新课程下高中有机化学实验之教学反思

汪 涛

（苏州市工业园区第三中学 江苏 苏州 215021）

一、引言

目前课程改革的现状，似乎进入了一个相持阶段，新教育理念与应试教育现实不断地冲撞交织，作为教师的我们在夹缝中求生存，既要体现教育课程的新理念，又不能使学生失之于分数之上。我想就实际教学中的实际问题做一些探讨，分析新课程教材中与以往教材的异同，关注教学过程中的细节，然后在教学中作出调整，以适应现阶段的教学要求。

对于教材的认识可谓仁者见仁，我想先从实验入手，从实验来看新教材的思路和特点，看新课程在学习内容以及方式上到底有什么样的转变，希望能从对我们的教学方法、思想的反思中获得启示。

二、分析

普通高中课程标准实验教科书化学 （江苏教育出版社，2008年5月）（以下简称 “苏教版”）打破了以往的学科中心系统，将有机知识分散于化学必修2以及化学选修《有机化学基础》中，遵循循序渐进的原则，将学生带入奇妙的有机化学世界。下面笔者从实验数量与形式、实验目的与要求、实验内容与仪器方面进行简单的分析。

1．实验数量和形式

“苏教版”中，由于模块课程设置，在《化学2》中涉及有机化学实验的内容出现在“专题三 有机化合物的获得与应用”，其他实验绝大部分在《有机化学基础》中。《化学2》中的有机化学实验包括：10个“观察与思考”实验，9个“活动与探究”实验。《有机化学基础》中有机化学实验包括：10个“观察与思考”实验，26个“活动与探究”实验。一般情况下“观察与思考”实验通常由教师演示，“活动与探究”实验通常设计为学生分组实验。

从高中阶段有机化学实验数量上分析，新课程“苏教版”设计的化学实验数量比之前的化学课程设置要多得多（比人民教育出版社2003年6月出版的全日制普通高级中学教科书 《化学 （第二册）》中有关有机化学部分的实验要多20个），而且“探究与活动”的数量大大超过了“观察与思考”。这说明新课程更关注学习过程中学生的参与，要求较高的实验操作能力和实验方案设计能力，更要求学生有分工合作的意识，才能在有限的学习时间中完成既定的数目众多的实验任务。

2．实验目的与功能

以前教材的实验步骤、现象叙述非常详细，能够减少学生笔记的负担，便于学生复习整理，更适合学生的自学，还能依据教材的叙述对教师实验以及实验结果进行评价。正因为实验现象及实验结论的翔实，且不少实验还是在给出物质的性质甚至有关方程式之后再做，使得在教学中如果学生进行预习的话，就会出现教师实验还没有做，学生已经知道最后的现象，失去了观察实验的兴趣。此外当演示实验与教材叙述现象有差异时，学生也会产生疑问，他们可能认为是教师实验当中出了差错，而不一定能意识到实验中由于各种因素的影响而可能产生各种意想不到的现象。所以以往教材安排的实验目的验证性较强，探究的含义较少，其目的就是要验证物质的性质或者进行比较，以此巩固学生对学科知识内容的理解。

“苏教版”与之前的教材有很大的不同，教材中较少出现描述实验现象的内容，更多的是需要学生将实验现象填入教材中的表格。在这点上，如果教师事先没有做实验的话，自己也不清楚实验的现象到底是什么（或者说：实验现象应该是什么）。

我个人认为，“苏教版 “这样的安排看似简化了实验现象的描述，但是要求更高，更能体现新课程对学生的要求：

①让学生一定要通过实验获得实际反应的现象。

②加强学生对化学实验现象的描述能力。

③科学实验的不确定性导致现象有可能不相同，不限定实验现象必然怎样，可避免产生冲突，即使出现意外，还有可能引导学生深入探讨。

④在活动与探究之后，经常出现要学生对比归纳、探究设计的内容，教材给出结论较少，发散性强。

“苏教版”中的教材内容安排往往是实验在先，然后引导学生整理反应现象并得出结论，给出物质性质知识等。这样的安排旨在突出学生的学习主体性，重视科学探究的一般过程，着力培养学生“实践出真知”的科学素养。

