對高中化學(xué)實驗教學(xué)的幾點認識

摘 要 實驗是科學(xué)探究的重要途徑，以實驗為基礎(chǔ)是化學(xué)學(xué)科的重要特征之一。教師很有必要對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)進行反思，進而探索化學(xué)實驗教學(xué)的新思路、新方法，更好地發(fā)揮化學(xué)實驗在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力方面的重要作用。

關(guān)鍵詞 化學(xué)；實驗教學(xué)；網(wǎng)絡(luò)實驗室

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，以實驗為基礎(chǔ)是化學(xué)學(xué)科的重要特征。實驗?zāi)転榛瘜W(xué)學(xué)習(xí)提供必要的感性材料，有利于學(xué)生理解化學(xué)概念和原理，形成科學(xué)的思想和觀念；能為學(xué)生提供練習(xí)和實踐的機會，有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力，提高實驗操作技能；能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的愛好，增強學(xué)習(xí)動機，調(diào)動其學(xué)習(xí)積極性；能幫助學(xué)生理解、把握、應(yīng)用、檢驗和鞏固有關(guān)的知識、技能，繼續(xù)前人積累的最基本的經(jīng)驗，形成自己的體驗，是培養(yǎng)學(xué)生運用化學(xué)解決問題能力的主要途徑。總之，實驗在化學(xué)教學(xué)中的地位和作用是其他任何方法都不可替代的。

1 化學(xué)實驗是高中化學(xué)課程不可缺少的組成部分

中學(xué)化學(xué)教學(xué)中有大量的化學(xué)實驗內(nèi)容，除了完整的學(xué)生實驗課，在元素化合物知識教學(xué)、概念理論教學(xué)、化學(xué)用語教學(xué)和化學(xué)計算等新授課中，以至各種類型的復(fù)習(xí)課和練習(xí)課中，都會出現(xiàn)化學(xué)實驗。實驗是高中化學(xué)課程的重要組成部分，不論是必修還是選修課程，都將化學(xué)實驗作為學(xué)生獲取知識、發(fā)展能力的重要途徑，通過實驗幫助學(xué)生更好地領(lǐng)悟化學(xué)知識、體驗科學(xué)探究的過程，培養(yǎng)學(xué)生在實驗情境中運用科學(xué)方法解決問題。

2 化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)中科學(xué)探究的主要形式

美國國家科學(xué)標準認為，探究是科學(xué)家用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據(jù)提出種種解釋的多種途徑；也指學(xué)生用以獲取知識、理解科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家研究自然界所用的方法而進行的各種活動。高中化學(xué)新課程倡導(dǎo)以科學(xué)探究為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，化學(xué)教學(xué)中的科學(xué)探究主要有實驗探究和調(diào)查討論兩種形式。所謂實驗探究是通過實驗來進行的一種探究活動，它以科學(xué)證據(jù)為基礎(chǔ)，針對特定的“問題”，是一種融合邏輯和想象，綜合運用化學(xué)科學(xué)知識與化學(xué)實驗技能、科學(xué)過程與科學(xué)方法而展開的活動，是科學(xué)探究在化學(xué)實驗教學(xué)中的具體化，是在化學(xué)實驗教學(xué)中落實科學(xué)素養(yǎng)目標的重要途徑，也是以實驗為基礎(chǔ)的化學(xué)教學(xué)觀的具體體現(xiàn)。

3 高中化學(xué)實驗探究教學(xué)模式教學(xué)流程

實驗探究教學(xué)模式的基本教學(xué)流程為：發(fā)現(xiàn)和提出問題——實驗探究——解釋與結(jié)論——反思與表達。

第一階段要求教師給學(xué)生提供一個問題情境，并講解探究的步驟。問題的設(shè)計一定要深思熟慮，盡管這個策略的基礎(chǔ)也可以是一些相對簡單的知識，如魔術(shù)、謎語等，它的最終目的是使學(xué)生親身經(jīng)歷那種類似于科學(xué)家創(chuàng)造新知識的過程，但是探究的起點卻可以是非常簡單的概念。

第二階段，實驗探究階段。學(xué)生搜集關(guān)于自己看到或經(jīng)歷過的這個問題的信息，將新的條件引入問題情境，以此來觀察事物是否會發(fā)生不同的變化。實驗有兩個作用：探索和直接驗證。探索——改變事物的條件以觀察它是否變化——并不一定需要一種理論或假設(shè)做指導(dǎo)，卻可能為某一個理論提出某些觀點或意見。當學(xué)生檢驗一種理論或假設(shè)時，直接驗證就出現(xiàn)了。把一個假設(shè)轉(zhuǎn)變成一項實驗的過程并非易事，需要付諸實際。教師的任務(wù)之一就是當學(xué)生已認定某變量無用而實際情況并非如此時去指導(dǎo)他們。

第三階段，教師要求學(xué)生組織資料并做出解釋。從理解搜集到的信息到從中得出一個清晰的解釋，這之間存在一個智力跳躍。有些學(xué)生可能會覺得困難，在這種情況下，要求學(xué)生陳述他們的解釋，常常有助于使可能的假設(shè)變得清晰，然后把他們集中起來就可以形成一個對問題情境的充分的解釋。

