高中化學必做實驗解讀及教學建議

【摘要】實驗課在高中化學教學中有非常重要的地位，教師可以通過實驗課引導學生驗證理論知識，探究化學規律，促進學生化學綜合素養的形成與發展。《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“高中化學新課標”）明確了學生必做的18個實驗，而人教版高中化學教材（2019年版，全文同）也據此對必做實驗的內容進行了合理的設計。文章首先分析高中化學新課標必做實驗的特點、內容與目標，再分析人教版高中化學教材中必做實驗的設計特點和內容特點，從而提出開展必做實驗教學的建議，以期提高高中化學實驗教學的質量。

【關鍵詞】高中化學;新課標;必做實驗;實驗教學

作者簡介：王勤坤（1989—），男，安徽省亳州市利辛縣第七中學。

高中化學新課標對高中化學實驗的實踐活動進行了更加明確的規定，要求學校和教師要認識到實驗課程的重要性，運用好化學實驗課程，培養學生的化學核心素養。化學實驗對于化學教學來說非常重要，教師通過實驗的開展可以使課本中枯燥的理論知識變得生動直觀，有效激發學生的學習興趣，讓學生通過觀察實驗現象和變化，深入理解化學理論知識，提升化學思維能力。因此，筆者從高中化學新課標必做實驗的內容出發，分析人教版高中化學教材中關于必做實驗的設計特點和內容特點，據此提出化學實驗的教學建議。

一、高中化學新課標中必做實驗分析

（一）學生必做實驗的特點

新課標指出實驗探究是一種重要的科學實踐活動，是化學學科核心素養的構成要素之一，明確了18個必做實驗。從“必做”兩個字可以看出這18個實驗的特點。一個是強制性，即不管是什么地區的高中學校，不管是什么基礎水平的高中生，都必須要完成這18個實驗，這就為教師的實驗教學劃定了范圍;第二個是基礎性，因為它們既然是必做實驗，那么它們應該是所有課程和實驗的基礎，能夠讓大部分學生都可以完成。

（二）學生必做實驗的內容與目標

筆者對高中生必做的18個實驗內容進行分析，有這些發現。從知識角度去分析，這18個實驗都涉及了高中化學課程的核心概念和原理;從能力角度去看，這18個實驗主要是訓練學生的實驗操作能力、化學想象能力、化學推理能力等;從實驗類型上去分析，這18個實驗基本上都屬于制備和配備化學物質類實驗。這18個實驗的目標是通過實驗加深學生對重點知識的理解，培養學生的化學實驗能力，從而提高學生的化學核心素養。

二、人教版高中化學教材中必做實驗分析

（一）必做實驗的設計特點

人教版高中化學教材在必做實驗的欄目設置和內容分布上有自己的特色。在欄目設置上，將18個必做實驗都安排在“探究”欄目中，并且在必做實驗前面進行了標注。這就有效解決了舊版教材中的實驗內容分布散亂和沒有標注的問題。在內容分布上看，第一，對必做實驗的題目和內容進行了細化，比如將“鐵及其化合物的性質”的實驗細化成“鐵鹽和亞鐵鹽的性質”以及“補鐵劑中鐵元素價態”的實驗。第二，對內容模塊順序進行了調整，比如將“化學能轉化為電能”的內容調整到了“影響化學反應速率的因素”的內容前面，使得化學知識能更好地服務于化學實驗，充分體現了內容的銜接性和整體性。

（二）必做實驗的內容特點

1.更加關注學生的化學思維和化學能力

化學思維是指了解物質的結構、組成、性質、變化的概念和定律以及物質間的相互聯系，并據此概括出化學規律的思維活動方式。而化學能力是指能通過自己所學習的化學知識來理解和解決所遇到的化學問題的能力。在化學教學過程中，教師常常會采用提問的方式引導學生通過思考去解決問題，從而使學生形成化學思維和化學能力。因此人教版高中化學教材在每個必做實驗的后面都安排了“思考與討論”的環節。

