周曉美

摘 要：高中化學(xué)作為一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，實(shí)驗(yàn)的成敗直接關(guān)系學(xué)生對(duì)化學(xué)原理、現(xiàn)象、性質(zhì)的掌握和運(yùn)用，因而優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)是新課改中必不可少的部分。本文結(jié)合高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，論述了在實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和革新中對(duì)學(xué)生探究素養(yǎng)的培養(yǎng)，以提高課堂效率，打造高效課堂。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 探究素養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)中的重要組成部分，也是集分析、設(shè)計(jì)、觀察、推理、驗(yàn)證為一體的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行剖析探究，利用所學(xué)的知識(shí)和現(xiàn)有的材料，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)步驟；在操作過程中，細(xì)心觀察驗(yàn)證學(xué)生的猜想、推測(cè)和探究，鼓舞學(xué)生的探究興趣，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)自我突破和創(chuàng)新?？梢?，實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，豐富了高中化學(xué)課堂，在生動(dòng)、有趣的氛圍中輕松地提高了學(xué)生的探究能力和實(shí)踐能力。

一、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，激發(fā)探究興趣

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)學(xué)生有很大的吸引力，能夠迅速點(diǎn)燃學(xué)生的好奇心。教師可以利用特點(diǎn)鮮明的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，激勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的探究興趣，由現(xiàn)象來鼓勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)地進(jìn)行分析、思考和辨析，由現(xiàn)象的感性來引導(dǎo)思維的理性，猶如“魔術(shù)”一般吸引學(xué)生來一探究竟。

例如，在學(xué)習(xí)有關(guān)“原電池”的知識(shí)時(shí)，教師就可以先讓學(xué)生探究Zn—Cu稀硫酸形成的原電池，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生會(huì)觀察到在銅棒上有氣泡冒出，而鋅棒逐漸變細(xì)，并且還能看到小燈泡發(fā)光。在沒有任何電源的情況下，小燈泡為什么會(huì)發(fā)光？學(xué)生對(duì)這個(gè)現(xiàn)象感到非常的好奇，紛紛問這是怎么回事。疑問使得學(xué)生主動(dòng)地對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行探究，結(jié)合學(xué)生初中物理學(xué)過的電學(xué)知識(shí)，學(xué)生認(rèn)識(shí)到燈泡發(fā)光表示有電流產(chǎn)生，而且現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)明明是鋅與稀硫酸的反應(yīng)，怎么會(huì)在銅棒上看到氣泡？這個(gè)疑問使得學(xué)生不得不想到其中可能存在電子的轉(zhuǎn)移，難道鋅電子順著導(dǎo)線傳給了銅？通過這樣的質(zhì)疑和討論，學(xué)生最終總結(jié)出其中的原理：鋅與稀硫酸反應(yīng)是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，存在電子的轉(zhuǎn)移，而鋅銅之間形成的電勢(shì)差使得電子由鋅流向銅，從而產(chǎn)生了能夠使小燈泡發(fā)光的電流。謎團(tuán)被一一揭開，成功的感覺讓學(xué)生分外的喜悅和興奮，使其體會(huì)到了學(xué)習(xí)帶來的快樂，對(duì)其他的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也產(chǎn)生了積極的探索興趣。

二、巧改演示實(shí)驗(yàn)，建立探究意識(shí)

探究意識(shí)是學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的最好動(dòng)力，是學(xué)生內(nèi)在的潛力被激發(fā)的表征。在演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以利用材料易得、簡(jiǎn)單可行的實(shí)驗(yàn)，激活學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生積極參與、操作和討論，將學(xué)生從被動(dòng)觀看激發(fā)到主動(dòng)參與的狀態(tài)上來，使其有意識(shí)、有目的地發(fā)現(xiàn)相關(guān)的問題并進(jìn)行探究。

例如，在學(xué)習(xí)有關(guān)“過氧化鈉”的知識(shí)時(shí)，教師就可以利用簡(jiǎn)單的材料演示“滴水生火”和“吹氣生火”，通過鮮明、直觀的現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)。教師可以讓兩名學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)，一個(gè)學(xué)生進(jìn)行操作，另一個(gè)學(xué)生觀察，通過學(xué)生的積極參與使其深刻體會(huì)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程，在脫脂棉燃燒的一瞬間也點(diǎn)燃了學(xué)生心中的為什么。實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象具有很強(qiáng)的說服力，促進(jìn)了學(xué)生探究的主動(dòng)性。學(xué)生可以結(jié)合自己學(xué)過的燃燒的條件，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行推斷，從而得到反應(yīng)放熱和有氧氣生成的猜想，順利地進(jìn)入了對(duì)產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上，學(xué)生分別設(shè)計(jì)了用手觸摸試管的外壁檢查放熱和檢驗(yàn)是否有氧氣生成的實(shí)驗(yàn)。通過對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，加深了學(xué)生對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的印象，為實(shí)驗(yàn)的探究和展示做好了鋪墊，整個(gè)課堂教學(xué)取得了良好的效果。

三、深入驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，形成探究思維

驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是學(xué)生對(duì)新知識(shí)進(jìn)行猜想證明的有效途徑，有助于學(xué)生探究思維的養(yǎng)成和完善。在演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，教師要及時(shí)結(jié)合學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的好奇，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行猜想，設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)來加以驗(yàn)證，增強(qiáng)學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)的嚴(yán)密性和科學(xué)性，從而提高學(xué)生的探究思維。