3．实验内容与仪器

在实验内容与仪器的选择上，“苏教版”的编者显然经过了深思熟虑，权衡利弊，对实验的选择、实验分布和安排都作出了最优化的设计，对实验的处理上也都非常注重化学实验的科学性，注重实验细节。

与之前的教材相比，“苏教版”在有机教学中的过程中去掉了一部分实验 （主要集中在有机物实验室制法），但增加了更多实验，如苯的溴化、硝化实验，乙醇与氢卤酸、酚醛树脂的制备等等。

图1

图2

“苏教版”还在一些实验上的操作和装置上进行了非常大的改动，如溴乙烷的水解和消去反应。“苏教版”在实验仪器的选择上不拘泥于在中学实验中的常见仪器，出现了一些中学阶段不常使用的仪器（如三颈烧瓶）和特殊药品（如茚三酮、五氧化二磷等），这可能是考虑到社会的发展、学校实验设备的完善，可以实现较为复杂的实验装置。如在硝化实验中，实验仪器中出现了水浴装置还包括了温度计，空气冷凝器等。在苯的溴化实验中，更是出现了三颈烧瓶和水冷凝器，组成一个非常庞大的实验装置。又如在溴乙烷与氢氧化钾反应的装置中，“苏教版”的改动主要表现在反应物的量以及对生成物的鉴定方法上，变常温反应为通过加热加快反应进行，并且由于反应物量的增加又采用封闭式的实验装置，避免在反应中一些有毒物质挥发进入空气中。

这种大胆的尝试与更新，不仅给化学实验带来了新的活力，还能激发学生的兴趣，在思考和探索更有效、更安全、更易获得的实验装置的过程中不断的潜移默化，激发学生的创新思维。

三、反思

通过对比，我认为“苏教版”在实验设置上一方面继承了之前教材注意实验细节，注重科学性的优良传统，而且具有突出生产应用，注重联系生活，在实验装置的设置和使用中关心学生身体健康，注重人文关怀等鲜明的特点。

1．注意实验细节，注重科学性

化学是实验科学，实验的科学性在教学中显得尤为重要。“苏教版”在实验设计上非常注重科学性与细节。不论是“观察与思考”还是“活动与探究”在实验条件和操作步骤过程都叙述得非常详细，如“苯的硝化实验”，特别强调了温度的控制：在反应物的混合过程中，浓硫酸与浓硝酸混合时温度要冷却至50℃以下，加苯时混合物温度不超过60℃，在反应时温度需要控制在50～60℃，利用水浴和温度计控制。在这样严谨详细的安排下，能让实验者顺利地进行实验，尽量减少实验失败的可能性。

“苏教版”教材版本更新比较快，编者能根据教师在教学后的反馈，将一些不合理或者实验现象不理想及时作出更正与修改。如溴乙烷的水解、消去反应，在“苏教版”2004年的12月第1版中，溴乙烷的水解与消去反应的装置如图1所示，2008年5月第2版反应装置如图2所示。

“苏教版”的这种处理是增加反应物的量从而能让学生观察到更明显的现象，能够看到较为清晰的对比，在消去反应中还收集乙烯气体，并通过提问复习巩固乙烯的性质。但是实际实验中很难收集到足量的乙烯，也难进行鉴定操作，所以在第2版中改成将生成的气体通入高锰酸钾溶液。由于乙烯与高锰酸钾的反应比较容易，现象明显，实验对比的效果就比较好。