第四階段要求學(xué)生分析自己的探究過程，他們可以確定哪些問題最有效，找出最需要以及沒有得到的信息類型。同時對自己在實驗過程中的表現(xiàn)進行反思，并主動與他人交流討論探究的結(jié)果。

4 信息技術(shù)與高中化學(xué)實驗教學(xué)進行整合

4.1 用信息技術(shù)演示、再現(xiàn)化學(xué)實驗

利用事先制作好的多媒體課件播放演示化學(xué)實驗讓學(xué)生觀看。以生動的畫面直觀、形象地表現(xiàn)出來，充分調(diào)動學(xué)生的視覺、聽覺等各種感覺器官，使學(xué)生對學(xué)習(xí)的內(nèi)容理解得更加透徹，記憶更加深刻，而且可以縮短課時，提高學(xué)習(xí)效率。

1）演示工業(yè)生產(chǎn)的流程，如接觸法制硫酸，氨氧化法制硝酸，氯堿工業(yè)，石油的分餾與煉制等。

2）演示模擬微觀世界，如溶液中離子的運動，原電池中離子的遷移與放電過程，有機反應(yīng)中舊鍵的斷裂與新鍵的形成，有機分子的立體空間的翻轉(zhuǎn)，晶體在溶解過程中內(nèi)部結(jié)構(gòu)的解體。

3）演示一些錯誤操作所帶來的危險后果，對學(xué)生引起警示。如稀釋濃硫酸時將蒸餾水誤加入濃硫酸中所引起的酸液的飛濺；制HCl氣體時未用安全吸收裝置而出現(xiàn)的倒吸；原油蒸餾時將燒瓶內(nèi)的液體蒸干致使燒瓶破裂并引發(fā)的有機玻璃物蒸汽的著火燃燒；用H2還原CuO未排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣所引起的爆炸；等等。

4）再現(xiàn)化學(xué)實驗史實。如演示拉瓦錫當年在實驗室里用汞封住曲頸甑的端口，對其中的空氣進行加熱的相關(guān)實驗，讓學(xué)生感悟科學(xué)家的研究歷程，以培養(yǎng)其正確的化學(xué)史觀。

4.2 建立化學(xué)網(wǎng)絡(luò)實驗室，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)

將制作好的網(wǎng)絡(luò)實驗課件放在校園上，學(xué)生根據(jù)自己的時間和需要，登錄上網(wǎng)，完成相關(guān)實驗內(nèi)部的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，課件可與高中化學(xué)教材的要求一樣，采用模塊式。每個大模塊再分若干級子模塊，建立相應(yīng)的目錄，通過點擊按鈕，可在其間完成轉(zhuǎn)跳，方便使用。可以常規(guī)的認識學(xué)習(xí)的思路設(shè)計模塊，如按“在線學(xué)習(xí)→跟蹤訓(xùn)練→資料集錦→問題討論”四步進行。在“在線學(xué)習(xí)”模塊中，提供實驗課程標準及要求、教學(xué)設(shè)計參考、實驗方案設(shè)計等內(nèi)容，讓學(xué)生或教師查閱，自主學(xué)習(xí)。在“跟蹤訓(xùn)練”模塊，提供隨堂鞏固、練習(xí)，隨堂知識檢測，潛能測試開發(fā)等內(nèi)容。收集一些本節(jié)相關(guān)的例題、習(xí)題和開放性研究課題，讓學(xué)生進入訓(xùn)練、鞏固。并附相應(yīng)參考答案或設(shè)計（方案）。讓學(xué)生進行自我反饋和評價。在“資料集錦”模塊中，收集與本節(jié)內(nèi)容密切聯(lián)系的各類資料，提供如化學(xué)實驗史實、相關(guān)理化參數(shù)、科技動態(tài)消息、視野拓展專欄等內(nèi)容。在“問題討論”模塊，提供教師解答，學(xué)生論壇等內(nèi)容，學(xué)生可將自己的設(shè)計提交給教師，及時得到反饋。學(xué)生之間也可在學(xué)生論壇上交流討論，以不斷調(diào)整、完善提高。

5 在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

化學(xué)思維能力是個體順利解決化學(xué)實驗思維問題所表現(xiàn)的良好的適應(yīng)性的個性心理特征，是人腦加工處理化學(xué)實驗現(xiàn)象或事實的能力，是個體憑借已有的化學(xué)知識經(jīng)驗，對有關(guān)的化學(xué)實驗的信息進行分析綜合、抽象概括等一系列復(fù)雜的加工處理，使其能更好地理解實驗課題，形成實驗方案，獲得化學(xué)概念，認識物質(zhì)性質(zhì)，揭示化學(xué)規(guī)律的能力。在具體實驗中，學(xué)生的多重能力相互交織，相互滲透，他們調(diào)用貯存的知識模塊，將問題分解、遷移、轉(zhuǎn)換、重組，運用規(guī)律進行推理（發(fā)散和收斂），經(jīng)過分析、綜合、歸納、演繹，最終解決問題。這正是現(xiàn)代化學(xué)實驗教學(xué)所倡導(dǎo)的個性特長的培養(yǎng)。

（作者單位：河北省唐山市豐潤區(qū)新軍屯中學(xué)）