在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)的實(shí)踐與探索

弭夢(mèng)夢(mèng)

前言：進(jìn)入新時(shí)代后，隨著新課改的實(shí)施，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到了人們的廣泛重視，這也給研究性學(xué)習(xí)提出了更高的要求。因此，本文以乙烯制備實(shí)驗(yàn)為例，從問(wèn)題提出、實(shí)施過(guò)程兩方面入手展開(kāi)實(shí)踐，讓學(xué)生主動(dòng)投入到研究性學(xué)習(xí)中，從而促進(jìn)其認(rèn)知能力與操作水平的提升。

1 研究性學(xué)習(xí)開(kāi)展的作用

研究性學(xué)習(xí)開(kāi)展的作用主要表現(xiàn)在以下兩方面：一方面，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。目前，社會(huì)給人才提出的要求發(fā)生了變化，不再僅關(guān)注知識(shí)學(xué)習(xí)與繼承，而是更加重視學(xué)生學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力。在當(dāng)今社會(huì)，知識(shí)信息發(fā)展快速變化，學(xué)生只有掌握學(xué)習(xí)技巧，才能增強(qiáng)自身創(chuàng)新思維與能力，從而更好發(fā)展。另一方面，提高學(xué)生實(shí)踐能力。在傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)中，學(xué)生屬于機(jī)械學(xué)習(xí)，過(guò)于關(guān)注理論知識(shí)，不但會(huì)使知識(shí)變得抽象，還極易導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)厭學(xué)情緒。而研究性學(xué)習(xí)的開(kāi)展，不但可以促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力的提升，還能夠讓其在實(shí)踐過(guò)程中獲得樂(lè)趣。

2 高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的研究性學(xué)習(xí)

2.1 問(wèn)題提出

在提出研究性學(xué)習(xí)問(wèn)題時(shí)，必須嚴(yán)格遵循課標(biāo)精神，即應(yīng)該在生活、社會(huì)以及自然中尋找問(wèn)題。在實(shí)際教學(xué)中，為方便研究，大部分教師會(huì)從化學(xué)實(shí)驗(yàn)或者是教材素材延伸中直接尋找問(wèn)題。例如，在乙烯制取的化學(xué)原理是CH₃CH₂OH→CH₂=CH₂↑+H₂O，反應(yīng)條件是濃硫酸，并迅速加熱到170℃。在對(duì)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示時(shí)，學(xué)生會(huì)提出兩個(gè)問(wèn)題：座位靠前的學(xué)生會(huì)聞到較濃氣味，和教材中描述的稍有氣味存在較大差距，原因是什么？在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，圓底燒瓶中的反應(yīng)液變黑的原因是什么？針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題，教師不應(yīng)該籠統(tǒng)用復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生來(lái)敷衍學(xué)生，而是應(yīng)該積極開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)，組織學(xué)生共同研究。

2.2 實(shí)施過(guò)程

在研究性學(xué)習(xí)中，高中化學(xué)教師應(yīng)該根據(jù)自愿原則把學(xué)生劃分成5組，其中，每組包含7到8人。組員構(gòu)成如下：2到3名實(shí)驗(yàn)操作人員，主要任務(wù)就是對(duì)本組設(shè)計(jì)方案進(jìn)行演示;1名解說(shuō)人員，任務(wù)是闡述本組方案;1名記錄人員，做好記錄匯總工作;其他組員則需要整理好相應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材并寫(xiě)好結(jié)題報(bào)告?；瘜W(xué)教師應(yīng)該每周利用一課時(shí)時(shí)間來(lái)對(duì)學(xué)習(xí)小組進(jìn)行指導(dǎo)，如資料查找、方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)探究、結(jié)論分析以及報(bào)告撰寫(xiě)等，保證研究性學(xué)習(xí)的順利完成。

