失之東隅、收之桑榆

曹龍愛

摘 要：在實際實驗教學(xué)過程中，由于分析問題不全面或偶然的操作錯誤等原因（也可以特意的制造），會發(fā)生理論欲設(shè)與實驗結(jié)果不符的意外情況，意外的實驗結(jié)果更能激起學(xué)生的探究興趣，巧用實驗“意外”，有助于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：化學(xué);“意外”實驗;核心素養(yǎng)

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗在化學(xué)教學(xué)中占有舉足輕重的地位。在最新版的高中化學(xué)教材中實驗的地位又有進(jìn)一步的提升，更加強調(diào)對學(xué)生觀察能力、實驗?zāi)芰Α⒖茖W(xué)探究能力等方面的培養(yǎng)。在日常教學(xué)中，教師千方百計地創(chuàng)設(shè)實驗教學(xué)情境，不僅能幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識和技能，更重要的是有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，使學(xué)生通過教材學(xué)習(xí)掌握科學(xué)知識、啟迪科學(xué)思維、訓(xùn)練科學(xué)方法、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度并最終形成正確的價值觀。在實際實驗教學(xué)過程中，由于分析問題不全面或偶然的操作錯誤等原因（也可以特意的制造），會發(fā)生理論預(yù)設(shè)與實驗結(jié)果不符的意外情況，意外的實驗結(jié)果更能激起學(xué)生的探究興趣，巧用實驗“意外”，有助于培養(yǎng)學(xué)生各方面素養(yǎng)。

一、化學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

（一）促進(jìn)學(xué)生對核心素養(yǎng)的認(rèn)識

高中教學(xué)過程中，教師要堅持以人為本的理念，充分發(fā)揮學(xué)生的課堂主體地位，促使學(xué)生可以在新時期發(fā)展的背景下，促使學(xué)生通過化學(xué)學(xué)習(xí)，激發(fā)其化學(xué)學(xué)習(xí)的意識，促使學(xué)生的化學(xué)的思想認(rèn)知和思維拓展。在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，教師利用化學(xué)“意外”實驗讓學(xué)生的化學(xué)自信心和化學(xué)好奇心得到充分培養(yǎng)，促使學(xué)生可以樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀，進(jìn)而提高學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

（二）高中化學(xué)核心素養(yǎng)的理解

在高中化學(xué)教學(xué)過程中，教師要堅持發(fā)展和培養(yǎng)高中生客觀思維，促使高中生可以根據(jù)實驗找到問題的答案，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，促使高中生可以站在化學(xué)的角度看待問題，進(jìn)而形成科學(xué)、有效的思維判斷。在化學(xué)知識學(xué)習(xí)過程中，利用實驗過程、實驗結(jié)果，來鍛煉高中生的思維意識，促使高中生的解決問題的能力得到全面提升，進(jìn)而提高高中生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

二、利用“意外”實驗，滲透化學(xué)核心素養(yǎng)的策略

（一）巧用意外現(xiàn)象，提高學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)

通常來說，我們的實驗教學(xué)一般都會有課前預(yù)做，看看實驗是否能達(dá)到要求，盡管在課前都進(jìn)行了較為充分的預(yù)設(shè)，但在真實的課堂操作過程中，由于教師對實驗規(guī)范的疏忽或有意為之，會在課堂實驗過程中出現(xiàn)意外的實驗現(xiàn)象。如果對意外的實驗現(xiàn)象，不加任何處理，或直接回避，只讓學(xué)生記住正確的實驗結(jié)論，就失去了實驗教學(xué)的意義，同時會降低學(xué)生實驗的興趣，無法達(dá)到實驗教學(xué)效果。反之，如果巧用此“意外”現(xiàn)象，進(jìn)行科學(xué)的處理，正確引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析，往往失之東隅、收之桑榆，提升學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)。

