化學(xué)實驗教學(xué)中學(xué)生資源利用

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摘要：實驗是化學(xué)的靈魂，通過化學(xué)實驗，有助于學(xué)生形成正確的化學(xué)概念，理解和掌握化學(xué)知識，熟悉實驗的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生實驗操作基本技能。實驗是化學(xué)學(xué)科的重要內(nèi)容，但學(xué)生更是實驗過程中的重要資源。在實驗過程中，重視學(xué)生資源，是提升實驗教學(xué)效果的關(guān)鍵。教師要從學(xué)生學(xué)習(xí)的需要出發(fā)，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，從而有效的提升課堂教學(xué)效果。對此，教師可對化學(xué)實驗教學(xué)中學(xué)生資源的利用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實驗；學(xué)生資源；學(xué)生需求

化學(xué)實驗對于學(xué)生的觀察、思維、綜合、分析等方面能力的提升都是很有幫助的，其能培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng)和實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，以及團(tuán)隊協(xié)作能力。但是許多時候，實驗卻成了一種點(diǎn)綴，有些教師進(jìn)行化學(xué)實驗只是照本宣科，沒有達(dá)到應(yīng)有的效果，如何才能提升實驗的效果呢？這就得考慮實驗資源的利用了。而說到實驗資源，并不僅僅指各類器材，還指學(xué)生資源，雖然在化學(xué)實驗中只要滿足相關(guān)條件就可以得出預(yù)計的實驗效果，但是實驗的目的不在于完成實驗，而在于讓學(xué)生獲得知識。因此，利用好學(xué)生資源，引導(dǎo)學(xué)生去分析實驗過程、現(xiàn)象、以及其他的“意外”因素，實驗教學(xué)的效果才會大大提升。

一、引導(dǎo)學(xué)生分析原因，改進(jìn)實驗，提升效果

教材當(dāng)中的一些演示實驗雖為經(jīng)典，但是由于環(huán)境、化學(xué)藥品以及操作等因素的影響，在演示時往往會出現(xiàn)一些意外，得不出理想的實驗效果。諸如鈉與水的反應(yīng)：先切一小塊鈉，并用鋁箔紙包裹好，然后用鑷子夾住，放置于試管口，并用排水法收集反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體，等試管中的氣體收集滿以后，取出試管，并將其口向下移至點(diǎn)燃的酒精燈火焰處，以此來檢驗鈉與水發(fā)生反應(yīng)后生成的氣體。在這個實驗當(dāng)中，鈉的用量不好控制，過多造成浪費(fèi)，過少則不能產(chǎn)生足夠的氣體。另外采集氣體時操作不方便，由于收集鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氫氧化鈉溶液會腐蝕到手，實驗具有一定的危險性，也不容易觀察到反應(yīng)現(xiàn)象。并且由于用排氣法收集到的氣體不夠純，用酒精燈點(diǎn)燃時，發(fā)出的聲音過小，因此學(xué)生基本聽不到，實驗的演示效果是不好的。看似簡單的實驗出現(xiàn)了“意外”，有些教師為了“彌補(bǔ)”意外往往會采取講解或者多媒體演示的方式將實驗“再現(xiàn)”一次，但是這樣做能否真正起到“補(bǔ)救”的目的呢？由于學(xué)生的注意力都集中在了實驗上面，教師的補(bǔ)救效果是可想而知的。在教學(xué)過程中產(chǎn)生了新問題，其實是比較好的生成性資源，如果引導(dǎo)學(xué)生去分析問題，并找出解決的方法，其意義要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一次完美的實驗。如何才能取得良好的實驗效果呢？通過引導(dǎo)學(xué)生去逆向分析實驗過程，我們發(fā)現(xiàn)要使得此實驗取得良好的實驗效果，首先需解決鈉與水發(fā)生反應(yīng)后對手產(chǎn)生危害的問題，以及氫氣不純的問題。而要避免鈉與水發(fā)生反應(yīng)危害到手，就得讓手在實驗時與實驗物品分離。于是學(xué)生設(shè)計把鈉切一小塊之后放入玻璃管中，下面用一個帶導(dǎo)管的橡皮塞子塞住，然后加入水，然后上端也用橡皮塞子塞住，這樣鈉與水發(fā)生反應(yīng)時產(chǎn)生的氣體可以通過底部導(dǎo)管進(jìn)行收集。新問題產(chǎn)生了，就是氫氣的收集。學(xué)生經(jīng)過實驗，最后用一種紙質(zhì)的中藥丸盒，取一小孔，然后將小孔與導(dǎo)管一端對接，收集氣體，這樣收集出來的氣體自然不會純，點(diǎn)燃時聲音自然會大。通過逆向分析實驗，將“意外”轉(zhuǎn)變成了發(fā)現(xiàn)問題的資源，學(xué)生在解決問題的過程中不僅掌握了知識，更訓(xùn)練了思維。邀請學(xué)生來設(shè)計實驗，就是引導(dǎo)學(xué)生去分析實驗過程，找到實驗出現(xiàn)意外的原因，并加以改進(jìn)。在整個的過程中，問題的提出是要靠學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)，而不是教師直接說出，有些內(nèi)容甚至是教師在備課時無法預(yù)設(shè)到的，而且改進(jìn)實驗的過程，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的過程，此時學(xué)生掌握的不再是簡單的死知識，其發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力都得到了提升。其實課本當(dāng)中的許多實驗都可以改進(jìn)，但是改進(jìn)一要注意合理性；二要注意科學(xué)性，不能為了改變而改變；三要注意實用性，那些無法落實的實驗改進(jìn)是沒有必要的。