比如在“鹵族元素性質的相似性和遞變性”的實驗中，其“思考與討論”的環節要求學生通過學習元素周期表發現化學物質的變化規律。學生在思考問題的過程中，從化學元素在元素周期表中的位置分析其結構，再探究其性質，從而慢慢形成科學的化學思維。在“搭建球棍模型認識有機化合物分子結構的特點”的實驗中，其“思考與討論”的環節要求學生根據碳原子的成鍵特點，推測4個碳原子的烴有多少種結構。從而使學生形成化學物質的性質由其結構所決定的化學思維，為今后的學習奠定理論上的基礎。在“反應條件對化學平衡移動的影響”的實驗中，其“思考與討論”的環節要求學生發現溫度、空氣濃度等外界變化對于化學反應的影響是有規律的，通過實驗現象和理論結合推斷出化學平衡移動模型，從而使學生掌握運用化學知識的能力。

2.更關注探究性和開放性

在化學教學中，對開放性問題進行研究有利于培養學生的探索和創新精神。人教版高中化學教材中的必做化學實驗就體現了探究性和開放性。人教版高中化學教材必做實驗中的研究類實驗，要求學生首先進行性質的預判，再選擇相應的試劑進行驗證，最后進行分析和總結。其中，從預判性質到選擇試劑進行驗證的環節都未給出具體的操作流程，只是提供了多種實驗試劑和數據讓學生自由選擇，充分體現了實驗的探究性和開放性。而必做實驗中的原理探測類實驗，要求學生首先選擇研究的視角，再從研究視角出發開展實驗，最后進行分析總結。在實驗過程中，學生根據不同的認知水平可以選擇從不同的角度去思考問題，也充分體現了探究性和開放性。以“不同價態含硫物質的轉化”的實驗為例進行討論。這個實驗需要學生先了解硫元素常見的化合價有-2、0、+4、+6，然后再從中選取一個合適的價態物質。選擇好之后就開始進行相關的實驗，可進行二氧化硫轉變為亞硫酸的實驗或者直接使用亞硫酸鹽進行實驗探究，最后選擇相應的氧化劑和還原劑進行驗證，從而進行總結和分析。這樣開放性的實驗過程提升了實驗的探究性，使學生在進行實驗的過程中培養起一定的思維能力和創新能力。

3.更加關注方法引導和探究思路點撥

化學是一門基于原子和分子，研究物質的組成、結構、性質、轉化及其應用的基礎性課程。要學好化學，就要有一定的化學思路和方法。人教版高中化學教材中的必做實驗更加關注引導學生的方法和思路，因此設置了“方法引導”的欄目，要求學生能將理論性的知識轉化為實踐性的操作，使化學實驗過程能被理論所引導，將化學思維和能力通過實驗表現出來。比如，在“用化學沉淀去除粗鹽中的雜質離子”的實驗中，其“方法引導”環節引導學生從兩個不同的角度設計相關的實驗步驟和實驗方式。而在“鹽類水解的應用”的實驗中，其“方法引導”環節引導學生根據實驗的要求，用反向思維制備氫氧化鐵膠體，最終得到想要的化學物質。

三、必做實驗教學的建議和思考

綜上所述，人教版高中化學教材中必做實驗的設計體現了高中化學新課標關于必做實驗的要求。人教版高中化學教材凸顯了必做實驗在教材中的重要地位，重視實驗課程本身對于培養學生的化學思維和能力的作用，設計的實驗更具有開放性與探究性，同時注重引導學生開展實驗的方法和思路。高中化學教師在開展實驗教學的過程中要準確把握教材編寫者的編寫意圖和思路，以高中化學新課標為指引，合理統籌安排實驗課程，培養學生的化學實驗探究能力，提高化學實驗教學的質量。對此，筆者提出以下三點建議。

