加強化學實驗教學研究 培養(yǎng)學生化學信息素養(yǎng)*

宗 漢

（興化市楚水實驗學校 江蘇 興化 225700）

《高中化學課程標準》 明確指出：“以實驗為基礎是中學化學教學的重要特征”。從本質上講，化學實驗不僅僅是洞察自然界的窗口，而且也是學好化學的基本途徑和培養(yǎng)信息素養(yǎng)的基本方式。本文以化學實驗教學研究為切入點，從三個方面提出培養(yǎng)高中生化學素養(yǎng)的策略。

一、幫助高中學生認識化學實驗－信息知識

新課程改革后，無論是人教版、蘇教版還是魯科版， 高中化學教材中實驗方式也呈現(xiàn)出多樣化的特點，有教師的演示實驗，有學生的分組實驗，但界限不明顯，數(shù)量較以往有較大的增幅。尤其是增設了一定數(shù)量和不同類型的科學探究型實驗，如有些實驗要求自行設計方案，有些給出實驗儀器讓學生自主設計實驗裝置，也有些實驗要對現(xiàn)象進行分析和認證，尤其是對實驗中異?，F(xiàn)象進行查閱文獻，分析原理，掌握現(xiàn)象背后的實質。

表1 三套教材中科學探究欄目的探究要素的統(tǒng)計

從上表可見，3 套教材的科學探究欄目的問題都是由教材提出，較少要求學生按照科學探究的八個步驟一一列出，大部分是取其中部分進行實驗，尤其“解釋與結論”、“反思與評價”、“表達與交流”這三個部分3 個版本提出的要求處于中等水平。

二、指導高中學生探究化學實驗－信息加工

1．主體參與，強化信息意識

化學信息意識是化學信息素養(yǎng)中重要的成分之一，也是具備優(yōu)良化學信息素養(yǎng)的前提條件之一。通俗地講， 化學信息意識就是面臨陌生的化學信息時，有敏銳的感受性，能積極主動地從多方面、多角度、多層次去尋找問題解決的途徑和方法?；瘜W實驗是培養(yǎng)高中生信息素養(yǎng)的主要陣地，也是強化學生化學信息意識的策源地之一。教師應引導學生積極參與。如學生在閱讀化學實驗內(nèi)容時， 能重點勾畫出實驗目的，知道要做什么，同時也要將實驗步驟流程化，提取關鍵詞，強化信息意識；再如在講電解原理新課引入時，教師可以設計“情境”實驗，如下圖1 所示。先用學生未知的混合液將濾紙浸濕，然后將其平鋪，接通電源后， 用鉛筆在濾紙上寫字， 會出現(xiàn)黑筆寫“紅”字的奇跡。

圖1

這時學生容易急切地想知道其中緣由，有想解決問題的欲望和沖動，教師可以讓學生進行討論與交流， 因為這是信息意識培養(yǎng)的好素材、好機會。

目前高中學生獲取化學信息途徑和方式很多，尤其對于感興趣的化學信息學生很樂于搜索，教師要注重適時引導和鼓勵；幫助他們自覺養(yǎng)成主動獲取化學信息的意識。

2．猜想探究，增加信息知識

化學信息知識在化學信息素養(yǎng)要素中居于基礎地位，它為化學信息意識提供“原料”，是化學信息評價的重要依據(jù)，更是化學信息能力外在的顯現(xiàn)。如何增加化學信息知識？ 途徑和方法較多?？梢栽诨瘜W實驗過程中進行猜想和探究中進行有效實施。例如2012年江蘇高考化學卷第19 題－用稀硫酸和30% H2O2溶解銅帽，為了更直觀地分析和說明，我們現(xiàn)場做了該實驗，學生不僅看到了溶液呈現(xiàn)藍色，同時還發(fā)現(xiàn)有氣泡生成，而且氣泡產(chǎn)生的速率越來越快。為什么？高考試題的參考答案明明寫的是CuSO4＋2H2O，沒有說產(chǎn)生氣體，于是學生間便討論開來，有說是H2O2的分解所致，也有學生認為答案書寫不夠完整，生成物應該有O2，還有學生認為反應速率加快的原因可能是反應放熱， 亦或是Cu2＋是H2O2的分解反應的催化劑。細數(shù)這些討論的內(nèi)容，細看學生對化學實驗意外現(xiàn)象的猜想與探究， 無不體現(xiàn)了學生對隱藏信息知識獲取的渴望。當然在此過程中還需要有思考，因為思考是解決問題的關鍵，學生思考后才會有新的想法和做法，并且通過理論分析、查閱資料，學到更多的化學信息知識。再比如說我們在探究氯水的酸堿性時，教師引導學生根據(jù)所學知識，設計實驗方案，驗證猜測，但實驗現(xiàn)象卻出乎意料，pH 試紙中間白，四周紅，“白”的原因是什么，激發(fā)了學生探究欲望，學生在好奇后，展開討論，經(jīng)過理論推測和閱讀教材， 知道是氯氣與水反應生成次氯酸的原因，從而了解到新的物質次氯酸的特性－漂白性這個化學信息知識。

