例談高中化學實驗從“幕后”推向“臺前”的教學策略

摘要：從幾個教學案例入手，列舉了高中化學實驗“幕后”現象的幾種情形，分析了實驗“幕后”現象產生的原因，闡明了讓化學實驗從“幕后”走到“臺前”的教學策略。

關鍵詞：化學實驗；幕后；臺前；教學策略

文章編號：1005–6629（2013）10–0054–04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

化學實驗“幕后”與“臺前”是指真實存在于化學課堂中兩種對立的教學現象?！澳缓蟆笔侵附處煱褜嶒炛糜趶膶僦R地位，實驗目標定位于僅為獲取知識、實驗設計依附于已學知識、實驗過程僅限于強化知識、實驗結論服務于總結知識的教學現象；“臺前”則是指教師把化學實驗作為創新活動的載體，實驗目標關注未來發展、實驗設計滲透創新思維、實驗過程體現探究程序、實驗結果收獲科研方法的教學現象。實驗“幕后”現象對培育學生科學素養、開發創造力等方面都有負面影響，只有將實驗從“幕后”推向“前臺”，才能全面地發揮實驗教學功能，真正提升創新教育的主體地位。

1 實驗“幕后”之形

近年來，高中化學課堂教學似乎鑄就了一種固定框架，直接導致化學實驗出現了形形色色的“幕后”現象，主要有以下幾種情形。

1.1 實驗只為獲取知識

僅把化學實驗作為幫助學生獲得知識的工具，而忽視實驗設計的育人作用，是最常見的“幕后”現象。如高中化學教材將“噴泉實驗”編排為NH3性質的觀察實驗，多見教師課前備好，課堂直接演示，用美麗“噴泉”吸引學生，激發興趣，分析釋疑，得出結論。看似成功之舉，可仔細斟酌就會發現，實驗缺少設計及研究過程，被置于輔助地位，充當了服務性角色，僅助學生獲取了“氨氣極易溶入水、氨水顯堿性”的知識結論，并未激起學生深層次思維活動，甚至連“‘噴泉’形成條件是什么？Cl2、CO2、SO2等氣體在什么條件下也能形成噴泉？”等問題都沒有解決。

若從復習CO2和SO2的性質入手，引導學生完成圖1（a）所示的對比實驗，隨之探討出圖1（b）實驗，經歷操作后，優化設計出圖1（c）所示的“噴泉”實驗，就能讓學生獲得更豐富的知識，也會增強實驗的探索性，還能引導學生提出假設、設計方案，置身于創新實驗活動，以充分展示化學實驗教學魅力。

1.2 實驗只為強化知識

實驗僅用作強化知識的理解，而忽視實驗“過程”與“方法”的和諧統一，是不易察覺的“幕后”現象。如由Al3+溶液制備Al（OH）3的實驗，有教師設計了圖2所示的對比實驗。

探究1：讓學生用廣泛pH試紙測定c（H+）不相等且均大于1 mol·L-1的一組酸性溶液的pH，發現pH均為1；再測定c（OH-）不相等且大于1 mol·L-1的一組堿性溶液的pH，又發現pH均為14。從而引起質疑，誘發探究。

探究2：抓住學生測定pH過程中出現試紙顏色介于兩數值之間的時機，讓學生提出能否制作精確到0.1的pH試紙，激勵探索精密pH試紙的開發和使用。

探究3：使用精密pH試紙時，還是發現比色卡與試紙的顏色很少完全吻合，怎么辦？引誘學生關注pH計的存在和使用。

人類認識自然是一個“發現錯誤→糾正錯誤→領悟真知”的循環過程，化學儀器或試劑只是認識物質的工具，會伴隨新問題出現而不斷地進化。這里引導學生提出假設，并在求證假設過程中發現廣泛pH試紙的粗糙性、精密pH試紙的局限性、pH計的科學性和發展性，進而學會根據不同實驗條件，創造性地尋求解決問題的新儀器、新藥品和新方法，促進了科學創新觀念構建和創新意識的形成。

3.2 找準生成點增加實驗曲度

生成點是指能生成教學創意的地方，具有簡明、本真、準確等特性。找準生成點就是找到一個支點，把實驗教學從單純地服務于知識，引向化學研究方法的感悟。如“鈉與水反應實驗”，教材上設計圖6（a）所示方案，教師不僅要依據實驗現象引導學生去發現知識，而且還應從實驗設計的合理性出發找到生成點，讓學生從圖6（b）到圖6（c）進行逐步改進。展創造能力等方面都扮演著重要角色。由“異常實驗”引出“成功實驗”的過程，既可促進學生問題意識、科學探究意識的形成，還可以將多種探索能力融成一體，起到事半功倍的效果。如圖8（a）所示，鈉在空氣中燃燒實驗，石棉網上出現了黑色物質，是實驗異常點。讓學生提出猜想或假設，設計實驗方案去探究，即可將實驗教學引向縱深。

假設一：黑色物質就是鈉燃燒的產物

實驗設計：按圖8（b）所示實驗，取適量鈉加入蒸發皿中，用酒精燈加熱，鈉燃燒后，繼續加熱，可以看到，隨著溫度升高，出現了“淡黃色→橙黃色→巧克力色→黑色”的系列變化，加熱至沸騰有少量氣體產生，冷卻后，蒸發皿中仍殘留少量黑色固體。

結論：鈉在空氣中燃燒可能生成黑色物質，但不能排除其他可能性。

假設二：鈉與空氣中或酒精燃燒所產生的CO2反應，生成碳呈黑色。

實驗設計：如圖8（c）所示，先通入O2排盡體系中CO2，再加熱至鈉燃燒，冷卻后觀察仍有極少量黑色物質。

結論：黑色物質少了很多，佐證原實驗有碳生成，但不能排除生成其他物質。

這里并不一定要得出準確的結論，真正意義在于通過實驗“異常點”，創設真實問題情境，誘發學生自由地思考并獲得新知識，從而達到幾個習題或幾次書面考試所不具備的教學效果。

3.4 挖掘問題點托起實驗高度

借助實驗設置“典型問題”演繹學科思想，可激發學生深度思考，提升思維層次，實現感性認知向理性思維的飛躍。如“鹽類水解”教學，可向學生提出實驗問題：向飽和FeCl3溶液中加入CaCO3粉末會產生什么現象？為什么？

學生依據化學平衡知識提出假設：可能有氣體生成，有紅褐色沉淀生成，CaCO3粉末逐漸溶解。

實驗求證：讓學生進行實驗，并觀察現象是否與假設相符。

實驗現象：CaCO3粉末逐漸溶解，有氣體生成，有紅褐色沉淀生成。

以上做法有利于學生體驗科學假設的作用、掌握科學探究的方法、認識科學發現的本質、形成嚴謹求實的科學態度，進而感悟到化學實驗在科學自然論和科學方法論建立過程中的特殊作用。

參考文獻：

[1]王祖浩主編.普通高中課程標準實驗教科書·化學1 [M].南京：江蘇教育出版社，2009.

[2]王先鋒.“零排放”——高中化學實驗教學的舍本追求[J].中學化學教學參考，2011，（8）：63～64

[3]朱明斌，楊茵.鈉燃燒異?，F象探究[J].化學教學，2008，（10）：7～9.