高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中核心概念的建構(gòu)

朱雅琴

[摘? ?要]在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生親身經(jīng)歷化學(xué)學(xué)科中具有持久價(jià)值和遷移價(jià)值的關(guān)鍵概念、原理與方法的建構(gòu)過(guò)程，從而降低概念教學(xué)難度，提升學(xué)生化學(xué)思維的高度，促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)核心概念的深層次理解，以形成更加完整的化學(xué)知識(shí)整體觀。

[關(guān)鍵詞]高中化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);核心概念

[中圖分類號(hào)]? ?G633.8? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ?A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ?1674-6058（2019）05-0066-02

化學(xué)是一門在核心概念的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)、分析、推理等系列活動(dòng)方式研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的學(xué)科。如何在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中建構(gòu)核心概念，提升概念教學(xué)的有效性，從而發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中，親身經(jīng)歷化學(xué)學(xué)科中具有持久價(jià)值、遷移價(jià)值的關(guān)鍵概念、原理與方法的建構(gòu)過(guò)程，提升學(xué)生化學(xué)思維的高度，促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)核心概念的深層次理解，一直是化學(xué)教學(xué)研究的主題。下面筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，談一些有針對(duì)性的教學(xué)方法和教學(xué)策略。

一、開展預(yù)備實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)核心概念積累

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不少教師會(huì)忽視學(xué)生a在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的能動(dòng)性，導(dǎo)致預(yù)備實(shí)驗(yàn)的弱化。教師要進(jìn)一步解放思想，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，通過(guò)預(yù)備實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心概念的積累，使學(xué)生在既有化學(xué)知識(shí)、概念與學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，完成課堂實(shí)驗(yàn)前的預(yù)備實(shí)驗(yàn)，從而為課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)奠定基礎(chǔ)。

如在“氧化還原反應(yīng)”核心概念教學(xué)中，學(xué)生將重點(diǎn)把握氧化還原反應(yīng)、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物、氧化性與還原性等核心概念。如果直接引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)完成概念識(shí)記，不僅學(xué)生不感興趣，而且獲得的化學(xué)概念認(rèn)識(shí)將停留在淺層概念層面。

為此，筆者布置學(xué)生自主學(xué)習(xí)教材，梳理出教材中氧化還原反應(yīng)、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物、氧化性與還原性等核心概念，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，查閱各種化學(xué)學(xué)習(xí)資料，自主設(shè)計(jì)“氧化還原反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)方案。

自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案對(duì)于高中生來(lái)說(shuō)，具有很強(qiáng)的可操作性。這個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生不僅完成了對(duì)化學(xué)核心概念的初步梳理，而且根據(jù)自主學(xué)習(xí)的成果，設(shè)計(jì)出“氧化還原反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)方案，有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，為實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)與核心概念的深入學(xué)習(xí)做好鋪墊。

二、注重導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)，引入核心概念話題

目前，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不少教師不注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層次性，直接進(jìn)入實(shí)驗(yàn)核心內(nèi)容，不利于激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要使核心概念的建構(gòu)達(dá)到預(yù)期效果，就要進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ぐl(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣，從而使學(xué)生帶著極大的興趣與好奇心進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)課堂中。為此，我們可以在導(dǎo)入環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)或者展示與核心概念相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，作為導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)，從而自然地引入核心概念話題。

如在“氧化還原反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，筆者先運(yùn)用多媒體展示“食鹽水制燒堿”的制作程序，引導(dǎo)學(xué)生觀看課件。這一設(shè)計(jì)的目的在于利用生活中的“氧化還原反應(yīng)”現(xiàn)象，幫助學(xué)生初步感知“氧化還原反應(yīng)”概念。多媒體的運(yùn)用不但大大節(jié)約了導(dǎo)入的時(shí)間，也達(dá)到了演示實(shí)驗(yàn)的效果，加之援引學(xué)生熟悉的生活中的氧化還原反應(yīng)現(xiàn)象，有效激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣，架構(gòu)起化學(xué)實(shí)驗(yàn)與生活的橋梁，促進(jìn)學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)核心概念的理解。

三、設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)，自主建構(gòu)核心概念

探究性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生自主建構(gòu)核心概念的關(guān)鍵。探究性實(shí)驗(yàn)要充分凸顯學(xué)生的主體地位，放手讓學(xué)生去實(shí)驗(yàn)。只有這樣，才能讓學(xué)生在親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中獲得豐富的體驗(yàn)，較好地完成對(duì)核心概念的自主建構(gòu)。為了進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生自主建構(gòu)核心概念，我們要基于核心概念教學(xué)目標(biāo)，借助問(wèn)題載體，讓學(xué)生在問(wèn)題的引領(lǐng)下，有目的地開展實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，從而提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率以及核心概念教學(xué)的達(dá)成度。

“氧化還原反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)主要圍繞幾個(gè)核心概念，如“電極電勢(shì)與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系”“濃度、溫度、酸度對(duì)電極電勢(shì)及氧化還原反應(yīng)的影響”“介質(zhì)酸、堿度對(duì)KMnO4還原產(chǎn)物的影響”“H2O2的氧化性和還原性”展開教學(xué)。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)都會(huì)設(shè)置相應(yīng)的問(wèn)題，然后引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的形式自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并自主完成實(shí)驗(yàn)，包括實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)操作程序、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等。

