江蘇省南京市第九中學(xué)(210018) 李虎山

“實(shí)驗(yàn)教學(xué)”在高中化學(xué)教學(xué)中有極其重要的地位和作用,可以通過提高中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的生活性和趣味性,優(yōu)化并改進(jìn)實(shí)驗(yàn),提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果,達(dá)到激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與欲望,培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)之目的。

中學(xué)化學(xué)中,元素化合物部分的許多知識(shí)都可以用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證或呈現(xiàn),以加深學(xué)生印象,幫助學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象去強(qiáng)化記憶知識(shí)點(diǎn)或知識(shí)體系。通常情況下,可以對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下兩方面的改進(jìn)。

1 改進(jìn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)更加趣味化

真正的興趣意味著一個(gè)人融化于某一行動(dòng)過程中。研究表明,知識(shí)的生活化與興趣化與學(xué)生已有基礎(chǔ)知識(shí)產(chǎn)生共鳴時(shí),會(huì)大大激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一種想要探究奧秘的愿望變成不可遏制的欲望,會(huì)激發(fā)人去行動(dòng)。

在元素化合物的教學(xué)中,學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與掌握,必然會(huì)引起他們對(duì)知識(shí)體系的聯(lián)想與構(gòu)建。而將元素化合物的重要化學(xué)性質(zhì)與可視化的實(shí)驗(yàn),尤其是“趣味化”的實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,無疑對(duì)元素化合物部分知識(shí)的學(xué)習(xí)是有效的。于是筆者改進(jìn)了部分基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),創(chuàng)設(shè)了“趣味實(shí)驗(yàn)”這一實(shí)驗(yàn)形式,并結(jié)合課本教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容見表1。

表1 趣味實(shí)驗(yàn)

此外,我們也可以將乙醇被強(qiáng)氧化劑 (酸性KMnO4、K2Cr2O7等)的氧化過程設(shè)計(jì)成 “魔棒點(diǎn)火”、將Na2SiO3與CO2反應(yīng)生成的硅酸具有受熱分解且不能燃燒的性質(zhì)設(shè)計(jì)成 “防火濾紙”、水催化金屬鋁與碘的化合反應(yīng)設(shè)計(jì)成 “滴水生煙”等系列趣味實(shí)驗(yàn)。筆者曾進(jìn)行過為期一周的 “課外實(shí)驗(yàn)興趣周”的活動(dòng),從學(xué)生的參與熱情、認(rèn)真準(zhǔn)備的態(tài)度和實(shí)驗(yàn)過程的收獲及結(jié)果的表達(dá)等方面來看,這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有利于學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程,加深學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí),切實(shí)提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。

2 拓寬知識(shí)渠道,使實(shí)驗(yàn)更加生活化

化學(xué)源于生活并服務(wù)于生活。生活中無處不在的化學(xué)變化和現(xiàn)象,可以通過建立化學(xué)模型,推廣綠色化學(xué)的理念,拉近化學(xué)與人類的距離,也讓化學(xué)更加貼近社會(huì),這也成為化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的重要指導(dǎo)思想。

新課程安排了很多家庭小實(shí)驗(yàn),盡可能將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容平常化、生活化。例如,筆者給學(xué)生設(shè)置了下列課題:如何盡可能使用生活或廚房物品來檢驗(yàn)加碘鹽中KIO3的存在。

生活味濃郁又極富開放性的研究課題,使得學(xué)生的思路得到最廣泛的釋放:①加碘鹽中的KIO3的含量如何;②檢驗(yàn)時(shí)如何處理KIO3的含量較少的問題;③檢驗(yàn)KIO3的存在中學(xué)化學(xué)常用的方法是檢驗(yàn)I－、IO－3,還是I2;④有許多種方法可以使KIO3被還原,結(jié)合試劑的來源,哪種方法最好;⑤確定檢驗(yàn)碘元素的方法后,最佳試劑的選擇依據(jù)是什么……

學(xué)生就此系列問題展開討論與實(shí)驗(yàn),最后由小組匯報(bào)方案。

2.1 方案Ⅰ

(1)將200 g干海帶灼燒成灰,用水浸泡后過濾,將濾液濃縮液后備用。

(2)取加碘食鹽100 g,配成飽和溶液備用。

(3)將 (1)、(2)操作中所得的2種溶液各取30 m L放入燒杯中混合,并加10 m L白醋,充分?jǐn)嚢韬箪o置2～3 min。

(4)在 (3)操作中所得的靜置液中滴加面湯或米湯。

(5)觀察溶液顏色變化,得出結(jié)論。

2.2 方案Ⅱ

(1)取加碘食鹽100 g,配成飽和溶液備用。

(2)取飽和食鹽水30 m L,加入10 m L白醋,再加入2 m L飽和Na2SO3溶液,充分?jǐn)嚢韬箪o置。

(3)向 (2)操作所得的溶液中滴加5 m L 5%左右的H2O2約,攪拌后靜置片刻。

(4)向 (3)操作所得的溶液中滴加面湯或米湯。

(5)觀察溶液顏色的變化,得出結(jié)論。

2.3 拓展問題

筆者對(duì)學(xué)生陳述的方案給予了高度肯定,但兩個(gè)方案有較大差異,筆者又請(qǐng)學(xué)生結(jié)合下列問題思考后解答。

(1)怎樣用化學(xué)方程式表示方案Ⅰ、方案Ⅱ的反應(yīng)原理?

(2)從原理上講,方案Ⅰ中若觀察到溶液顏色出現(xiàn)紫色,是否能說明加碘鹽中一定含有KIO3?

(3)方案Ⅰ、方案Ⅱ各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么?哪個(gè)方案能較好的完成本命題?

本課題方案的設(shè)計(jì)從原理上分析如下:①將食鹽中KIO3用還原劑還原為I－或碘I2,②然后用淀粉溶液去檢驗(yàn)I2以證明碘元素的存在。這其實(shí)是一種常規(guī)的檢驗(yàn)?zāi)Ｊ?依據(jù)這一模式,學(xué)生學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)檢驗(yàn)的方法,而且從環(huán)保角度選擇了綠色環(huán)保的方案,這與 “模型認(rèn)可,綠色運(yùn)用”的核心素養(yǎng)理念不謀而合。

3 結(jié)束語

生活之中有化學(xué),處處留意皆學(xué)問!我們可從啤酒或可樂中獲取CO2;用白醋和易拉罐反應(yīng)制取H2進(jìn)行爆鳴實(shí)驗(yàn);還可以用茶水中含有的茶多酚檢測(cè)地下水中的Fe3＋……這些來自于生活中的實(shí)驗(yàn)不僅原料易得,而且綠色、安全、環(huán)保。

人人可做的生活化實(shí)驗(yàn),可大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并由此讓學(xué)生感受到化學(xué)并不是那樣的神秘莫測(cè),而是研究發(fā)生在我們身邊實(shí)際問題的科學(xué)。同時(shí)也讓學(xué)生更加清晰地認(rèn)識(shí)和理解化學(xué)在生活中的廣泛應(yīng)用及其對(duì)社會(huì)的重大貢獻(xiàn)和價(jià)值。

學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者在經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上主動(dòng)建構(gòu)對(duì)意義理解的過程。實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于建構(gòu)學(xué)生的知識(shí)體系、能力體系、核心素養(yǎng)體系的作用不容小覷。以實(shí)驗(yàn)改進(jìn)豐富教學(xué),對(duì)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)的提升不僅切實(shí)可行,也極其有效。