借助實驗進行化學概念教學的探討

郭田田，陳迪妹

（溫州大學 化學與材料工程學院，浙江 溫州 325035）

借助實驗進行化學概念教學的探討

郭田田，陳迪妹

（溫州大學 化學與材料工程學院，浙江 溫州 325035）

化學概念是化學課程內容的重要組成部分，也是化學教學的難點，選擇有效的化學概念教學策略至關重要。通過分析例證高中化學必修課程中個別概念的教學，探討了借助實驗進行化學概念教學的有效性。

化學教學實驗；概念教學；學生

化學實驗是化學教育的永恒主題，作為化學教學的重要組成部分，化學實驗在化學教學中有著不可替代的作用。化學學科的重要特征之一就是以實驗為基礎，許多的相關書籍在論述化學實驗的教學功能時都將這樣的敘述列在首位：“化學實驗有助于化學概念的形成和鞏固”、“實驗能使學生形成有關物質的概念、化學基本概念和基礎理論”等，由此可見，借助實驗完成化學概念教學是一種切實可行的教學手段。

一、利用化學實驗，轉迷思概念為正確認識

在有些化學概念的教學中，教師常遇到這樣的情況，學生似乎聽懂了所講的化學概念，且能準確進行表述，但從檢測反饋來的信息卻不盡如此，學生的理解實際并不到位、不全面，甚至是錯誤的。分析原因發現，學生總是以已有的知識經驗為基礎來構建對新知識的理解，學生可能記住了科學概念的定義，但卻沒有真正理解科學概念的實質，只有一些模糊甚至是錯誤的認識。這種學生頭腦中存在的與科學概念不一致的認識被稱為“迷思概念”。導致學生產生迷思概念的原因很多，如日常生活經驗、習慣稱呼的曲解、媒體的誤導以及學科間的差異解讀等。由于成因的簡單和普遍性，迷思概念具有隱蔽性、頑固性、破壞性，對于學生對化學科學概念的建立具有很大的負影響存在。因此，在教學中教師要選擇恰當的策略和教學手段，幫助學生正確理解科學概念本質，構建準確的科學概念。化學實驗教學就是一種能夠很好地幫助學生轉變迷思概念的教學手段，利用化學教學實驗可以暴露出學生的迷思認識，再選用恰當的實驗給出正確的事實依據，使得學生意識到自己的認識是片面甚至是錯誤的，激發學生的思維沖突，從而建立科學概念。

【案例】化學反應的限度教學設計。[復習回顧]大家回想一下我們之前學習過的一些比較熟悉的反應，思考這些反應的進行情況，稍后我們請同學舉例回答。[學生活動]……（這里學生舉例說出化學反應中反應物都能按照化學方程式的系數比完全反應。） [提出疑問]那么大家是不是都是這么認為的呢？（此時，大多數同學是支持這一觀點的，有少數同學持有不同意見。教師在此可以故意不做評判，激發學生自己動手驗證。[指導學生實驗]反應1：2Fe3++2I-=2Fe2++I2；反應2：Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3（紅色）。①取一支試管，加入5mL 0.5mol/L的KI溶液，滴加0.1mol/L的FeCl3溶液5～6滴（KI溶液明顯過量）；②在實驗①的溶液中加入4mL的CCl4，振蕩、靜置；③取實驗②的上層溶液，滴加KSCN溶液。[激起矛盾]在以上的實驗③中可以觀察到溶液變紅，這說明什么？[提出問題]在KI溶液過量的情況下，試管中依然有Fe3+剩余，這又說明了什么？（化學反應有些能進行完全，有些則不能進行完全）[歸納總結]由此可見FeCl3和KI的反應沒有完全進行到底，該反應是有一定的限度。[過渡]那么哪些反應是有限度的，哪些又沒有呢？這就是我們下面要繼續探究的問題了。（下面通過演示實驗或者熟悉的生活實例說明可逆反應是有一定限度的）在這一設計中設置情境，讓學習在情境中發生、進行，利用學生的迷思概念拋磚引玉，使學生通過自己的實際探究，了解科學知識的真相，通過親身的體驗，轉變了自身的迷思概念，正確理解了可逆反應的概念。

二、通過化學實驗，改理性認識為感性認識

化學概念是將化學現象、化學事實，經過比較、綜合、分析、歸納、類比等方法抽象出來的理性知識，反映著化學現象及事實的本質屬性。這些概念的形成一般都是以認識具體物質的性質為切入點，而物質的性質往往可以通過化學反應得以表現，化學實驗給學生提供了感知實驗事實的機會，使學生通過感知物質及其變化的具體實驗現象，進而形成相關的化學概念。

