關(guān)注實(shí)驗(yàn)的有效性，提升實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能

逯虎彪

摘要：注重通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性潛能。本文對(duì)關(guān)注實(shí)驗(yàn)的有效性，提升實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)的必要性;實(shí)驗(yàn)的綜合性和微型化;實(shí)驗(yàn)的成敗性;實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵

中圖分類號(hào)：G633.8 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? 文章編號(hào)：1992-7711（2014）11-0103

化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科。以化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)統(tǒng)稱為化學(xué)實(shí)驗(yàn)。它在化學(xué)教學(xué)中占有十分重要的地位，是化學(xué)教學(xué)不可分割的組成部分。通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生熟悉化學(xué)概念，理解和鞏固化學(xué)知識(shí)，正確掌握實(shí)驗(yàn)的基本方法和操作技能，培養(yǎng)學(xué)生的求實(shí)的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)、辯證的科學(xué)方法，訓(xùn)練學(xué)生的觀察、思維和獨(dú)立操作能力等化學(xué)基本品質(zhì)。筆者希望我們能更多地關(guān)注實(shí)驗(yàn)的有效性，提升實(shí)驗(yàn)所特有的教學(xué)功能。

一、關(guān)注實(shí)驗(yàn)的必要性，把握實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的時(shí)機(jī)

新課程理念下的課堂教學(xué)提倡教師在教學(xué)中實(shí)施創(chuàng)造性教育，注重通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性潛能?！痘瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》界定實(shí)驗(yàn)所特有的教學(xué)功能，具體有實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，用典型實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)物質(zhì)變化本質(zhì)和規(guī)律，用實(shí)驗(yàn)事實(shí)了解化學(xué)概念和原理等等。因而，教師要重視實(shí)驗(yàn)就應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能。教師在設(shè)計(jì)和安排實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該考慮：實(shí)驗(yàn)的目的是什么，在這個(gè)環(huán)節(jié)中是否適宜安排等。

1. 反思實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的時(shí)機(jī)

例如：將“Na與CuSO4溶液反應(yīng)”演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為教學(xué)情境和實(shí)驗(yàn)探究。

“Na與CuSO4溶液反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯，能活躍課堂氣氛，能訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力和思維能力。但是這個(gè)實(shí)驗(yàn)所包含的化學(xué)反應(yīng)很復(fù)雜，與“Na能與鹽反應(yīng)”沒(méi)有關(guān)聯(lián)。因而這個(gè)實(shí)驗(yàn)不宜安排在"Na的化學(xué)性質(zhì)"的新課教學(xué)環(huán)節(jié)，否則教學(xué)功能少而牽強(qiáng)。假如將它安排在高一學(xué)生的第一堂化學(xué)課“豐富多彩的化學(xué)物質(zhì)”中，用實(shí)驗(yàn)來(lái)創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的教學(xué)情境，提供學(xué)習(xí)討論的素材是適宜的。因?yàn)樗粌H能激發(fā)新生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，而且這些素材緊扣這堂課的研究主題，將化學(xué)反應(yīng)類型、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)的轉(zhuǎn)化條件以及氧化還原反應(yīng)判斷等教學(xué)類容都包含在其中，有利于學(xué)生形成“分類觀”，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，活躍師生間的互動(dòng)。

2. 捕捉有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)探究點(diǎn)

面對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，學(xué)生會(huì)提出各種各樣的問(wèn)題。對(duì)“硝酸氧化性”的教學(xué)，為了培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，教師不宜直接告訴學(xué)生硝酸的強(qiáng)氧化性，而是根據(jù)探究式教學(xué)的基本規(guī)律，讓學(xué)生主動(dòng)經(jīng)歷知識(shí)的建構(gòu)過(guò)程，借助實(shí)驗(yàn)提出許多問(wèn)題：①讓學(xué)生親自做藍(lán)色石蕊試紙與濃硝酸反應(yīng)的變色過(guò)程，提示學(xué)生思考曾今那一種物質(zhì)有過(guò)類似的現(xiàn)象？表現(xiàn)了該物質(zhì)的什么性質(zhì)？學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的回憶和學(xué)生的相互討論，很快想到了氯氣通入紫色石蕊試液先變紅后腿色的現(xiàn)象，從而表現(xiàn)了次氯酸的強(qiáng)氧化性這一特點(diǎn)，學(xué)生會(huì)想到濃硝酸也具有強(qiáng)氧化性。教師進(jìn)一步提問(wèn)，如何證明硝酸具有強(qiáng)氧化性？指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)活潑金屬與酸反應(yīng)的規(guī)律，熟悉排在金屬活動(dòng)性順序表氫元素之后金屬一般不與酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。學(xué)生做銅和濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果反應(yīng)劇烈且產(chǎn)生紅棕色氣體 NO2，提示學(xué)生從氮元素化合價(jià)的角度加以分析，硝酸中N從+5價(jià)降到NO2中+4價(jià)，HNO3表現(xiàn)了氧化性，而銅的性質(zhì)不活潑，進(jìn)而說(shuō)明硝酸具有強(qiáng)氧化性。