不僅如此，我們還對(duì)學(xué)生課前預(yù)備實(shí)驗(yàn)進(jìn)行梳理，篩選出兩類實(shí)驗(yàn)作為課堂實(shí)驗(yàn)案例，一類是優(yōu)秀的、典型的氧化還原反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，在班級(jí)上展示，以激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣;另一類是存在錯(cuò)誤包括實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤、核心概念理解錯(cuò)誤或者存在偏差的實(shí)驗(yàn)，以此作為教學(xué)資源，幫助學(xué)生建構(gòu)正確的核心概念。

四、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，完善核心概念

學(xué)生建構(gòu)核心概念的過(guò)程中，往往會(huì)存在片面性現(xiàn)象，即不能全面地建構(gòu)核心概念。這就需要我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，“制造”實(shí)驗(yàn)“事件”，從而人為地在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程中設(shè)置障礙。化學(xué)實(shí)驗(yàn)“事故”的引發(fā)，要注重利用學(xué)生對(duì)核心概念認(rèn)識(shí)上的偏差，包括學(xué)生對(duì)核心概念認(rèn)識(shí)不清，以及對(duì)相近或者相似的概念產(chǎn)生混淆，從而幫助學(xué)生從片面認(rèn)識(shí)走向全面認(rèn)識(shí)，并通過(guò)比較的方法，幫助學(xué)生厘清核心概念之間的區(qū)別，從而達(dá)到核心概念建構(gòu)的最佳效果。

如“氧化還原反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)中，在實(shí)驗(yàn)“事故”出現(xiàn)后，教師不要急于解釋，而是讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程進(jìn)行檢視，包括實(shí)驗(yàn)器材的運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)操作程序以及實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范等，從而查找實(shí)驗(yàn)失敗的原因，或者實(shí)驗(yàn)與結(jié)論不相符的原因，進(jìn)而采取有效的措施，調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案，最終完善核心概念。

例如，“鎂條在空氣中燃燒”和“氫氣還原氧化銅”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，先引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)寫出反應(yīng)方程式：①2Mg+O2=2MgO;②H2+CuO=Cu+H2O，再提出問(wèn)題：這兩個(gè)反應(yīng)屬于什么反應(yīng)類型？氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是分別獨(dú)立進(jìn)行的嗎？

由于優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)，學(xué)生認(rèn)識(shí)到Mg得到氧發(fā)生的是氧化反應(yīng)、化合反應(yīng)，CuO失去氧發(fā)生的是還原反應(yīng)、置換反應(yīng)，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)同時(shí)存在、同時(shí)發(fā)生，從而對(duì)氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)有較為全面的認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)到它們是對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系，兩者不可分割。

五、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)策略，擴(kuò)展核心概念

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生核心概念的建構(gòu)還與實(shí)驗(yàn)策略有關(guān)，合理地運(yùn)用實(shí)驗(yàn)策略將有助于擴(kuò)展化學(xué)核心概念，幫助學(xué)生形成準(zhǔn)確的概念認(rèn)識(shí)，并通過(guò)核心概念的外延，擴(kuò)展核心概念本質(zhì)，從而使學(xué)生能更好地運(yùn)用核心概念指導(dǎo)學(xué)習(xí)，提升運(yùn)用核心概念的能力。

首先，要善于進(jìn)行比較實(shí)驗(yàn)。在高中化學(xué)核心概念教學(xué)中，一個(gè)突出的難題是如何幫助學(xué)生厘清相似概念與相近概念的區(qū)別。運(yùn)用比較實(shí)驗(yàn)策略，可以讓學(xué)生親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過(guò)程，完成對(duì)核心概念的自主建構(gòu)，而且能夠幫助學(xué)生直觀地進(jìn)行比較，準(zhǔn)確地透過(guò)概念之間的相似表象，抓住概念之間的本質(zhì)區(qū)別，從而建立起準(zhǔn)確的核心概念。

其次，要善于開展不同類型的實(shí)驗(yàn)。目前，高中化學(xué)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度不夠，實(shí)驗(yàn)類型單一（主要以演示實(shí)驗(yàn)為主），不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造力的發(fā)展，也弱化了學(xué)生核心概念的自主建構(gòu)。我們要在演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，合理運(yùn)用探究性實(shí)驗(yàn)、微型實(shí)驗(yàn)、家庭實(shí)驗(yàn)等，讓多樣化實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)概念的學(xué)習(xí)興趣，并在多樣化實(shí)驗(yàn)中擴(kuò)展化學(xué)核心概念的內(nèi)涵，提升化學(xué)核心概念教學(xué)的有效性，從而指導(dǎo)學(xué)生的化學(xué)實(shí)踐。

總之，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中核心概念的建構(gòu)打破了傳統(tǒng)概念教學(xué)的局限性，促進(jìn)了化學(xué)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高度融合，從而在實(shí)驗(yàn)中深化核心概念，同時(shí)學(xué)生核心概念的建構(gòu)又反哺學(xué)生化學(xué)實(shí)踐學(xué)習(xí)，提升化學(xué)實(shí)踐的科學(xué)性與有效性，構(gòu)建出高效的化學(xué)課堂。

[? 參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ]

[1]? 林紅焰，宋曉敏，陳爭(zhēng).基于核心概念設(shè)計(jì)中學(xué)化學(xué)教學(xué)：以定量認(rèn)識(shí)物質(zhì)組成及其變化為例[J].北京教育學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） ，2013（2）：25-28.

[2]? 班偉.淺談新課程下高中化學(xué)核心概念教學(xué)的有效設(shè)計(jì)[J].中國(guó)校外教育，2018（21）：146.

（特約編輯? ? 羅? ?艷）