（一）充分挖掘“思考與討論”的教學價值，注重化學思維與能力的培養

高中化學實驗注重培養學生的化學思維和化學能力，而人教版高中化學教材必做實驗的“思考與討論”環節不僅重視學生的實驗過程，更加關注學生在實驗過程中所展現的化學思維和能力，因此教師要充分挖掘其中的教學價值。以“配制一定物質的量濃度溶液”的化學實驗教學為例。該實驗的“思考與討論”環節中設計了各種有難度的問題，要求教師明確可以使用的相關實驗器材，指導學生進行相關的具體操作，根據整個實驗的過程對自我的化學認知進行反思，從而培養學生嚴謹的化學思維。因此，在開展此實驗的教學過程中，化學教師要對“思考與討論”設計的思考題進行深入的研究，理解其中想要培養學生化學思維和化學能力的設計意圖。教師還要根據學生的實際情況適當改進實驗問題，在教學過程中引導學生把握實驗問題的重點，對問題進行思考和探究，培養學生的觀察能力、實踐能力、推斷能力、總結和反思能力等相關化學能力，促使學生形成相關的化學觀念，最終提升學生的化學核心素養。

（二）重視學生的主體地位，設計具有探究性和開放性的實驗環節

人教版高中化學教材中的必做實驗更具探究性和開放性，需要教師研究如何合理設計實驗環節，使學生在開放性的實驗過程中深入探究，有效培養自主探究的能力。教師要基于實驗的開放性和探究性，充分重視學生在實驗課程中的主體地位，讓學生自己發現問題和解決問題。但是教師也要注意一個問題，具有開放性和探究性的實驗對學生的知識水平和實驗能力提出了較高的要求，對學生來說，完成這樣的實驗具有一定的難度。為了保證學生能夠順利有效地完成實驗，在具體的實驗過程中教師要根據實驗的目的和學生的實際情況及時調整實驗環節。總之，教師不僅要重視學生的實驗過程以及對實驗結果進行分析和總結的過程，還要合理設計具有開放性和探究性的實驗環節，讓學生順利開展實驗，在自主探究中提升自己的實驗能力。

（三）結合“方法引導”，注重引導學生掌握正確的學習方法

教師要重視人教版高中化學教材在每個必做化學實驗后面增加的“方法引導”欄目，利用此欄目幫助學生使用正確的化學方法開展實驗。比如在“元素化合物”內容的必做實驗中，教師要利用其“方法引導”中關于化合價的學習思路，引導學生通過實驗來理解化合價，改變死記硬背化學價的方法。此外，教師還要充分利用教材中關于實驗裝置的設計思路、對溶液的分析思路以及對物質的鑒別思路等去引導學生，助力學生提升化學能力。當然，除了利用“方法引導”中的方法思路，教師也可以根據實際情況引導學生從不同的思路去搭建化學認知框架，發散學生的思維，使學生在嘗試不同的化學實驗方法的過程中更深入了解化學知識，從而學會自己從更多的角度探究化學實驗，充分發展實驗探究能力。

結語

對于高中化學課程來說，必做實驗是其非常重要的組成部分。而有的高中化學實驗教學比較形式化，沒有充分發揮出化學實驗在培養學生各種能力方面的作用。對此，教師要重視化學實驗教學，要按照高中化學新課標“精心設計實驗探究活動”的要求，充分研究高中化學教材中必做實驗的設計意圖，結合高中生的實際情況，設計合理的化學實驗教學過程。在開展實驗教學過程中，要重視引導學生通過操作去驗證在課堂上學習的理論知識。教師要通過化學實驗，培養學生的化學思維與化學能力，從而逐步提高學生解決陌生化學問題的能力。此外，學校也要支持化學實驗教學的開展，保障高中生進行化學實驗的權利，給必須完成的化學實驗課程安排合理的課時，嚴格按照化學實驗室常用標準，配備專業的實驗教師，并配備化學實驗課程所需要的實驗器材，從而確保化學實驗課程能夠順利開展。

【參考文獻】

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