二、關(guān)注實(shí)驗(yàn)的綜合性和微型化，提升實(shí)驗(yàn)的效益

新世紀(jì)需要高智力的人才，特別是有獨(dú)特見(jiàn)解的人才，那么培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維是必不可少的一環(huán)，也是素質(zhì)教育的重要因素。著名的心理學(xué)家吉爾夫特指出：“人的創(chuàng)造力主要依靠發(fā)散思維，它是創(chuàng)造性思維的主要部分?！被瘜W(xué)新課程倡導(dǎo)“學(xué)生親自動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)”，如何在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)和安排實(shí)驗(yàn)，同時(shí)考慮環(huán)境保護(hù)、減少化學(xué)污染值得教師深思。例如：將“Cl2的漂白”演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為微型多功能的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。

1. 原教材設(shè)計(jì)

分別將干燥和潤(rùn)濕的有色布條放入兩瓶干燥氯氣中觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，重復(fù)性差，綜合性不強(qiáng)，環(huán)保性差，浪費(fèi)藥品，實(shí)驗(yàn)效益差。根本不能安排為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，而且學(xué)生只能感知漂白與否的信息，思維訓(xùn)練很少。

2. 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

在廣口瓶下層鋪少許Ca（OH）2，中間放一個(gè)盛有KMnO4的平底小試管。在橡皮塞上打一個(gè)孔插入滴管（吸有濃HCl）。在一張紅紙上用水畫一個(gè)小圈放入廣口瓶。將實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟告訴學(xué)生，請(qǐng)學(xué)生親自動(dòng)手分組實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)思考：（1）Cl2是否具有漂白性？（2）真正發(fā)揮漂白作用的物質(zhì)是誰(shuí)？（3）實(shí)驗(yàn)裝置中其他物質(zhì)的作用是什么？（4）滴管相當(dāng)于哪類儀器的微型化？

3. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

當(dāng)濃HCl滴加到KMnO4中，觀察到有黃綠色氣體產(chǎn)生，紅紙的干燥處沒(méi)有褪色，而用水潤(rùn)濕的小圈褪色，現(xiàn)象清晰易觀察。實(shí)驗(yàn)儀器組裝簡(jiǎn)便，密封性能好，環(huán)保。實(shí)驗(yàn)易操作（只需要擠壓滴管），有適合重復(fù)多次操作。整套裝置包含Cl2的發(fā)生裝置，Cl2與水反應(yīng)的裝置，HClO的漂白裝置，Cl2尾氣吸收裝置，其中滴管相當(dāng)于小型分液漏斗。即包含了氣體發(fā)生裝置、氣體反應(yīng)裝置、氣體尾氣吸收裝置。改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)具有簡(jiǎn)約環(huán)保的綜合性有很好的實(shí)驗(yàn)效益。防治污染問(wèn)題，是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容，當(dāng)今世界各國(guó)都面臨著環(huán)境問(wèn)題。它關(guān)系到我們?nèi)祟惖纳?，關(guān)系到國(guó)計(jì)民生。加強(qiáng)環(huán)保教育必須從孩子抓起，從日常教學(xué)抓起，尤其是從化學(xué)教學(xué)抓起。