【案例】電解質的教學設計。[演示實驗]溶液導電性實驗。選取NaCl溶液、NaCl固體、醋酸溶液、蔗糖溶液，分別連接小燈泡之后借助儀器形成并聯，引導學生觀察燈泡發光的情況。[提出問題]實驗中你觀察到了什么現象？為什么會產生這樣的現象呢？[學生回答]……（在這里學生基本上都可以回答出來NaCl溶液可以導電這一關鍵點）[過渡]為什么同為NaCl，一個導電而一個不導電呢？我們可以通過觀看下面這個視頻得到一些啟發。[視頻]NaCl在水中的電離。[提出問題]通過觀看視頻并結合之前觀察到的實驗現象誰可以說出物質導電的實質是什么呢？[學生回答]……（此處引導學生回答物質由于在水溶液狀態下產生自由移動的離子而能夠導電）[歸納講解]電解質的概念。教材中“電解質”這一概念是這樣描述的：“這些在水溶液中或熔融狀態下能導電的化合物叫做電解質。”這個概念是通過大量的實驗事實分析、歸納、總結出來的理性知識，對其的教學如果只是通過教師的單一講解，學生的理解是比較困難的。這時教師可以通過演示溶液導電性實驗引導學生通過實驗現象理解電解質的概念。學生在觀察燈泡發光的同時會提出疑問為什么有的燈泡會發光而有些不會。在通過思考解決問題的過程中學生會對電解質這一概念有深刻的認識和理解，從而達到完成化學概念的教學目的。

三、基于化學實驗，變抽象為形象

在實際的教學過程中教師可以通過實驗和該實驗的微觀模擬動畫為輔助材料展開這些概念的教學，使抽象的概念形象化。

【案例】離子反應的教學設計。[對比實驗]在兩只潔凈的試管A、B中裝等量的CuSO4溶液，分別向試管A、B中滴加等量的NaCl溶液和BaCl2溶液，觀察實驗現象。[提出問題]你觀察到什么實驗現象？得出了什么結論呢？[學生回答]……（A中沒有明顯現象，B中有沉淀產生）[過渡]這是為什么呢？我們可以通過下面的動畫來進一步的認識。[播放動畫]上述兩個反應的flash模擬動畫。[提出問題]通過上述動畫，比較之前的實驗現象，同學們能夠給離子反應下個定義嗎？[學生回答]……[歸納講解]總結學生回答，明確界定離子反應的概念。在這個教學設計中，借助明顯的實驗現象以及動態的高科技呈現方式，使抽象難懂的化學概念形象化，同時使得教學手段多元化，激發學生的學習興趣，有效的提高課堂教學效率。此外，從長期來講，學生通過明顯的實驗現象形成的化學概念是深刻的。

四、借助化學實驗，化枯燥成趣味

化學概念往往比較抽象，晦澀難懂，對學生來說是枯燥而又乏味的，教師在教學中就要盡可能的突破單一傳統的講授方式，從學生熟悉的身邊的真實現象導入，提高趣味性，盡最大可能的拉動學生的課堂參與性。通過創新的實驗激發學生的學習興趣，幫助學生形成化學概念，這不失為一個行之有效的教學方法。

【案例】氧化還原反應及相關概念的教學設計。[演示實驗]把兩片大小薄厚基本一致的蘋果切片放于兩只潔凈的表面皿上，靜置約一分鐘后觀察現象。隨后向其中一個蘋果切片上滴1～2滴稀鹽酸溶液，觀察現象。[提出問題]你觀察到了什么實驗現象？得出了什么結論？[溫馨提示]果汁里含有亞鐵離子，并且大家也可以聯系實際的生活經驗來回答上述的一些問題。[學生回答]……（蘋果表面發生氧化，顏色變暗，滴了酸的那一處基本變回了原本的顏色）[繼續追問]怎么發生的氧化？滴酸為什么可以變回原本的顏色？學生回答]……[歸納講解]歸納總結學生回答，明確界定氧化還原反應、氧化劑、還原劑。教材中對氧化還原反應的敘述是以鈉與氯氣的反應為例：“氧化還原反應是有電子轉移發生的化學反應，沒有電子轉移的化學反應稱為非氧化還原反應。在氧化還原反應中，失去電子的物質是還原劑，還原劑發生氧化反應，表現出還原性；得到電子的物質是氧化劑，氧化劑發生還原反應，表現出氧化性。”這里面涉及的概念諸多，讀起來也比較繞口，這樣的概念因為信息量大又有些繞口容易形成混亂，很容易激起學生的抵抗心理。因此案例設計中選用學生比較熟悉的水果作為實驗材料，在很大程度上激發了學生學習的興趣，提高了學生的課堂專注度，在輕松愉悅的課堂氛圍中使學生接受了這些概念，并且形成長久的深刻記憶。

總之，化學概念是中學化學教學中關鍵、中心的內容，是化學知識的“骨架”，化學概念的形成直接影響化學的學習效果。但是，化學概念的教學幾乎是最不容易教的，同時也是最不容易學的。每位化學教師都應不斷探討教學方法，在教學方式的選擇上要以學生經驗為本，通過直觀形象的演示實驗、開拓思維的探究實驗等實現化學概念的有效教學。

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1674-9324（2014）25-0249-02