高中化學(xué)學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的嘗試

　　所謂化學(xué)實(shí)驗(yàn)就是根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)者運(yùn)用實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備及裝置等物質(zhì)手段，在認(rèn)為特定的實(shí)驗(yàn)條件下，變革化學(xué)實(shí)驗(yàn)對象的狀態(tài)或性質(zhì)，通過實(shí)驗(yàn)觀察獲得各種科學(xué)事實(shí)（即化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)）的一種科學(xué)研究方法。化學(xué)實(shí)驗(yàn)要素是化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)和精華�；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能主要體現(xiàn)在：

　　第一，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)科學(xué)知識(shí)的源泉。

　　納入教學(xué)中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)服從化學(xué)教育教學(xué)任務(wù)的需要。教學(xué)中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)以其自身的實(shí)踐性和生動(dòng)性為學(xué)生的認(rèn)識(shí)從感性到理性的飛躍提供了可靠的源泉和推動(dòng)力，是使學(xué)生認(rèn)識(shí)深化發(fā)展的最佳途徑。

　　第二，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是訓(xùn)練科學(xué)方法的有效途徑

　　學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)歸根結(jié)底是獲得知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和行為變化的過程。讓學(xué)生做化學(xué)實(shí)驗(yàn)恰能自然貫通地使獲得知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和行為變化協(xié)調(diào)發(fā)展，發(fā)揮大腦左右半球的機(jī)能結(jié)構(gòu)，有利于創(chuàng)造思維的發(fā)展，這正是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法訓(xùn)練的理論依據(jù)。

　　從方法論來考察，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是重要的一種科學(xué)方法。學(xué)生要完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)，要在理性指導(dǎo)下選擇和安裝儀器，使用試劑，觀察，操作，對照，分析，判斷，理想化等，都是讓學(xué)生經(jīng)受科學(xué)方法訓(xùn)練切實(shí)有效的方式和途徑。

　　第三，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度的必由之路

　　科學(xué)態(tài)度是人們能夠正確對待客觀事物的一種持久的內(nèi)在的反應(yīng)傾向，是經(jīng)過實(shí)踐活動(dòng)而習(xí)得和養(yǎng)成的。

　　化學(xué)實(shí)驗(yàn)有不同的分類方式。按照實(shí)驗(yàn)實(shí)體的不同，可分為演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲取知識(shí)、形成技能、培養(yǎng)智能和發(fā)展個(gè)性的最佳途徑。按照實(shí)驗(yàn)在認(rèn)識(shí)過程中作用的不同可分為探究性實(shí)驗(yàn)或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。這兩種實(shí)驗(yàn)類型在化學(xué)教學(xué)中各起著不同的作用。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可以證實(shí)、檢驗(yàn)所學(xué)過的化學(xué)知識(shí)，起到復(fù)習(xí)鞏固和加深記憶的作用。探究性實(shí)驗(yàn)旨在培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立探究能力，使學(xué)生受到科學(xué)方法的系統(tǒng)訓(xùn)練。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，能最大限度地發(fā)揮學(xué)習(xí)主體的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

　　我國現(xiàn)行化學(xué)教科書（人民教育出版社編，《高中化學(xué)（必修）（選修）》）在學(xué)生實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的編排上存在以下幾點(diǎn)不盡如人意的地方：

　　第一，對于如何全面發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能缺乏系統(tǒng)的考慮，只是著重把學(xué)生實(shí)驗(yàn)當(dāng)作驗(yàn)證，鞏固課堂知識(shí)的手段，與演示實(shí)驗(yàn)重復(fù)過多。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)安排的比例過大（達(dá)85%），探究性實(shí)驗(yàn)（表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)習(xí)題）比例過小（約占10%），不利于對學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的培養(yǎng)，也不利于學(xué)生個(gè)性愛好的發(fā)展。

　　第二，由于國情所限，定量實(shí)驗(yàn)安排甚少，這對學(xué)生的科學(xué)方法訓(xùn)練有一定影響。

　　第三，實(shí)驗(yàn)用品，實(shí)驗(yàn)方案極盡詳盡，雖能保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，但不利于學(xué)生的主動(dòng)發(fā)展。為此，我們對中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了以下模式的改進(jìn)。

　　一、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的目的

　　幫助學(xué)生形成化學(xué)概念，理解和鞏固化學(xué)知識(shí)，掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能；培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息、獲得新知識(shí)的能力；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法；培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)助和社會(huì)活動(dòng)能力；培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣。

　　二、在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中采用的教學(xué)模式

　　依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和策略，在實(shí)驗(yàn)中主要采取實(shí)驗(yàn)演繹模式和實(shí)驗(yàn)探究模式

