新課程背景下三種特殊化學實驗的教學

王良

（常州市北郊中學江蘇常州213002）

新課程背景下三種特殊化學實驗的教學

王良

（常州市北郊中學江蘇常州213002）

化學教育工作者都知道：化學始于實驗，歸于實踐，中學教學中亦是提倡“化學是一門以實驗為基礎的學科”，在科技發展和新思維不斷碰撞的今天，實驗教學依然在中學化學學習中扮演著無可取代的作用——既是打好“雙基”的重要抓手，又是理論與實踐相結合的最重要環節之一。但“教無定則，學無定法”，創新的實驗教學理念也許更能抓住問題的本質，敢于嘗試新的教學手段，走近課改精髓的人必定會在有限的課堂空間中提升教學的有效性。

一、情景實驗

45分鐘的時間對于任何人來說都是寶貴的，何況是對于求知欲極強的高中生。是什么能讓學生自主而專注？興趣是最激情的老師，生活是最親近的載體。傳統的實驗來自于多年前科學實驗室中忘我的科學家們充斥著化學品氣味的瓶瓶罐罐中，我們教師應當將實驗拉回現實，設計問題，改善生活，并讓學生感到實驗結果的卓有成效。

化學來源于生活的思想早已深入人心，既然與生活的聯系相當緊密，很多化學實驗必定能解決或涉及部分生活中的實際問題，真正能與我們的實際生活接軌。

在《化學反應原理》——原電池的設計原理的教學中，教材中給出了“原電池的工作原理”和“根據原理設計簡單的原電池”兩個教學重點，并在“活動與探究”欄目中提出了將Fe+Cu2+=Fe2++Cu設計為原電池的學生活動。實際教學情況中，由于學生在高一必修2《化學能轉化為電能》的學習中已經對原電池基礎理論有了一定的了解，本課學習任務在知識體系方面相對輕松，為了讓本課減少形式性的理論知識回顧，將教材拉近生活，從生活中的實際情境出發建立課型，簡要措施及流程如下：

1.自備各種水果及組成電池的基本材料，以水果電池的是否成功搭建提出問題：構成原電池的一般條件是什么？

2.再次組建銅鋅——稀硫酸原電池基本模型，思考：原電池的基本工作原理是什么？并以此基本工作原理指導后續對不同電池原理的分析和實踐應用。

3.以汽車的新能源開發尤其是電動汽車的開發與普及作為過渡，觸發學生對高性能電池及較復雜電池的學習興趣。

4.由理論再到實踐，立足解決簡單的電池設計，提出問題：動手完成將反應2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+設計為原電池并分析其工作原理(各類學?？筛鶕W生實際情況改變電池設計難度)。讓學生感受到電池設計成功的樂趣。

5.再次零距離接觸生活：找到汽車中的鉛蓄電池相關資料，從已知條件出發，獨立完成對鉛蓄電池工作原理的分析，即簡單正負極電極反應的書寫。(亦可用此引出后一節新課《化學電源》)

6.引入世博概念車“葉子”相關知識材料，引導學生課后開展以新型電池的了解與使用為題的綜合實踐活動，并給出拓展問題的范圍。

情境性實驗貫穿全課的生活場景仿佛如記敘文的敘事娓娓道來，課堂內容和生活的緊密接觸讓學生時時能感受到興趣與認識的共鳴，致力于在一種新的教學模式：提出問題——分析原理——實踐應用——解決問題的過程中開展自主學習，嘗試性地讓學生以手、腦并用，合作分工，理論指導實踐等形式達到知識回顧、模型建立、理解運用，回歸生活的作用。而教師則完全從傳授者進入引導者的角色，用學識和思考構建一個屬于學生的生活情境課堂，有時甚至可以發現有可能利用于生活生產中的學生們的“金點子”，學生的收獲與樂趣完全不比教師少。

二、思維實驗

在學生開展化學實驗的時間段里我們可以看到他們專注的眼神和會心的笑容，這是每個化學教師值得自豪的事。但在一次實驗之后我們是否可以反思一下：這次學生實驗是否真的有必要呢？如果答案是否定的，那如何追求較高的教學效率，達到更好的教學效果呢？

蘇教版化學必修二中《化學反應的限度》一節內容中有以下學生實驗：

活動與探究：見必修二教材第30頁：FeCl3溶液和KⅠ溶液反應程度的實驗、銅與AgNO3溶液反應程度的實驗。

仔細分析學生對兩個實驗的知識背景了解程度，預先對學情作思考。實驗一：銅與硝酸銀的反應學生在初中已經建立相關知識體系，對實驗現象可以預測得較為準確。實驗二：氯化鐵溶液與碘化鉀的反應，在高一學生學習過鐵的相關性質及氧化還原反應的理論知識，因此，對本反應的結果同樣具備預測能力。如果在此時直接以書本所提供藥劑示意學生開始實驗，那么本實驗的收獲僅僅是表面現象的獲得與實驗過程的簡單感受?！热粚嶒瀮热菹鄬︻A知性較好，本實驗可否改為演示實驗或干脆直接帶過呢？