例如，在學(xué)習(xí)有關(guān)“氯水成分探究”的知識(shí)時(shí)，教師就可以讓學(xué)生先對(duì)氯氣與水的反應(yīng)進(jìn)行分析，從而想到酸性；在驗(yàn)證氯水與紫色的石蕊試液的實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了紫色石蕊試液先變紅后褪色，這使得學(xué)生進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了氯水的漂白性；在驗(yàn)證氯水漂白性的實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生出現(xiàn)了猜想上的分歧，有的學(xué)生認(rèn)為具有漂白性質(zhì)的物質(zhì)是氯氣，而有的學(xué)生則認(rèn)為具有漂白性質(zhì)的物質(zhì)另有他物。這樣的生成進(jìn)一步推進(jìn)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的再一次探究，猜想矛盾成功地推進(jìn)了對(duì)知識(shí)的深層探究，設(shè)計(jì)出了將干燥的氯氣分別通過干燥的石蕊試紙和濕潤(rùn)的石蕊試紙的實(shí)驗(yàn)，嚴(yán)密鮮明的實(shí)驗(yàn)使學(xué)生一目了然，氯水的成分也就非常清楚了。通過這樣的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在對(duì)現(xiàn)象的層層探究中，逐步地了解了物質(zhì)的真相，使學(xué)生的探究結(jié)果得到了肯定，極大地增進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。

四、精煉常規(guī)實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建探究嚴(yán)密性

實(shí)驗(yàn)的引入為高中的化學(xué)課堂增添了一道亮麗的色彩，綠色實(shí)驗(yàn)更是順應(yīng)了時(shí)代的需求和學(xué)生的心聲。在教學(xué)中，教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容來設(shè)計(jì)一些綠色環(huán)保、簡(jiǎn)單易操作的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠在精煉的試驗(yàn)中體會(huì)到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)潔性、嚴(yán)密性，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)和綠色化學(xué)意識(shí)的滲透。

例如，在學(xué)習(xí)“硝酸”的有關(guān)知識(shí)時(shí)，銅和硝酸的反應(yīng)是這節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，但是銅和硝酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)由于有有毒氣體產(chǎn)生而很少進(jìn)行當(dāng)堂操作，有的教師利用視頻代替，其實(shí)這樣不利于學(xué)生思維的發(fā)展和環(huán)保意識(shí)的滲透。于是，作者選擇青霉素瓶和注射器對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，在青霉素瓶中注滿稀硝酸，倒立后再抽出一部分，這樣瓶子上部就出現(xiàn)了一段真空，這時(shí)將銅絲順著橡膠塞的針眼插入瓶中，倒立使銅絲與稀硝酸接觸，能明顯看到銅絲上有無色的氣體生成，將銅絲抽出后，再用注射器向瓶中注入少量的空氣，學(xué)生就會(huì)觀察到無色的氣體變?yōu)榱思t棕色，這是由于一氧化碳與氧氣反應(yīng)的緣故。這樣的實(shí)驗(yàn)優(yōu)化使學(xué)生耳目一新，徹底打破了學(xué)生的思維定式，紛紛驚嘆原來實(shí)驗(yàn)還可以這樣做，不僅激發(fā)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的濃厚興趣，同時(shí)也提高了學(xué)生思維的嚴(yán)密性。

五、設(shè)置家庭實(shí)驗(yàn)，提高探究創(chuàng)新性

第二課堂是學(xué)生的小天地，也是學(xué)生張揚(yáng)個(gè)性、自我發(fā)揮的空間，教師可以充分利用這片天空來增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造性。在第二課堂的建設(shè)中，教師可以只給學(xué)生提供一些相關(guān)的主題，讓學(xué)生自己來動(dòng)手收集資料、選擇材料、團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)、動(dòng)手制作，使實(shí)驗(yàn)更貼近學(xué)生的生活、思維和想象。

例如，在學(xué)習(xí)“有機(jī)化合物”的相關(guān)知識(shí)時(shí)，教師就可以鼓勵(lì)學(xué)生在課下自己制作一些甲烷、乙烯、乙炔等分子的球棍模型或者比例模型，學(xué)生就會(huì)深入地研究它們的結(jié)構(gòu)，了解其中的價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，了解其空間構(gòu)型。在熟練掌握其空間排列結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，學(xué)生選擇了火柴棍、橡皮泥、小彈簧等小工具制作了形象的模型，學(xué)生還會(huì)根據(jù)原子的大小來選擇或制作合適的氫原子和碳原子。通過這樣的制作，學(xué)生掌握了甲烷的二氯取代物有一種而不是兩種；學(xué)生通過對(duì)正丁烷和異丁烷的制作，深刻地理解了同分異構(gòu)現(xiàn)象，學(xué)會(huì)了同分異構(gòu)體的判斷。模型的制作豐富了學(xué)生的生活，激發(fā)了學(xué)生超強(qiáng)的積極性和創(chuàng)造力，學(xué)生在制作、思考、修改、創(chuàng)新的過程中，擺脫了原有的思維定式，生動(dòng)靈活地再現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

總之，實(shí)驗(yàn)不僅僅是一次動(dòng)手操作的活動(dòng)，更是對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和操作技能的一次考驗(yàn)，是對(duì)教師教學(xué)水平的一次檢驗(yàn)。學(xué)生在操作的過程中，不斷地接受實(shí)驗(yàn)所帶來的新體驗(yàn)，生動(dòng)鮮明的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象極大地刺激了學(xué)生的大腦，增強(qiáng)了學(xué)生的探究意識(shí)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，根據(jù)知識(shí)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，反過來由實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證知識(shí)，在反復(fù)的轉(zhuǎn)換和推敲中，幫助學(xué)生深刻地體會(huì)了知識(shí)的形成過程，領(lǐng)悟到化學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵與思想，促進(jìn)了學(xué)生各方面能力的提高，為國(guó)家培養(yǎng)合格的創(chuàng)新人才奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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