葉季生

[摘 要]實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)的重要組成部分，在新課程標(biāo)準(zhǔn)下，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，提高學(xué)生的思維能力與實(shí)踐操作能力，繼而提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]自主設(shè)計(jì)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)；核心素養(yǎng)；高中化學(xué)

[中圖分類號(hào)] G633.8 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 16746058（2018）02007201

高中化學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)非常重要的模塊。在新課程背景下，教師不能再像以往那樣由自己演示或者讓學(xué)生模仿操作來(lái)完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而是應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在自主提出疑問(wèn)、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的過(guò)程中獲得更深刻的理解，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平，繼而提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。下面筆者結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，概述化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

一、問(wèn)題誘導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的熱情

要讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，就應(yīng)該采取合理的誘導(dǎo)方式讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，然后引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究以獲得具體的答案，這樣可以顯著提升學(xué)生的思維能力和探究能力。

比如，高中化學(xué)魯科版必修三第二章第三節(jié)第一課時(shí)“利用化學(xué)反應(yīng)制備物質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的主要是讓學(xué)生掌握Cl2的制備方法，因此教學(xué)過(guò)程可以這樣設(shè)計(jì)：教師先為學(xué)生講解Cl2的相關(guān)知識(shí)和氯元素的存在形態(tài)，然后再向?qū)W生介紹工業(yè)上利用海水中的NaCl生產(chǎn)Cl2的方法，同時(shí)為學(xué)生演示電解NaCl溶液制備Cl2的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)演示完成后，教師可提問(wèn)：“大家通過(guò)理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)演示已經(jīng)了解到工業(yè)制備Cl2的方法是比較復(fù)雜的，那么有沒(méi)有其他簡(jiǎn)單易行的制備Cl2的方法呢？”這一問(wèn)題的提出，使學(xué)生產(chǎn)生很大的學(xué)習(xí)興趣，于是組成小組進(jìn)行熱烈討論。有學(xué)生想到使用濃鹽酸和強(qiáng)氧化劑（如KMnO4、MnO2等）來(lái)制備Cl2，這正好與本次的實(shí)驗(yàn)探究主題相契合。在實(shí)驗(yàn)方法確定后，教師就可以讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并做好記錄。

上述案例主要通過(guò)基礎(chǔ)知識(shí)引出學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容，通過(guò)問(wèn)題誘導(dǎo)，讓學(xué)生通過(guò)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)得出具體的結(jié)果，這樣可以大大加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的印象。

二、以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究

高中生自身水平有限，因此在自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)常常存在一些不完美的地方，并且很多實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果與實(shí)際結(jié)論常常存在較大差異。為此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)組內(nèi)交流及查閱相關(guān)資料來(lái)改進(jìn)和完善自己的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作水平。

比如，在教學(xué)高中化學(xué)魯科版《化學(xué)反應(yīng)原理》第三章第四節(jié)第三課時(shí)的“物質(zhì)檢驗(yàn)與含量測(cè)定”

時(shí)，課本給出了幾種常見(jiàn)陽(yáng)離子的檢驗(yàn)方法以及幾種重要陰離子的檢驗(yàn)方法，檢驗(yàn)用的藥劑比較固定，而事實(shí)上更換一些其他的藥劑或者指示劑也是可以檢測(cè)出陽(yáng)離子與陰離子的。針對(duì)這一問(wèn)題，教師可以讓學(xué)生自主探究，引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)課本中陰陽(yáng)離子的檢驗(yàn)方式和方法。比如Na+、K+離子的檢驗(yàn)，課本中給出的檢驗(yàn)方法是通過(guò)焰色反應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，鈉離子的火焰呈現(xiàn)黃色，鉀離子的火焰在鈷玻片下呈現(xiàn)淺紫色。針對(duì)這兩種離子的檢驗(yàn)，教師不應(yīng)只是讓學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)復(fù)制，而是讓學(xué)生想象是否還有其他方法可以檢驗(yàn)出Na+和K+。根據(jù)中和反應(yīng)原理，教師可以提示學(xué)生采用滴定的方式來(lái)檢驗(yàn)（提供反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)藥品），比如可以用

[Sb（OH）6]-

同Na+反應(yīng)生成白色晶狀沉淀來(lái)證明Na+的存在，用Na3[Co（NO2）6]同K+反應(yīng)生成亮黃色沉淀來(lái)檢驗(yàn)K+的存在。以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，可提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究水平。

上面的實(shí)驗(yàn)探究中，學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對(duì)課本中的探究方法進(jìn)行改進(jìn)，并通過(guò)查閱資料、與同學(xué)討論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提高了自身的實(shí)驗(yàn)水平，培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。

三、類比交流，引導(dǎo)學(xué)生反思實(shí)驗(yàn)效果

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟⒎莾H對(duì)應(yīng)一種實(shí)驗(yàn)方案，不同學(xué)生在同一主題實(shí)驗(yàn)探究中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案往往存在較大差異。為此，可采取類比交流的方式來(lái)促進(jìn)學(xué)生反思實(shí)驗(yàn)效果，從而選出最佳實(shí)驗(yàn)方案。

比如，在教學(xué)高中化學(xué)魯科版《化學(xué)反應(yīng)原理》第三章第二節(jié)《弱電解質(zhì)的電離》時(shí)，可讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明某酸性物質(zhì)HA為弱電解質(zhì)。有的學(xué)生稱量一定量的HA，配置成一定物質(zhì)的量濃度的溶液后，使用pH試紙測(cè)定溶液的pH值來(lái)證明HA為弱電解質(zhì)；有的學(xué)生將HA溶液與鹽酸分別配置成pH=1的兩種溶液，然后各取10mL加水稀釋，將稀釋液加入裝有相同鋅粒的試管中反應(yīng)，通過(guò)產(chǎn)生氣泡的快慢來(lái)證明HA為弱電解質(zhì)。

對(duì)此，教師可鼓勵(lì)學(xué)生將自己的實(shí)驗(yàn)方案同其他同學(xué)進(jìn)行類比，同時(shí)進(jìn)行交流與反思，這樣不但可以幫助學(xué)生完善自己的實(shí)驗(yàn)方案，而且還能夠使學(xué)生在交流中開(kāi)闊自己的眼界，繼而提升化學(xué)核心素養(yǎng)。

總之，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在自主探究過(guò)程中培養(yǎng)及提升自身的思維能力、反思能力以及類比推理能力，可大大提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

（責(zé)任編輯 羅 艷）