體驗式教學在高中化學中的應用

體驗式教學是指在教學中教師積極創設教學情境，引導學生由被動到主動、由依賴到自主、由接受性到創造性地對教育情境進行體驗，并在體驗中學會避免、戰勝及轉化消極的情感和錯誤認識，發展、享受和利用積極的情感與正確的認識，使學生充分感受蘊藏于這種教學活動中的歡樂與愉悅，從而達到促進學生自主發展的目的。高中化學教學中利用體驗式教學可以提高學生的學習興趣，增強學生多方面的能力，實踐中可采用以下幾種方式。

一、創設情境，體驗科學探究的過程

傳統的科學探究過程一般分為提出問題——提出假設——設計實驗——實驗驗證——得出結論幾個步驟，許多化學物質結構和性質的確定都遵循這一規律。“離開化學實驗室，我的心臟就無法跳動。”（維勒語）可見，動手實驗、進行探究、善于發現，對于研究化學的人而言多么重要！在化學教學中，化學教師可以創設情境，模擬某物質結構或者性質的發現過程，讓學生體驗科學探究的過程。

苯是一種重要的化工原料，它結構的確定經歷了很長時間。在苯的教學中設計一系列的情境讓學生體驗科學家發現苯的結構的過程，感受科學研究所需要的一般過程，體驗科學家為解決問題而堅持不懈的科學精神。筆者在實際教學中做了如下設計。

1.探究苯的分子式

探究苯的分子式時不是簡單地給出分子式，而是讓學生課前收集苯的發現和來源的材料。學生通過查閱文獻，了解了19世紀初英國的能源使用情況，知道了法拉第細心觀察發現了苯，也學到了不同的獲得資源的方式。

然后教師出示資料：“1834年，德國科學家米希爾里希通過蒸餾苯甲酸和石灰的混合物，得到了與法拉第所制液體相同的物質，并命名為苯。以后，法國化學家日拉爾確定了苯的相對分子質量為78，其中碳元素的質量百分含量為92.3%。”學生能很快計算出苯的分子式為C6H6。這個過程學生體驗了分子式計算的基本方法。

2.苯的結構的猜想

假說是人們根據已有的知識對于需研究的事物或現象所做的初步解釋，它是在人們對于該事物或現象的原因沒有全面認識的情況下作出的推測。

得出分子式以后，引導學生計算不飽和度，發現苯是一個高度不飽和的分子。學生剛學習了鏈烴中的烯烴和炔烴，根據已學的知識，寫出的不少鏈狀的結構簡式都符合苯的分子式。教師將學生所寫的結構簡式和19世紀科學家對苯分子結構的預測進行分類展示，讓學生感受到科學探究并非科學家的專利。學生書寫結構簡式的過程就是提出假說的過程。

3.驗證苯的結構

有了假說還需要有實驗對假說進行驗證。由于課程標準的要求和實驗條件的限制，有些實驗不能在課堂上進行，教師可采用視頻或者投影展示給學生，用實驗事實來驗證所寫結構簡式的正誤。

實驗事實一：苯能與氫氣發生加成反應。

實驗事實二：苯易發生取代反應。教師提供苯和液溴反應的視頻，并且告訴學生苯的一溴取代物只有一種。

實驗事實三：苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。

通過事實一，學生判斷出苯中應該具有不飽和鍵，學生所書寫的結構簡式都符合事實。鏈狀分子由于結構不是高度對稱不符合實驗事實二，鏈狀結構的分子（含雙鍵或叁鍵）更不符合事實三。實驗事實和學生已有的知識發生了沖突，解決沖突的動機就是學生獲取新知的動力。

4.苯環結構的確定

為幫助學生解決疑問，教師引用凱庫勒睡夢中發現苯的結構的故事，引入苯的環狀結構，并且介紹現代物理技術中利用電子隧道掃描顯微鏡真實地觀察到苯的六邊形結構，學生的疑慮在此時得到了部分的消除，對苯的凱庫勒式開始接受。該結構中的六邊形能夠順利地解釋實驗事實一和二，但單雙鍵交替出現的結構仍然不能解釋實驗事實三，學生產生了新的認知沖突。這時教師引導學生提出新的假設：“取代反應是烷烴（單鍵）的特征反應，加成反應是烯烴等（不飽和鍵）的特征反應，苯兼具兩大特征，它的碳碳鍵可能介于兩者之間。”同時展示實驗事實四：苯的鄰二取代物只有一種。學生經過推理，能得出苯分子中的碳碳鍵是一種平均化的鍵而非單雙鍵交替出現。通過對苯的結構發展史進行模擬再現，學生體驗了科學家探究的基本過程，對苯的結構有了深刻的認識。

二、創造條件，體驗真實有趣的化學

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，以實驗為基礎是化學教學的基本特征。化學家傅鷹先生曾說：只有實驗才是化學的“最高法庭”。因而創設條件，讓學生有真實、真切的體驗有利于培養學生的觀察、思維和應用能力，也有利于培養學生的情感和科學的態度。化學教師要有足夠的重視，開足開齊課程標準所要求的實驗，并且要創造條件開設可選實驗，增加學生實驗的機會，體驗真實有趣的化學。

