開發實驗資源，讓高三復習課堂煥發生命活力

彭瓊　何慶輝

摘要：文章以《弱電解質電離》的教學為例，闡述了在高三化學復習課中開發和利用實驗資源教學的設計、實施與總結反思。關鍵詞：實驗資源；高三；復習

文章編號：1008-0546（2014）03-0023-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗可為學生提供豐富的感性材料，幫助他們理解所學化學原理，從而突破難點，并能極大調動學生的積極性。對于有較少機會進行實驗的高三學生來說，實驗教學有更大吸引力。因此，對于某些知識的教學可開發課堂實驗資源，借助實驗使抽象的知識變得具體，化繁為簡，并通過實驗調動學生學習積極性，增加課堂的生動性，從而提高教學效率?，F以弱電解質的電離的教學為例，談談如何開發實驗資源，令原本枯燥單一的高三復習課堂煥發出生命活力。

筆者在教學實踐中發現，許多學生雖然記得弱電解質的概念，但無法在具體的情境中靈活應用相關概念和知識解決問題。學生反映，在高二上新課時，對于弱電解質的電離，許多學生就聽不懂或似懂非懂，但并未真正理解其本質。根據本節內容抽象難懂的特點，筆者改變以往常用的理論講解和練習鞏固相結合為主的方法，開發實驗資源，排除學生的畏難情緒，調動學生積極性，通過設計實驗，加強學生對弱電解質概念的理解。通過對教學內容的分析，本節課的重點是如何判斷一種電解質是弱電解質，弱電解質的特征有哪些？解決了這一問題，其他問題將迎刃而解。本節課筆者先通過引導學生回顧教材知識，即弱電解質的概念及相關內容，然后提出問題，要求學生設計實驗方案，并利用所提供的儀器和藥品進行檢驗，再總結可行的實驗方案。主要教學環節如下。

環節一：回顧教材所學知識，包括水溶液中電解質的電離有強弱之分，弱電解質在水中是部分電離的；弱電解質的電離是可逆的，存在電離平衡；電離平衡是動態平衡，受外界條件的影響；改變某些條件，弱電解質的電離平衡會發生移動。

環節二：通過問題“如何用實驗的方法證明醋酸是一種弱電解質？”要求學生利用所學知識自主設計盡可能多的實驗方案，然后要求學習小組內討論并綜合組內不同的實驗方案。在這一環節中，每個學生都能自主寫出幾種方案。然后將組內成員不同的實驗方案進行綜合，得到了多種不同的實驗方案。

環節三：各學習小組派代表提出各組內實驗方案，然后進行組間不同實驗方案的綜合與總結。經過各小組代表發言，及組間實驗方案的綜合，一共得到18種實驗方案。具體方案整理如下：

