陳文初
【摘 要】 高中化學教材中實驗的呈現(xiàn)欄目設(shè)置多樣,以“探究”為核心的化學實驗設(shè)計和實施,對提升學生的化學學科核心素養(yǎng)具有重要意義,也存在一些需要完善的地方。
【關(guān)鍵詞】 化學實驗 呈現(xiàn)方式 措施
化學實驗為基礎(chǔ)的一門學科。高中化學新課標要求學生能從問題和假設(shè)出發(fā),確定探究目的,設(shè)計探究方案,進行實驗探究。
1. 化學教材實驗呈現(xiàn)欄目設(shè)置多樣
在高中化學教材中,實驗的呈現(xiàn)方式多種多樣。除了正式的章節(jié)編碼的實驗之外,還有“科學探究”、“實踐活動”、“思考與交流”中的實驗,此外,在“科學視野”、“科學史話”中也包含部分化學實驗。經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),以“實驗X-X”形式表示的實驗有27個;以“科學探究”形式出現(xiàn)的實驗只有5個。
除了教材正文外,習題中也涉及了一些實踐性實驗,如“從硅的氧化物制取單質(zhì)硅”。這些不同的設(shè)置方式的實驗,包括了實驗操作技能實驗、性質(zhì)實驗、制備實驗和探究實驗等,涉及不同的科學探究方法過程和要素,蘊含多種科學方法,有助于提高學生適應(yīng)未來社會生存和發(fā)展所必備的科學素養(yǎng)。
另外,教材還以圖片的形式呈現(xiàn)了實驗的真實情景,如鈉與水的反應(yīng)、金屬的焰色反應(yīng)等。有些圖片還呈現(xiàn)了實驗操作示范,如氨氣的實驗室制取方法等。
2. 化學教材實驗呈現(xiàn)方式的不足之處
化學新課標提出的關(guān)于核心素養(yǎng)問題,指出:“發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的化學問題,能依據(jù)探究目的設(shè)計并優(yōu)化實驗方案,完成實驗操作,能對觀察記錄的實驗信息進行加工并獲得結(jié)論;能和同學交流實驗探究的成果,提出進一步探究或改進實驗的設(shè)想;能尊重事實和證據(jù),不迷信權(quán)威,具有獨立思考、敢于質(zhì)疑和批判的創(chuàng)新精神?!?/p>
然而,筆者有個疑問,我們要培養(yǎng)學生科學探究的方法,是否應(yīng)為他們提供一個比較標準的,正式的范本呢?只有這樣,他們才能從科學方法中進一步完善探究方法,并更好地進行創(chuàng)新活動。
從實驗設(shè)計的角度來看,一個完整的實驗設(shè)計項目應(yīng)包括以下幾個方面內(nèi)容:實驗名稱、實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗用品及裝置、實驗步驟、實驗結(jié)論和注意事項等。但實際上教材中的實驗基本沒有全部呈現(xiàn)所有項目。大部分的實驗直接呈現(xiàn)具體實驗操作步驟,而實驗原理、實驗現(xiàn)象與結(jié)論待學生去總結(jié)。而在課本中明確實驗名稱的也僅有6個。
很多時候這些呈現(xiàn)方式會產(chǎn)生很多問題,比如“實驗1-3”這個實驗,究竟是要干什么呢?實驗名稱是什么呢?總不能就叫“實驗1-3”吧?
3. 完善化學教材實驗教學的措施
高中化學教材目前還沒有一種規(guī)范的實驗報告教材。筆者認為,我們要培養(yǎng)學生的科學精神和探究能力,首先要學會科學的研究方法,以“實驗1-3”為例設(shè)計一份實驗報告。
實驗1-3 實驗室制取蒸餾水及氯離子的檢驗
一、實驗名稱:實驗室制取蒸餾水及氯離子的檢驗
二、實驗?zāi)康模?/p>
1. 學會裝配簡單儀器裝置的方法。
2. 掌握蒸餾實驗的操作技能,學會制取蒸餾水的實驗方法。
3. 學會不同沸點液態(tài)混合物的分離方法。
三、實驗儀器和用品:蒸餾燒瓶、帶溫度計的膠塞、冷凝管、牛角管、錐形瓶、鐵架臺(帶鐵圈和鐵夾)、石棉網(wǎng)、酒精燈、打火機、膠皮管、碎瓷片、10ml刻度試管
四、實驗試劑:稀HCl、自來水、AgNO3 溶液、稀HNO3
五、操作步驟及實驗裝置圖:
六、實驗注意事項或特別好的經(jīng)驗、規(guī)律總結(jié)
1. 蒸餾燒瓶有支管,溶液體積不超過瓶體積的1/2。
2. 溫度計,其水銀球在支管口處。
3. 冷凝管,水流下進上出,與水受熱后流動方向一致。
4. 液體中,一般加入碎瓷片,防止暴沸。
七、問題思考:蒸餾方法適用于分離提純什么條件的混合物?
這樣完整的實驗報告,學生們就更加清楚實驗的目的、方法和過程,學會方法記錄現(xiàn)象和分析結(jié)果,并得出自己的結(jié)論。也只有在這樣的基礎(chǔ)上,學生才能更好地利用科學的方法去進行新的探究和創(chuàng)新。因此,在教學過程中,可以發(fā)動備課組的力量,對一些主要的化學實驗,可以分工印制類似的化學實驗報告,在實驗課之前發(fā)放給學生閱讀,實驗課上填寫記錄、得出結(jié)論,將會更加規(guī)范實驗教學。
在教材實驗內(nèi)容的呈現(xiàn)中,運用圖片展示也是一種重要的方式。教學過程中,老師常會利用現(xiàn)成的圖片作為輔助教學,學生也喜歡圖片豐富的實驗呈現(xiàn)方式。所以,實驗教學中要合理使用教材中的圖片資源,通過網(wǎng)絡(luò)、多媒體收集相關(guān)的圖片或視頻資源進行輔助教學,這樣更能提高學生的學習欲望和興趣,從而獲得更好的教學效果。