　�。ㄒ唬�實(shí)驗(yàn)演繹模式

　　實(shí)驗(yàn)演繹模式是基于學(xué)生的理性認(rèn)識(shí)進(jìn)行擴(kuò)展、推理，或論證、加深的一種教學(xué)模式。這類教學(xué)模式可用下面的圖示表示：

　　實(shí)驗(yàn)主題        實(shí)驗(yàn)事實(shí)         印證已有結(jié)論

　　在實(shí)驗(yàn)中選擇有代表性、普遍性的實(shí)驗(yàn)實(shí)例，由學(xué)生去完成，使他們體驗(yàn)"科學(xué)理論的真理性要經(jīng)受實(shí)踐的檢驗(yàn)"

　　為了保證初、高中學(xué)習(xí)方法的連續(xù)性，使學(xué)生盡快適應(yīng)高中的學(xué)習(xí)生活，在高一我們除了在課堂教學(xué)中逐漸滲透研究性學(xué)習(xí)的理念外，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中主要采用了這種教學(xué)模式，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中注意加強(qiáng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練。如：鈉的性質(zhì)的教學(xué)，實(shí)驗(yàn)→現(xiàn)象→結(jié)論→驗(yàn)證

　　（二）實(shí)驗(yàn)探究模式

　　實(shí)驗(yàn)探究模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究、自行概括得出結(jié)論。與其他教學(xué)模式相比，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性高、學(xué)習(xí)氣氛活躍。實(shí)驗(yàn)探究模式圖示如下：

　　實(shí)驗(yàn)探究主題         正確的事實(shí)和現(xiàn)象         結(jié)論和應(yīng)用

　　實(shí)驗(yàn)探究必須靠學(xué)生自己獨(dú)立完成，同時(shí)需要自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，而不是按課本規(guī)定的步驟"照方抓藥"。

　　當(dāng)學(xué)生已逐漸適應(yīng)高中的學(xué)習(xí)方法之后，從高一的第二學(xué)期開始在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中逐漸加入探究性實(shí)驗(yàn)，在高二的學(xué)生實(shí)驗(yàn)中我們以實(shí)驗(yàn)探究模式為主。

　　三、實(shí)施過程

　　（一）實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段

　　1．教師方面

　　對高中所有學(xué)生實(shí)驗(yàn)和一些教師認(rèn)為應(yīng)做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分類，整理。我們所做的學(xué)生實(shí)驗(yàn)有：

　　容量瓶的使用 一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制（高一）

　　氯、溴、碘的性質(zhì)、 鹵離子的檢驗(yàn)（高一）

　　硫酸的性質(zhì) 硫酸根離子的檢驗(yàn)（高一）

　　硫酸銅結(jié)晶水含量的測定（高一）

　　堿金屬及其化合物的性質(zhì) 焰色反應(yīng)（高一）

　　同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變（高一）

　　氨的制備和性質(zhì) 銨離子的檢驗(yàn)（高二）

　　硝酸和硝酸鹽的性質(zhì)（高二）

　　常見陰離子的性質(zhì)（高二）

　　常見陽離子的性質(zhì)（高二）

　　化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡（高二）

　　弱電解質(zhì)的驗(yàn)證 電化學(xué)原理和應(yīng)用 膠體的性質(zhì)（高二）

　　滴定管的使用 滴定分析 中和熱的測定（高二）

　　重量分析（高二）

　　有機(jī)物的制取和性質(zhì)（一）（烴）（高二）

　　有機(jī)物的制取和性質(zhì)（二）（烴的衍生物 高分子）（高二）

　　實(shí)驗(yàn)前，教師將本組實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、要求、�?shí)驗(yàn)內(nèi)容列出提綱，在學(xué)生寫好預(yù)習(xí)報(bào)告后對學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中有關(guān)實(shí)驗(yàn)室安全性和污染物的處理問題進(jìn)行檢查，對學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案做到心中有數(shù)，備齊所需實(shí)驗(yàn)用品但不對學(xué)生明示正誤。

　　2．學(xué)生方面

　　每3-4名學(xué)生自由結(jié)合成一個(gè)固定的實(shí)驗(yàn)小組，實(shí)驗(yàn)前根據(jù)教師提供的實(shí)驗(yàn)提綱認(rèn)真預(yù)習(xí)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，分組討論或自行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提供多種實(shí)驗(yàn)方案。在預(yù)習(xí)報(bào)告上寫明實(shí)驗(yàn)儀器、裝置、方法、步驟，列出未提供的用品清單。鼓勵(lì)學(xué)生開動(dòng)腦筋，實(shí)驗(yàn)方案不拘一格，大膽突破。

