何智
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是探究和學(xué)習(xí)物質(zhì)及其變化的基本方法,是科學(xué)探究的一種重要途徑。以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)是化學(xué)學(xué)科的重要特征之一,化學(xué)實(shí)驗(yàn)對于全面發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)有著極為重要的作用?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的教學(xué)情境,幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識(shí)和技能,啟迪學(xué)生的科學(xué)思維,訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀?!镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版) 》要求:“開展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng),重視教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力?!薄俺醪綄W(xué)會(huì)物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離、提純和溶液配制等化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。學(xué)習(xí)研究物質(zhì)性質(zhì),探究反應(yīng)規(guī)律,進(jìn)行物質(zhì)分離、檢驗(yàn)和制備等不同類型化學(xué)實(shí)驗(yàn)及探究活動(dòng)的核心思路與基本方法。體會(huì)實(shí)驗(yàn)條件控制對完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)及探究活動(dòng)的作用?!薄罢莆栈镜幕瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技能,進(jìn)一步體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的基本過程,進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生解決綜合實(shí)驗(yàn)問題的能力,對發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)有獨(dú)特的價(jià)值?!薄敖處煈?yīng)認(rèn)真組織學(xué)生完成本標(biāo)準(zhǔn)中要求的必做實(shí)驗(yàn),重視培養(yǎng)學(xué)生物質(zhì)的分離、提純和檢驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)技能,樹立安全意識(shí),形成良好的實(shí)驗(yàn)室工作習(xí)慣。應(yīng)根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況合理地選擇實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式,有條件的學(xué)校盡可能多地為學(xué)生提供動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì);注重發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的作用、積極探索現(xiàn)代信息技術(shù)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的深度融合、合理運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn),但不能完全替代真實(shí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?!笨梢?,新課標(biāo)高度重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在此,筆者對新課標(biāo)背景下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作了一定的思考。
一、充分認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的,引導(dǎo)學(xué)生積極參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過開展不僅僅在于使學(xué)生掌握某個(gè)具體實(shí)驗(yàn),而是在這個(gè)過程中通過動(dòng)手、觀察、質(zhì)疑、思考來獲得一些特殊的實(shí)驗(yàn)技能并形成一定的學(xué)科素養(yǎng),更是為了幫助學(xué)生鞏固相關(guān)化學(xué)理論知識(shí)。教師不應(yīng)該簡單地通過講授、記憶等方法來進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),應(yīng)該讓學(xué)生有機(jī)會(huì)更多的參與到實(shí)驗(yàn)中來。這就要求教師自身首先具有良好的組織能力和課堂把控能力,合理分配教學(xué)時(shí)間,營造良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍。
二、高度重視典型實(shí)驗(yàn)分析,幫助學(xué)生提升實(shí)際操作能力。
