淺談學生化學實驗設計能力的培養及教學模式的構建

◆侯秀英

(江西省上饒縣中學)

眾所周知，化學是一門以實驗為基礎的自然學科。以實驗為基礎，就是把實驗作為提出問題、探索問題的重要途徑和手段，這就要求化學課堂教學要盡可能用實驗來展開，使學生能主動地參與實驗，引導學生根據實驗事實或實驗史實，運用實驗方法論，來探索物質的本質及其變化規律。如何利用有限的課堂教學時間來提高學生的實驗設計能力，是每一位化學教師必須思考的重要課題。學生的實驗設計能力的形成和提高，不可能一蹴而就，有一個發展過程，在這個過程中，老師的作用應是“導師”而不是“教師”，學生在教師所創設的教學情境和思維的導向中，通過自身主體的努力，促進能力上的提高。本文將從個人的經驗闡述運用不同的教學模式來培養學生的實驗設計能力。

中學化學實驗教學的目的，是使學生掌握基本原理和操作，發展智力;培養分析問題、解決問題及創新能力。近年來，高考化學實驗題目中，探究性試題，實驗設計方案的試題較多，有實驗操作順序的設計，驗證某一化學原理的設計，測定濃度的設計，分離提純的設計，檢驗某成分的設計，定性實驗的設計，定量實驗的設計等。這些設計簡單實驗的試題，大多綜合性，理論性強，有的還提供一些新的信息，要求學生必須冷靜的審題，聯系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能正確作答。為此，我們要做好以下兩點:

1.加強實驗基本操作的示范與練習

掌握規范的實驗基本操作技能是進行活動探究的前提，實驗操作技能形成的過程，一般有三個階段，即操作的定向、操作的模仿和操作的熟練。操作的定向，是指學生對操作方式的了解，從而在頭腦中形成關于操作印象的過程。在化學實驗操作技能中的定向，主要是指學生知道各項操作“怎樣做”“為什么要這樣做”，這是操作技能掌握的重要階段。而操作的模仿，就是要求學生按照教師的示范進行模仿，然后再轉變成規范的操作，這是操作技能掌握的開端。要實現操作的模仿，必須采用多種練習方式相結合的方法，而且操作動作要正確、規范，并應適時地反復強化和訓練。至于操作的熟練，則是指形成起來的操作技能具有廣泛的適應性和動作的完善性，即能規范操作，運用自如。

2.變驗證性實驗為探究性實驗

案例:苯酚與乙醇都是由烴基和羥基直接相連的化合物，是否屬于同一類有機物?化學性質是否相同?(學生靜思)。

實驗用品:試管、苯酚、乙醇、蒸餾水、NaOH稀溶液、酚酞試液、金屬鈉、鎂條以及學生在設計實驗中所需用到的物品。

實驗過程與思考:

演示:兩支試管各盛2mL NaOH稀溶液，并滴入一滴酚酞，其中一支試管中加入0.5g苯酚，另一支加入1mL乙醇，振蕩(可看到加入苯酚的堿液的紅色褪去，而加入乙醇者卻不褪色)。

證明苯酚與乙醇在性質上有很大的區別:苯酚有酸性，乙醇無酸性，由此引出酚的概念。

思考:如何證明苯酚的酸性強弱(引導:從強酸制備弱酸的原理上思考)?

學生實驗:在苯酚鈉溶液中通入CO2(可看到有苯酚晶體析出)，證明苯酚酸性很弱。

激勵創新:要求學生設計一個檢驗酚羥基的氫原子比醇羥基氫原子活潑的實驗(引導:從羥基上的氫原子的置換反應上來考慮)。

分組討論，設計方案，進行試驗。

師生共同評議各種實驗方案。

以下是學生提出的二個典型方案:

方案1:將苯酚溶于乙醇，加入一小粒金屬鈉(與乙醇比較)，發現反應較乙醇激烈。

方案2:在苯酚澄清水溶液中，加入一小段去掉氧化膜的鎂條(與乙醇水溶液比較)，發現反應較乙醇激烈得多。

答案不是唯一的，方案1與方案2都是可行的，但方案2更佳，因為現象反差強烈。最后教師用“誘導效應”從理論上簡要解釋苯酚顯酸性的原因，但不要求學生掌握，僅作開闊視野之用。

苯酚和乙醇都是重要的有機物，其分子結構與化學性質，既有相似之處，又有很大的不同。教師首先以苯酚和乙醇分別與氫氧化鈉溶液作用的實驗，創設教學情境，啟迪學生思維，繼而激勵學生設計實驗，使學生的主體作用和創造性潛能得以發揮。

以實驗為基礎是化學教學的基本特征，化學實驗設計在提高學生素質上具有整體的、綜合的、獨創的功對激發學生學習興趣、啟迪學生思維、培養科學方法和創新精神均能產生積極有效的作用。課堂上，教師應千方百計地提供機會，讓學生親身體驗化學實驗設計、操作過程，使化學創新式的學習過程成為一種“活、樂、動”的過程，在化學實驗設計、操作過程中去發現新問題、萌發新思想、形成新思路、尋找新方法、開拓新領域、獲得新知識和技能。這種讓他們親自參與親身體驗的學習方法，能極大地調動學習積極性，在知識的探究過程中，始終處于一種興奮的狀態，有效地激發形象思維，提高學習效率;在這個過程中，學生是自主的學習者，是主動地進行知識的建構。通過建構一定的教學模式，學生的創造力、潛能、天賦得以發揮，個性得到發展，最后為國家培養出具有創新精神和實踐能力的人才!