合作和自主學(xué)習(xí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中探究

曾平鳳

摘要：合作和自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)意義，如何發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)在課程改革中的重要作用，使學(xué)生更能主動(dòng)地、富有個(gè)性地學(xué)好化學(xué)這門課程，以高三元素化合物對分復(fù)習(xí)專題——鈉及其化合物實(shí)驗(yàn)為例，探討合作和自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究模式設(shè)計(jì)，對于促進(jìn)學(xué)生的參與、探索、合作與實(shí)踐能力的發(fā)展有著積極意義。

關(guān)鍵詞： 實(shí)驗(yàn)探究 ? 合作和自主 ? 學(xué)習(xí)

一、合作和自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)意義

1.實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)是發(fā)現(xiàn)和提出有探究價(jià)值的化學(xué)問題，能依據(jù)探究目的設(shè)計(jì)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)操作，能對觀察記錄的實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行加工并獲得結(jié)論;能和同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)探究的成果，提出進(jìn)一步探究或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)想;能尊重事實(shí)和證據(jù)，不迷信權(quán)威，具有獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑和批判的創(chuàng)新精神。

2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為認(rèn)識(shí)化學(xué)物質(zhì)及其變化的實(shí)踐活動(dòng)的重要工具與手段，對“化學(xué)實(shí)踐”具有重要的認(rèn)識(shí)論、方法論功能，對學(xué)生“化學(xué)實(shí)踐”能力的提升具有重要的價(jià)值。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)上述功能價(jià)值的發(fā)揮，又有賴于學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的高低、探究水平的強(qiáng)弱。因此，化學(xué)核心素養(yǎng)中的“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)”等要素，反映了“化學(xué)實(shí)踐”環(huán)節(jié)的化學(xué)核心素養(yǎng)要求，是化學(xué)學(xué)科實(shí)踐能力的重要表征。

二、合作和自主學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的主要類型及特點(diǎn)

1.從內(nèi)容上看，化學(xué)實(shí)驗(yàn)可分為：基本操作的實(shí)驗(yàn);元素化合物性質(zhì)和制備的實(shí)驗(yàn);形成化學(xué)要領(lǐng)和化學(xué)基礎(chǔ)理論的實(shí)驗(yàn);揭示化工生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)原理的實(shí)驗(yàn);解答化學(xué)問題的實(shí)驗(yàn);生活化學(xué)實(shí)驗(yàn);趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)

2.按實(shí)驗(yàn)主體分類有演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn);按質(zhì)和量的關(guān)系分類有定性實(shí)驗(yàn)、定量實(shí)驗(yàn)

3.按實(shí)驗(yàn)在認(rèn)識(shí)過程中的作用分類有啟發(fā)性實(shí)驗(yàn)有（發(fā)現(xiàn)式、探究式或探索性實(shí)驗(yàn)）、驗(yàn)證性;實(shí)驗(yàn)按實(shí)驗(yàn)環(huán)境的分類有實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，教室實(shí)驗(yàn)，家庭實(shí)驗(yàn)。

因此化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降膬?yōu)化要根據(jù)相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境等條件來進(jìn)行設(shè)計(jì)和操作。

三、合作和自主實(shí)驗(yàn)探究模式的案例分析

以高三元素化合物復(fù)習(xí)專題——鈉及其化合物實(shí)驗(yàn)為例開展同學(xué)進(jìn)行合作和自主學(xué)習(xí)。

問題：（一）某研究小組為了研究金屬鈉及其化合物的性質(zhì)，設(shè)計(jì)并完成了以下實(shí)驗(yàn)，請補(bǔ)充完成。

1. 為了研究金屬鈉的性質(zhì)，該小組完成以下3個(gè)小實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)1用小切金屬鈉：實(shí)驗(yàn)2在坩堝中點(diǎn)燃鈉;實(shí)驗(yàn)3在加入酚酞水中加金屬鈉.寫出相應(yīng)方程式？思考三個(gè)實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)金屬Na的哪種性質(zhì)？