二、整合學(xué)科，體驗過程

學(xué)生解決問題的能力與學(xué)生能否快速而準(zhǔn)確地獲得知識有著密不可分的關(guān)系，在化學(xué)實驗過程中，雖然教師反復(fù)強(qiáng)調(diào)實驗的重要性，要求學(xué)生重視實驗的過程，但許多情況下，雖然學(xué)生參與了整個實驗過程，然則學(xué)生始終只是被動參與到學(xué)習(xí)過程中。學(xué)生在按照教師的要求或者課本中的實驗步驟完成著實驗，但是也只是在照貓畫虎，并沒有動腦，更不用談及思考了。而要提升化學(xué)實驗教學(xué)的教學(xué)效果，最好是采用探究式的教學(xué)，化學(xué)實驗探究過程一般為：提出問題—提出假設(shè)—設(shè)計實驗—驗證實驗—總結(jié)結(jié)論這幾步。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。因為解決問題也許僅是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒炆系募寄芏眩岢鲂碌膯栴}卻需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步?！睂W(xué)習(xí)化學(xué)，不能將目標(biāo)局限于讓學(xué)生掌握冰冷的知識，而是要真正提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，在實驗過程中要讓學(xué)生帶著問題完成實驗，首先得讓學(xué)生提出問題，如何提問呢？可以引導(dǎo)學(xué)生將文本當(dāng)中陳述性的語言轉(zhuǎn)換成疑問式的語言。有問題后，就需要根據(jù)問題提出假設(shè)，而要驗證假設(shè)，就需要去設(shè)計實驗，完成實驗。在這個過程中，學(xué)生在任務(wù)的驅(qū)動之下，學(xué)積極主動參與到學(xué)習(xí)當(dāng)中來，而不是單純地由教師帶領(lǐng)著去完成相關(guān)的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果自然就會好。雖然現(xiàn)在信息技術(shù)可以模擬教材當(dāng)中所有的實驗，許多教師都愿意用信息化手段向?qū)W生演示實驗過程，因為在信息化手段之下，實驗的過程是非常安全的，也不會出現(xiàn)意外情況，而且整個實驗過程的進(jìn)度還可以根據(jù)需要隨意控制，一些細(xì)節(jié)之處亦可以反復(fù)展示。但是在這種教學(xué)方式之下，這并不是真正意義上的體驗式教學(xué)模式，學(xué)生只是在簡單觀看，沒有參與性，效果一般不會太好。因此在體驗式實驗教學(xué)過程中，如果能自己動手實驗的最好進(jìn)行實驗，如果實驗當(dāng)中確實有危險的或者存在困難的，則可以利用其他手段進(jìn)行替代。在體驗式教學(xué)模式下，教師要引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，在這個過程中，學(xué)生會因為關(guān)注點(diǎn)不同而提出不同的問題。在教學(xué)中不需要將學(xué)生所有的問題都依靠實驗去解決，可以先將問題進(jìn)行分類，然后再進(jìn)行實驗。諸如在教學(xué)苯時，筆者做了以下設(shè)計。

