實(shí)驗(yàn)探究法在專題復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用
——以氧化還原反應(yīng)為例

沈顯好

（江蘇省大港中學(xué)，江蘇 鎮(zhèn)江）

作為以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是實(shí)施教學(xué)的重要組成部分，化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是新課程下，全面實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)最有效的教學(xué)形式之一，具有其他教學(xué)內(nèi)容和形式所不能替代的作用。但在實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師關(guān)注化學(xué)實(shí)驗(yàn)所起到的作用，往往是驗(yàn)證知識(shí)原理和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能，從而忽視了實(shí)驗(yàn)在學(xué)習(xí)過程中的探究過程。所以在實(shí)際教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)探究一般都是在新授課時(shí)進(jìn)行，而在復(fù)習(xí)課中容易被忽視，筆者經(jīng)過自身的實(shí)踐反思和兩節(jié)高三復(fù)習(xí)課的學(xué)習(xí)，以氧化還原反應(yīng)為例，思考實(shí)驗(yàn)探究法在專題復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用。

一、氧化還原反應(yīng)在江蘇高考中的地位

氧化還原反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重要知識(shí)，雖然在教材中所占有的篇幅很小，但其內(nèi)容幾乎滲透到元素化合物學(xué)習(xí)的各個(gè)方面。與學(xué)科基本觀念（如價(jià)值觀、元素觀、微粒觀、變化觀、分類觀、實(shí)驗(yàn)觀和計(jì)量觀等）及具體知識(shí)（如新情境下方程式書寫、離子共存、氧化還原滴定計(jì)算、電極反應(yīng)、物質(zhì)制備等）有著緊密而又廣泛的聯(lián)系，它是近幾年江蘇高考化學(xué)反應(yīng)考查的熱點(diǎn)，尤其是新情境下方程式書寫、化學(xué)計(jì)算等試題，注重考查學(xué)生的能力和素養(yǎng)，高考再現(xiàn)率達(dá)100%。

二、典型案例分析

前段時(shí)間在常州舉行的省評(píng)優(yōu)課比賽其中一個(gè)課題就是高三氧化還原反應(yīng)第一課時(shí)，雖然沒有機(jī)會(huì)現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)，比賽結(jié)束后在網(wǎng)上有幸下載了各位參賽老師的課件和教學(xué)案，認(rèn)真學(xué)習(xí)了幾份，個(gè)人感覺常州中學(xué)的胡老師和蘇州市第三中學(xué)曹老師的兩節(jié)課有殊途同歸之處。兩位老師都是以“凈水”為話題來復(fù)習(xí)氧化還原反應(yīng)。

案例一：胡老師課前做了大量的準(zhǔn)備工作，取學(xué)校附近真實(shí)水樣做出“水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告”，以溶解氧明顯減少引入本節(jié)課的學(xué)習(xí)，再以高考真題改編，如何測(cè)水中溶解氧為例，回顧氧化還原反應(yīng)的特征、本質(zhì)及得失電子守恒在方程式書寫方面的應(yīng)用等；接著以污水惡臭的元兇H2S為還原劑代表，討論如何除去，用H2O2、O2？其實(shí)這涉及一個(gè)氧化劑選擇的問題。設(shè)想這兩氧化劑所對(duì)應(yīng)反應(yīng)的產(chǎn)物。此時(shí)教師不滿足于只是簡(jiǎn)單的推導(dǎo)，而是通過演示實(shí)驗(yàn)的方法得出不同濃度的H2O2氧化H2S所對(duì)應(yīng)的不同氧化產(chǎn)物，加深學(xué)生重構(gòu)概念，即影響物質(zhì)氧化性的因素。緊接著胡老師向同學(xué)們推薦了一種不太熟悉的物質(zhì)——高鐵酸鉀，如用它來處理污水，效果又怎樣？還是以實(shí)驗(yàn)說明問題，【分組實(shí)驗(yàn)一】K2FeO4+H2O2反應(yīng)，注意觀察產(chǎn)物，【分組實(shí)驗(yàn)二】K2FeO4溶液滴入污水中，與原污水對(duì)照比較。個(gè)人覺得引入高鐵酸鉀作為凈水劑，使本節(jié)課的學(xué)習(xí)起到了知識(shí)點(diǎn)升華的作用?？傊?，胡老師是一環(huán)套一環(huán)，環(huán)環(huán)緊扣，不斷通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證猜想，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題，解決問題的能力。

