“選考學考”背景下提高化學實驗教學有效性的實施策略

茹玉英

[摘 要]

浙江省化學選考學考從2015年10月首次開考，到剛剛結束的2017年11月份，已經經歷了五次。從這五次浙江省化學選考學考命題來看，有關化學實驗的考查重現率為100%。那么，如何既節約時間又提高有效性，筆者結合近幾年的教學實踐，對高中化學實驗教學進行研究，科學地分析了高中化學實驗有效性教學的特點，并提出了高中化學實驗有效教學的若干策略。

[關鍵詞]

高中化學；化學實驗；有效性教學；策略

如何使我們的教師擁有新高考背景下的課堂教學有效性的理念，掌握新高考背景下的課堂教學有效性的策略或技術，是擺在我們面前的一個難題。特別是在全面推進素質教育的今天，在新一輪基礎教育課程改革進行之時，討論新高考背景下課堂教學的有效性就顯得十分必要了。

什么是課堂教學的有效性？余文森教授從專業的角度回答了什么是課堂教學的有效性問題，他認為：“通俗地說，課堂教學的有效性是指通過課堂教學活動，使學生在學業上有收獲、有提高、有進步。具體表現在：學生在認知上，從不懂到懂，從少知到多知，從不會到會；在情感上，從不喜歡到喜歡，從不熱愛到熱愛，從不感興趣到感興趣。”而對于課堂教學的有效性有哪些標準？余教授認為：“課堂教學的有效性特征可以列舉很多，但最核心的一點是看學生是否愿意學、主動學以及怎么學、會不會學。”可見，教學有效性是指在教學活動中，教師遵循教學活動的客觀規律，采用各種方式和手段，用最少的時間、最小的精力投入，取得盡可能多的教學效果，實現特定的教學目標。高中化學實驗有效性教學主要體現在，演示實驗要充分發揮演示教學的“示”和“范”作用，演示實驗應培養學生正確的實驗方法，實驗操作的精確性和規范化；探究性實驗著重培養學生科學思維的方法，培養學生的思維能力、分析綜合能力和解決實際問題的能力，參與研究實驗之精神。

那么，如何提高高中化學實驗教學有效性？具體表現在以下幾個方面：

一、關注實驗素材呈現方式的科學性

通常我們對化學基本概念和性質等的教學過程重視不夠，常常對概念的引入進行簡單化處理，關注的是概念的基本要素及注意事項，使學生坐失了研究實驗、辨析概念的機會，以致發生教學中的滑過現象，使得一些可能有探索價值的問題輕易地“滑過”。因此關注實驗素材的呈現方式，有利于激疑并引起學習興趣，具有一定的科學性。

如蘇教版《化學1》關于萃取實驗的呈現，先介紹CCl4的有關物理性質，然后實驗演示，總結得到萃取的基本條件，這是教材內容的呈現方式，有利于學生的自主學習。筆者認為在實際的課堂教學中，可以對知識呈現方式進行必要的處理，步驟如下：（1）用苯代替CCl4，用碘水代替溴水，事先不提示苯的有關物理性質。（2）展示苯和碘水，讓學生觀察顏色，使學生有感性認識。（3）往碘水中緩慢滴加苯，讓學生觀察現象，同時分析產生該現象的原因（注意不要振蕩，此時可以提出問題：從實驗現象中可說明苯有哪些物理性質？讓學生觀察分析得到結論）。（4）振蕩后觀察實驗現象并分析產生現象的原因（可以提出以下問題：溶液中的顏色是由哪種物質產生的？水層顏色變淺，苯層顏色變深，說明什么問題？）。（5）該實驗操作的結果是什么？（使水和碘得到分離）。（6）提出萃取的概念，共同探討萃取所需的實驗條件（此時學生可能會提出疑問：碘和水得到了分離，但碘和苯又混在一起。這個疑問恰恰成為分液和蒸餾的引入材料）。