我在原人教版高中化學(xué)《選修4》第二章、第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的教學(xué)過程中，演示高錳酸鉀酸性溶液與草酸反應(yīng)時MnSO4的催化影響（第23頁），我請了兩位同學(xué)上臺來演示，由于實驗員配置的高錳酸鉀溶液濃度太高，課前的預(yù)做實驗不理想，所以在課堂上我先加少許高錳酸鉀溶液并滴加硫酸于試管中，加水稀釋后分成兩份，一份遞給一位同學(xué)要他去滴加相應(yīng)的草酸溶液，把另一份遞給第二位同學(xué)。由于第一位同學(xué)滴加草酸溶液的速率較慢，另一位同學(xué)感到?jīng)]事做，他就向他的那份溶液中先加了一粒黃豆大的MnSO4固體，結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)溶液中迅速出現(xiàn)灰黑色物質(zhì)，學(xué)生自己也大吃一驚、不知所措，在這“意外”現(xiàn)象發(fā)生后，我接過學(xué)生手中試管，問所有學(xué)生：這是怎么回事？學(xué)生一臉茫然，因為這與我們前面做的實驗現(xiàn)象不同（高錳酸鉀酸性溶液與草酸溶液的反應(yīng)，在同節(jié)內(nèi)容濃度對反應(yīng)速率的影響中已經(jīng)做過（第20頁））。這時我引導(dǎo)學(xué)生看教材科學(xué)探究部分的實驗步驟，正確的操作是要先混合高錳酸鉀溶液和草酸溶液再加MnSO4固體的。現(xiàn)在是草酸未加就出現(xiàn)了此現(xiàn)象，說明前面物質(zhì)間發(fā)生了反應(yīng)，引導(dǎo)學(xué)生從高錳酸鉀、硫酸、MnSO4這些物質(zhì)元素分析、價態(tài)分析，一致得出黑色物質(zhì)是MnO2，它的產(chǎn)生應(yīng)該是高錳酸鉀與MnSO4的歸中反應(yīng)導(dǎo)致，順帶要學(xué)生寫了離子方程式2MnO4-+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+。最后我利用此“意外”現(xiàn)象，告知學(xué)生此反應(yīng)關(guān)系在2013年新課標(biāo)全國理綜II卷27題中就考了（原題為流程題，第一問就是高錳酸鉀除去Fe2+和Mn2+并寫出兩個離子方程式），我雖然為這個意外現(xiàn)象耽擱了一部分時間，但是在化學(xué)核心素養(yǎng)之證據(jù)推理得以強化，在氧化還原反應(yīng)知識的變化觀念以及科學(xué)探究等方面，學(xué)生是收獲了的，整個過程中學(xué)生整體表現(xiàn)情緒高漲、興奮、積極思考。另外有次高三的課堂上關(guān)于加碘食鹽含KIO3的檢驗，原理是IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O，由于實驗比較簡單，只需要加碘食鹽、淀粉溶液、KI溶液、鹽酸加上試管即可，為了活躍高三的枯燥課堂，我自己在實驗室準(zhǔn)備了儀器和藥品，在課堂上我將KI溶液、鹽酸和淀粉溶液依次加入試管，為了更真實我?guī)У募拥恹}是從超市買回的，等我拆開處理準(zhǔn)備再加鹽的時候，學(xué)生說溶液已經(jīng)變藍(lán)了，我利用該“意外”現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生分析，最終落實到我們選修4教材（第21頁）上的一個方程式4H++4I-+O2=2I2+2H2O，落實了微觀探析的核心素養(yǎng)。類似的實驗“意外”現(xiàn)象其實還很多，只有我們加以巧妙的利用我們都能很好的培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

（二）巧用意外結(jié)論，提高學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)

由于學(xué)生具有豐富的聯(lián)想能力、天馬行空，在實際實驗教學(xué)過程中，有時會聯(lián)想到教師并未預(yù)設(shè)的知識或?qū)嶒灒绻乇軐W(xué)生的問題，可能會打消學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。這時我們完全可以根據(jù)學(xué)生的聯(lián)想，力所能及的完成相關(guān)的探究或創(chuàng)新，既可以通過學(xué)生熱情又能提升學(xué)生能力，可能有些實驗不能達(dá)到預(yù)期效果，但對學(xué)生的影響依然深遠(yuǎn)。