苯酚性质实验上的改进，“苏教版”两个版本也非常明显。在“苏教版”2004年的12月第1版中，将金属钠分别与乙醇和苯酚反应，试图通过对比说明不同基团对官能团性质的影响，仅从结构上分析，应该是酸性较强的苯酚与钠的反应更快，但是实际上反而是乙醇与钠的反应剧烈。如果教师想要深入探讨细究的话就会出现矛盾。因此2008新版教材舍去了这个对比实验，而以和氢氧化钠溶液反应并测定pH变化代替。有人认为，反应剧烈的程度不仅与物质性质相关，也受动力学因素的限制，与反应物密度、粘度等一系列的因素相关，因此要中学生理解或探究就显得没有必要。这样的改进无疑是有利于学生学习和接受的，也避免教师硬套现象与性质关系出现科学性的问题。

2．突出生产应用，注重联系生活

从教材整个体系的特点来看，苏教版《有机化学基础》“将有机化学课程的功能定位于学科性与社会性的统一，即既让学生对有机化学知识系统有初步了解，又十分注重将有机化学知识与社会应用相联系。”

“苏教版”在教材编写上往往围绕着实际生产的需要，讨论物质的获得、组成与性质等，在《化学必修1》中就表现得非常明显。在有机实验部分，从有机物的生产与应用出发，研究有机物性质和用途的特点更为突出。如乙烯、乙炔的实验室制法在之前的教材中是一个非常重要的内容，但是在“苏教版”中这两个实验都没有出现（乙烯的获得在乙醇的消去反应中有涉及，但没有明确其为乙烯的实验室制法），而且乙炔的性质在“苏教版”中甚至就没有出现。这一方面可能是“苏教版”的编者试图改变学科中心的教材体系，弱化了乙炔性质的学习，另一方面“苏教版”却较为详细地介绍石化工业以分馏、裂化、裂解的方式获得乙烯和乙炔的方法，其重视实际生产的意图不言而喻。

又如，苯酚与三氯化铁溶液的反应，在之前的教材中寥寥数语，而“苏教版”不惜较大的篇幅来讨论、探究和学习这一苯酚的检验的方法以及相关内容：先让学生对苯酚在化工生产中的应用进行调查研究，继而介绍苯酚对水体的污染危害，然后以“活动与探究”的形式来引导学生了解苯酚与三氯化铁溶液反应的现象，详细讨论该反应在含酚废水处理中的应用，最后又在拓展视野中介绍含酚废水处理的知识。

所以我觉得“苏教版”有机化学的体系更加注重化学知识的实用性，体现了 “遵循社会发展原则，尽可能让学生学习真实社会情景下的化学知识。”的思想。而且教材的这一思路不仅体现在实验设置上，在其他教材栏目中也体现得淋漓尽致。如“拓展视野”栏目，出现了更多的与生活生产实际紧密联系的内容，如《有机化学基础》专题三第一单元“脂肪烃”中的“拓展视野”的“氯乙烯的生产工艺”等等。

3．关心学生身体健康，注重人文关怀

“苏教版”在实验栏目的设置上非常人性化，“探究与活动”中的实验步骤一般较“观察与思考”中的实验步骤细化，实验操作通常较为简单，通常这些实验中所需药品也容易获得且危险性小，便于对实验操作并不熟练的学生顺利进行实验。“观察与思考”一般是教师准备和操作的，实验装置就不求简化而追求现象明显，更特别注重实验中有害物质的处理。如在苯的溴化实验中，采用了三颈烧瓶和水冷凝器，还有两个分液漏斗，整套装置装配好后非常庞大。这套装置一方面是为了能让学生清楚观察到苯与溴在常温时在催化剂的催化下发生反应的现象，另外通过分液漏斗加入氢氧化钠溶液能消除溴的红棕色，看到溴苯的本来面目。另一方面我认为封闭的整套装置其实是为了保护学生的身体健康，因为溴化氢和溴蒸气特别是溴蒸气毒性很大，这套装置能有效地隔离与吸收溴蒸气和溴化氢，我想这也是编者设计该装置的目的之一吧。