銀鏡反應是高中有機化學中一個非常重要的反應，化學上常用銀氨溶液來檢驗醛基，高中化學在醛類和葡萄糖的學習中出現。該反應在醫療和工業生產中也有非常重要的用途。銀鏡反應現象明顯，能生成光亮的銀鏡，但銀氨溶液配置過程要求較高，操作中注意事項也較多，而且該反應的化學方程式比較難于書寫，學生對這個反應是既愛又恨。看了老師做的銀鏡后，學生都躍躍欲試，想親自做實驗。筆者適時地安排學生進入實驗室親自制作銀鏡。

實驗結束后，教師將學生所做的銀鏡全部收集起來在全班進行展示，有的銀鏡非常光亮、有的比較暗、有的附著不均勻、有的只得到黑色的液體而沒有銀鏡制成。通過對各種成品的對比觀察，學生提出了疑問：“為什么用同樣的藥品做出的銀鏡各不相同？甚至有人做不出銀鏡？”化學問題的真實性，激發了學生探究問題的熱情。趁著學生的求知熱情，筆者給學生布置了研究性學習任務——“尋找銀鏡反應的最佳條件”。學生按照研究性學習的流程開始了探究，有人在實驗室里進行實驗，改變條件看生成銀鏡的變化，探究外界條件對生成銀鏡的影響；有人查閱資料，看看其他人的研究結果，總結出銀鏡反應的最佳條件。“百聞不如一見，百見不如一練。”真實的體驗使學生的綜合素養得到了提高。

教學中，教師不能想當然地認為學生熟知某個事實。比如：在講到蛋白質的鑒別時，常用的一種方法就是燃燒，含有蛋白質的物質燃燒時有燒焦羽毛的氣味。如果教師認為所有的學生都知道燒焦羽毛是什么氣味，就會失去讓學生體驗的機會。在教學中，真實地燒一根羽毛或是毛線，學生就能真切地感受到燒焦羽毛到底是什么氣味，在他們的腦海中能留下深刻的印象。如果同時提供三種不同的纖維（棉線、晴綸、毛線）讓同學通過燃燒來聞它們產生的氣味，學生就能夠學會一些簡單的纖維的鑒別方法。同樣，簡單地燃燒一根火柴就能讓學生記住SO2的刺激性氣味。

三、參與實踐，體驗化學的實用價值

化學與生產生活實際聯系非常緊密，學習化學不僅僅是用來做題和考試，化學能夠解決生產生活中的不少問題。著名教育家杜威說過“教育即生活”，我們的教學也不能只是停留在課堂上，豐富的社會資源為學生體驗化學提供了廣闊的平臺。運用學生的經歷體驗，可以引導他們充分開發利用這些資源去主動利用所學的知識來解決遇到的問題或現象。

在學習元素化合物知識時，學生知道了氫氧化鋁膠體能夠凈水，氯氣能用于自來水消毒，但在使用時，常常將凈水和消毒相混淆。為幫助學生區別自來水生成中不同的兩道工序，我們組織學生參觀自來水廠，實地體驗自來水生產過程。在參觀過程中學生知道了自河川取水后，自來水廠通常經過沉降——凝聚——過濾——消毒——除臭等幾個工序。原水進入自來水廠后先經過沉降池，其中較大的泥沙顆粒因為重力作用而自然沉降。凝聚過程主要就是利用明礬水解產生的膠狀的氫氧化鋁，它吸附懸浮的泥沙粒子，形成較大的顆粒而沉降。沉降池和凝聚池都在露天，參觀時學生可以直接觀察到沉降和凝聚過程中產生的沉淀情況。得到的沉淀經過過濾池，沉淀被過濾后，自來水進入消毒車間。消毒過程學生不能親自看到，只能通過自來水廠的工作人員介紹，液氯裝在鋼瓶中，經過減壓后通入自來水中。學生從介紹中還了解到，氯氣用于自來水消毒是利用它產生的次氯酸的強氧化性將細菌殺死，臭氧、二氧化氯也有同樣的功能，但消毒成本比氯氣高。消毒后的水通過盛有活性碳的過濾床，活性碳可吸附水中少量的有機物質，除去水的不良氣味。課本上的凈水和消毒過程實際上對應自來水生產過程中的凝聚和消毒兩道工序，它們的原理和作用各不相同。通過參觀體驗，學生能非常清楚地弄懂它們的區別，并且知道了自來水生產的其他工序，體驗到了化學在實際生活中的重要作用。

參觀化肥廠能使學生聯想到氮、硫、磷等元素的性質；廚房中的醬油、料酒、食醋讓學生掌握了有機物的應用；鐵鍋生銹讓學生回憶起金屬的腐蝕和防護。這一切都是學生對化學的實用性的體驗。

有人說：化學家的“元素組成”應當是”C3H3”。即：ClearHead（清醒的頭腦）+CleverHands（靈巧的雙手）+CleanHabits（潔靜的習慣）。其實，采用探究式教學模式就是指導學生用“清醒的頭腦”，科學的方法進行探究，用“靈巧的雙手”來動手實驗，聯系生產生活實際更好地解決現實世界的真實問題，同時，在此過程中養成受益終生的“潔凈的習慣”。

（責任編輯 郭振玲）