在原人教版新課程高中化學(xué)《必修2》第二章第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與熱量的教學(xué)過程中，為了感受化學(xué)反應(yīng)從外界吸收能量，教材預(yù)設(shè)了NH4Cl 和Ba（OH）2·8H2O的反應(yīng)，我們年級統(tǒng)一將此實驗定為學(xué)生實驗。在學(xué)生實驗中學(xué)生按照實驗步驟有條不紊地進(jìn)行，實驗現(xiàn)象也非常明顯。同學(xué)們通過實驗操作明顯聞到有刺激性氣味產(chǎn)生，也感到燒杯壁溫度降低了，燒杯下的小玻璃片大部分能粘在燒杯上了。我不經(jīng)意地問了一句：通過這個實驗可以得出什么結(jié)論？大多數(shù)同學(xué)說的是NH4Cl和Ba（OH）2·8H2O反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng)，但有少數(shù)同學(xué)卻說銨鹽和堿的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。我第一感覺是這屆學(xué)生還挺厲害的，能把結(jié)論提升一定高度。突然靈光一閃，我記起曾讀過的一篇論文，有人做過相關(guān)的研究，銨鹽和堿的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)。猶豫了一會之后，我還是跟所有同學(xué)講少數(shù)同學(xué)的這種歸納總結(jié)方式是可取的，結(jié)論是否正確呢？我們可以就地取材試試。我談了一下自己的一點看法：教材實驗用的是固體、用的是Ba（OH）2·8H2O而非最熟悉的NaOH。然后學(xué)生相互討論怎樣去探究，最后我們選擇了將NH4Cl固體溶于水得到溶液在去完成兩種容易操作的方案：①NH4Cl溶液和Ba（OH）2溶液;②NH4Cl溶液和NaOH溶液。學(xué)生自己再動手實驗，結(jié)果所有同學(xué)都體會了氯化銨溶于水的過程有明顯的吸熱，而其中大多數(shù)同學(xué)發(fā)現(xiàn)兩次實驗的溫度都略微有所升高，只有少部分不符合，最后討論一致發(fā)現(xiàn)是還沒有等NH4Cl溶液恢復(fù)室溫就做的實驗。整個過程比預(yù)設(shè)的實驗多花了一刻鐘的時間，最終結(jié)果也沒有完全清楚，但是在這過程中學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度得以提升，通過這次實驗探究，同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣明顯高漲，事實證明只要合理巧妙的運用意外結(jié)論，有助于提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。

（三）注重實驗創(chuàng)新，提高學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)

在化學(xué)教學(xué)過程中，傳統(tǒng)的教學(xué)思維會認(rèn)為：實驗創(chuàng)新是化學(xué)教師需要面臨的問題，而忽略了學(xué)生在實驗創(chuàng)新中的作用和意義。在高中化學(xué)實驗中，高中生通過自身的發(fā)展與創(chuàng)新，既可以鍛煉思維意識、行為能力等等，促使高中生的思想得到開拓、理念得到創(chuàng)新，進(jìn)而提高學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

例如：在學(xué)習(xí)二氧化硫?qū)嶒灂r，教師根據(jù)傳統(tǒng)的化學(xué)實驗過程進(jìn)行演示。首先，教師將是實驗室制備的氣體進(jìn)行處理，將實驗驗證和尾氣處理一起進(jìn)行，教師連接了多個試管。在實驗過程中，可能會出現(xiàn)氣體泄漏的問題、氣體不充足的問題，以及實驗過程中，儀器的組組裝步驟煩瑣等問題。當(dāng)化學(xué)實驗結(jié)束后，教師將這些問題提出來，與學(xué)生一起分享，說明自己需要學(xué)生們集思廣益，進(jìn)而節(jié)約實驗時間、節(jié)約實驗藥品、落實綠色環(huán)保理念、促使實驗完成性。針對教師提出的問題，高中生的解決和探究興趣十分高漲，非常積極踴躍的提出自己的方法、方案。比如：在實驗時，將密封塞擰緊、固定，防止漏氣現(xiàn)象發(fā)生，而且解決了氣體不充足的問題;在投放實驗藥品時，教師要注重藥品歸類、用量多少等問題，進(jìn)而節(jié)約實驗時間，落實綠色化學(xué)理念。教師通過巧設(shè)問題，一方面促進(jìn)學(xué)生的可以積極主動參與探究，另一方面保證教學(xué)的完整性，落實以人為本的教學(xué)理念。

結(jié)語

教師要在實驗教學(xué)中挖掘教材中蘊含的創(chuàng)新因素，能力要求，緊扣實驗內(nèi)容，以啟發(fā)學(xué)生對實驗原理、操作技能、數(shù)據(jù)處理和實驗方法的思考，借以提高學(xué)生解決問題能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。同時在教學(xué)過程中，如果出現(xiàn)了預(yù)設(shè)外的實驗問題，不需回避，合理巧妙的利用可能收到意外的驚喜，往往這些地方更能提高學(xué)生核心素養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生興趣。

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