　�。ǘ�）實(shí)驗(yàn)實(shí)施階段

　　1．時(shí)間安排

　　高一的學(xué)生實(shí)驗(yàn)一般控制在40-50分鐘之間，即一節(jié)課左右。

　　高二每班每周有一個(gè)下午是化學(xué)兩節(jié)連排課。學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)利用這兩節(jié)連排課進(jìn)行，如遇某些情況個(gè)別組未能完成時(shí)，可利用其后自習(xí)時(shí)間，每次實(shí)驗(yàn)大約2.0小時(shí)左右，有興趣的學(xué)生可自愿延長，實(shí)驗(yàn)過程中可適當(dāng)休息。實(shí)驗(yàn)過程由任課教師及實(shí)驗(yàn)教師共同負(fù)責(zé)。

　　2．實(shí)驗(yàn)操作

　　在實(shí)驗(yàn)過程中教師注意學(xué)生操作的安全性并對學(xué)生進(jìn)行必要的指導(dǎo)，包括觀察方法（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄）和實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中密切配合，共同完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。注意實(shí)驗(yàn)條件的控制（包括化學(xué)藥品、實(shí)驗(yàn)儀器、裝置和化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作等）和測量方法的正確，適當(dāng)調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案。

　　3．實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析處理階段

　　學(xué)生用化學(xué)用語和必要的表格、線圖對所獲得的化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以系統(tǒng)和整理。每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組將實(shí)驗(yàn)結(jié)果以書面形式寫成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，全組成員簽名。還要對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思（結(jié)合自己在本次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)肯定和應(yīng)改進(jìn)或必須防范之處，為今后的學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)提供指導(dǎo)）。

　　教師結(jié)合學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程中帶有普遍性或傾向性的問題以及對發(fā)展學(xué)生智能及實(shí)驗(yàn)技能水平的有關(guān)問題進(jìn)行評價(jià)性指導(dǎo)。

　　在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中注重讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的方法和探究過程。

　　四、改進(jìn)后學(xué)生實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

　�。ㄒ唬�實(shí)驗(yàn)前由學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的意義在于：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，提高思維能力；由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需要學(xué)生靈活地和創(chuàng)造性地運(yùn)用已有的知識(shí)、技能，因而可以培養(yǎng)學(xué)生解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題的能力和創(chuàng)造力；進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求學(xué)生掌握各種科學(xué)方法，具有嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍和敢于創(chuàng)新的精神，因而有利于學(xué)生科學(xué)方法的訓(xùn)練和科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。

　　在鑒別濃、稀碳酸鈉溶液的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，學(xué)生設(shè)計(jì)出了不少于五種的實(shí)驗(yàn)方案：測pH值；測等體積、等濃度的兩種溶液的質(zhì)量；加鹽酸觀察產(chǎn)生氣體的速率；以甲基橙為指示劑，用鹽酸溶液滴定；加氫氧化鋇溶液，觀察沉淀出現(xiàn)的快慢等。

　　（二）實(shí)驗(yàn)中對大部分學(xué)生而言是教師在場的學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)

　　學(xué)會(huì)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生自主地掌握所研究的事物的過程，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)觀察不僅是提出化學(xué)問題的重要途徑，而且是使學(xué)生獲得化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的根本方法，還是驗(yàn)證假說和理論的直接手段。通過學(xué)生的親身體驗(yàn)逐步建立正確的觀察順序并逐步掌握實(shí)驗(yàn)觀察的目的性、客觀性、全面性和辨證性的原則。

　　在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作前教師不對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案的成功與否作結(jié)論性評價(jià)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中如果能依據(jù)自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案成功地解決化學(xué)問題，能激發(fā)更大的熱情，成為進(jìn)一步學(xué)習(xí)的強(qiáng)勁動(dòng)力；如果實(shí)驗(yàn)未出現(xiàn)預(yù)期現(xiàn)象，不但可以使他們通過實(shí)際操作結(jié)果加深記憶，而且從反面為學(xué)生提出了問題，通過他們的努力，分析原因并重新實(shí)施實(shí)驗(yàn)，成功后將會(huì)有利于學(xué)生探索實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，提高思維能力。在實(shí)驗(yàn)過程中不但能體會(huì)化學(xué)試驗(yàn)手段是構(gòu)成科學(xué)認(rèn)知活動(dòng)的不可少的要素，只有正確的實(shí)驗(yàn)手段才能得出正確的概念和理論，還體會(huì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)是對化學(xué)物質(zhì)及其變化的外部特征和外部聯(lián)系的正確反映和描述、是化學(xué)科學(xué)理論賴以產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ)。認(rèn)識(shí)到以先入為主的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)或機(jī)械地以書本中給出的結(jié)論為依據(jù)是違背科學(xué)態(tài)度的表現(xiàn)。

