人教版高中化学必修教材中实验与科学探究栏目的实施与思考

李从林

（淮南市第二中学，安徽淮南 232038）

人教版高中化学必修教材中实验与科学探究栏目的实施与思考

李从林

（淮南市第二中学，安徽淮南 232038）

实验和科学探究担负着必修教材中化学实验教学和提升学生实验能力的重任，对这两个栏目的设置，从教学目标入手，分析实验在认知领域、技能领域、情感态度领域的作用，熟悉科学探究的功能，对实验和科学探究的使用提出一些可行的建议。

实验；科学探究；必修教材

人教版《普通高中课程标准实验教科书——化学（必修）》教材按照全面落实高中化学课程标准要求，在设计上体现了“以学生的发展为本，促进学生学习方式的转变，保证基础性，突出时代性，体现选择性，有利于学生科学探究活动的开展，反映科学、技术、社会的相互关系，结合高中学生的认知特点，重视学生的生活经验，注重学生的亲历性”的思路。教材改进和设置了许多不同以往教材的新栏目，这些栏目的设置无疑为落实新课标要求提供了保障。本文就教材中的实验和科学探究栏目设置的功能，具体实施的方法等方面谈一下自己的想法和体会。

一、实验和科学探究栏目的设置

“实验”栏目和传统教材相比，新教材把以往教材上的大量验证性实验改为探究性实验，学生设计实验等；新增了部分实验，删去了一些不太合理的实验；教材中不再区分学生实验和演示实验，其目的是让教师根据具体的条件尽可能多地开设学生实验，使学生在实验中学习化学。

“科学探究”栏目提供探究课题、创设学习情境，呈现探究过程，体现知识获得的过程和方法，教材中设计了多种不同类型的科学探究活动，蕴涵了多种科学探究方法，有利于提高学生的综合素养。以上两个栏目贯穿整个教学过程之中，相互补充，各尽其责，共同担负着必修教材中化学实验教学和提升学生实验能力的重任。这两个栏目在两册必修教材中出现的次数统计如表1所示。

二、实验和科学探究栏目的教学目标分析

化学实验的教学目标中知识与技能教学目标又可分为认知领域（知道、理解、掌握、评价）和技能领域（模仿、操作、迁移），过程与方法教学目标可分为三个层次，即经历、感知、探究；情感态度价值观教学目标也可以从体验、反应、领悟三个层次上去衡量。根据课程标准的要求，结合教材中化学实验和科学探究的具体内容将必修1、必修2中的实验教学目标分析如表2、表3。

三、实验和科学探究栏目的实施与建议

（一）探究实验的功能和作用、确定演示实验和学生实验

虽然新教材中不再区分演示实验和学生实验，但教材中的实验和科学探究对于启发学生思维，培养学生实验技能，深化课本知识点，提升化学素养有着重要作用，因此，我们必须认真分析实验和科学探究的功能和作用，对于能够训练学生基本操作技能，提高学生科学探究能力的实验一般作为学生实验处理，对于揭示反应规律，得出性质结论，阐述化学反应原理的内容一般作为演示实验处理。结合教学实际，现将必修1、必修2中的实验和科学探究实施方法进行粗略的划分，如表4、表5所示。

必修1、必修2中的科学探究按照其内容可以划分为四类：1、数据与文字的整理归纳；2、实验现象的探究与思考；3、实验方案的设计与评价；4、物质性质的实验探究。其中除第1类不涉及化学实验外，其余三类均涉及化学实验，教师再依据教学的实际要求，设计学生实验或演示实验，具体建议如表6：

在上述科学探究中，有的实验时间短，学生易于操作，教师可以在课堂上指导学生进行探究，如NO2尽可能多地被水吸收的方案设计，碳酸钠、碳酸氢钠的性质探究，原电池装置的实验设计等，有些实验探究需要学生在课堂设计好方案，在课堂上进行探究，如铁与水蒸气反应的方案设计、比较碳酸和醋酸酸性强弱的实验等。这样处理的原因是课堂教学的时间毕竟有限，学生难以展开充分的讨论，把一部分实验探究放在课外进行可能会收到更好的实效。当然，在实际教学中，教师还需要认真分析学生的认知水平，结合教学实际以及学校的实验条件进行灵活处理。

（二）建议补充的实验

根据教学的需要，为了更有效地说明问题，可以适当补充一些实验，具体建议如下：

1、建议补充Na2O2与CO2的反应。这个实验操作方法较多，可以充分开动学生脑筋，同时又为学习Na2O2的用途——可作为呼吸面具的供氧剂提供了直观而形象的依据。

2、建议补充一组Fe2+和Fe3+相互转化的实验。通过选择常见的氧化剂和还原剂实现Fe2+和Fe3+的相互转化，既能深化本节课的重点知识，又进一步巩固了氧化还原反应的内容。

