素質(zhì)教育背景下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

沈雪冬

【摘 要】化學(xué)是一門自然科學(xué)，與實(shí)驗(yàn)探究緊密聯(lián)系。在素質(zhì)教育背景下，強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)具有重要意義。本文以人教版高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，結(jié)合筆者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所起到的素質(zhì)教育功能，提出了素質(zhì)教育情境下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，旨在提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)效益，強(qiáng)化學(xué)生的綜合能力與素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】素質(zhì)教育；高中化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；人教版

化學(xué)學(xué)科具有較強(qiáng)的工具屬性，與我們的生活緊密聯(lián)系，因此，化學(xué)教育的本質(zhì)就是要加強(qiáng)學(xué)生與生產(chǎn)生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考、動(dòng)手實(shí)踐以及創(chuàng)新的能力，這正是素質(zhì)教育的要求。實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)其實(shí)踐動(dòng)手能力以及創(chuàng)新思維具有重要作用，可以有效推動(dòng)化學(xué)教學(xué)向素質(zhì)教育方向轉(zhuǎn)變。本文闡述了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀以及意義，結(jié)合教學(xué)案例闡釋了素質(zhì)教育背景下化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效策略。

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，在我國(guó)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，素質(zhì)教育的參與程度并不高，還存在諸多的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

（一）心理素質(zhì)教育失位

由于現(xiàn)行的化學(xué)考核體系是以理論為主，因此，大部分高中學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)成績(jī)相對(duì)較好，但是在操作過(guò)程中很多學(xué)生仍然存在許多共性的問(wèn)題，影響了實(shí)驗(yàn)精度以及結(jié)果，甚至引發(fā)實(shí)驗(yàn)事故，主要原因就是這些學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力不足，缺乏信心，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作存在抵觸心理，因此在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行環(huán)節(jié)變通不足，容易出現(xiàn)細(xì)小的操作失誤，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。

（二）忽略實(shí)驗(yàn)習(xí)慣教育

由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程課時(shí)極為有限，因此，教師在教學(xué)環(huán)節(jié)缺乏對(duì)學(xué)生良好操作習(xí)慣的引導(dǎo)，使得學(xué)生形成不良的操作習(xí)慣，比如，在實(shí)驗(yàn)之前不清點(diǎn)儀器、不檢查樣品；在完成實(shí)驗(yàn)后不整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)，也不清洗實(shí)驗(yàn)儀器；將實(shí)驗(yàn)廢料隨意放置。除此之外，相當(dāng)一部分學(xué)生沒(méi)有預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣，僅僅是在課堂上聽(tīng)老師講解，看老師操作，然后機(jī)械性地重復(fù)實(shí)驗(yàn)，關(guān)注實(shí)驗(yàn)結(jié)果，缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程的思考。上述問(wèn)題的出現(xiàn)主要是教育者忽視的原因，不利于素質(zhì)教育在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的融入與落實(shí)。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)意義

（一）培養(yǎng)探究能力與科學(xué)素養(yǎng)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在一定的不確定性，實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、結(jié)果會(huì)受到諸多因素的干擾。正因如此，學(xué)生往往會(huì)對(duì)奇妙的化學(xué)現(xiàn)象產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲。比如，在“酸堿顯色”內(nèi)容的教學(xué)過(guò)程中，教師可以事先在白紙上用堿溶液寫(xiě)上某個(gè)同學(xué)的名字，然后用小噴壺在上面噴上顯色液（酚酞），白紙上會(huì)立刻出現(xiàn)紅色的名字。這時(shí)學(xué)生就會(huì)去思考其中的原理，甚至?xí)型瑢W(xué)想要自行動(dòng)手實(shí)踐。此外，實(shí)驗(yàn)操作還可以給學(xué)生灌輸實(shí)事求是的科學(xué)思想，化學(xué)現(xiàn)象不是主觀臆斷的，而是通過(guò)大膽的猜想以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)得到的。

（二）落實(shí)綠色化學(xué)，強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)

現(xiàn)如今，環(huán)境污染的一大誘因就是化學(xué)排放，包括廢水、廢料、廢氣等因素。出現(xiàn)這些問(wèn)題的本質(zhì)原因就是人們?nèi)狈Νh(huán)境保護(hù)意識(shí)，盲目追求社會(huì)發(fā)展。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生有毒氣體、固體廢棄物以及廢液等，教師需要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些“污染物”進(jìn)行預(yù)處理，盡可能地降低其毒性與污染性，隨后科學(xué)排放與放置，以此培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，使其漸漸將實(shí)驗(yàn)室的行為內(nèi)化為生活態(tài)度，加強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

