高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“過(guò)程與方法”目標(biāo)的達(dá)成策略

葛秋萍 唐寶全 王晶

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出“過(guò)程與方法”目標(biāo)，實(shí)質(zhì)是要求變革培養(yǎng)化學(xué)人才的模式，目的是發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為一種實(shí)踐活動(dòng)，是達(dá)成“過(guò)程與方法”目標(biāo)的有效途徑。但從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施情況來(lái)看，教師對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)的重視和學(xué)習(xí)程度不足，忽略學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的體驗(yàn)及學(xué)習(xí)方法的習(xí)得，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“過(guò)程與方法”目標(biāo)難以有效達(dá)成。因此，筆者認(rèn)為有必要對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“過(guò)程與方法”目標(biāo)的達(dá)成策略進(jìn)行深入探討。

一、發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)論功能，有效達(dá)成“過(guò)程與方法”目標(biāo)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為一種實(shí)踐活動(dòng)，在學(xué)生化學(xué)知識(shí)構(gòu)建過(guò)程中發(fā)揮著重要的認(rèn)識(shí)論功能。教學(xué)中，教師要認(rèn)識(shí)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)論功能，積極創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間、空間條件，引導(dǎo)學(xué)生做好探究性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在動(dòng)手“做科學(xué)”的過(guò)程中學(xué)習(xí)、理解化學(xué)知識(shí)，提高學(xué)科素養(yǎng)，有效達(dá)成“過(guò)程與方法”目標(biāo)。

1.在探究性實(shí)驗(yàn)中達(dá)成“過(guò)程與方法”目標(biāo)

例如，對(duì)“原電池形成條件”的認(rèn)識(shí)。首先，教師提問(wèn)：構(gòu)成原電池的基本條件是什么？然后，學(xué)生利用相關(guān)實(shí)驗(yàn)用品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行整理得出構(gòu)成原電池的條件：①自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。②兩種活動(dòng)性不同的導(dǎo)體。③電解質(zhì)溶液。④形成閉合電路。最后，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)判斷Fe-C與NaCl溶液能否構(gòu)成原電池。在系列探究過(guò)程中，學(xué)生領(lǐng)略到科學(xué)家研究化學(xué)問(wèn)題的科學(xué)方法，運(yùn)用科學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題，使知識(shí)掌握與能力提高有機(jī)融合，有效達(dá)成了“過(guò)程與方法”目標(biāo)。

2.在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中達(dá)成“過(guò)程與方法”目標(biāo)

研究性學(xué)習(xí)小組在研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素時(shí)，取3.0mol/L鹽酸和1.5mol/L硫酸各2mL于兩支試管中，分別加入大小、純度相同的鋁片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)事實(shí)與學(xué)生原有認(rèn)識(shí)“鋁能與稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)放出氫氣”發(fā)生了沖突。面對(duì)這一矛盾，提出問(wèn)題：為什么Al與稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象不同？接著，教師引導(dǎo)學(xué)生分析兩個(gè)反應(yīng)的異同點(diǎn)，提出猜想：Cl-促進(jìn)鋁表面的氧化膜與H+反應(yīng)；SO42-阻礙鋁表面的氧化膜與H+反應(yīng)。最后，學(xué)生驗(yàn)證猜想：繼續(xù)往硫酸試管中滴BaCl2溶液，反應(yīng)速率逐漸加快，直到鋁片耗盡，證明猜想正確。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，形成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，發(fā)展了實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，有效達(dá)成了“過(guò)程與方法”目標(biāo)。

二、發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法論功能，有效達(dá)成“過(guò)程與方法”目標(biāo)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅具有認(rèn)識(shí)論功能，還在感性認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)的過(guò)程中發(fā)揮著重要的方法論功能。教學(xué)中，教師要認(rèn)識(shí)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法論功能，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和科學(xué)思維訓(xùn)練，有效達(dá)成“過(guò)程與方法”目標(biāo)。

1.在控制實(shí)驗(yàn)條件中達(dá)成“過(guò)程與方法”目標(biāo)

例如，在化學(xué)2第2章第3節(jié)“化學(xué)反應(yīng)的速率和限度”中，教材設(shè)置了以“雙氧水分解”為例，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探討化學(xué)反應(yīng)速率與溫度、催化劑的關(guān)系來(lái)學(xué)習(xí)控制變量法。首先，為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)用品，然后，從下列四個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行方法指導(dǎo)：①研究一種影響因素時(shí)，至少要設(shè)計(jì)兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)；②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要易于觀察、比較反應(yīng)快慢；③研究某一影響因素時(shí)，要控制其他因素不變，即控制好單一變量；④設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要遵循科學(xué)、可行、安全、簡(jiǎn)約等基本原則。學(xué)生根據(jù)這些要求，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)了控制變量的科學(xué)研究方法，有效達(dá)成了“過(guò)程與方法”目標(biāo)。

2.在實(shí)驗(yàn)測(cè)定中達(dá)成“過(guò)程與方法”目標(biāo)

例如，在化學(xué)選修4第2章第1節(jié)“化學(xué)反應(yīng)速率”中，教材設(shè)置了“鋅與硫酸反應(yīng)速率的測(cè)定”來(lái)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。首先，讓學(xué)生明確反應(yīng)速率可用實(shí)驗(yàn)測(cè)定，體系中發(fā)生變化的任一物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)都可用于反應(yīng)速率的測(cè)定。然后，對(duì)學(xué)生進(jìn)行方法指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)，分析出用科學(xué)儀器能測(cè)量的性質(zhì)有：硫酸濃度的變化，H+濃度的變化，鋅粒質(zhì)量的變化，相同質(zhì)量鋅粒完全溶解所需時(shí)間，收集相同體積氣體所需時(shí)間，相同時(shí)間內(nèi)收集氣體的體積，溶液的電導(dǎo)變化、反應(yīng)的熱量變化等。最后，指導(dǎo)學(xué)生選擇適宜的測(cè)定方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析。通過(guò)親自體驗(yàn)，學(xué)生掌握了實(shí)驗(yàn)測(cè)定的科學(xué)研究方法，有效達(dá)成了“過(guò)程與方法”目標(biāo)。

學(xué)科素養(yǎng)形成的關(guān)鍵是三維目標(biāo)的達(dá)成，“過(guò)程與方法”目標(biāo)是達(dá)成其他目標(biāo)的中介和橋梁。教學(xué)中，教師只有深刻理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程價(jià)值，深入挖掘教材中每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)論和方法論功能，合理運(yùn)用自主、探究、合作的學(xué)習(xí)方式構(gòu)建實(shí)驗(yàn)方法體系、突出實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)、加強(qiáng)理性思維訓(xùn)練，才能有效達(dá)成“過(guò)程與方法”目標(biāo)。

作者單位陜西省咸陽(yáng)市實(shí)驗(yàn)中學(xué)