3、建议补充浓氨水与浓盐酸的反应（用玻璃棒蘸取溶液靠近，或两集气瓶口对口使气体混合）。

4、建议补充氨的实验室制法。氨气的制取和收集是中学化学中典型而常见的气体制取实验，学生应该熟悉、了解，同时在课本上又有制取的图示，所以补充这个实验是必要的。

5、建议补充浓H2SO4使蔗糖脱水炭化的实验。教师可给出蔗糖的分子式，再进行实验演示，能进一步增强学生对浓H2SO4脱水性的理解。

6、建议补充一组固体和溶液浓度对化学反应速率的影响的实验。通过补充这一组实验，使学生对浓度、温度、催化剂、固体表面积对化学反应速率的影响有一系统的了解。

（三）建议改进的实验

课本上的有些实验，在进行演示时，学生不易观察现象或实验现象不明显，建议进行适当改进。

1、建议改进金属钠在坩埚中加热的实验。由于钠在坩埚中加热实验演示时，学生难以观察钠的燃烧过程，而生成的淡黄色Na2O2只有从坩埚上方才能看到，建议将该实验作如下改进：将一小块金属钠擦干表面煤油后，放在一破底的试管中，用酒精灯对着金属钠加热，这样既能观察到钠燃烧的全过程，又能清楚地看到反应后生成的淡黄色的Na2O2。

2、建议改进H2O2分解的实验现象的观察方法。课本上对于H2O2在不同温度下和不同催化剂下分解速率不同的实验，是通过观察试管中的气泡产生的快慢来说明反应速率的不同，并用带火星的木条对气体进行检验，如果作为演示实验，学生很难清楚地看到讲台上试管中气泡产生的快慢，因此，可将实验现象加以放大。一种方法是在两支试管中加入几滴洗涤剂，这样，产生的气体可吹出大量泡沫，便于学生观察，另一种方法是将两支带火星的檀香同时从试管口慢慢插入，产生气体快的一支试管，在檀香刚插入试管口就能复燃，而产生气体慢的则在檀香插入到快接近液面才能复燃，现象十分明显。当然，也可以启发学生思考其他方法去观察该实验的现象。

3、建议改进乙醇的催化氧化实验。这个实验的目的是要说明乙醇在有催化剂Cu或Ag存在的条件下可以被O2氧化成乙醛。由于乙醇的醇香气味的干扰，难以闻到乙醛的刺激性气味，所以，对于产物乙醛的检验可以将新制的Cu（OH）2悬浊液浸泡过的滤纸条贴在大试管内壁，当铜丝烧至红热插入乙醇中，反复3～4次后即可看到滤纸条上有红色固体物质附着，从而说明有乙醛产生；或者用一具支试管，向里面加入乙醇后，将一端绕成螺旋状的铜丝穿过橡皮塞，铜丝烧至红热后插入乙醇中，用橡皮塞堵住管口，让产生的乙醛蒸气通过具支试管导入有新制银氨溶液的试管中（水浴加热）反复2～3次，可观察到产生光亮的银镜。这两种改进方法均属于乙醇的性质——产物的检验——乙醛的性质的一体化实验，在我校实际的教学中都成功地使用过，效果较好。

（四）建议采用多媒体演示的实验

石蜡油的催化分解实验。这个实验在实际操作中存在如下问题：所需反应温度较高，至少在500℃以上；容易引起倒吸；所需时间较长，大约加热15分钟才能产生气体。因此，不适合在课堂教学中演示，建议放录像或用其他多媒体资料。

四、思考

实验教学是化学教学中极为重要的一部分，在培养学生实验能力和创新精神方面起着不可替代的作用。新教材中的实验教学主要是通过实验和科学探究这两个栏目来落实，因此，认真分析化学实验的教学目标，合理组织和实施实验教学，充分发挥实验素材的功能是我们进行必修1、必修2教学时经常思考的问题。根据我校和淮南市的教学实际，我们将部分能训练学生基本操作技能，培养学生探索精神的实验确定为学生实验，而把一般的验证性实验，简单的试管实验确定为演示实验，根据教学需要，我们又提出了一些需要改进和补充的实验，这些想法和做法是我们从事必修1、必修2教学的真实体会。有些可能还不够成熟，或缺乏可操作性，我们会根据学生的学情制定出科学、合理、切实可行的方案，并在教学实践的基础上加以完善和提高。

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验）[R]

[2]王后雄，汤艳.高中化学课程标准教科书实验教学目标的分类研究[J].中学化学教学参考，2007，（8）

[3]人民教育出版社课程研究所化学课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书化学1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2006

[4]人民教育出版社课程研究所化学课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书化学2（必修）[M].北京：人民教育出版社，2007

G632.3

A

1009-9530（2011）04-0109-03

2011-02-23

李从林（1972-），男，安徽怀远人，淮南市第二中学高级教师。