《高中化學(xué)興趣實驗》研究報告

朱國城

【摘要】由于受到傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，許多教師在教學(xué)時還存在較多的問題，化學(xué)課堂枯燥沉悶，打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。為了改變這種狀況，本課題組成員以化學(xué)核心素養(yǎng)為指導(dǎo)思想，研究開發(fā)校本課程《高中化學(xué)興趣實驗》，豐富了教師課堂教學(xué)方式，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué);興趣實驗;課堂教學(xué)

一、課題的提出

實驗是化學(xué)研究的重要手段，是化學(xué)教學(xué)中極其重要的教學(xué)方式，也是學(xué)生必須學(xué)習(xí)掌握的基本技能。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出，學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)課程的過程中，要形成“宏觀辨識”“證據(jù)推理”“實驗探究與創(chuàng)新意識”等學(xué)科核心素養(yǎng)。高中化學(xué)教材中設(shè)置的演示實驗或?qū)W生分組實驗對于學(xué)習(xí)化學(xué)基礎(chǔ)知識和實驗基本技能是必要的，但大多是驗證實驗，學(xué)生的積極性不高，對學(xué)生科學(xué)思維的形成和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)作用也較小。

由于受到傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，我校教師在教學(xué)時還存在較多的問題，比如仍然以“灌輸式”教學(xué)為主、過度依賴教材、過度依賴多媒體等，化學(xué)課堂枯燥沉悶，打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。為了改變這種狀況，本課題組成員以化學(xué)核心素養(yǎng)為指導(dǎo)思想，研究開發(fā)校本課程《高中化學(xué)興趣實驗》。

二、課題的研究目標(biāo)

1.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和熱情，形成學(xué)科核心素養(yǎng)。

2.豐富化學(xué)教師課堂教學(xué)素材和方式，提高教學(xué)有效性。

三、課題研究的內(nèi)容

1.興趣實驗方案的設(shè)計。

2.興趣實驗視頻的制作。

3.興趣實驗在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用效果研究。

四、課題研究的過程及方法

（一）準(zhǔn)備階段（第1周—第5周）

1.教師宣傳并動員學(xué)生參與活動。

2.學(xué)生自行組隊，確定小組成員及組長。

3.組織實驗小組搜集材料，確定實驗名稱，設(shè)計實驗方案，并上交預(yù)報告（包括實驗原理、儀器和藥品、實驗步驟、注意事項等）

4.教師審核實驗預(yù)報告，了解各小組設(shè)計的實驗方案中存在的問題（包括實驗安全是否可控，方案的可行性、不足點，需要的儀器藥品是否滿足條件等）;沒通過審核的方案，組長組織成員討論完善原方案或重新選題，教師再次審核，直到通過。

（二）實施階段（第6周—第11周）

1.通過審核的小組，準(zhǔn)備儀器藥品，進(jìn)行嘗試實驗。

2.教師跟進(jìn)了解實驗進(jìn)度，對于有潛在不安全性的實驗，教師應(yīng)先進(jìn)行實驗，確保安全后，方可讓學(xué)生自己實驗。

3.實驗小組利用課余時間完成實驗，并錄制實驗視頻。

（三）完成階段（第12周—第14周）

1.小組交流實驗結(jié)論，完成實驗報告，編輯制作實驗視頻。

2.化學(xué)學(xué)科組對實驗視頻和實驗報告進(jìn)行評審，評出獎項。

五、研究成果

1.興趣實驗小組成員在完成任務(wù)的過程中，反復(fù)嘗試實驗、交流討論、改進(jìn)實驗方案，其學(xué)科思維和實驗技能等都得到鍛煉了，體現(xiàn)良好的團(tuán)隊協(xié)作精神。

2.課題組成員積極參與研究工作，不斷補(bǔ)充相關(guān)理論知識和實驗技能，提高了自身的綜合能力。

3.學(xué)科組成員在課堂教學(xué)中引入與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的興趣實驗，學(xué)生的興致高昂，注意力更集中，從而顯著增強(qiáng)了課堂教學(xué)效果。對部分教材實驗進(jìn)行改進(jìn)，增加了分組實驗的趣味性，學(xué)生從完成任務(wù)式的被動學(xué)習(xí)向期待動手做實驗轉(zhuǎn)變。通過布置一些有趣味的家庭小實驗，比如，釀酒、制作肥皂、制作水果電池等，使學(xué)生體會到化學(xué)知識與技能在生活與工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用和地位。