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》要求:“整體規(guī)劃實(shí)驗(yàn)及探究教學(xué), 發(fā)揮典型實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的作用?!币虼耍浞掷玫湫蛯?shí)驗(yàn),幫助學(xué)生提升實(shí)際操作能力。(一)以典型實(shí)驗(yàn)為范本進(jìn)行剖析,闡明實(shí)驗(yàn)的操作要點(diǎn)。通過典型實(shí)驗(yàn)的分析,能夠使學(xué)生更為清晰地了解實(shí)驗(yàn)的原理,并且切實(shí)提高學(xué)生的操作能力。以制取氨氣這一實(shí)驗(yàn)為例,通過分析能夠發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)涵蓋了如下操作要點(diǎn):(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的遴選,設(shè)備的組裝與加固;(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)備密閉性檢查;(3)實(shí)驗(yàn)所需的藥品取用方式;(4)實(shí)驗(yàn)中所采取的加熱方式;(5)對實(shí)驗(yàn)制取的氨氣的凈化處理與干燥處理方式;(6)對實(shí)驗(yàn)制取的氨氣的收集與放置方法;(7)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的拆卸。高中化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)依托具體的氨氣制取實(shí)驗(yàn)過程,在向?qū)W生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程演示的同時(shí),為學(xué)生講清每一個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)步驟,使學(xué)生掌握完成這一實(shí)驗(yàn)的操作要點(diǎn)。(二)依托對實(shí)驗(yàn)操作過程的分析,使學(xué)生洞悉實(shí)驗(yàn)操作的關(guān)鍵之處。高中化學(xué)教師必須使學(xué)生洞悉實(shí)驗(yàn)操作的關(guān)鍵之處,并且使學(xué)生能夠扎實(shí)掌握這些知識(shí)要點(diǎn)。在氨氣易溶于水實(shí)驗(yàn)中,教材中的實(shí)驗(yàn)步驟之一為使用干燥的燒瓶對所制取的氨氣加以收集,然而因燒瓶保持干燥較難,同時(shí)考慮到氨氣易溶于水的性質(zhì),極易影響到最終的實(shí)驗(yàn)效果。部分學(xué)生在教師的啟發(fā)下,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)步驟創(chuàng)新,即先在燒瓶中加入濃氨水,其后搖晃燒瓶將濃氨水迅速倒掉,立刻進(jìn)行“噴泉”實(shí)驗(yàn)的演示,取得較為理想的實(shí)驗(yàn)效果。
三、充分挖掘?qū)嶒?yàn)承載功能,設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性。
探究實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的兩種具體開展形式。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是在目的明確、原理清晰的基礎(chǔ)上對相關(guān)現(xiàn)象結(jié)論的驗(yàn)證,流程趨于固化、結(jié)論趨于同向,不利于創(chuàng)新和發(fā)散性思維。探究實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)則完全不同,通過提出問題來驅(qū)動(dòng),猜想假設(shè)來推進(jìn),設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)來完成認(rèn)知的發(fā)展和邏輯體系的進(jìn)一步完善。由此可知,探究實(shí)驗(yàn)更有利于發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身所承載的各項(xiàng)功能,全方位激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)造性。例如,一教師在講到氯水的漂白性時(shí),將相關(guān)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下:(一)猜想假設(shè)從元素守恒及電子轉(zhuǎn)移守恒可知,氯氣與水反應(yīng)還生成了其他物質(zhì)。氯水中有Cl2、H2O、鹽酸、新物質(zhì)。猜測一:氯氣使有色物質(zhì)褪色;猜測二:新物質(zhì)使有色物質(zhì)褪色。(二)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(1)在干燥的氯氣中放入干燥的有色布條;(2)在干燥的氯氣中放入濕潤的有色布條或鮮花。(三)實(shí)驗(yàn)用品彩紙、小藥瓶、注射器等,塑料軟瓶裝氯氣、蒸餾水。(四)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證友情小貼士:(1)氯氣有毒,為了預(yù)防氯氣泄露出來,請大家不要開啟裝有氯氣的藥瓶的瓶塞,拔針管時(shí)也要同樣注意不要帶出瓶塞。(2)取氯氣1mL,注射時(shí)動(dòng)作要緩慢。(五)分析結(jié)論[設(shè)疑]注入氯氣后,有的小組彩紙顏色變淺,從中你能得到什么結(jié)論?[引導(dǎo)]設(shè)計(jì)方案時(shí)須確保無水,應(yīng)從哪些角度考慮,注意哪些問題?[小結(jié)]能漂白的物質(zhì)是氯氣與水反應(yīng)生成的新物質(zhì)。[講述]科學(xué)家通過大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)了新物質(zhì)為次氯酸。(六)總結(jié)歸納:(1)氯氣與水反應(yīng)方程式。(2)次氯酸有強(qiáng)氧化性,能消毒、漂白。(3)科學(xué)探究的步驟:呈現(xiàn)問題→猜想假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→分析結(jié)論。探究性實(shí)驗(yàn)過程中的提出問題、猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案、選擇恰當(dāng)實(shí)驗(yàn)用品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、收集相關(guān)數(shù)據(jù)、解釋現(xiàn)象并得出結(jié)論、總結(jié)歸納是符合科學(xué)探究的邏輯的。
總而言之,新課標(biāo)的核心內(nèi)容是提高學(xué)生的綜合素質(zhì),而化學(xué)實(shí)驗(yàn)則是化學(xué)教育的基礎(chǔ)。作為一名合格的高中化學(xué)教師,一定要用發(fā)展的眼光看問題,重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),重視實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科思維和動(dòng)手能力。