　�。ㄈ�）學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間適當(dāng)延長。

　　較寬松的實(shí)驗(yàn)時(shí)間為學(xué)生的探索過程提供了可能。學(xué)生可以嘗試多種實(shí)驗(yàn)方案，從中體會(huì)藥品用量、操作步驟的先后和實(shí)驗(yàn)步驟的多少、實(shí)驗(yàn)條件（溫度、濃度等條件）的選擇和實(shí)驗(yàn)效果的明顯與否對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，主動(dòng)探詢最佳實(shí)驗(yàn)方案。

　�。ㄋ模�實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排盡量與實(shí)際相聯(lián)系

　　為了讓學(xué)生感到化學(xué)就在身邊，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置上盡量與實(shí)際聯(lián)系。如在設(shè)計(jì)乙酸乙酯的合成實(shí)驗(yàn)時(shí)，是這樣表述的"飲料中很多水果味的香料都是人工合成的，請你合成香味的乙酸乙酯"。在做陰離子性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，結(jié)合試劑瓶標(biāo)簽有被腐蝕的實(shí)際情況設(shè)計(jì)了"盛裝在細(xì)口瓶中的某無色溶液的標(biāo)簽右半部分被腐蝕，現(xiàn)只能看到在剩余的左半個(gè)標(biāo)簽上有Na2S的字樣，請通過實(shí)驗(yàn)鑒別它的成分"。加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)與實(shí)際的聯(lián)系。

　　（五）重視問題解決的思維過程，鼓勵(lì)嘗試。

　　"向?qū)W生預(yù)示結(jié)果或解決方法都會(huì)阻礙學(xué)生努力研究"。不注重結(jié)論的趨同，異中求優(yōu)。在鑒別濃、稀NaHCO3溶液的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，雖然設(shè)計(jì)了不少實(shí)驗(yàn)方案，但在操作中學(xué)生體會(huì)出不同的實(shí)驗(yàn)方案，其實(shí)驗(yàn)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性大不相同。

　　五、體會(huì)

　�。ㄒ唬┙處燇w會(huì)

　　1．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的編排上既要符合學(xué)生的知識(shí)、技能水平，又要與學(xué)生的認(rèn)知水平和心理發(fā)展水平相一致才能最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)探究的作用。

　　2．要求教師具有一定的實(shí)驗(yàn)研究能力，具有一定的指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的技巧，教學(xué)相長。

　　3．"有些同學(xué)合作能力、操作能力較弱，有些同學(xué)有畏難情緒，尚有待加強(qiáng)練習(xí)。"

　　4．實(shí)驗(yàn)時(shí)間長，藥品需求量大，指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)員的工作量相對增大。

　　（二）學(xué)生體會(huì)

　　"這種化學(xué)實(shí)驗(yàn)，依據(jù)基本知識(shí)，又不拘泥于課本，它培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力、判斷能力、應(yīng)急能力、合作能力。在有趣的實(shí)驗(yàn)中加深了知識(shí)的牢固程度，不僅為考試，更是為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。"

　　1．實(shí)驗(yàn)鍛煉了動(dòng)手能力，培養(yǎng)了合作精神。在實(shí)驗(yàn)中大家忘記或疏漏的知識(shí)互相補(bǔ)充，鞏固。"不細(xì)心、沒耐心做不好實(shí)驗(yàn)"。

　　2．實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。我們所掌握的知識(shí)不能光憑空想象就得出結(jié)論，必須付諸實(shí)施，才能得出正確結(jié)論。實(shí)際操作并不比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)簡單，有時(shí)設(shè)想的結(jié)果沒有出現(xiàn)或出現(xiàn)意外，需要思考，探究原因，應(yīng)多設(shè)計(jì)幾種實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)前必須經(jīng)過嚴(yán)密考慮，需要考察到實(shí)驗(yàn)的邏輯性、可行性。

　　化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)。雖然隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，某些實(shí)驗(yàn)可以用電視和計(jì)算機(jī)來模擬完成，但是視聽只能起到為教學(xué)提供感性材料的作用，而不能代替學(xué)生親自動(dòng)手作實(shí)驗(yàn)。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)操作技能、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法只有在學(xué)生自己的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中才能學(xué)到。