1. 取0.1 mol/L的醋酸溶液，測其pH。

2. 測量等物質的量濃度的醋酸溶液和鹽酸的pH值大小關系。

3. 用相同pH、等體積的醋酸和鹽酸滴定等物質的量濃度的NaOH溶液，比較消耗NaOH的體積。

4. pH=4的CH3COOH與pH=10的NaOH溶液等體積混合后，測溶液的酸堿性。

5. 用等體積等濃度的鹽酸與醋酸分別與同樣大小的鋅粒反應，看產生氫氣的速率。

6. 用等體積pH相同的鹽酸與醋酸分別與同樣大小的鋅粒反應，看產生氫氣的速率。

7. 向pH=n的HC1溶液中加入CH3COONa固體，結果溶液pH值與n的大小關系。

8. 同條件下，取等體積、等濃度的鹽酸與醋酸，測二者導電性大小關系。

9. 證明醋酸溶液中有醋酸分子存在。

10. 將相同pH的醋酸和鹽酸稀釋相同的倍數后，二者pH大小關系。

11. 將一定物質的量濃度的醋酸稀釋10倍，pH下降的值與1的大小關系。

12. 在醋酸溶液中滴人石蕊試液，溶液呈紅色，加入醋酸鈉固體，振蕩，溶液顏色變化。

13. 將等體積、pH=3的鹽酸與醋酸分別加水稀釋到pH=5時，比較加水量的多少。

14. 相同pH的鹽酸與醋酸中，分別加入各自鈉鹽的少量固體，所得溶液pH變化。

15. 一定濃度的鹽酸與過量的Mg反應，當加入CH3COONa固體后，反應速率和生成氫氣的總量的變化。

16. 測量醋酸鈉溶液的pH。

17. 等量醋酸和鹽酸與強堿中和時放熱的大小關系。

18. 用等體積等濃度的HC1和CH3COOH溶液與等體積等濃度的NaOH溶液混合后，測溶液的酸堿性。

各小組提出的方案并不僅18種，且沒有順序，后來經過討論，刪去了重復的實驗方案。此時筆者引導學生回憶提出方案的依據，并和學生一起將剩下的18種方案分為了三大類，第一類是弱電解質在水中是只是部分電離，整理為方案1-方案9；第二類是弱電解質存在電離平衡，改變外界條件，弱電解質的電離平衡會發生移動，整理為方案10-方案15；第三類是弱電解質對應的鹽會水解整理為方案16-方案18。

環節四：針對各實驗方案，書寫簡單的實驗報告設計，實驗目的都是為了檢驗醋酸為弱酸，所以只要求學生寫出實驗儀器、藥品，實驗步驟，實驗預期現象及結論。

因為課堂時間有限，本實驗報告的書寫即為本節課的課后作業，在課后作業中要求先簡單寫出方案1至方案18（可不按以上順序），再將表格內容按要求填寫完。學生寫完作業后就將作業本交了上來。經過作業的查閱和批改，發現大部分同學都將18個方案寫完了，還有部分同學只寫出其中部分的實驗方案，但已經比原來進步很多了。在寫出的實驗方案中存在如下幾個問題，①藥品前沒有帶濃度，如有同學將方案2中的藥品直接寫成鹽酸、醋酸，應該給定一個具體的且相同的濃度，例如1mol/L的鹽酸和1mol/L的醋酸。②實驗步驟中未控制變量，如方案3、4、5、6、8、10、13、17、18方案在實驗步驟中未強調體積相同，方案5、6中沒有控制鋅粒顆粒大小及表面積大小相同等等。③將預期的現象寫錯了，這一類錯誤最多。如方案1中，現象寫成pH<1，方案2中醋酸pH小，方案3中寫成醋酸消耗的NaOH少等等。endprint

本環節五：到實驗室檢驗實驗方案的可行性。總結可行的實驗方案，并分析不可行實驗方案及其原因。檢查并更正之前自己所寫的實驗方案。

因為課時有限，且實驗方案多，所以在分組實驗課之前開放了實驗室，即中午和下午放學后開放了實驗室，學生可帶著自己帶著的方案去實驗室進行實驗。因為高三進實驗室機會較少，學生都非常珍惜，積極性很高，基本上都利用了課后時間到實驗室進行了實驗，所以本節實驗課完成得非常順利。在實驗后的總結階段，針對實驗的可行性，很多同學提出了自己的觀點。例如，方案9只是符合理論分析的結果而很難用實驗驗證，所以不可行。還有同學提出，方案18的原理和方案16的原理是一樣的，還不如直接用方案16直接測定醋酸鈉溶液的pH來得方便。實驗過程中，學生發現方案15理論上可行，但在實驗過程中，加入一點CH3COONa固體，肉眼幾乎看不到什么變化，所以也不可行。實驗過程中學生還發現，在方案3、4、6、7、10、13、14中均要配制出一定pH 的醋酸，而實驗室只提供一定物質的量濃度的醋酸，所以這些實驗方案中的操作難以實現，不可行。還有同學提出方案5、6中固體鋅粒的表面積對反應速率的影響會比較大，而鋅粒的表面積不可能做到一樣，僅僅用反應產生氫氣氣體的速率來判斷溶液中H+濃度的大小，不是很全面，所以也不可行。方案17要測量出反應熱量的大小，這個實驗較為復雜，因此也應避免采用，等等…。

本節課的設計取得了很好的效果，為使以后的教學做得更好，筆者在課后進行了如下反思和總結。

（1）本節內容分兩個課時完成，環節一至環節三理論的復習及實驗方案的提出和綜合在第一節課時完成，環節四實驗方案報告的書寫是作為課后作業完成的，環節五分組實驗和討論在課后時間及第二節課時內完成。如果按照傳統的做法，這一節通常是講完理論再進行鞏固練習，一個課時就可以了，相比較而言，本節課的設計多用了一個課時，但課堂效果很好，學生思維活躍，學生收獲大，不僅收獲了知識，還提高了學習的興趣，培養了實驗技能和各種能力。

