高中定量實(shí)驗(yàn)浸潤(rùn)式教學(xué)探究

曹曉香 羅蕓蕓

摘 要：針對(duì)目前定量實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)效和學(xué)生學(xué)習(xí)情況，分析高中教學(xué)中定量實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，從高一教學(xué)順序的挑戰(zhàn)、高二定量教學(xué)難點(diǎn)的突破兩方面對(duì)定量實(shí)驗(yàn)浸潤(rùn)式教學(xué)進(jìn)行初步探究，分級(jí)逐步培養(yǎng)高中生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，推動(dòng)教育環(huán)節(jié)的變革，為促進(jìn)學(xué)生多元智力的發(fā)展提供平臺(tái)和載體。

關(guān)鍵詞：浸潤(rùn)式;定量實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究;學(xué)生發(fā)展

化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軇?chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究更能啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，對(duì)提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力有特殊的教育價(jià)值。定性實(shí)驗(yàn)和定量實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)密不可分的兩個(gè)部分，定量實(shí)驗(yàn)以定性研究為基礎(chǔ)，更強(qiáng)調(diào)用量的形式或手段強(qiáng)化研究的過(guò)程和結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)定性研究的精準(zhǔn)化，使定量實(shí)驗(yàn)更為精確和嚴(yán)謹(jǐn)。

滬教版把定量實(shí)驗(yàn)作為重要的一章內(nèi)容安排在高二年級(jí)第一學(xué)期第十章，介紹了氣體法、重量法和滴定法三種定量實(shí)驗(yàn)方法，這樣的教學(xué)安排在一定程度上集中解決了定量實(shí)驗(yàn)的具體教學(xué)，強(qiáng)化了定量實(shí)驗(yàn)基本原理和具體操作，加深了對(duì)定量實(shí)驗(yàn)的記憶和理解。

一、高一教學(xué)順序的挑戰(zhàn)

高中化學(xué)教學(xué)前兩章內(nèi)容是“打開原子世界的大門”“開發(fā)海水中的鹵素資源”。通常考慮到鹵素學(xué)習(xí)需要具備物質(zhì)的量相關(guān)知識(shí)，教學(xué)安排會(huì)把物質(zhì)的量?jī)?nèi)容穿插到鹵素之前。高一初始直接安排微觀結(jié)構(gòu)和物質(zhì)的量教學(xué)確實(shí)影響到一部分學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，但是沒(méi)有這部分理論知識(shí)的鋪墊，后續(xù)元素知識(shí)如空中樓閣。根據(jù)2015-2017三年的教學(xué)調(diào)查，62.5%的高一學(xué)生表示期中考試前的高一化學(xué)理論學(xué)習(xí)枯燥無(wú)趣。研究學(xué)生特點(diǎn)和高一教學(xué)內(nèi)容，我們發(fā)現(xiàn)新高一學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中更易接受具體的、可實(shí)驗(yàn)操作的知識(shí)。高二滲透定量思想亦不符合我們最初的浸潤(rùn)式設(shè)計(jì)，如果直接把定量實(shí)驗(yàn)放到高一就會(huì)顯得非常突兀，學(xué)生的接受度也不高[1]。高一哪些教學(xué)情境可以引入定量實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)習(xí)趣味的同時(shí)協(xié)助突破高一理論教學(xué)的枯燥難題，同時(shí)初步建立“精準(zhǔn)”意識(shí)？

物質(zhì)的量教學(xué)內(nèi)容還包含氣體的摩爾體積，這部分知識(shí)更加抽象。學(xué)生缺乏具體實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)1 mol氣體的體積到底是多大沒(méi)有直觀感受?！皽y(cè)定1 mol氣體的體積”在教學(xué)安排上是拓展型課程內(nèi)容，課本實(shí)驗(yàn)包含三個(gè)部分裝置，增加了氣體測(cè)不準(zhǔn)的多重因素。我們?cè)诰唧w實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)中，直接使用量氣管排水法測(cè)量常溫下1 mol H2的體積，學(xué)生在三次平行實(shí)驗(yàn)完成后根據(jù)計(jì)算得出當(dāng)時(shí)的1 mol氣體的體積大約24.0 L，與標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 mol氣體的體積約為22.4 L不同，分析造成差異的主要因素是溫度不同。學(xué)生通過(guò)觀察和體驗(yàn)具體直觀的實(shí)驗(yàn)，切實(shí)感受到氣體摩爾體積的真實(shí)情況，通過(guò)討論氣體體積大小的影響因素以及氣體摩爾體積計(jì)算，更好地理解氣體摩爾體積理論知識(shí)。把抽象理論知識(shí)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，更好地滿足了學(xué)生學(xué)習(xí)的感性需求，促進(jìn)了理性思維的培養(yǎng)和飛躍。

