摘 要:高中化學新課程改革將化學實驗提到一個全新的高度,實驗在地位、功能、內容以及教與學的方式等方面,都發生了較大的變化,新課程改革將科學探究作為突破口,而化學實驗是科學探究的重要形式。
關鍵詞:實驗教學 新課程 科學探究 綠色化學
研究目的:《普通高中化學課程標準》明確了高中化學課程的基本理念:立足于學生適應現代生活和未來發展的需要,著眼于提高21世紀公民的科學素養,構建“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態度與價值觀”相融合的高中化學課程目標體系。“通過以化學實驗為主的多種探究活動,使學生體驗科學研究的過程,激發學習化學的興趣,強化科學探究的意識,促進學習方式的轉變,培養學生的創新精神和實踐能力”。“化學實驗”作為一個獨立的模塊有別于以往教材的處理,突出其重要的地位。
研究具體過程方法:
一、理論學習階段
(一)明確化學實驗教學的含義:教師將化學實驗置于一定的化學教學情景下,為實現一定的化學教學目的,而開展的一系列教學活動。
(二)研究《普通高中化學新課程標準》,對比新舊教材,找出新課程在實驗教學方面的幾個轉變:
1.從只注重培養實驗操作能力向培養實驗思維能力和實驗操作能力并重轉變,體現科學探究的過程。
2.從只重視理論到理論與實際相結合的轉變,更加重視化學實驗與生活、技術的聯系,即“化學實驗的生活化”。
3.重視綠色化學思想與可持續發展觀念在實驗中的體現,即“化學實驗的綠色化”。
二、教學實踐階段
問卷調查:對高一、高三兩個年級各100名學生的情況調查來看,學生對化學實驗的看法和態度主要有以下幾種情況:
(一)僅1/3左右的學生認為教材中學生實驗沒有趣味性,主要原因是學生實驗中大多數實驗都是課堂所見過的演示實驗,實驗結果已經可以“未卜先知”,沒多大新鮮感。
(二)大多數學生建議教材能增編更多的與生活實際相關的趣味性實驗。
(三)有近25%的學生覺得實驗與升學考試的關系并不太大,平時只要能背熟一些實驗反應現象和化學方程式,便能基本應付實驗題,故平時動手機會很少。
(四)幾乎所有的學生都愿意親自動手實驗,但有20%的學生卻由于教師平時過分強調實驗的危險性而對實驗產生恐懼心理,或是因為實驗過程過于繁瑣,最后導致“心有余而力不足”。
(五)近一半的學生喜歡參加化學課外活動,但迫于平時作業和補課的無奈,只能為升學做好認真復習的準備而無暇參加課外活動。
由此可見,傳統化學實驗內容及實驗教學方法存在不少問題。如1.化學實驗的學術化傾向嚴重;2.過分孤立地強調化學實驗操作技能的訓練而導致學生產生不良心理;3.化學實驗內容脫離學生的生活實際和社會實際;4.化學實驗內容的設計被動接受的多,主動探究的少等等。針對這一現狀,結合新課程理念,我調整了教學路子,采用誘思——實驗探究法,充分發揮實驗在教學中的引領作用,培養學生能力,達到提高課堂實效的目的。
案例:《金屬鈉性質》的教學
首先教學目標設計了三維目標:
知識技能目標:1.知道鈉的物理性質;2.掌握金屬鈉的和化學性質;3.了解金屬鈉的存在和用途。
過程方法目標:1.通過動手實驗,培養學生的實驗能力、觀察能力和分析能力。2.指導學生用實驗的方法認識物質的性質,善于對課本實驗加以創新改進。3.通過引導激發學生用實驗來解決問題的欲望,培養學生科學的認知方法。
情感態度價值觀目標:1.培養學生辯證唯物主義思想。2.通過化學實驗激發學生學習化學的興趣,培養學生嚴謹求實的科學態度。
并將重點定為:通過動手實驗,培養學生的實驗能力、觀察能力和分析能力;培養學生科學的認知方法。
教學過程如下:從復習初中學的金屬鐵的性質引入,學習鈉的物理性質主要采用了觀察法、實驗法。化學性質的教學:1.鈉與氧氣的反應。通過在空氣中放置的一塊鈉和在空氣中燃燒的小塊鈉實驗現象的觀察、對比,得出:反應條件不同,現象、產物不同,從而認識到書寫化學方程式注明反應條件的重要性,同時也滲透了內因和外因辯證關系的哲學思想。2.鈉與水反應,采用了實驗法、討論探究法等。首先通過實驗現象(滴有酚酞的溶液變紅)的觀察得出:產物之一是NaOH,另一種產物氣體經推測可能是氫氣,也可能是氧氣。接著引導學生用學過的氧化還原反應的知識推測只能是氫氣。到底是不是氫氣呢?馬上有學生提出實驗驗證。就此引導學生設計合理方案收集并驗證產生的氣體是氫氣(將討論結果裝置圖畫出)。同學們積極主動,設計出了多種方案:
方案一:用鑷子夾住鋁箔包好的鈉塊,排水法收集產生的氫氣,靠近酒精燈火焰檢驗產生的氣體。
方案二:用鐵絲將小塊金屬鈉固定在橡膠塞上,先擠壓礦泉水瓶排除部分空氣,然后將橡膠塞迅速蓋在瓶口,打開塞子,用點燃的火柴或木條檢驗產生的氫氣。
方案三:如左圖示用倒扣的漏斗上套小試管,向下排空氣法收集氫氣并檢驗。(鈉能否固定在圖中位置?需設法解決)
方案四:(右圖)用廣口瓶產生的氣體可在導管口,點燃檢驗。(鈉所處位置有誤)
方案五:如圖示用注射器的針頭固定一小塊鈉,放在U形管中反應,產生的氫氣用注射器吸出后在注射器口點燃檢驗。

不同的課堂上本節課學生設計出了各種不同的裝置,甚至有不少同學課下還一直思考、討論,興趣很高,也有了更多更完善的設計方案(如圖),不在一一列舉。
案例分析:本案例是將新課程理念應用于現行教材的一次嘗試。從設計上剖開了現行教材常規的設計方法,而是采用了對比的方法來研究物質的性質。整個教學過程圍繞已學過的金屬鐵的性質,推測金屬鈉可能具有的性質,接著用實驗的方法加以驗證,最后對比鐵、鈉兩種金屬性質的異同,從而教會學生初步掌握研究金屬性質的基本方法:觀察法、實驗法、對比法等。
“通過實驗學化學”是高中化學課程共同追求的一條線索,新課程化學實驗教學要革除傳統教學的積弊,把實驗的主動權交給學生,進一步明確和提高實驗的目的性和實效性,實現化學實驗教學的人性化、生活化、探究化、綠色化和現代化。
參考文獻:
1.新課程綱要.人民教育出版社
2.普通高中化學新課程標準.人民教育出版社
3.化學實驗教學新視野(鄭長龍).高等教育出版社
4.王祖浩.化學課程標準解讀.湖北教育出版社
5.基礎教育課程改革綱要
6.《化學與生活》.江蘇教育出版社
作者單位:秦皇島市北戴河中學