案例二：蘇州的曹老師是以生活中常見的84消毒液和醫(yī)用雙氧水這兩種強(qiáng)氧化劑混合反應(yīng)來引入本節(jié)課的學(xué)習(xí)，列出三種可能產(chǎn)物讓學(xué)生先討論并分析究竟誰做氧化劑，誰做還原劑，教師再通過一系列演示實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證學(xué)生推導(dǎo)的正確性。并按凈水劑的選擇為主線來復(fù)習(xí)氧化還原反應(yīng)，首先是NaClO做凈水劑，存在安全隱患,與水體中的有機(jī)物結(jié)合反應(yīng)會(huì)生成有“三致”效應(yīng)的氯代物；其次是ClO2做凈水劑，也存在ClO2-殘留的問題，超標(biāo)的ClO2-對(duì)人體不利，經(jīng)討論選出Fe2+做還原劑最安全可靠，將ClO2-還原為無毒害的 Cl－，F(xiàn)e2+對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物究竟是Fe3+、Fe（OH）3↓、Fe（OH）3（膠體）？用三組實(shí)驗(yàn)來探究，一組在酸性條件下反應(yīng)，滴加KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+、一組直接污水中加ClO2后，滴加硫酸亞鐵溶液，用丁達(dá)爾實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證Fe（OH）3膠體，還有一組在堿性條件下反應(yīng)，有Fe（OH）3沉淀。得出氧化還原反應(yīng)的產(chǎn)物是受環(huán)境的酸堿性因素影響的；最后選用多功能綠色凈水劑高鐵酸鉀，著重討論高鐵酸鉀制備工藝，體會(huì)反應(yīng)溫度、酸堿環(huán)境對(duì)氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物的影響。

三、實(shí)驗(yàn)探究法在高三復(fù)習(xí)課中的作用

總體感覺兩位老師上課的切入點(diǎn)都很新穎，雖說是高三復(fù)習(xí)課，還是緊密聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，以“凈水”為背景，以氧化還原反應(yīng)為知識(shí)線索，用氧化還原的知識(shí)分析解決問題，并得出影響氧化還原反應(yīng)的各種因素，并同時(shí)提高根據(jù)真實(shí)情境書寫陌生環(huán)境下氧化還原方程式的能力，使學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)的化學(xué)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能和探究方法的同時(shí)，形成“平衡觀念”“實(shí)驗(yàn)探究”“證據(jù)推理”“科學(xué)精神”“社會(huì)責(zé)任”等核心素養(yǎng)。其中更難能可貴的是打破了我們的一貫思維，認(rèn)為高三復(fù)習(xí)課無須做實(shí)驗(yàn)，殊不知一味的推理讓學(xué)生失去了學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，也違背了化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。這兩節(jié)課老師都采用氧化還原反應(yīng)的原理來推理，用實(shí)驗(yàn)探究的事實(shí)為證據(jù)，來分析解決問題，幫助學(xué)生理解物質(zhì)本性決定了氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物。

化學(xué)課堂不是一味傳授化學(xué)知識(shí)，需要我們老師關(guān)注學(xué)生核心素養(yǎng)（即：宏觀辨識(shí)與微觀辨析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任）、依據(jù)考綱要求，依靠真實(shí)場(chǎng)景，依照改編試題，利用事實(shí)證據(jù)展開課堂教學(xué)。運(yùn)用多種教學(xué)策略結(jié)合多種教學(xué)方法，以期突破傳統(tǒng)課堂的模式，凸顯真實(shí)的實(shí)驗(yàn)探究的功效，在此過程中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的意識(shí)、質(zhì)疑的勇氣、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、合作的精神，并讓學(xué)生能形成觀念，鞏固概念。同時(shí)還可將“微型實(shí)驗(yàn)盒”帶入課堂，引導(dǎo)學(xué)生在做科學(xué)決策前必須要樹立風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，用實(shí)際行動(dòng)真實(shí)詮釋了綠色化學(xué)的思想。