江蘇省昆山陸家高級中學(xué)(215331) 劉菊玲 ●

自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 提升化學(xué)核心素養(yǎng)

江蘇省昆山陸家高級中學(xué)(215331) 劉菊玲 ●

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)教學(xué)中一個(gè)非常重要的部分，且隨著課標(biāo)的不斷改革，對學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)能力與開放創(chuàng)新能力要求更高．因此為了提升學(xué)生們的化學(xué)核心素養(yǎng)，從發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)問題、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案和反思實(shí)驗(yàn)效果三個(gè)方面論述了一下如何引導(dǎo)學(xué)生們自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，從而高效開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)．

自主設(shè)計(jì);化學(xué)實(shí)驗(yàn);提升核心素養(yǎng)

高中化學(xué)知識(shí)多而雜，需要學(xué)生們?nèi)嬲莆詹⒛軌蚣右匀跁?huì)貫通，實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)教學(xué)中一個(gè)不可或缺的部分，且近幾年其在高考中占的比例越來越重，因此更是需要我們在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生們?nèi)嬲莆眨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)指的是在實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，根據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行的一種規(guī)劃，因此讓學(xué)生們自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)不但可以鞏固他們對實(shí)驗(yàn)知識(shí)的掌握，也是培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的必經(jīng)之路．

一、主動(dòng)探索，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)問題

要想讓學(xué)生們設(shè)計(jì)出一個(gè)完美的實(shí)驗(yàn)方案，首先引導(dǎo)學(xué)生們主動(dòng)進(jìn)行探索，自主發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)問題，這不但是他們完成設(shè)計(jì)的前提，也可以大大增強(qiáng)他們的提問與質(zhì)疑能力，讓他們能夠在興趣的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行學(xué)習(xí)探討．

比如我在講解蘇教版高中化學(xué)教材必修一專題二第一單元第一節(jié)《氯氣的生產(chǎn)原理》這節(jié)課時(shí)，筆者的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生們了解海水曬鹽的過程及氯化鈉的用途，同時(shí)讓他們掌握氯氣的工業(yè)制法、實(shí)驗(yàn)室制法，培養(yǎng)他們觀察和分析問題的能力．上課時(shí)，筆者在簡單講解了氯化鈉的相關(guān)知識(shí)后，便開始講解工業(yè)制氯氣——電解飽和食鹽水，在課堂上給他們演示了這個(gè)實(shí)驗(yàn)并讓他們觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．在學(xué)生們有一定基礎(chǔ)之后，便問他們:既然大家知道了工業(yè)制氯氣的方法，那大家有沒有想過實(shí)驗(yàn)室如何制氯氣呢?這個(gè)問題大大引起了他們的興趣，便接著問:同學(xué)們覺得我們會(huì)用到哪些物質(zhì)呢?實(shí)驗(yàn)原理又會(huì)是什么呢?學(xué)生稍加思考過后，有的學(xué)生提到了NaCl，有的學(xué)生提到了HCl，這時(shí)筆者告訴了他們實(shí)驗(yàn)室制氯氣需要用到濃鹽酸與MnO2，并把該化學(xué)方程式寫到了黑板上．同時(shí)讓他們結(jié)成小組，根據(jù)固液加熱的特點(diǎn)主動(dòng)探索一下該實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何進(jìn)行，并設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案．

在上面的案例中，通過課堂知識(shí)的引導(dǎo)讓學(xué)生們主動(dòng)進(jìn)行探索，從而發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)問題，不但利于他們實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的進(jìn)行，帶著問題學(xué)習(xí)也可以大大加深他們對所學(xué)知識(shí)的印象．

二、查閱資料，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案

由于學(xué)生們水平有限，且不同的學(xué)生水平也參差不一，因此他們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案必然不會(huì)是最完美的，也必然會(huì)存在著大大小小的問題．這就要引導(dǎo)他們查閱資料或者組間交流，從而完善改進(jìn)他們的實(shí)驗(yàn)方案．

