淺析利用化學(xué)選修課提高實驗教學(xué)有效性的策略

張連俠

摘 要：化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，實驗是化學(xué)教學(xué)的重要途徑，也是學(xué)習(xí)化學(xué)的基本方法，化學(xué)概念的形成，化學(xué)基礎(chǔ)知識的理解和鞏固，學(xué)生觀察現(xiàn)象、提出問題、分析問題、解決問題的能力的培養(yǎng)都離不開化學(xué)實驗.但由于多方面原因，在必修課中學(xué)生動手做實驗的時間會受到一定程度的限制，筆者通過一年的化學(xué)選修課《魅力化學(xué)》開設(shè)增加實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，通過實驗充分展示化學(xué)的魅力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，從而提高學(xué)生的綜合能力和學(xué)科素養(yǎng).

關(guān)鍵詞：有效性;微型化學(xué)實驗;選修課;高中化學(xué)

中圖分類號：G632文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2021）03-0079-02

高中化學(xué)新課程在各個模塊中加強了實驗要求，從而引導(dǎo)學(xué)生通過實驗學(xué)習(xí)化學(xué)，關(guān)注現(xiàn)代實驗技術(shù)，構(gòu)建實驗活動任務(wù)的生動情景.現(xiàn)結(jié)合化學(xué)選修課的教學(xué)來尋找解決策略.先把自己總結(jié)的粗淺經(jīng)驗與大家分享一下.

一、化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)往往因為一些化學(xué)實驗藥品有毒，具有一定的危險性，為了避免事故發(fā)生有些實驗干脆被取消.隨著多媒體技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，教師逐漸發(fā)現(xiàn)其優(yōu)越性，取長補短，多媒體技術(shù)有效的彌補傳統(tǒng)教學(xué)中的不足，更有效的培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、實踐能力和終身學(xué)習(xí)能力.然而在學(xué)校、教師、學(xué)生的觀念中更注重的是“應(yīng)試教育”，認(rèn)為只掌握理論知識就可以，忽視了化學(xué)實驗的實操性，大大降低了學(xué)生們的理解和動手能力.以知識傳授為主的傳統(tǒng)教學(xué)無法支持全面培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)，探究式實驗教學(xué)模式應(yīng)該成為一種趨勢，據(jù)了解，一般高中教師在實驗教學(xué)中往往用教師演示實驗代替學(xué)生實驗，用驗證性實驗代替探究式實驗，即使是所謂的探究性實驗也還存在著不少問題，所以有必要強化化科學(xué)探究的意識，促進學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變和提高，更進一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實踐能力需要教師在實驗設(shè)置上下功夫.

二、提高化學(xué)實驗教學(xué)有效性的策略

1.設(shè)計微型實驗，使學(xué)生實驗變得安全、簡單易行

所謂微型化學(xué)實驗，就是以常規(guī)實驗用量的幾十分之一乃至幾千分之一化學(xué)試劑來獲取所需化學(xué)信息的實驗方法與技術(shù).不僅可以達到同樣的實驗效果而且也安全、方便和防止環(huán)境污染.微型化學(xué)實驗可以為每位學(xué)生提供做實驗的機會從而打破教師一人演示幾十個學(xué)生看實驗的局面，學(xué)生在實驗過程中變被動的等待為主動接受和探索.同時可以幫助學(xué)生理解和形成化學(xué)概念，可以培養(yǎng)觀察和實驗?zāi)芰?，培養(yǎng)學(xué)生既動腦又動手、理論聯(lián)系實際和解決實際問題的能力.化學(xué)實驗的微型化還可以培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識、資源意識、安全意識和創(chuàng)新意識.

為了嘗試微型化實驗的可行性筆者在選修課《魅力化學(xué)》專題一保護生存環(huán)境第三單元《讓居室的空氣更清新》設(shè)計了一個檢測新裝修居室內(nèi)空氣中甲醛濃度的實驗.做了以下實驗.

實驗設(shè)計：

（1）準(zhǔn)確稱取0.79g高錳酸鉀，用少量水溶解，轉(zhuǎn)入500mL容量瓶中，定容500mL（供全體同學(xué)實驗用）.取出1mL此溶液，稀釋100倍，即得到1×10-4mol·L-1 KMnO4溶液保存?zhèn)溆?KMnO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配，并要加一些硫酸酸化.

（2）進行測定時用移液管準(zhǔn)確量取2mL 1×10-4mol·L-1 KMnO4溶液，注入1支約5mL帶有雙孔橡膠塞的試管中，加入一滴6mol·L-1 H2SO4溶液，塞好橡膠塞，塞子上帶一根細的玻璃管，作為進氣管.另取一個附針頭的50mL注射器，將此裝置置于待測地點，緩慢抽氣，每次抽50mL，直到試管內(nèi)溶液的紅色褪盡.記錄抽氣次數(shù).

（3）依據(jù)化學(xué)方程式，高錳酸鉀溶液濃度和體積及實驗中抽氣次數(shù)，計算室內(nèi)空氣中甲醛氣體的濃度.

（4）如果室內(nèi)空氣中甲醛氣體濃度超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，請了解導(dǎo)致濃度超標(biāo)的主要原因，考慮并建議居住人采取適當(dāng)措施，避免健康受到危害.

該實驗利用小試管和針筒進行微型化學(xué)實驗可以培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約藥品的綠色化學(xué)思想，同時通過實驗可以激發(fā)學(xué)生自學(xué)家居污染的相關(guān)知識從而增強環(huán)保意識.