关心学生身体健康，突出绿色化学，对环境友好化学的理念在各个实验中到处可见。如乙醇的消去反应，在2004年12月第1版中使用用石棉绒作催化剂而不是浓硫酸（如图3），这样可以避免产生二氧化硫的副反应发生，反应后也不需要再处理浓硫酸。在2008年5月第2版中更是将石棉绒替换成五氧化二磷（如图4），减少了石棉对环境的污染。对于传统的实验室乙烯制法只是实验之后介绍 “实验室中也常采用乙醇和浓硫酸共热发生脱水反应来获得乙烯或乙醚”。新教材的这些细节处处渗透着绿色化学的思想，散发着浓郁的人文主义的关怀之情。

图3

图4

四、启示

通过以上的分析，我们不难看出“苏教版”在实验安排上的良苦用心。它是希望通过学生参与实验活动，再现科学探究的过程，让学生通过观察实验现象，记录并分析，最后自己得出结论，从而建构自己熟悉的学科体系。它重视培养学生科学的思想方法，“以知识为载体，引导学生在获取知识的过程中掌握科学方法。”在实验设置中更侧重引导学生对实验目的、过程及结果的讨论，着力培养学生自主获取知识和技能，体验和了解科学探究过程和方法，形成和提高创新意识。

因此，我认为教学中应该充分渗透新课程的理念，在实验探究中更应该重视探究的过程与方法，不仅仅关注知识的传授。探究实验在实施的过程中我个人认为不宜局限在探究的“因果”之上，而是注重科学思维、科学方法的养成上。因为很多化学原理也是不完善的，也仅仅是对目前的认识的一种解释，还不是终极真理。与其“究其竟”，不如学会如何“究其竟”。

在培养学生科学素养、获得化学知识的同时，我们也要关注学生身心健康发展。化学的最终目的是为了提高人类的生活质量，指导人类与自然和谐相处。在化学实验中，教师就应注重化学物质给学生、环境带来的不利影响。设计实验不宜只从药品和实验条件考虑，还需考虑反应物及生成物对学生的危害，要重视实验废液、废渣的处理，做人性化的化学实验，做环境友好的化学实验。

虽然 “苏教版”新教材充分体现了新课程理念，新实验器材与药品的使用也开拓了学生的视野，但同时也给我们带来一些困难。重视学生的探究活动和实际操作，就需要较多的时间，而目前实际教学课时的安排上化学必修与选修都不是很充裕。如果“活动与探究”完全设计为学生分组实验，数量太多，实验室安排非常困难。实验需要的各种仪器和药品种类繁多，有很多不是常用仪器和药品，学校不易采购。如五氧化二磷由于其强烈的吸湿性，一方面不容易买到，一方面实验室保存也是一个问题。

针对这些实际教学中的困难，我想解决办法可以是：

①要在有限的课时完成众多实验教学任务，可以适当减少在实验室的分组实验，将部分探究活动改成课外化学学习活动。

②采用微型标准接口（磨口）的实验装置，可以大大减少学生搭配仪器时间，而且能保证装置的气密性，还能发散学生思维，组装各种有趣的实验装置，提高学习和实验的兴趣。

③用生活常见器物代替实验用品及仪器。以针筒为例，针筒在有机实验中的应用非常广泛。譬如在乙烯等气体实验中较大容积的针筒可以替代贮气瓶，利用针头可以方便进行有关性质的实验，所需量较少而现象明显。针筒还可以部分替代分液漏斗的功能作为滴液仪器等等。

五、结语

个人认为中学化学的教学应该教 “实用的化学”，毕竟绝大多数的学生以后并不从事化学专业，但是每个学生都需要能正确的认识科学、技术与社会的相互关系，树立科学价值观，建立社会可持续发展的思想。化学实验之目的更应该是能“学以致用”，当然这里的“学以致用”并非仅仅是指应用实验中的原理，而是能够在实验中培养和提升科学思维、科学方法、科学素养，能够在学生今后的生活、学习中得以发扬和应用。

［1］ 张天若，朱建宝．《有机化学基础》内容分析与使用建议［R］．

［2］ “苏教版”高中化学教材编写组．《化学2》教材分析与使用建议［Z］．