教學(xué)順序的調(diào)整非常好地運(yùn)用學(xué)生易接受的實(shí)驗(yàn)，突破了理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生盡快地轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式，順利跨過(guò)初高銜接的門檻進(jìn)入高中學(xué)習(xí)狀態(tài)。教學(xué)順序的調(diào)整大大激發(fā)了學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的熱愛，也更好地促進(jìn)了基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)，加深了物質(zhì)的量基本知識(shí)的理解，有利于學(xué)生從定量實(shí)驗(yàn)的角度分析微觀世界[2]。

二、高二定量教學(xué)難點(diǎn)的突破

酸堿中和滴定可以穿插到物質(zhì)的量濃度教學(xué)過(guò)程中，但考慮到高一教學(xué)進(jìn)度安排時(shí)間緊張的情況，我們沒(méi)有更改教學(xué)順序。這樣高二階段定量教學(xué)內(nèi)容為滴定實(shí)驗(yàn)、綜合定量實(shí)驗(yàn)和定量實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)課，其中滴定實(shí)驗(yàn)包括酸堿中和滴定和氧化還原滴定，綜合定量實(shí)驗(yàn)是“測(cè)定含有少量氧化鈉的過(guò)氧化鈉的純度”，定量實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)涉及定量測(cè)量?jī)x器和實(shí)驗(yàn)誤差分析。

與定性實(shí)驗(yàn)相比，高二定量教學(xué)難點(diǎn)突破方面的嘗試，更有利于學(xué)生擺脫習(xí)以為常地把已經(jīng)驗(yàn)證的知識(shí)默認(rèn)得來(lái)的習(xí)慣，有助于提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維，同時(shí)可以給學(xué)生提供深層次的認(rèn)知和積極情感體驗(yàn)的環(huán)境，從中品味、感悟?qū)嶒?yàn)的探究過(guò)程，促進(jìn)學(xué)生高層次思維能力的發(fā)展，有助于科學(xué)方法的掌握、科學(xué)態(tài)度的形成及全面科學(xué)素養(yǎng)的提高[3]。

定量實(shí)驗(yàn)?zāi)芡怀鰧?shí)踐性、參與性及開放性等特點(diǎn)，對(duì)于培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著舉足輕重的作用。對(duì)定量實(shí)驗(yàn)展開浸潤(rùn)式教學(xué)探究有利于中學(xué)生的發(fā)展。通過(guò)經(jīng)典定量實(shí)驗(yàn)探究突破物質(zhì)的量基本原理學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)升華為理性認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生順利完成初高銜接，深刻地理解化學(xué)反應(yīng)原理。實(shí)驗(yàn)操作有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，使其樂(lè)于探究物質(zhì)變化的奧秘，培養(yǎng)數(shù)據(jù)記錄、分析誤差能力，促進(jìn)其養(yǎng)成規(guī)范的操作習(xí)慣和良好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，同時(shí)促進(jìn)高層次思維能力的發(fā)展，有助于提高學(xué)生的創(chuàng)造性和辯證性思維能力。定量實(shí)驗(yàn)浸潤(rùn)式教學(xué)的探究為促進(jìn)學(xué)生逐步多元智力的發(fā)展提供了最佳平臺(tái)及重要載體。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳星.高中化學(xué)應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)定量意識(shí)與能力的培養(yǎng)：一對(duì)實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)物不定量現(xiàn)象及其影響調(diào)查后的思考[J].化學(xué)教與學(xué)，2013（10）.

[2]王川.關(guān)于我國(guó)中學(xué)化學(xué)教學(xué)增加定量型實(shí)驗(yàn)的研究[D].成都：四川師范大學(xué)，2012.

[3]吳晗清，陳萍，董素靜.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生“定量”概念的建構(gòu)[J].化學(xué)教育，2013（7）.