六、教學(xué)案例：焰色實驗

教師在引入環(huán)節(jié)，做了“星光飛舞”小實驗，方案如下：

（一）實驗題目：星光飛舞

（二）儀器藥品：硫酸銅、氯化鈣、氯化鉀、氯化鋇、氧化銅、還原鐵粉、食鹽、酒精、藥匙、研缽、玻璃器皿、火柴、碎布等

（三）實驗步驟

1.分別將硫酸銅、氯化鈣、氯化鉀、氯化鋇等藥品研磨成粉末。

2.將等量的研磨好的藥品以及還原鐵粉、氧化銅、食鹽一起倒入玻璃皿中，混合均勻。

3.取一碎布置于鐵蓋中，將酒精倒入蓋中，讓碎布浸滿酒精。

4.點燃碎布，用藥匙將混合藥品灑在火焰上。

（四）實驗原理

當(dāng)混合藥品灑在火焰上時，其中的還原鐵粉的顆粒很小，與空氣的接觸面積很大，在受熱的情況下與氧氣發(fā)生劇烈的反應(yīng)而火星四射并放出大量的熱，從而使混合物中各種金屬元素受到灼燒而發(fā)出五顏六色的火焰，其中銅元素呈現(xiàn)綠色，鉀元素呈現(xiàn)淺紫色，鋇元素呈現(xiàn)黃綠色，鈉元素呈現(xiàn)金黃色，鈣元素呈現(xiàn)磚紅色。又因為粉末不是同一時間落在火焰上，且受到鐵粉反應(yīng)時產(chǎn)生的熱氣流的沖擊而四處飛濺，形成一閃一閃的星光。

然后指導(dǎo)學(xué)生在自學(xué)焰色實驗的操作的基礎(chǔ)上，探究不同金屬元素的焰色以及含同種金屬元素的不同物質(zhì)的焰色，通過對比分析，總結(jié)出焰色實驗的關(guān)鍵。探究過程中學(xué)生提出現(xiàn)象不明顯，沒有“星光飛舞”漂亮，教師及時引導(dǎo)學(xué)生思考、討論，提出改進(jìn)實驗的設(shè)想。

（五）案例點評

本案例中，將多種試劑進(jìn)行混合，做出五顏六色的星光飛舞的效果，有很強(qiáng)的視覺沖擊力，吸引了學(xué)生的注意力，使學(xué)生在接下來的學(xué)習(xí)中保持濃厚的興趣，提高了課堂教學(xué)效率。針對學(xué)生提出的現(xiàn)象不太明顯的問題，引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)實驗，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識。

七、推廣價值

教師通過精選與學(xué)習(xí)或生活相關(guān)的興趣實驗創(chuàng)設(shè)真實情境，引導(dǎo)學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的化學(xué)問題，指導(dǎo)學(xué)生確定探究目的，設(shè)計探究方案并完成探究實驗;鼓勵學(xué)生用批判性思維對實驗過程和結(jié)果進(jìn)行積極反思，引導(dǎo)學(xué)生交流討論，提出改進(jìn)實驗的設(shè)想，然后進(jìn)行驗證、對比。每一個微小的改進(jìn)，都可能產(chǎn)生巨大的影響。在這過程中，學(xué)生的化學(xué)學(xué)科思想、創(chuàng)造性思維逐漸得到發(fā)展。

本課題在實施之后，得到了化學(xué)教師的肯定和學(xué)生的喜愛。學(xué)生在探究過程中能獲得更深層次的情感體驗，能進(jìn)一步認(rèn)識化學(xué)對生活、生產(chǎn)的重要性，關(guān)注生活中的化學(xué)問題，從而形成社會責(zé)任感和提升解決實際問題的能力。所以，本課題在化學(xué)教學(xué)中有很大的推廣價值。

八、問題思考

（一）教師在開展興趣實驗時必須遵循化學(xué)實驗的一般原則。

（1）安全性原則：所有環(huán)節(jié)必須保證安全、環(huán)保，避免發(fā)生事故;

（2）科學(xué)性原則：實驗原理清晰，實驗步驟科學(xué);

（3）簡便性原則：儀器簡單，操作簡便，步驟簡單;

（4）簡約性原則：試劑用量最少、現(xiàn)象明顯;

（5）重復(fù)性原則：實驗必須能夠再現(xiàn);

（6）規(guī)范性原則：實驗操作要符合化學(xué)實驗基本操作規(guī)范。

（二）在課堂教學(xué)中開展興趣實驗作為一種教學(xué)手段，是為教學(xué)目標(biāo)服務(wù)的，要求教師必須根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)內(nèi)容，為更好地達(dá)成教學(xué)目標(biāo)合理使用興趣實驗，切忌單純追求趣味性而盲目增加實驗。

（三）本課題在實施之前確立了完善的研究思路，分工明確，在實施過程中所有成員積極投入，緊密合作，最終保證了課題的順利進(jìn)行。完成課題之后，我們總結(jié)發(fā)現(xiàn)本課題對鞏固基礎(chǔ)知識、培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、提高課堂教學(xué)有效性等多個方面具有很大的促進(jìn)作用。同時，我們也發(fā)現(xiàn)了一些問題：本系列實驗有趣味性，但是與生活和社會現(xiàn)象密切相關(guān)的不多;適合第二課堂的占比較大，能在課堂教學(xué)中應(yīng)用的較少;教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗改進(jìn)的能力有待提高。因此，課題組決定后續(xù)將進(jìn)一步完善本課程。具體如下：擴(kuò)大興趣實驗的開發(fā)，特別是貼近生活和高中化學(xué)的實驗;關(guān)注社會熱點，挖掘有趣且有探究價值的問題;課題組成員之間互相聽、評課，研究、發(fā)掘興趣實驗在課堂教學(xué)中的作用。

參考文獻(xiàn)：

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責(zé)任編輯? 鐘春雪