比如在講解蘇教版高中化學(xué)教材必修一專題二第二單元《鈉、鎂及其化合物》這節(jié)課時(shí)，教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生們充分認(rèn)識(shí)以鈉元素為核心的堿金屬元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律，同時(shí)讓他們重點(diǎn)掌握金屬鈉、鎂及其重要化合物的性質(zhì)及用途．上課時(shí)，在講解鈉的重要化合物時(shí)，筆者會(huì)講解到一種非常重要的物質(zhì)純堿——即Na2CO3，并且讓學(xué)生們設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來測定工業(yè)純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(含少量NaCl)，有一個(gè)同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置:盛有堿石灰的干燥管的質(zhì)量為W1燒瓶中稱量一定純堿樣品W0，從分液漏斗緩緩滴入稀硫酸，不再反應(yīng)后干燥管總質(zhì)量 W2，最后質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(W2－W1)×53/ 52W0．這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置存在著諸多問題，因此我把這個(gè)展示給學(xué)生們，并讓他們通過查閱資料或者同學(xué)間交流來改進(jìn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案．最后學(xué)生發(fā)現(xiàn)為了減小誤差需要將蒸餾燒瓶改為集氣瓶，更利于排出CO2，同時(shí)需要在干燥管前添加除水蒸氣裝置，并在最后添加U型管以吸收空氣中的CO2，這樣一來，實(shí)驗(yàn)誤差就大大降低了，這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案也變得更完美了．

圖1

在上面的案例中，通過將存在問題的實(shí)驗(yàn)方案展示給學(xué)生們，并讓他們通過查閱資料才發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，不但避免了他們也犯類似的錯(cuò)誤，同時(shí)利于培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S，這對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言是非常關(guān)鍵的一環(huán)．

三、類比交流，反思實(shí)驗(yàn)效果

化學(xué)實(shí)驗(yàn)不是一成不變的，一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊膊粌H僅對應(yīng)一種實(shí)驗(yàn)方案，且不同的學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案也各有千秋，因此同學(xué)們實(shí)驗(yàn)方案之間的類比交流是非常重要的．在完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之后，鼓勵(lì)學(xué)生們類比交流，并反思自己的實(shí)驗(yàn)效果是否理想．

比如在講解蘇教版高中化學(xué)教材選修4專題三第一單元《弱電解質(zhì)的電離平衡》這節(jié)課時(shí)，給學(xué)生們這樣一個(gè)要求讓他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):用實(shí)驗(yàn)確定某酸HA是弱電解質(zhì)．有的同學(xué)是這樣設(shè)計(jì)的:稱取一定量的HA配制一定體積的溶液，然后用pH試紙測試該溶液的pH值，即可證明HA是弱電解質(zhì);還有學(xué)生是這樣設(shè)計(jì)的:先用HA溶液、鹽酸分別配制pH=1的兩種酸溶液，各取10mL后加水稀釋，再各取稀釋液裝入兩個(gè)試管，加入相同的鋅粒觀察現(xiàn)象，從而證明HA是弱電解質(zhì)等等．對于不同的實(shí)驗(yàn)方案，先讓學(xué)生們之間互相交流了一下，并讓他們反思自己的方案的實(shí)驗(yàn)效果．之后第二種方案的同學(xué)明白了，首先pH為1的溶液不好配置，其次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不好觀察，這一過程對于所有同學(xué)而言既是警醒，也算提高．

在上面的案例中，通過鼓勵(lì)學(xué)生們將自己的實(shí)驗(yàn)方案與別的同學(xué)的進(jìn)行類比，并交流反思，不但利于他們將自己的方案完善，也可以讓他們在交流中開闊眼界，提升他們的化學(xué)核心素養(yǎng)．

縱觀全文，通過引導(dǎo)學(xué)生們主動(dòng)探索，可以讓他們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)問題;鼓勵(lì)他們查閱資料，可以讓他們改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案;而開展學(xué)生之間的類比交流，亦可以讓他們反思實(shí)驗(yàn)效果．這三個(gè)方面都是鼓勵(lì)學(xué)生們自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)必不可少的環(huán)節(jié)，也都可以大大提升學(xué)生們的化學(xué)核心素養(yǎng)，更是化學(xué)教學(xué)飛快進(jìn)步的不竭動(dòng)力!

［1］何邦平，盛春泉，王小燕，呂加國，余建鑫，沈頌章．開放設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討［J］．藥學(xué)教育，2007(02)．

［2］李速婷．在微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的探索與實(shí)踐［J］．中國現(xiàn)代醫(yī)生，2007(22)．

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