新课程背景下三种特殊化学实验的教学

王良

（常州市北郊中学江苏常州213002）

新课程背景下三种特殊化学实验的教学

王良

（常州市北郊中学江苏常州213002）

化学教育工作者都知道：化学始于实验，归于实践，中学教学中亦是提倡“化学是一门以实验为基础的学科”，在科技发展和新思维不断碰撞的今天，实验教学依然在中学化学学习中扮演着无可取代的作用——既是打好“双基”的重要抓手，又是理论与实践相结合的最重要环节之一。但“教无定则，学无定法”，创新的实验教学理念也许更能抓住问题的本质，敢于尝试新的教学手段，走近课改精髓的人必定会在有限的课堂空间中提升教学的有效性。

一、情景实验

45分钟的时间对于任何人来说都是宝贵的，何况是对于求知欲极强的高中生。是什么能让学生自主而专注？兴趣是最激情的老师，生活是最亲近的载体。传统的实验来自于多年前科学实验室中忘我的科学家们充斥着化学品气味的瓶瓶罐罐中，我们教师应当将实验拉回现实，设计问题，改善生活，并让学生感到实验结果的卓有成效。

化学来源于生活的思想早已深入人心，既然与生活的联系相当紧密，很多化学实验必定能解决或涉及部分生活中的实际问题，真正能与我们的实际生活接轨。

在《化学反应原理》——原电池的设计原理的教学中，教材中给出了“原电池的工作原理”和“根据原理设计简单的原电池”两个教学重点，并在“活动与探究”栏目中提出了将Fe+Cu2+=Fe2++Cu设计为原电池的学生活动。实际教学情况中，由于学生在高一必修2《化学能转化为电能》的学习中已经对原电池基础理论有了一定的了解，本课学习任务在知识体系方面相对轻松，为了让本课减少形式性的理论知识回顾，将教材拉近生活，从生活中的实际情境出发建立课型，简要措施及流程如下：

1.自备各种水果及组成电池的基本材料，以水果电池的是否成功搭建提出问题：构成原电池的一般条件是什么？

2.再次组建铜锌——稀硫酸原电池基本模型，思考：原电池的基本工作原理是什么？并以此基本工作原理指导后续对不同电池原理的分析和实践应用。

3.以汽车的新能源开发尤其是电动汽车的开发与普及作为过渡，触发学生对高性能电池及较复杂电池的学习兴趣。

4.由理论再到实践，立足解决简单的电池设计，提出问题：动手完成将反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+设计为原电池并分析其工作原理(各类学校可根据学生实际情况改变电池设计难度)。让学生感受到电池设计成功的乐趣。

5.再次零距离接触生活：找到汽车中的铅蓄电池相关资料，从已知条件出发，独立完成对铅蓄电池工作原理的分析，即简单正负极电极反应的书写。(亦可用此引出后一节新课《化学电源》)

6.引入世博概念车“叶子”相关知识材料，引导学生课后开展以新型电池的了解与使用为题的综合实践活动，并给出拓展问题的范围。

情境性实验贯穿全课的生活场景仿佛如记叙文的叙事娓娓道来，课堂内容和生活的紧密接触让学生时时能感受到兴趣与认识的共鸣，致力于在一种新的教学模式：提出问题——分析原理——实践应用——解决问题的过程中开展自主学习，尝试性地让学生以手、脑并用，合作分工，理论指导实践等形式达到知识回顾、模型建立、理解运用，回归生活的作用。而教师则完全从传授者进入引导者的角色，用学识和思考构建一个属于学生的生活情境课堂，有时甚至可以发现有可能利用于生活生产中的学生们的“金点子”，学生的收获与乐趣完全不比教师少。

二、思维实验

在学生开展化学实验的时间段里我们可以看到他们专注的眼神和会心的笑容，这是每个化学教师值得自豪的事。但在一次实验之后我们是否可以反思一下：这次学生实验是否真的有必要呢？如果答案是否定的，那如何追求较高的教学效率，达到更好的教学效果呢？

苏教版化学必修二中《化学反应的限度》一节内容中有以下学生实验：

活动与探究：见必修二教材第30页：FeCl3溶液和KⅠ溶液反应程度的实验、铜与AgNO3溶液反应程度的实验。

仔细分析学生对两个实验的知识背景了解程度，预先对学情作思考。实验一：铜与硝酸银的反应学生在初中已经建立相关知识体系，对实验现象可以预测得较为准确。实验二：氯化铁溶液与碘化钾的反应，在高一学生学习过铁的相关性质及氧化还原反应的理论知识，因此，对本反应的结果同样具备预测能力。如果在此时直接以书本所提供药剂示意学生开始实验，那么本实验的收获仅仅是表面现象的获得与实验过程的简单感受。——既然实验内容相对预知性较好，本实验可否改为演示实验或干脆直接带过呢？