2.2.1 實(shí)驗(yàn)方案

在乙烯制備研究性學(xué)習(xí)中，教師應(yīng)該在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中讓學(xué)生對(duì)乙烯制備原理進(jìn)行復(fù)習(xí)，并讓其明確本次研究性學(xué)習(xí)主要目的是利用實(shí)驗(yàn)探究與對(duì)比實(shí)驗(yàn)，獲得乙烯制備副反應(yīng)，并總結(jié)出相應(yīng)的注意事項(xiàng)。在對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生會(huì)關(guān)注濃硫酸性質(zhì)，教師應(yīng)該理論方面入手，引導(dǎo)學(xué)生判斷可行性，并展開(kāi)具體實(shí)踐檢驗(yàn)。經(jīng)過(guò)資料查詢(xún)、交流探討之后，學(xué)生設(shè)計(jì)出來(lái)以下五份實(shí)驗(yàn)方案：第一，把氣體通到洗氣瓶（裝有品紅溶液）中，若溶液褪色，則存在二氧化硫;之后把氣體通到澄清石灰水中，若出現(xiàn)渾濁，則存在二氧化碳;第二，與方案一相同，先判斷是否存在二氧化硫，之后把氣體通到洗氣瓶（裝有碳酸氫鈉）中，并如方案一一樣判斷是否存在二氧化碳;第三，先判斷是否存在二氧化硫，之后把氣體通到洗氣瓶（裝有酸性的高錳酸鉀）中，溶液的顏色會(huì)逐漸變淺，最后判斷是否存在二氧化碳;第四，把方案三中的酸性高錳酸鉀換成溴四氯化碳溶液;第五，先判斷是否存在二氧化硫，之后把氣體通到洗氣瓶（裝有酸性的高錳酸鉀）中，溶液的顏色會(huì)逐漸變淺，并把氣體通到洗氣瓶（裝有品紅溶液）中，溶液并沒(méi)有出現(xiàn)褪色情況，最后判斷是否存在二氧化硫。通過(guò)分析可知，方案五是最全面的，具有較高可行性，而方案三、四在理論上也具有可行性，因此，最終決定展開(kāi)方案五與方案三四對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

2.2.2 驗(yàn)證設(shè)計(jì)

由于這一實(shí)驗(yàn)會(huì)導(dǎo)致有害氣體的產(chǎn)生，教師應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)櫥展開(kāi)實(shí)驗(yàn)，而為了調(diào)動(dòng)學(xué)生參與興趣，應(yīng)該由其他小組學(xué)生負(fù)責(zé)組裝實(shí)驗(yàn)儀器。注意事項(xiàng)如下：依照體積1：3混合酒精與濃硫酸，提高乙醇的利用率;做好氣密性檢查;將碎瓷片添加到燒瓶中，防止暴沸。首先，提出方案五的小組成員先開(kāi)始演示，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象較為明顯，產(chǎn)物與檢驗(yàn)無(wú)誤。之后，提出方案三四的小組成員開(kāi)始演示，與其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象逐漸呈現(xiàn)，這時(shí)，教師可以提供帶有品紅溶液試管，讓學(xué)生依照方案五展開(kāi)檢驗(yàn)，當(dāng)把這一試管接到溴四氯化碳溶液后，發(fā)現(xiàn)品紅溶液出現(xiàn)褪色情況，而用新的裝有品紅溶液試管再展開(kāi)一次實(shí)驗(yàn)，溶液并沒(méi)有褪色。在這一基礎(chǔ)上，通過(guò)詳細(xì)分析可知，生成氣體的氣流并不穩(wěn)定，在不穩(wěn)定時(shí)，二氧化硫無(wú)法和氧化性試劑之間充分反映，這也就使得二氧化硫存在殘留。

2.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

憑借小組形式，學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，具體結(jié)論如下：濃硫酸好乙醇在發(fā)生氧化還原反映之后會(huì)生成多種物質(zhì)，如碳單質(zhì)等，而其是導(dǎo)致燒瓶液體變成黑色的主要原因;乙烯氣體中混合著二氧化硫，這使得其具有較濃的氣味。

3 結(jié)論

綜上所述，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)不但能夠獲得理想教學(xué)效果，還可以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力與知識(shí)運(yùn)用能力的提升。因此，在具體教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)該合理制定教學(xué)策略，并圍繞教學(xué)目標(biāo)展開(kāi)分析，不斷思考與探索，從而促進(jìn)實(shí)踐課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（作者單位：東營(yíng)市利津縣第二中學(xué)）