新課標背景下高中化學實驗課程的選取—以鈉與水反應實驗為例

何雨秋，王繼庫

(吉林師范大學 化學學院，吉林 四平 136000)

2017版新課程標準提出的主要任務是培養學生全面而又個性的發展[1]。其中的全面而又個性的發展突破了以往的德、智、體、美全面發展，更加注重了培養學生的思維及素養。素養是指一個人在完成一件工作或解決一個問題時所表現出來的能力和品格[2]。在新課程標準指導下，化學實驗在幫助學生習得理論知識的基礎上，還需培養學生辯證的思維及其化學核心素養。

1 化學實驗的重要性

“化學是一門以實驗為基礎的學科”，化學實驗對于化學學習具有十分突出的重要性。高中階段雖然不能做出有研究成果的實驗，但這卻是學生未來走向化學領域的基石。化學實驗在高中階段可以幫助學生更好地掌握理論知識，在未來的人生階段則有助于思維品質和素養的提高。從學習角度來看，學生通過實驗更易于加強對理論知識的掌握，同時對實驗現象的好奇和直觀感受也使得學生更加傾向于實驗課程的學習。從培養角度來看，學生的動手能力、觀察能力、分析能力、邏輯思維能力等的提高，無不體現化學實驗的內涵及作用。

2 化學實驗選取原則

化學實驗不僅是化學教學的一種重要手段，也是中學化學教學的重點和難點[3]。重點不需再贅述，難點則是在于化學實驗的選取。化學實驗教學內容包括基本操作、驗證性實驗和綜合性實驗三部分[4]。驗證性實驗也稱為探究性實驗，這類實驗可以培養學生'科學探究與創新意識'這一化學核心素養。綜合性實驗考察的則是學生的綜合能力，包括計算能力、操作能力、分析能力等。化學實驗種類如此繁多，那么則需在其中選取適合中學化學教學的實驗。在選取過程中，需要遵循以下幾個原則：

2.1 直觀性原則

化學實驗與理論課程的最大區別就是現象直觀，因此選取化學實驗首先要以現象直觀明顯為主。利用實驗可以讓學生身臨其境，讓學生親自參與感受物質變化的過程，可以讓學生自己通過實驗現象觀察判斷，從而得出結論。學生通過實驗直觀觀察，對于物質反應的過程與結果印象都會很深刻。

2.2 安全性原則

化學有其特殊性，化學實驗可以為學生打開豐富多彩的大門，但同時也伴隨著化學實驗的危險性。化學藥品有其腐蝕性，毒性；實驗過程伴隨著劇烈的化學反應，一旦反應過于劇烈，則會發生危險。因此不論是教師演示實驗，還是學生親自動手操作實驗，都應以安全為主。對于拿取具有腐蝕性、毒性的化學藥品要格外注意，并做好防護。對于伴隨劇烈反應的化學實驗，應控制藥品的用量，以免發生危險。對于有危險性、不宜操作的實驗，應以視頻示之，不能為了課堂效果而貿然操作。

2.3 再現性原則

再現性原則是指在實驗過程中，化學實驗現象易于再現。化學實驗現象易于再現，一方面可以將實驗現象更清晰的展示給學生，另一方面也會使學生信服。如果化學現象極不明顯，或難以得到成功現象，這樣的實驗就會起到反作用，一種后果是學生盲從課本，不敢提出自己的質疑，難以創新；另一種是學生不再相信書本，因為書本上的內容與他看到的現象不符。無論是哪種后果，都將會對學生產生重大的影響。因此化學實驗現象易于再現也是化學實驗選取的關鍵因素。

3 化學實驗課程的內涵-以鈉與水反應實驗為例

以人教版必修一第三章第一節：鈉與水反應實驗為例。

實驗過程：取一只潔凈燒杯，向其中注入適量清水，滴入幾滴酚酞溶液，然后將一小塊鈉放入水中，請同學觀察實驗現象并記錄。

實驗注意事項：鈉的體積不宜太大，以黃豆粒大小為宜，否則會導致反應過于劇烈，發生危險。

將此實驗所體現的內涵分為上中下三個層次，分別為理論知識的習得、化學核心素養的培養、哲學思維的養成。每個層次分別遞進，理想情況下，每一個化學實驗對學生的培養都應達到第三個層次。下面以鈉與水反應實驗進行分析。

3.1 下位層次：理論知識的習得

化學理論知識最首要的、也最不同于其它學科的便是化學方程式。其次則為物質的物理性質、化學性質、相關計算等等。那么在鈉與水反應的實驗中，理論知識包括鈉與水反應的化學方程式、鈉的物理性質及鈉的化學性質等。表1為鈉與水反應實驗中考察到的理論知識點。

表1 鈉與水反應實驗中考察到的理論知識點

鈉與水反應的理論知識在理論課程中學生同樣可以學習，但與理論課程相比，實驗課程中學習的知識是學生觀察到，分析出來的，接受效果會更好。

3.2 中位層次:化學核心素養的培養

“核心素養”作為深化基礎教育課程改革、增強國家核心競爭力、提升人才培養質量的關鍵要素，正式在我國提出[5]。在“核心素養基礎上”，化學學科提出了化學核心素養，并分為了五個要素。在“知識爆炸”的時代，任何人沒有必要也不可能掌握繁瑣卻無法窮盡的“化學知識”，唯有將化學知識提升為可遷移應用的化學學科觀念，才能發展學生的化學核心素養[6]。鈉與水反應實驗體現了'宏觀辨識與微觀探析'這一素養 ，下面以這一化學核心素養為例，進行分析。

'宏觀辨識與微觀探析'這一化學核心素養要求能通過觀察、辨識一定條件下物質的形態及變化的宏觀現象，并能從物質的微觀角度理解其組成、結構和性質的聯系。鈉與水反應實驗，從宏觀角度，學生可以觀察到“鈉浮在水面上，熔成小球，小球四處游動，發出嘶嘶響聲，帶酚酞的水溶液變紅”，從微觀角度，學生需得知化學反應原理，也就是產生上述現象的微觀原因是鈉原子與水分子發生了一系列的反應。要培養學生將宏觀辨識與微觀探析結合起來，讓學生理解宏觀現象是由微觀作用產生的，宏觀與微觀密不可分。

3.3 上位層次：辯證思維的養成

化學是研究物質及其變化的一門學科，唯物論是關于物質和意識的辯證關系學說，辯證法是在堅持唯物論的基礎上研究事物的發展規律。在實驗教學中引入辯證唯物主義哲學思想，不僅可以幫助學生理解事物的本質，而且可以培養學生辯證的哲學思維。

鈉與水反應實驗，可以引導學生利用透過現象看本質思想看待問題。現象為學生在實驗中觀察到的，每一種現象的產生都有其內在原因。表2為鈉與水反應的現象及其對應的本質原因。

表2 鈉與水反應的現象及其對應的本質原因

引導學生通過實驗現象探究內在本質，不僅可以讓學生掌握實驗課程中的隱含知識，更是可以讓學生學會這種透過現象看本質的辯證思維。辯證思維的習得，不僅在鈉與水反應的實驗中有益于學生理解，在其它的化學實驗中、在其它的學習中都將受益學生。

4 結語

本文以鈉與水反應實驗為例，著重闡述了中學化學實驗課程選取的原則和在學生理論知識的習得、化學核心素養的培養、辯證思維的養成三個層次意義上所體現的內涵。這三個層次代表了三個維度，在化學教學中，如果說傳授化學知識是根本目標，那么培養學生思維品質與素養則是終極目標。