本實驗的側重點還需回歸教學重點，回歸能力要求。實驗的重點是對可逆反應的充分認識，也是化學實驗設計思維嚴密性的良好體現。既要避免驗證性的實驗形式，又要防止過于發散的無目的探究，故將本實驗的重點放在學生對實驗過程的自主設計——在思維中完成實驗方案的獨立設計。本實驗設計要點如下：

1.讓學生明確實驗設計的目的，未動手，腦先行。即明確需要檢驗反應后的何種物質來證明此反應為可逆反應。

2.實驗藥品取用時如何保證結論的嚴密性？即對要使其充分反應的物質保持少量。

3.如何檢驗反應后所需證明的產物的存在，有無干擾現象？如何改進？

4.綜合分析實驗，按小組提出合理的實驗設計方案，并明確分工完成實驗報告。

對比直接動手實驗和先設計實驗方案后動手實驗兩種不同的課堂實踐操作，后者可能所耗去的課堂時間更多，但卻能在學生學習過程中改變被動接受式的學習，促使學生思考科學探究的本質，形成探索方案設計的一般流程，積累提高解決問題的實踐能力，從而在科學新領域的開拓中形成屬于自己的探索經驗。由此，一個“空想”的思維實驗也許比流程化、形式化的實驗讓學生得到的收獲更豐富。

三、發散實驗

化學實驗教學來自于教材，源于化學嚴謹而系統的科學體系，但又作為一項具有開拓性和探究性的實踐，常常能給我們帶來很多意外的驚喜。在課堂設計中如果教師能把握或預設一部分可能出現的“意外狀況”，不僅能大大提高學生的課堂學習興趣，更是忠于科學事實，實現思維發散性訓練的重要方法。當然，也要求教師在進行課堂內容設計時充分考慮學情，為可能出現的“發散”進行事前的準備。

蘇教版化學必修一中《二氧化硫的性質和作用》一課中，根據課堂重點需完成對二氧化硫酸性氧化物和對二氧化硫還原性的化學性質教學，教師可以利用預設性較強的實驗“發散”出后續教學知識點，因此可對本段教學處理如下：

1.從市場中用SO2處理過的食品(如很白的銀耳，色澤光鮮的枸杞等)其酸味著手，在給出的相關藥品中自選，證明SO2具有酸性氧化物的性質。從知識的完整性上出發，提供給學生藥品：SO2(或SO2水溶液)，氧化鈣粉末，水，氫氧化鋇溶液，目標依次為證明其能與堿性氧化物、水、堿溶液發生反應。

2.初學此節時，學生對SO2能否與BaCl2的鹽溶液發生反應概念模糊，而在空氣中放置的易被氧化為進而形成硫酸鋇沉淀。此部分知識點又是對硫元素參與氧化還原反應的后續知識學習，于是設計將氯化鋇也加入上述實驗藥品，用可能形成的生成性問題引發學生的后續探究，達到用“發散實驗”體會知識體系的作用。

3.為驗證SO2的還原性，引導學生進行探究性實驗的“二次發散”，可在實驗藥品中再加入氧化劑，驗證推論的正確性，如加入雙氧水等，在知識體系及課堂環節中都起到承上啟下的作用。

4.發散實驗的設計需精心考慮學生知識體系，課堂可能出現的探究方向，在學生有分析困難時給出適當的提示，靈活把握課堂內容起承轉接，均需教師的精心設計。如本例中學生對SO2與BaCl2溶液發生反應后產生的沉淀可能會分析為BaSO3，但知識點中尚未有過涉及，教師應及時給出信息提示：與Ba2+反應產生沉淀且沉淀能溶于鹽酸，并在藥品中加入檢驗試劑稀鹽酸。

發散實驗的設計要求教師有全局性的考慮，一旦設計成形，教學過程流暢而極具彈性，學生學習也更易形成知識體系，其在課堂中的主體地位便鞏固確立，教師的臨場應變及引導能力也將大幅提升，甚至將發散性的思維延續到課堂外、生活中……

實驗是增進學生化學認識的感性工具，但對于教師來說，課堂實驗的設計則是化學教學的靈魂，當我們手握這樣的有力工具，思索如何把它放到最有價值的地方是我們最應該精心準備的。

1008-0546（2011）02-0069-02

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.02.033