2.選修課增設(shè)學(xué)生實驗，提高學(xué)生實驗操作技能

化學(xué)實驗技能的形成是通過學(xué)生親自動手操作多做實驗才能達成.但是必修課受課時等諸多因素的限制無法實現(xiàn)學(xué)生親自操刀上陣.選修課就可以彌補這樣的不足.比如在講一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制、酸堿中和滴定實驗時教師一般是在課堂上完成演示實驗，學(xué)生只是簡單的觀察，記憶實驗試劑及步驟.在“魅力化學(xué)”專題三關(guān)注營養(yǎng)平衡第二單元“合理攝取人體必需元素”中筆者設(shè)計了加碘鹽中碘含量的測定來幫助學(xué)生學(xué)會并能較熟練的掌握一定物質(zhì)的量濃度溶液的的配制和滴定操作.

課題設(shè)置：學(xué)生檢測不同品牌的碘鹽中碘的含量

設(shè)計目的：讓學(xué)生初步掌握一定物質(zhì)的量溶液的配制，酸堿中和滴定的基本操作.

藥品準(zhǔn)備：不同品牌的碘鹽、準(zhǔn)備實驗試劑碘化鉀、稀鹽酸、淀粉、硫代硫酸鈉

儀器準(zhǔn)備：天平、500mL容量瓶、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管、錐形瓶、50mL酸式滴定管、50mL堿式滴定管

知識準(zhǔn)備：

（1）實驗操作知道一定物質(zhì)的量濃度溶液的配置所需儀器和基本操作及注意事項;預(yù)習(xí)酸堿中和滴定的操作（由于酸堿中和滴定是化學(xué)反應(yīng)原理中所講授內(nèi)容故先在課前印發(fā)學(xué)案以備預(yù)習(xí)使用）

（2）知道碘與淀粉變藍;碘離子（I-）與碘酸根離子（IO-3）在酸性條件下反應(yīng)生成碘單質(zhì)5I-+IO-3+6H+3I2+3H2O;2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI

基本操作：1.一定質(zhì)量的固體藥品的稱量;2.固體藥品的溶解;3.轉(zhuǎn)移;4.洗滌;5.定容;6.裝瓶;7.滴定管的使用;8.滴定

實驗步驟：

（1）取100g碘鹽配成500mL溶液.

（2）用酸式滴定管取配置好的食鹽水50mL（含加碘鹽10g），加入錐形瓶中.向錐形瓶中滴加1mol·L-1KI溶液約1mL，再滴加幾滴稀鹽酸及少量淀粉溶液，觀察現(xiàn)象.

（3）向堿式滴定管中加入0.001mol·L-1 Na2S2O3的溶液，記下液面讀數(shù).

（4）向錐形瓶中滴加Na2S2O3的溶液，邊滴加邊振蕩錐形瓶，待錐形瓶中藍色正好全部褪去時停止滴定，并且半分鐘不恢復(fù)，記錄滴定管液面.

（5）重復(fù)該實驗2次.

（6）根據(jù)實驗，計算加碘鹽中碘的含量.

操作存在問題：1.沒有很好的掌握一定質(zhì)量的食鹽的稱取方法;2.沒有洗滌燒杯和玻璃棒并把洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中;3.取試劑時沒有分清酸式、堿式滴定管;4.讀數(shù)不夠規(guī)范溶液或褪色立即讀數(shù).

實驗反思：

（1）學(xué)生對實驗操作的步驟僅局限于紙上談兵，在實際操作過程中存在很多意想不到的問題，比如有的學(xué)生在課前實驗操作步驟中定容改用膠頭滴管但實際操作就是直接加水導(dǎo)致液面超過刻度線，甚至有個別學(xué)生偷偷將加多的溶液直接倒出再重新定容，這反映出學(xué)生思想上對科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性的不重視.

（2）不要低估學(xué)生的預(yù)習(xí)能力，滴定時學(xué)生盡管操作不熟練但還是能基本完成實驗操作.

選修課設(shè)置相關(guān)實驗操作不僅可以提高學(xué)生的操作技能還能有助于學(xué)生學(xué)習(xí)和理解化學(xué)中的理論知識.

3.選修課可以有效的植入實驗探究模式實驗教學(xué)方法

實驗探究模式是新課標(biāo)和素質(zhì)教育的重中之重.傳統(tǒng)的化學(xué)實驗更注重事實和技能訓(xùn)練，實驗探究模式可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性和主動性.專題二“與我們息息相關(guān)的衣食住行”第二單元“食品添加劑”中設(shè)計了硝酸鈉和氯化鈉的鑒別.

隨著新課標(biāo)的全面實施，化學(xué)實驗的作用和地位更加突出.為順應(yīng)新課標(biāo)教學(xué)要求，加強和重視化學(xué)實驗教學(xué)，作為一線高中化學(xué)教師我覺得可以通過選修課中設(shè)置學(xué)生實驗來有效的彌補高中化學(xué)必修課程中學(xué)生實驗開展不足的弊端，學(xué)生通過不斷的參與化學(xué)實驗操作可以增強對化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，同時也培養(yǎng)了學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)思維能力，提高了化學(xué)學(xué)科素養(yǎng).

參考文獻：

[1]郝云飛.淺談如何提高化學(xué)實驗教學(xué)的有效性[J].試題與研究：新課程論壇，2012（29）：53-53.

[2]龔國強.如何提高高中化學(xué)教學(xué)的有效性[J].教育界：綜合教育研究（上），2014（7）：56-56.

[責(zé)任編輯：季春陽]