在教學環節二中，筆者讓學生個體自主設計實驗方案，學生能從各個角度提出方案。這一過程訓練了學生發散性思維，培養了他們思維的靈活性。在環節三中經過小組內和小組間方案的綜合，得到了很多不同的實驗方案，但較為無序且重疊，再經過學生運用所學理論知識進行思考和討論，將實驗方案分為三大類，最終得到較為完整的實驗方案體系。這一過程培養了他們思維的深刻性、有序性等思維品質，并提高了他們思考、整理、歸納、自主合作等各種能力，并通過對弱電解質及平衡等相關概念的應用，加深了對弱電解質及電離等相關概念的理解。經過實驗方案的提出和實驗報告的書寫及后續的修改，深刻地理解并運用了控制變量的思想。在教學環節五實驗過程中，很多同學發現了自己方案中的錯誤，實驗現象與自己的對實驗預期的現象不一致，從而形成認知沖突，激發學生學習欲望，結合理論進行思考，從而加深了對理論的理解和記憶，有效地避免下一次犯錯。并在結合實驗修改之前的實驗方案中的錯誤時，培養了嚴謹求實的科學態度。學生進行實驗后，發現很多實驗方案根本不可行，“教我的我會忘記，我做過的我會記得”，在以后設計或選擇實驗方案的過程中應注意簡單、可操作性等原則，這些都只有在深切體會后才會學得扎實，記憶深刻，日后方可用得靈活。

（2）在本節教學設計中，學生自己提出了實驗方案并進行了實驗，只有經過自己親身的體驗，才深刻體會到“設計或選擇實驗方案的過程中應注意簡單、可操作性等原則”，及深刻地理解了控制變量的思想，這些都是平時教學中的難點，如果不通過實驗親身體驗，任何說教都會顯得蒼白無力。美國教育家杜威曾說過：教學絕不僅僅是一種簡單地告訴，教學應該是一種過程的經歷、一種體驗、一種感悟。另外，在學生自己設計實驗方案并實驗的過程中，對電解質的概念有了更深刻、更準確、更清晰的的領會、理解和把握。

筆者在對高三學生的訪談和調查中發現，高三學生都迫切期望能到實驗室上課，感受化學實驗過程，這或許與高三長期單一的教學方式有關?；瘜W課程明確指出，在教學中，要突出化學學科特征，發揮實驗的教育功能。實驗并不僅僅是高一、高二的教學任務，高三也要開展實驗教學并利用實驗為高三復習服務。在高三復習過程中，會碰到一些重要的但記憶模糊高一高二的實驗，這時可讓學生重新做相關實驗，如果高三教學時間有限，則可以在課后開放實驗室，在實驗桌上擺放盡可能多的需要用到的儀器和藥品，讓學生自行實驗，學生帶著解決問題的目的，重新做實驗，這不但能解決實際的教學問題，也有利于學生在枯燥的高三復習中找到樂趣，所以這會比坐在課堂上聽講有更大的收獲。

（3）建構主義學習理論認為：學習不是教師向學生傳遞知識的過程，而是學生自己主動建構知識的過程。學生是課堂的主人，是學習的主體，只有給學生創造了有意義的教學情境并讓學生參與到課堂的學習活動中來，才能真正提高學生學習的興趣，提高教學效率。本節課，從實驗方案的設計，小組內和小組間討論與綜合，學生分組實驗，實驗后的討論等各個教學環節，都把課堂交給了學生，充分發揮了學生的主體作用，教師的引導作用。本節課因為有學生的積極有效參與，從而和諧高效，課堂也因此擁有了生命力和創造力。

在很多人的印象中，高三教學就是理論復習加練習、考試，過程中學生學得辛苦且枯燥乏味，其實不然，像本節內容“弱電解質的電離”，可以積極開發實驗資源，借助實驗調動學生學習積極性，提高教學效率。在高三化學教學中可采用的教學方法很多，但“教學有法，但無定法”，一定要選擇最好的、最合適的方法，讓教學最有效。例如電極方程式及氧化還原方程式的書寫、蓋斯定律、電化學原理題等一系列知識都是高中化學的教學難點，突破這些難點則一般會采取先學技巧，再進行強化訓練的方法，讓學生熟練掌握相關的解題技巧，最終做到以不變應萬變。所以只要教師精心安排和設計，挖掘課程資源、活用教學方法，高三課堂也可以有活力、很精彩！

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（實驗）[S].北京：人民教育出版社，2003

[2] 何彩霞.以化學觀念統領具體知識的教學[J].中學化學教學參考，2012，（6）：3-5

[3] 楊仁茂.開發利用化學實驗資源常見問題的思考[J].教育理論與實踐.2012，（5B）：54-56endprint