在高中化學實驗中開展研究性學習的實踐與探索

弭夢夢

前言：進入新時代后，隨著新課改的實施，高中化學實驗教學得到了人們的廣泛重視，這也給研究性學習提出了更高的要求。因此，本文以乙烯制備實驗為例，從問題提出、實施過程兩方面入手展開實踐，讓學生主動投入到研究性學習中，從而促進其認知能力與操作水平的提升。

1 研究性學習開展的作用

研究性學習開展的作用主要表現(xiàn)在以下兩方面：一方面，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神。目前，社會給人才提出的要求發(fā)生了變化，不再僅關(guān)注知識學習與繼承，而是更加重視學生學習與創(chuàng)新能力。在當今社會，知識信息發(fā)展快速變化，學生只有掌握學習技巧，才能增強自身創(chuàng)新思維與能力，從而更好發(fā)展。另一方面，提高學生實踐能力。在傳統(tǒng)化學教學中，學生屬于機械學習，過于關(guān)注理論知識，不但會使知識變得抽象，還極易導(dǎo)致學生出現(xiàn)厭學情緒。而研究性學習的開展，不但可以促進學生實踐能力的提升，還能夠讓其在實踐過程中獲得樂趣。

2 高中化學實驗中的研究性學習

2.1 問題提出

在提出研究性學習問題時，必須嚴格遵循課標精神，即應(yīng)該在生活、社會以及自然中尋找問題。在實際教學中，為方便研究，大部分教師會從化學實驗或者是教材素材延伸中直接尋找問題。例如，在乙烯制取的化學原理是CH₃CH₂OH→CH₂=CH₂↑+H₂O，反應(yīng)條件是濃硫酸，并迅速加熱到170℃。在對相應(yīng)實驗進行演示時，學生會提出兩個問題：座位靠前的學生會聞到較濃氣味，和教材中描述的稍有氣味存在較大差距，原因是什么？在實際實驗過程中，圓底燒瓶中的反應(yīng)液變黑的原因是什么？針對這兩個問題，教師不應(yīng)該籠統(tǒng)用復(fù)雜化學反應(yīng)的發(fā)生來敷衍學生，而是應(yīng)該積極開展研究性學習，組織學生共同研究。

2.2 實施過程

在研究性學習中，高中化學教師應(yīng)該根據(jù)自愿原則把學生劃分成5組，其中，每組包含7到8人。組員構(gòu)成如下：2到3名實驗操作人員，主要任務(wù)就是對本組設(shè)計方案進行演示;1名解說人員，任務(wù)是闡述本組方案;1名記錄人員，做好記錄匯總工作;其他組員則需要整理好相應(yīng)的化學實驗器材并寫好結(jié)題報告。化學教師應(yīng)該每周利用一課時時間來對學習小組進行指導(dǎo)，如資料查找、方案設(shè)計、實驗探究、結(jié)論分析以及報告撰寫等，保證研究性學習的順利完成。

2.2.1 實驗方案

在乙烯制備研究性學習中，教師應(yīng)該在化學實驗室中讓學生對乙烯制備原理進行復(fù)習，并讓其明確本次研究性學習主要目的是利用實驗探究與對比實驗，獲得乙烯制備副反應(yīng)，并總結(jié)出相應(yīng)的注意事項。在對實驗方案進行設(shè)計時，學生會關(guān)注濃硫酸性質(zhì)，教師應(yīng)該理論方面入手，引導(dǎo)學生判斷可行性，并展開具體實踐檢驗。經(jīng)過資料查詢、交流探討之后，學生設(shè)計出來以下五份實驗方案：第一，把氣體通到洗氣瓶（裝有品紅溶液）中，若溶液褪色，則存在二氧化硫;之后把氣體通到澄清石灰水中，若出現(xiàn)渾濁，則存在二氧化碳;第二，與方案一相同，先判斷是否存在二氧化硫，之后把氣體通到洗氣瓶（裝有碳酸氫鈉）中，并如方案一一樣判斷是否存在二氧化碳;第三，先判斷是否存在二氧化硫，之后把氣體通到洗氣瓶（裝有酸性的高錳酸鉀）中，溶液的顏色會逐漸變淺，最后判斷是否存在二氧化碳;第四，把方案三中的酸性高錳酸鉀換成溴四氯化碳溶液;第五，先判斷是否存在二氧化硫，之后把氣體通到洗氣瓶（裝有酸性的高錳酸鉀）中，溶液的顏色會逐漸變淺，并把氣體通到洗氣瓶（裝有品紅溶液）中，溶液并沒有出現(xiàn)褪色情況，最后判斷是否存在二氧化硫。通過分析可知，方案五是最全面的，具有較高可行性，而方案三、四在理論上也具有可行性，因此，最終決定展開方案五與方案三四對比實驗。

2.2.2 驗證設(shè)計

由于這一實驗會導(dǎo)致有害氣體的產(chǎn)生，教師應(yīng)該在實驗室的通風櫥展開實驗，而為了調(diào)動學生參與興趣，應(yīng)該由其他小組學生負責組裝實驗儀器。注意事項如下：依照體積1：3混合酒精與濃硫酸，提高乙醇的利用率;做好氣密性檢查;將碎瓷片添加到燒瓶中，防止暴沸。首先，提出方案五的小組成員先開始演示，實驗現(xiàn)象較為明顯，產(chǎn)物與檢驗無誤。之后，提出方案三四的小組成員開始演示，與其實驗現(xiàn)象逐漸呈現(xiàn)，這時，教師可以提供帶有品紅溶液試管，讓學生依照方案五展開檢驗，當把這一試管接到溴四氯化碳溶液后，發(fā)現(xiàn)品紅溶液出現(xiàn)褪色情況，而用新的裝有品紅溶液試管再展開一次實驗，溶液并沒有褪色。在這一基礎(chǔ)上，通過詳細分析可知，生成氣體的氣流并不穩(wěn)定，在不穩(wěn)定時，二氧化硫無法和氧化性試劑之間充分反映，這也就使得二氧化硫存在殘留。

2.2.3 實驗結(jié)論

憑借小組形式，學生順利完成實驗報告，具體結(jié)論如下：濃硫酸好乙醇在發(fā)生氧化還原反映之后會生成多種物質(zhì)，如碳單質(zhì)等，而其是導(dǎo)致燒瓶液體變成黑色的主要原因;乙烯氣體中混合著二氧化硫，這使得其具有較濃的氣味。

3 結(jié)論

綜上所述，在高中化學實驗中開展研究性學習不但能夠獲得理想教學效果，還可以促進學生創(chuàng)新能力與知識運用能力的提升。因此，在具體教學實踐中，教師應(yīng)該合理制定教學策略，并圍繞教學目標展開分析，不斷思考與探索，從而促進實踐課程教學目標的實現(xiàn)。

（作者單位：東營市利津縣第二中學）