2.甲同學(xué)取少量實(shí)驗(yàn)2中生成的黃色粉末于試管1中，用滴管加入少量水，觀察現(xiàn)象，并檢驗(yàn)產(chǎn)物。

（1）你預(yù)計(jì)觀察到的現(xiàn)象有什么？

思考：要做到全面準(zhǔn)確描述現(xiàn)象，關(guān)鍵是什么？

（2）如何檢驗(yàn)試管中生成的產(chǎn)物？

①待檢產(chǎn)物1是什么？檢驗(yàn)方法和現(xiàn)象是什么？

②待檢產(chǎn)物2是什么？檢驗(yàn)方法和現(xiàn)象是什么？

思考：物質(zhì)檢驗(yàn)時(shí)要注意什么問題？

（3）根據(jù)上述現(xiàn)象和檢驗(yàn)結(jié)果可知，該黃色粉末和水反應(yīng)的離子方程式為

（4）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可知，該黃色粉末典型的化學(xué)性質(zhì)有什么？

3.乙同學(xué)往試管1中的溶液通入CO2一段時(shí)間至NaOH完全反應(yīng)。（假設(shè)溶液中不存在多余的CO2）

（1）該過程中可能涉及到的離子方程式為（2）若所得溶液中溶質(zhì)只有一種，則可能為

若所得溶液中溶質(zhì)只有兩種，則可能為

4.丙同學(xué)為了探究上述溶液中溶質(zhì)成分的組成，特設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)，限選試劑：稀鹽酸、澄清石灰水、NaOH溶液、CaCl2溶液、酚酞溶液

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄可鲜鋈芤撼煞值慕M成

實(shí)驗(yàn)操作：步驟1：取少量上述溶液于試管中，加入 ，充分振蕩后，靜置，上層清液備用。步驟2：分別證明溶液中含Na2CO3;NaHCO3;

5.若實(shí)驗(yàn)測得上述溶液的成分為Na2CO3和NaHCO3，除去其中Na2CO3的方法是什么？除去其中NaHCO3的方法是什么？

思考：對于元素化合物，你可以從哪些角度去記憶和理解其化學(xué)性質(zhì)？

用箭頭連接并指出其轉(zhuǎn)化關(guān)系和輔助條件。（部分轉(zhuǎn)化示例如下）

物質(zhì)種類：單質(zhì)→氧化物 → 氫氧化物 → 鹽

對應(yīng)物質(zhì)：Na → Na2O → NaOH → NaCl

【實(shí)驗(yàn)拓展】

1.往過氧化鈉溶于水的溶液中滴加幾滴酚酞溶液，溶液先變紅后褪色。原因？

有同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，該溶液存在一種具有氧化性的物質(zhì)，導(dǎo)致溶液被漂白。分別從氧化劑、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論三方面填表。

2.CaCl2溶液真的能鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液嗎？

（1）取少量NaHCO3溶液于試管中，滴加幾滴CaCl2溶液，觀察。與你預(yù)計(jì)的現(xiàn)象一樣嗎？

（2）在（1）的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，白色沉淀的成分最可能是什么？請結(jié)合化學(xué)平衡相關(guān)知識(shí)解釋產(chǎn)生該白色沉淀的原因？

（3）除白色沉淀外，你還觀察哪些現(xiàn)象？產(chǎn)生的原因是什么？

（4）結(jié)合上述現(xiàn)象，你能用一個(gè)離子方程式表示整個(gè)反應(yīng)過程嗎？

（5）取少量NaHCO3溶液于試管中，加水稀釋，再將少量稀釋后的溶液轉(zhuǎn)移至另一試管中，滴加幾滴CaCl2溶液，觀察。與你預(yù)計(jì)的現(xiàn)象一樣嗎？為什么？

四、主要體會(huì)

在化學(xué)科學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是獲取知識(shí)、進(jìn)行知識(shí)創(chuàng)新的重要手段，新世紀(jì)的基礎(chǔ)教育要培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，要提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，就不能不重視發(fā)揮實(shí)驗(yàn)應(yīng)有的作用。長期以來在化學(xué)教學(xué)中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)往往異化為一種形式，失去了它的探究功能。因此如何恢復(fù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究本性，發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)在探究問題、獲取知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和科學(xué)品質(zhì)、發(fā)展學(xué)習(xí)興趣，是一個(gè)值得深入考慮的問題。通過合作和自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)，以知識(shí)為本位轉(zhuǎn)向以發(fā)展為本位，教學(xué)目標(biāo)要真正體現(xiàn)知識(shí)、能力、態(tài)度的有機(jī)整合，更多的考慮學(xué)生的需要，把學(xué)生放在教學(xué)的主體地位，從而符合核心素養(yǎng)教育的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳發(fā)珩主編《中學(xué)化學(xué)教學(xué)方法辭典》 內(nèi)蒙古大學(xué)出版社

[2]梁永平.化學(xué)科學(xué)理解的基本視角及其核心觀念[J].化學(xué)教育，