例如，在“燃料的燃燒”專題學(xué)習(xí)時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)樹(shù)葉、鎂條以及大理石分別與酸雨反應(yīng)，讓學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐來(lái)認(rèn)識(shí)到酸雨的危害，認(rèn)識(shí)到大氣污染對(duì)生態(tài)環(huán)境的巨大破壞，進(jìn)而認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境的重要性。

（三）落實(shí)美育，提升學(xué)生審美素質(zhì)

對(duì)處于人格形成關(guān)鍵時(shí)期的高中學(xué)生來(lái)說(shuō)，美學(xué)教育具有重要的價(jià)值。美學(xué)教育意在培養(yǎng)學(xué)生的審美觀以及審美能力，能夠陶冶情操，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，使其感受到世界的美好?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)所探究的就是客觀世界的奧秘與規(guī)律，通過(guò)參與實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到大千世界的美好，同時(shí)也能激發(fā)學(xué)生的想象。

例如，在CuSO 溶液中滴加濃NaOH溶液會(huì)生成藍(lán)色絮狀物，外形就好像喀斯特地貌常見(jiàn)的鐘乳石，由此可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)到大自然的奧秘。

三、實(shí)驗(yàn)案例演繹

【探究情境】

某電鍍廠的技術(shù)人員需要在酸性廢液中回收金，同時(shí)生成一定量的鐵紅與氧化銅。已知廢液中含有鐵離子、銅離子以及金離子。

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

借助氧化還原反映對(duì)金屬陽(yáng)離子進(jìn)行分離，進(jìn)而制備金屬化合物以及金屬單質(zhì)。

【教師分析】

本次實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是對(duì)常見(jiàn)陽(yáng)離子的分離，原理就是金屬元素化合物的性質(zhì)。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，可以從結(jié)果進(jìn)行逆向推導(dǎo)，根據(jù)所需的生成物來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。

【學(xué)生思考】

酸性廢液中存在氫離子、鐵離子、銅離子以及金離子，最終需要回收金單質(zhì)并生成一定量鐵紅與氧化銅。結(jié)合金屬活動(dòng)性，可知首先分離的是金元素，添加鐵粉可實(shí)現(xiàn)，然后依次添加稀硫酸、稀硝酸、氫氧化鈉溶液等，最后對(duì)沉淀進(jìn)行加熱，得到所需的生成物。

【設(shè)計(jì)方案】

（下轉(zhuǎn)第53頁(yè)）（上接第51頁(yè)）

（一）向廢液中添加廢鐵屑，充分反應(yīng)并過(guò)濾，向?yàn)V渣中加入稀H SO ，充分反應(yīng)然后過(guò)濾，將前后兩次的濾液合并；

（二）向?yàn)V渣中添加稀HNO ，充分反應(yīng)并過(guò)濾，得到固體生成物；然后在濾液中加入NaOH溶液，加熱并過(guò)濾；

（三）向上述兩步的濾液中加入NaOH溶液，加熱并過(guò)濾。

各步驟原理如下：

Fe+2H Fe +H ↑

加廢鐵屑：

Fe+Cu Cu+Fe

3Fe+2Au 3Fe +2Au

Fe+2Fe 3Fe

加稀H SO ：

Fe+H SO FeSO +H ↑

加稀HNO ：

3Cu+8HNO 3Cu（NO ） +2NO↑+4H O

加NaOH溶液：

Cu +2OH Cu（OH） ↓

Fe +2OH Fe（OH） ↓

生成鐵紅：

4Fe（OH） +O +2H O 4Fe（OH）

2Fe（OH） Fe O +3H O

生成氧化銅：

Cu（OH） CuO+H O

【實(shí)驗(yàn)總結(jié)】

結(jié)合學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案以及操作所得到的結(jié)果，教師要組織好針對(duì)結(jié)果的討論，充分激發(fā)學(xué)生的探究欲，將單純地書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式轉(zhuǎn)變成完整的、生動(dòng)的探究過(guò)程。通過(guò)營(yíng)造活躍的實(shí)驗(yàn)氛圍，學(xué)生能夠體會(huì)到實(shí)驗(yàn)探究的樂(lè)趣，也能享受成功的喜悅，在此過(guò)程中也強(qiáng)化了動(dòng)手能力，將化學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，提升了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高了學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)以及綜合素質(zhì)，契合了素質(zhì)教育的目標(biāo)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與實(shí)踐動(dòng)手能力是素質(zhì)教育的重要體現(xiàn)，也是主要的實(shí)現(xiàn)途徑。在教學(xué)環(huán)節(jié)，需要教師充分發(fā)揮自身的專業(yè)素養(yǎng)，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)造良好的環(huán)境與氛圍，提升學(xué)生的參與熱情，切實(shí)保障學(xué)習(xí)效果，為素質(zhì)教育的落實(shí)提供有力的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

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