3．綜合分析，提升信息能力

化學實驗是培養(yǎng)學生化學信息綜合能力的主渠道，化學實驗尤其是探究性實驗對學生的化學信息能力提升至關重要。例如教師引導學生觀察實驗異?，F(xiàn)象，增強學生化學信息的“敏感性”；重視學生對實驗現(xiàn)象的描述， 培養(yǎng)學生的信息表達能力；重視學生對實驗數(shù)據(jù)的分析，豐富學生的化學信息知識；強化學生對實驗結果的總結，培養(yǎng)學生篩選信息、整合信息、生成新信息的能力。例如在必修1“黑面包”實驗，學生首先看到有“黑”色物質生成，猜想可能有碳生成，查閱文獻了解“黑”色物質形成過程和反應原理，增加學生的信息知識，由此學生總結濃硫酸的特性脫水性，學生提取信息、收集信息的能力也得到提升； 其次學生通過觸摸燒杯，感知燒杯外壁溫度較高， 說明整個反應是放熱過程；在實驗中，學生還能聽到有“啪啪”的響聲，這說明反應過程很劇烈， 學生的化學信息意識得以增強；最后學生還曾“聞”到過刺激性的氣味，教師引導學生自行或是小組交流，通過化學方程式中元素化合價升降規(guī)律分析刺激性的氣味的物質是二氧化硫，探究出濃硫酸的另外一個重要特性即強氧化性，與此同時學生的信息處理能力、信息評價能力的提升貫穿于整個探究活動之中。

三、引導高中學生評價化學實驗－信息評價

化學信息評價是化學信息素養(yǎng)要素中的關鍵組成部分，它往往表現(xiàn)為對大量的化學信息知識進行攝取、選擇、整合和發(fā)掘，并從中提煉化學信息價值與意義，是后續(xù)化學信息處理和運用的關鍵環(huán)節(jié)。下面以化學必修1“鐵粉與水蒸氣反應”的科學探究為例，說明如何在化學實驗中引導學生進行實驗裝置設計的化學信息評價。

傳統(tǒng)做法：首先向學生講明鐵粉與水蒸氣反應的反應原理，然后請學生閱讀課本的實驗裝置，最后在教師的引導下，觀察實驗現(xiàn)象，并請學生將投影在屏幕上的答案寫在教材表格的空格處。

現(xiàn)有做法：首先根據(jù)鐵粉與水蒸氣反應的反應原理自行制定實驗方案。雖然，這樣安排開放程度大，但在一定程度上能激發(fā)學生的信息意識，培養(yǎng)學生的探究能力。

實驗裝置設計與評價：在教學過程中，讓學生根據(jù)教材所列舉的實驗儀器進行組裝，讓學生在組裝過程中發(fā)現(xiàn)問題，相互交流，以此來對“鐵粉與水蒸氣反應”實驗裝置進行重新設計，并就各自的實驗裝置圖進行評價，其評價結果如下頁表2。

表2 實驗裝置圖評價與分析

學生經(jīng)過交流、小組討論后，進行裝置改進，制定以下實驗裝置：

最后學生依據(jù)裝置圖進行實驗， 在實驗過程中又對“黑”色產(chǎn)物進行深入研究。在整個探究過程中，學生討論激烈，思維活躍，思考全面，特別是對在實驗設計與評價中出現(xiàn)的問題（信息意識），能依據(jù)所學知識進行有效推理，再通過課后上網(wǎng)查閱資料（信息知識），通過信息評價得到合理的解決問題的最科學的方案， 以此促進高中生化學信息素養(yǎng)的全面培養(yǎng)和提升。

新課程改革后，高中化學實驗的編排有所變化，增強了科學探究實驗， 在探究實驗中學生通過觀察異常現(xiàn)象， 產(chǎn)生了探究信息的意識， 通過解釋與交流，學生有了查閱文獻、了解信息知識的欲望，通過學生對實驗數(shù)據(jù)處理和實驗評價， 培養(yǎng)學生的綜合信息處理能力。實踐證明： 加強化學實驗的教學研究， 對于高中生信息綜合能力的培養(yǎng)和提升具有重要的現(xiàn)實意義。

［1］中華人民共和國教育部．普通高中化學課程標準 （實驗）［M］．北京：人民教育出版社，2003

［2］張義兵， 李藝．“信息素養(yǎng)” 新界說 ［J］．教育研究，2003，（3）：78－81

［3］柯平．信息素養(yǎng)與信息檢索概論［M］．天津：南開大學出版社，2005．6

［4］顧曄．對高中化學新教材中表格資源的挖掘 ［J］．化學教育，2009，（2）：20

［5］劉前樹．高中生化學素養(yǎng)的現(xiàn)狀調(diào)查與分析 ［J］．化學教育，2007，（2）：47－49

［6］吳玉琴．高中學生化學信息題解題能力現(xiàn)狀調(diào)查及相應教學策略思考［J］．化學教育，2006，（6）：46－47

［7］王建軍，蔣艷旻．高中學生化學語言能力現(xiàn)狀的調(diào)查及思考［J］．化學教育，2010，（3）：68－69

［8］保志明．對高三化學復習課效率的反思［J］．中學化學教學參考，2011，（9）：48－49

［9］宗漢．提升高中生化學信息素養(yǎng)的策略實踐研究［J］．化學教與學，2013，（3）：72－73