二、創設課堂氛圍，提高學生參與實驗的積極性

演示實驗是由教師在課堂上結合教學內容進行的實驗。演示實驗能緊扣課堂教學環節，以其形象、生動的教學效果，靈活多變的實驗方式，有效地配合化學課堂教學，提高學生的興趣，有利于學生對知識的理解和掌握，啟發學生的思維活動。在高中化學實驗教學中教師必須注意創設課堂氛圍。引導學生主動從化學實驗現象中發現問題、提出方案進行探究活動，讓學生探究問題、分析問題和解決問題，在保證安全的前提下允許他們按照自己的方案進行探究活動，讓學生在探究過程中經受挫折的磨煉。

例如，在演示Fe（OH）2的制備時，我就先告訴學生Fe（OH）2的顏色、狀態及溶解性，然后演示用新制的FeSO4和NaOH溶液的反應，讓學生仔細觀察，結果學生未能看到白色絮狀沉淀，而看到的是灰綠色的沉淀。該現象立即就會引起了學生的思考，此時我便及時地引導學生進行探索原因：①為什么要用新制的FeSO4溶液？②為何要將滴管插入試管里溶液底部，慢慢地擠出NaOH溶液？③久置的NaOH溶液中會溶解了什么物質？當學生通過認真思考、分析得出FeSO4和Fe（OH）2易被空氣中的氧氣所氧化時，然后立即換一瓶經煮沸以除去氧氣的NaOH溶液重新進行實驗，再讓學生仔細觀察，結果觀察到的現象是：先得到白色沉淀，但過一會兒就轉變為灰綠色，隨后逐漸變為紅褐色。這一現象又引起學生的疑問：怎樣才能使生成的Fe（OH）2被氧化的速率減慢呢？結果經過學生一系列的思考、討論、比較以后，最后選用在FeSO4液面上滴加幾滴苯做保護層，再將滴管伸入試管底部，滴加煮沸過的NaOH溶液，就得到了Fe（OH）2白色沉淀并保持了較長的時間不變色。

通過探究性實驗的開展，激發了學生主動積極探索的精神，增強了學生的自信，使他們感覺到在演示實驗中也能發現問題并利用自己的知識去分析并解決問題，使他們積極地參與到教學中來成為課堂的主體。

三、構造互動情景，提高實驗研究的實證探究性

化學實驗有效教學策略變教師演示實驗為師生合作探究活動。這要求教師要做好周密的教學設計，認真備課、精心組織。首先，教師在思想上要充分重視演示實驗，認真揣摩演示實驗和教學內容之間的內在聯系，明確該實驗所要達到的目的和實驗的具體要求，設計好演示的程序。教學中可以邀請學生參與實驗探究，增強師生互動，活躍課堂氣氛。例如：在講到碘元素的性質時，為研究食鹽是否為加碘鹽時，可結合家庭廚房中用品，讓學生自己動手實驗加以實證探究。

目的：檢驗含碘食鹽成分中的碘

試劑：試管、膠頭滴管；含碘食鹽溶液、不加碘食鹽溶液、KI溶液、稀硫酸、淀粉試液。

引導：含碘食鹽中含有碘酸鉀（KIO3），除此之外，一般不含有其他氧化性物質。在酸性條件下IO3-能將I-氧化成I2，I2遇淀粉試液變藍；而不加碘的食鹽則不能發生類似的反應。那么，使IO3-→I2，并顯示出藍色，需加什么試劑呢？

