化學反應原理教學內容實驗化的幾種嘗試

李珊

結合學生在化學反應原理學習過程中遇到的概念性知識抽象，難以理解的現狀，將教材中幾個案例用實驗的方式來進行教學，具體嘗試有兩種，一是在電解池的教學中要求學生模仿教師提供的實驗方案，根據所學過的陰陽離子電解順序設計出多個電解后產生三種顏色的膠體；二是酸堿中和滴定設計兩個學生分組實驗，通過測量數據讓學生感受中和與中性的區別。

一、教學現狀

學生在學習人教版高中化學教材選修4《化學反應原理》過程中經常反映概念抽象，難以理解。究其原因，這本教材講授的多是微觀方面的概念性知識，缺乏直觀的工具幫助學生理解，所以在教學過程中“如果對教學進行計劃以使學生參與到那些促進學習的事件和活動中，那么教學更可能有效”。結合化學學科的特點，筆者認為實驗是一種非常實用并重要的教學活動，若能將一些教學內容實驗化，用實驗現象來給予啟發，有助于學生掌握晦澀難懂的概念，懂得舉一反三，起到事半功倍的效果。

二、教學實踐

1. 置想象實驗，訓練學生思維

研究表明，“學生常常沒有學會將他們在課堂上習得的事實和觀念遷移和應用于理解日常生活中的經驗……學生似乎獲得了大量事實性知識，但他們并沒有在較深刻的水平上理解它們或者沒有融會貫通地、系統地或以有用的方式組織它們……我們突出了教師需要教授概念性知識的深刻理解，而不只是要求學生記憶孤立和點滴的事實性知識”。因此布置學生設計或完成實驗方案，讓學生真正理解概念性知識是選修4的重要教學目標之一。

此處所指的想象實驗是指僅需要學生設計實驗方案或填寫實驗相關表格等，不需要真正動手做的實驗，設計的意圖是強化學習過的概念性知識，更好地理解概念性知識的內涵和提高遷移能力。

案例：電解池

該實驗創意參考自陳凱等人的設計：將長條形的果凍浸沒于紫甘藍汁中半小時，即可使果凍通體呈紫色，果凍兩端分別連接電極并連接電源電解一段時間后，果凍兩端完全變色，陽極紅色，陰極深綠色。將電解水和膠體制備實驗結合在一起，利用紫甘藍汁和瓊脂混合加熱煮沸，冷卻后制成的紫色膠體兩端分別連接電源正負極進行電解，紫色膠體兩端會慢慢變成紅色和綠色，證明兩極分別產生了氫氣和氧氣。

該實驗還能將改成用淀粉碘化鉀溶液、酚酞和瓊脂混合制成無色膠體，膠體兩端分別連接電源正負極進行電解，膠體兩端會分別呈藍色和粉紅色，用實驗現象證明碘離子比氫氧根離子更容易失電子。

教師可以課后布置作業，要求學生根據各種離子的電解順序和某些物質遇到試劑呈現特殊顏色的情況自主設計類似的實驗方案，利用電解原理制備出更多的三色膠體。

2. 排分組實驗，在做中學

在某些章節的教學過程中，教師可以通過安排分組實驗對教材進行更好的處理，“在教學條件下，學生對教材的概括是在前人的認識的指引下，通過對少量感性知識的概括而實現的。這是教材概括的一個重要特征，它可以使學生較快地獲得事物的理性認識。”實驗就是一種很好的提供少量感性知識的手段，特別是分組實驗，學生印象會更深刻。

案例：酸堿中和滴定

學生在這部分知識學習中經常把“酸堿中和滴定的終點”和“混合溶液呈中性”混淆，教材選擇的鹽酸和氫氧化鈉做中和實驗的例子，其中和點與中性點是一樣的，不利于學生理解中和的含義。為了幫助學生更好地理解中和與中性的區別，學生分組實驗時可以選用等濃度的鹽酸和氨水，設計兩個小環節，一個環節是各取20ml鹽酸和氨水完全反應（即中和），測溶液的pH值，另一個環節是用酚酞作指示劑，通過實驗測定當溶液pH值接近7時，消耗鹽酸的體積（即中性）。

3. 設觀察實驗，用事實說話

布魯納的發現教學法認為：“我們不僅應當盡可能使學生牢固地掌握科學內容，而且還應到盡可能使學生成為自主且自動的思想家……當采用假設式教學時，教學與學生便處于合作狀態。學生不是靜坐在椅子上的聽者，而是投入系統的闡述中，有時還可在其間擔任重要角色。”選修4中有些概念性知識點利用表格呈現或者舉例的形式來引入新課，學生參與度不高，如果將這些概念性知識點設計成觀察實驗，讓學生觀察到現象，展開討論，令概念建立在自己親眼所見的事實上，其效果更佳。

責任編輯 黃博彥endprint