挖掘實驗功能 優化課堂結構

化學是一門以實驗為基礎的學科，著名化學家和教育家戴安邦教授曾經提出:“化學實驗教學是實施全面化學教育的一種最有效的教學形式。”化學實驗對于提高化學教學質量，全面落實培養科學素養的目標，具有其他化學課程內容和形式不可替代的特殊作用。

“硫和含硫化合物的相互轉化”處于蘇教版化學1專題4第一單元。在學習本部分內容前學生已經學習了二氧化硫的性質和作用、硫酸的制備和性質，因此“硫及其相關化合物的性質”是學生頭腦中已有的知識，而如何建立它們之間的相互關系則是教學設計中至為重要和關鍵的方面，也是突出化學學科核心思想和觀念的著力點和關鍵點。教材對本部分的安排沒有一個實驗，但在2011年浙江省高中化學優質課評比中13位上課老師有12位借助實驗展開對硫和含硫化合物的相互轉化關系網絡的構建，體現了從實驗學化學的重要學科思想。

一、 留白實驗，開放思維

藝術家方寸之地亦顯天地之寬。課堂教學中適當的留白同樣也可以給學生提供無限遐想的空間，可以充分調動學生學習的積極性和主動性，體現化學新課程的開放性、引領性和生成性。留白實驗的設計可使學生體驗到科學探究的歷程和樂趣。

A老師演示把濃硫酸滴入Na2SO3固體中產生SO2，再把SO2通入溴水和另一未知的溶液中。這樣的設計抓住SO2的產生和SO2的消除這一核心展開教學，特別是未知溶液的留白既簡單又根本、開放，為學生提供了豐富的想象空間。實驗裝置如圖1。

可惜的是該教師對第三個實驗裝置沒有很好地利用，在演示SO2使溴水褪色后，隨即問學生:第三個裝置若用來除尾氣，應盛放什么?這樣的設計把SO2的性質只限于酸性氧化物。不妨對第三個裝置作如下處理:問第三個裝置可能盛放哪些試劑?有哪些現象?體現SO2的哪些性質?學生猜測第三個裝置中盛放的試劑和SO2體現的性質，可能有猜測如下表。

通過以上的分析，師生一起對硫及其化合物的知識從氧化還原和非氧化還原角度進行歸納整理，構建知識網絡。

通過留白實驗的創設，激發了學生的學習興趣，引發了學生對問題的有序思考，通過猜想——驗證——發現問題——進一步猜想……使學生體驗到實驗在科學知識形成過程中的重要作用。

二、 創新實驗，提升思維

創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力。一個有創新精神的老師才能培養出創新型的人才。化學教學中要善于突破常規，創造性地開發資源，讓學生在分析問題和解決問題中會創造性地思考問題，從而提升思維。

B老師通過如圖2所示的組合裝置(H2S的制取、SO2的制取、H2S和SO2的混合和多余氣體的吸收)，非常自然地得出了含硫化合物相互轉化的很多重要反應。

通過交流討論、回歸書本、物質分類、反應類型分類等多種方式建立知識網絡后，要求學生利用復分解反應規律和氧化還原反應規律進行創新設計。

提出問題:分別往稀硫酸和亞硫酸溶液中滴加NaClO溶液會發生怎樣的化學變化?

已知信息:(1) H2SO4+2NaClO=Na2SO4+2HClO

(2) 酸性:H2SO4>H2SO3>HClO

(3) NaClO有強氧化性

實驗探究:請同學設計實驗，觀察現象，得出結論。

(學生交流談論，設計方案)

實驗設計:取硫酸和亞硫酸各1~2mL于A、B兩支試管，測pH，分別在兩支試管中滴加NaClO溶液，充分反應后再測pH。

實驗現象:A試管加NaClO后pH增大，B試管加NaClO后pH減少。

實驗結論:硫酸與NaClO發生的是復分解反應，亞硫酸與NaClO發生的是氧化還原反應。

通過在學中用的設計，激發了學生探究的興趣，培養了探究的能力。通過實驗探究過程，讓學生學會透過現象看本質，在質疑過程中解決矛盾，尋求統一。

三、 改進實驗，體現綠色追求

綠色化學實驗的理念是化學課程與教學改革的重要思想。在教學中我們不僅在理念上要對學生進行綠色化的滲透，在行動上更應作好表率。在確保現象明顯的前提下，盡可能采用微型化的實驗，節約用品、試劑，減少對環境的污染。生活中很多的廢棄物可以借用，如礦泉水瓶、醫用針筒等。實驗綜合化、微型化、化廢為寶是綠色化學的追求。

C老師以H2S和SO2的改進實驗引入，他把裝于針筒中的SO2慢慢地注入盛有H2S的礦泉水瓶中，體現了化學實驗生活化、綠色化的追求。

D老師設計了系列綜合性的微型實驗，(如圖3)利用氣球、針筒等日常用品，使實驗現象明顯、操作簡單、無污染，取得了很好的教學效果。

實驗:SO2的制備和性質實驗

通過針筒把濃硫酸注入試管中與Na2SO3固體反應產生SO2，SO2在上升過程中與石蕊、含酚酞的NaOH溶液、酸性KMnO4溶液反應，綁在玻璃導管上方的氣球可以起到平衡氣壓的作用，觀察到現象后再通過針筒把NaOH溶液注入試管中吸收多余的SO2。

在實驗教學功能的開發上，綠色化、微型化應是開發的基本原則，在本次的評比中，環境友好、節約資源、化廢為寶的思想對學生情感態度價值觀的所起的影響是無可限量的。

四、 設計實驗，尊重課堂生成

學生的學習是建立在前人研究上的學習，學生的探究也有別于科學家的探究。學生的探究應是在限定條件下的探究，在探究的過程中經歷科學家探究的歷程，體驗對問題思考和分析的途徑，學會科學的思維方式和探究的方法。

為充分調動學生學習的主動性，讓學生有親身體會的機會，多位老師設計了小組實驗。讓學生在動手動腦中建構知識網絡，從對預設外現象質疑中培養善于質疑、敢于釋疑的思維品質。E老師通過限用藥品:Na2S溶液、Na2SO3溶液、S、濃硫酸、KMnO4溶液、NaOH溶液、Cu、O2、H2O，要求學生選擇試劑、實現硫的化合價(1)-2→0;(2)+4→+6;(3)自選一組。在設計過程中，有些學生的設計是在Na2S溶液中加Na2SO3溶液，按學生的預測應有淡黃色沉淀產生，老師引導學生分組實驗實現探究，實驗現象出乎同學的預測，然后老師引導學生改變溶液的酸堿性也即在反應液中加酸酸化繼續探究，從而得出Na2S與Na2SO3溶液的反應需在酸性條件下進行。接下來老師引導學生進行逆向思考:如果要使S變為Na2S與Na2SO3，需要跟什么反應?學生很自然地得出與NaOH溶液反應。

實驗教學的重要功能是讓學生有親身參與的機會，通過動手、動腦能激發學習興趣，培養動手能力、觀察能力、分析能力。在動手探究的過程中更能發現問題，激發進一步探究的欲望。

結束語:在本次優質課活動中，選手們各方面的表現精彩紛呈，“硫”光“異”彩，讓人回味無窮。新課程的實施要求我們能夠創造性地用教材而不是教教材，以上老師的設計對新課程的理念作了一個很好的詮釋，對學科的思想體系作了全面的呈現，更為我們提供了很好的榜樣。特別是對實驗教學功能的開發和利用上，為課程資源的開發提供了非常有效的途徑，更為課堂結構的優化提供了很好的設計思路。