回答：KI溶液、稀硫酸和淀粉試液。

追問：那這個實驗要如何設計呢？

學生設計實驗方案：在2支試管中分別加入少量含碘食鹽溶液和不加碘食鹽溶液，然后各滴入幾滴稀硫酸和適量KI溶液，再滴入幾滴淀粉試液，觀察現象。

學生描述實驗現象：第一支試管溶液變藍色，說明為含碘食鹽溶液；第二支試管溶液無明顯變化，說明為不加碘食鹽溶液；

反應方程式：IO3-+5I-+6H+[ ]3I2+3H2O

學生們說：“我想知道我家的食鹽中是否含有碘酸鉀，所以我想從家帶一袋食用鹽來檢驗下！”“那我從家帶醋！”有學生于是說。實際上，這些實驗所需試劑，實驗室都有，但為了使學生意識到，有些化學反應的藥品，是可以從我們身邊找到的，我就讓他們從家帶來再做，有些藥品從實驗室配。學生利用已掌握的氧化還原知識進行分析，以家庭小實驗的形式加以探究，使對化學實驗的探究更加貼近生活，更能讓學生可望并可及，使學生更有探究的欲望和興趣。后來，我也給學生留下一個不大不小的問題：“誰還能利用家里的一些用品，做一些其他實驗呢？”學生們也積極開動腦筋，想到很多可做的實驗，如醋酸與石灰石的反應，碳酸鈉溶液酸堿性的檢驗，肥皂是堿性還是中性的實驗探究，用手電筒去照照豆漿、牛奶看它們是否是膠體，等等。

教學中，學生經歷了提出假設、擬訂方案、實驗驗證、觀察現象、理論分析，再實驗驗證、歸納結論的過程。這樣處理，避免了生硬地出示結論和學生機械地接受結論，突出教師主導下的學生主體探究，使學生在積極的情感體驗中獲得知識和科學方法，同時讓學生體會到了生活中的化學，并養成嚴謹的科學態度。

四、拓展實驗設計，培養學生探究實驗的內驅力

有些實驗的設計存在一些問題：如未考慮環保性，藥品用量大，尾氣污染環境；直觀性差，學生很難觀察到明顯的現象；儀器繁雜，操作復雜，等等。因此，對實驗通過改變條件、方法、儀器、步驟進行探索，即對實驗進行優化設計，在某種程度上更符合與體現探究性學習的特點，更有利于實驗有效性教學目標的實現。

如在教學《催化劑對過氧化氫分解反應速率的影響》這一內容時，學生可通過相同時間內收集氣體的體積或收集相同體積氣體所需時間來比較反應速率的大小，這里就涉及量氣體體積的裝置，教材上用的是量筒排水集氣的方法（如下圖1）：

教師在引導學生分析的基礎上可以進行相應的拓展：還可以用什么方法來量氣體的體積呢？在學生討論后可以總結出如下這些裝置（圖2、圖3、圖4、圖5、圖6）：

然后組織學生討論上述各種裝置的適用場景及使用的注意事項，這樣既活躍了課堂，又拓展了知識。

同樣，在講氯氣的尾氣處理時，教材有下面這樣一個裝置：

教師可拓展到如果是氨氣和氯化氫（提示極易溶于水）的尾氣能否用左邊這個裝置，然后展示右邊這個裝置（圖7、圖8），再進行討論：

①該裝置為什么可以防止倒吸。②什么物質可以使用該裝置。在學生充分討論的基礎上，總結該裝置的原理，并請學生設計防止倒吸的實驗裝置，在實驗室進行驗證（下圖9可供參考）。

這樣充分調動學生思考與動手的積極性，使學生在掌握知識的基礎上學會思考、學會合作。除了對實驗裝置的優化設計外，還可以幫助學生建立“一器多用”、“同一原理的不同裝置”（如啟普發生器原理的拓展）、“一套裝置的多種用途”（如“多功能瓶”的使用）的實驗裝置模型，在此過程中培養學生分析、歸納、發散、綜合能力。

總之，化學是一門以實驗為基礎的學科，開展有效實驗教學可以為學生創造一種探究學習的條件，使他們在主動參與化學實驗的過程中獲得知識，發現矛盾與困惑，培養探究問題的能力。化學實驗的有效教學策略，要求教師學習先進的教育教學理念，結合自己的特色和學生的特點，形成自己的教學風格；利用多種教學方法和手段，培養學生的學習興趣，使學生用最少的時間獲取最多的知識、培養最佳的思維品質，使實驗教學效率大大提高。

[參 考 文 獻]

[1]周改英.以實驗為載體進行探究性學習的研究[J].中學化學教學參考，2005（7）.

[2]周雄，蔡亞萍.新課標下高中化學實驗的探究性教學思考[J].今日科苑，2008（15）.

[3]何永紅，王祖浩.從課程結構變革看高中化學教育發展面臨的機遇與困境[J].中國教育學刊，2006（9）.

（責任編輯：張華偉）