)目標(biāo)

（1）從微觀的角度理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。

（2）掌握氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念及相互之間的關(guān)系。

（3）培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力、實(shí)驗(yàn)分析能力、學(xué)科綜合能力。

2、教學(xué)重難點(diǎn)

（1）氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。

（2）氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念及相互之間的關(guān)系。

3、教學(xué)過(guò)程

（1）教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)情景設(shè)計(jì)

①思考交流：由學(xué)生列舉幾個(gè)氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的實(shí)例，討論交流這類(lèi)化學(xué)反應(yīng)的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)并請(qǐng)寫(xiě)出所列反應(yīng)中的氧化劑還原劑。意在以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生深層次思考問(wèn)題的能力。②提出問(wèn)題：Fe+CuS04=Cu+FeS04是氧化還原反應(yīng)嗎？氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是什么？設(shè)計(jì)意圖：在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題分析問(wèn)題、得出結(jié)論的能力。③實(shí)驗(yàn)：將鐵在潮濕的空氣中生銹。這一氧化還原反應(yīng)通過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)快速完成。組裝儀器，加入相應(yīng)的藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)學(xué)生觀察到溶液中有少量的鐵繡生成后，在實(shí)驗(yàn)裝置中連接上燈泡，學(xué)生觀察到燈泡發(fā)光后再在線路中連接上電流計(jì)，通過(guò)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向來(lái)判斷原電池的正負(fù)極。設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科綜合能力。④提出問(wèn)題：燈泡為什么會(huì)亮？什么物質(zhì)是這個(gè)電源的負(fù)極？電子從哪種物質(zhì)中流出？⑤思考交流：結(jié)合初中從得失氧的角度判斷氧化劑還原劑的方法進(jìn)一步分析有電子流出的物質(zhì)在氧化還原反應(yīng)中作氧化劑還是還原劑、發(fā)生什么反應(yīng)？得到電子的物質(zhì)作氧化劑還是還原劑、發(fā)生什么反應(yīng)？⑥實(shí)驗(yàn)：將氯化鈉溶液換成硫酸銅溶液，撤除氧氣制備裝置，線路中連接上燈泡和電流計(jì)，將“Fe+CuS04= Cu +FeS04”這一反應(yīng)用原電池實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。⑦思考交流：Fe+CuS04=Cu+FeS04這一反應(yīng)過(guò)程中也有電子轉(zhuǎn)移但是沒(méi)有氧的得失是氧化還原反應(yīng)嗎？氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是什么？⑧思考交流：Fe+CuS04=Cu+FeS04這一反應(yīng)中的氧化劑、還原劑分別是什么物質(zhì)，分別發(fā)生了什么反應(yīng)？⑨提出問(wèn)題：物質(zhì)得失電子后所含元素化合價(jià)如何變化？

（2）學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)：

①培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力。學(xué)生通過(guò)回顧初中所學(xué)知識(shí)列舉出“金屬生繡、食物腐敗、物質(zhì)的燃燒”等為氧化反應(yīng)，氫氣還原氧化銅時(shí)氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)， 氫氣是還原劑，氧化銅發(fā)生還原反應(yīng)，氧化銅是氧化劑。②培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過(guò)討論、交流、分析得出“鐵生銹這一氧化還原過(guò)程中有電子的轉(zhuǎn)移，并通過(guò)指針的偏轉(zhuǎn)方向得知鐵是電源的負(fù)極，電子由鐵鐵流出，鐵在生銹的過(guò)程中失去電子-發(fā)生氧化反應(yīng)-作還原劑，氧氣得到電子-發(fā)生還原反應(yīng)-作氧化劑。③培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力。觀察用原電池實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)Fe+CuS04=Cu+FeS04這一反應(yīng)燈泡發(fā)光和指針偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析得出氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，失去電子的物質(zhì)是還原劑，在反應(yīng)中所含元素化合價(jià)升高，得到電子的物質(zhì)是還原劑，在反應(yīng)中所含元素化合價(jià)降低。

本文以體現(xiàn)氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為例，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，操作簡(jiǎn)單，把抽象的概念原理形象化，填補(bǔ)了目前微觀概念領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)的空白，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯且增添了實(shí)驗(yàn)的趣味性。實(shí)驗(yàn)所用儀器設(shè)備簡(jiǎn)單、易得，現(xiàn)象明顯，可操作性強(qiáng)，適合中學(xué)化學(xué)教學(xué)，且將此實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于課堂教學(xué)，設(shè)計(jì)成探究性課堂教學(xué)，能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 葉 瀾.教育學(xué)原理.人民教育出版社，2007

[2] 劉新知.化學(xué)教學(xué)論.北京：高等教育出版社，2004.170

[3] 宋心奇.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué)必修2.人民教育出版社，2007

[4] 劉新知.化學(xué)教學(xué)論.北京：高等教育出版社，2004.

[5] 宋心奇.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué)必修1.人民教育出版社，2007.endprint