本实验的侧重点还需回归教学重点，回归能力要求。实验的重点是对可逆反应的充分认识，也是化学实验设计思维严密性的良好体现。既要避免验证性的实验形式，又要防止过于发散的无目的探究，故将本实验的重点放在学生对实验过程的自主设计——在思维中完成实验方案的独立设计。本实验设计要点如下：

1.让学生明确实验设计的目的，未动手，脑先行。即明确需要检验反应后的何种物质来证明此反应为可逆反应。

2.实验药品取用时如何保证结论的严密性？即对要使其充分反应的物质保持少量。

3.如何检验反应后所需证明的产物的存在，有无干扰现象？如何改进？

4.综合分析实验，按小组提出合理的实验设计方案，并明确分工完成实验报告。

对比直接动手实验和先设计实验方案后动手实验两种不同的课堂实践操作，后者可能所耗去的课堂时间更多，但却能在学生学习过程中改变被动接受式的学习，促使学生思考科学探究的本质，形成探索方案设计的一般流程，积累提高解决问题的实践能力，从而在科学新领域的开拓中形成属于自己的探索经验。由此，一个“空想”的思维实验也许比流程化、形式化的实验让学生得到的收获更丰富。

三、发散实验

化学实验教学来自于教材，源于化学严谨而系统的科学体系，但又作为一项具有开拓性和探究性的实践，常常能给我们带来很多意外的惊喜。在课堂设计中如果教师能把握或预设一部分可能出现的“意外状况”，不仅能大大提高学生的课堂学习兴趣，更是忠于科学事实，实现思维发散性训练的重要方法。当然，也要求教师在进行课堂内容设计时充分考虑学情，为可能出现的“发散”进行事前的准备。

苏教版化学必修一中《二氧化硫的性质和作用》一课中，根据课堂重点需完成对二氧化硫酸性氧化物和对二氧化硫还原性的化学性质教学，教师可以利用预设性较强的实验“发散”出后续教学知识点，因此可对本段教学处理如下：

1.从市场中用SO2处理过的食品(如很白的银耳，色泽光鲜的枸杞等)其酸味着手，在给出的相关药品中自选，证明SO2具有酸性氧化物的性质。从知识的完整性上出发，提供给学生药品：SO2(或SO2水溶液)，氧化钙粉末，水，氢氧化钡溶液，目标依次为证明其能与碱性氧化物、水、碱溶液发生反应。

2.初学此节时，学生对SO2能否与BaCl2的盐溶液发生反应概念模糊，而在空气中放置的易被氧化为进而形成硫酸钡沉淀。此部分知识点又是对硫元素参与氧化还原反应的后续知识学习，于是设计将氯化钡也加入上述实验药品，用可能形成的生成性问题引发学生的后续探究，达到用“发散实验”体会知识体系的作用。

3.为验证SO2的还原性，引导学生进行探究性实验的“二次发散”，可在实验药品中再加入氧化剂，验证推论的正确性，如加入双氧水等，在知识体系及课堂环节中都起到承上启下的作用。

4.发散实验的设计需精心考虑学生知识体系，课堂可能出现的探究方向，在学生有分析困难时给出适当的提示，灵活把握课堂内容起承转接，均需教师的精心设计。如本例中学生对SO2与BaCl2溶液发生反应后产生的沉淀可能会分析为BaSO3，但知识点中尚未有过涉及，教师应及时给出信息提示：与Ba2+反应产生沉淀且沉淀能溶于盐酸，并在药品中加入检验试剂稀盐酸。

发散实验的设计要求教师有全局性的考虑，一旦设计成形，教学过程流畅而极具弹性，学生学习也更易形成知识体系，其在课堂中的主体地位便巩固确立，教师的临场应变及引导能力也将大幅提升，甚至将发散性的思维延续到课堂外、生活中……

实验是增进学生化学认识的感性工具，但对于教师来说，课堂实验的设计则是化学教学的灵魂，当我们手握这样的有力工具，思索如何把它放到最有价值的地方是我们最应该精心准备的。

1008-0546（2011）02-0069-02

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.02.033