三、關(guān)注實(shí)驗(yàn)的成敗性，提升探究實(shí)驗(yàn)的能力

以“學(xué)生發(fā)展為本”的新一輪基礎(chǔ)教育課程改革，正日益成為當(dāng)前中小學(xué)教育教學(xué)改革的主旋律，實(shí)驗(yàn)不僅僅是一種實(shí)踐活動(dòng)，它更是一種重要的科學(xué)認(rèn)識(shí)方法，是落實(shí)科學(xué)素養(yǎng)的“過(guò)程與方法”目標(biāo)的重要手段之一。新課程倡導(dǎo)科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方式，要求學(xué)生“用探究的方法學(xué)，學(xué)探究的方法”;要求教師“用探究的方法教，教探究的方法”。教師面對(duì)新課程和新理念，普遍感到有必要轉(zhuǎn)變自己的教學(xué)方式，但由于受到多種因素的制約，很多教師課堂教學(xué)方式仍然以傳統(tǒng)的教學(xué)方式為主，所以在課改的初級(jí)階段，教師的方法中探究式教學(xué)不是過(guò)多過(guò)濫，而是太缺太少，應(yīng)大力提倡。前蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò)：“在人的心靈深處，都有一種根深蒂固的需要，就是希望自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者?！毙抡n程所提倡的探究方式，就是要利用學(xué)生的探究本能，通過(guò)合適的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行探究，激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)，使學(xué)生保持積極學(xué)習(xí)興趣和強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。因此，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)方法在內(nèi)的科學(xué)探究方法，挖掘有價(jià)值探究，應(yīng)成為化學(xué)教師的自覺(jué)行為。

探究實(shí)驗(yàn)可以從不理想的實(shí)驗(yàn)切入展開討論和實(shí)踐。如將“AgNO3與NaI溶液反應(yīng)”的失敗實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為科學(xué)探究活動(dòng)。

1. 失敗的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

學(xué)生將AgNO3與NaI溶液混合，發(fā)現(xiàn)黃色沉淀生成之后迅速消失。重新配制溶液，現(xiàn)象依然。學(xué)生們議論紛紛，一片茫然。質(zhì)疑和不服激活了學(xué)生們的探究的激情。課后，學(xué)生們到圖書館或上網(wǎng)查找資料，分析可能的原因：AgI+I- ? ? ?[AgI2]-。

2. 實(shí)驗(yàn)探究

根據(jù)假設(shè)，學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)三套實(shí)驗(yàn)給予驗(yàn)證。操作一，在濃NaI溶液中滴加AgNO3，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有沉淀生成。操作二，在AgNO3溶液中滴加稀NaI溶液，有黃色沉淀生成。操作三，在AgI黃色沉淀中滴加濃NaI溶液，沉淀消失。

四、關(guān)注實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵，提升學(xué)生的自主探究

綜觀高中化學(xué)新教材，關(guān)于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方式方法有許多新的改變和拓展。這是一種以自主學(xué)習(xí)為核心，以探究為主線的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，其基本流程如下：創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題情景激趣→學(xué)生猜想組織討論→理論探究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→自主選擇實(shí)驗(yàn)方案→自主實(shí)驗(yàn)探究→自主討論合作交流→優(yōu)化主題引導(dǎo)促進(jìn)探究→總結(jié)評(píng)價(jià)體驗(yàn)遷移拓展。高中化學(xué)自主探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式以促進(jìn)學(xué)生的“知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀”為根本目的，以自主學(xué)習(xí)理論，探究教學(xué)理論為基本依據(jù)，在教師的引導(dǎo)下，創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題情景，激發(fā)學(xué)生提出問(wèn)題，讓學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)和技能，充當(dāng)新知識(shí)的探索者和發(fā)現(xiàn)者的角色，通過(guò)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自主摸索操作方法，自主擬定實(shí)驗(yàn)步驟，自主探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并通過(guò)評(píng)價(jià)與交流，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力與態(tài)度的和諧發(fā)展。

綜上所述，關(guān)注實(shí)驗(yàn)的有效性不僅能提高實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，而且有利于拓寬學(xué)生的知識(shí)面，能更好地培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和探索精神，改善學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性，提升學(xué)生探究問(wèn)題的熱情和探究能力，更符合新課程的發(fā)展理念。

（作者單位：甘肅省隴南市武都縣白龍江林管局中學(xué) 746010）