1.閱讀故事，引出問題，激起興趣。苯是一種非常重要而且常用的化學(xué)原料，但是它的結(jié)構(gòu)確立卻經(jīng)歷了很多時間，而且還有不同的故事。在教學(xué)時，筆者將法拉第與日拉爾發(fā)現(xiàn)苯的故事展現(xiàn)給學(xué)生先讓學(xué)生閱讀，后讓學(xué)生根據(jù)兩個故事的方法去計算苯分子質(zhì)量以及碳元素在苯分子當(dāng)中的百分含量。通過兩種不同的方法，學(xué)生的試算是相同的。在這一過程中學(xué)生體驗了分子式的計算的方法，了解了苯的百分含量的計算方法，也對苯的化學(xué)性質(zhì)有了大致的了解。

2.大膽假設(shè)，動手驗證。假設(shè)是解決問題的前提，但是假設(shè)的提出不是憑空捏造出來的，是學(xué)生通過運(yùn)用已有的知識分析問題而得出的結(jié)論。學(xué)生在計算完苯的分子式后發(fā)現(xiàn)其分子高度不飽和，教師再引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)前面所學(xué)鏈烴中的炔烴寫出鏈狀苯的鏈狀結(jié)構(gòu)分子式，學(xué)生寫出來之后是否正確還需要驗證，此時教師給出了教材當(dāng)中的分子式，并演示了計算過程，這對于計算正確的學(xué)生而言是一次深入的理解，而對于計算有誤的學(xué)生則是一次指導(dǎo)的過程。學(xué)生雖然了解了分子式的寫法，但是驗證苯的化學(xué)性質(zhì)則需要具體的化學(xué)實驗。通過閱讀文本，學(xué)生了解到與苯相關(guān)的化學(xué)實驗主要有：發(fā)生取代反應(yīng)；發(fā)生鹵代反應(yīng)；發(fā)生硝化反應(yīng)。學(xué)生了解了實驗類型之后，再根據(jù)實驗的類型去設(shè)計實驗。由于實驗具有特殊性，學(xué)生在剛開始實驗時還感覺很簡單，但是隨著實驗設(shè)計的深入，發(fā)現(xiàn)有諸多細(xì)節(jié)需要注意，需要的知識已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了教材當(dāng)中的內(nèi)容，需要他們?nèi)ゲ殚喯嚓P(guān)的資料，甚至需要專業(yè)人員的幫助。這樣學(xué)生學(xué)習(xí)到的知識也就更加的系統(tǒng)化，對于知識的運(yùn)用能力也得以飛速提升。當(dāng)然學(xué)生提出的部分假設(shè)需要通過實驗驗證，有的則需要通過查閱相關(guān)資料進(jìn)行驗證。但是，無論采用什么樣的驗證方式，要注意驗證的有效性，也就是驗證那些有價值的假設(shè)，不能什么都進(jìn)行驗證。同樣學(xué)生不可能將所有的學(xué)習(xí)內(nèi)容都提出有效的假設(shè)，這就需要教師去引導(dǎo)。

三、實驗需要學(xué)生動手、更需要學(xué)生動腦

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，但是由于有些實驗的準(zhǔn)備過程比較復(fù)雜，而且操作過程中帶有一定的危險性，且有些實驗的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象在實驗過程中表現(xiàn)出來的并不明顯，因此許多時候教師怕學(xué)生出問題而不敢讓其去做一些實驗，往往是采用演示實驗的方式。其實這樣做不但不會保護(hù)學(xué)生，反而會打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，中職學(xué)校的學(xué)生正處于感性認(rèn)知向理性認(rèn)識發(fā)展階段，其好奇心是非常重的，他們往往對于一些具有一定危險性的內(nèi)容是很愿意深入的。因此在實驗教學(xué)當(dāng)中，能做的實驗盡量讓學(xué)生去做，但在做的過程中要防止學(xué)生湊熱鬧。在整個實驗過程中，既要教師引導(dǎo)學(xué)生去動手實驗，更需要學(xué)生去動腦思考。因為在真實實驗的過程中，從教師布置實驗任務(wù)開始到完成實驗，從藥品的使用到實驗物質(zhì)的生成，從觀察實驗現(xiàn)象到實驗后的總結(jié)，都是對學(xué)生思考能力、觀察能力、動手能力以及團(tuán)隊合作能力等方面的綜合考量。如果學(xué)生只是為了實驗而實驗，這樣的實驗教學(xué)必然沒有什么好的效果。如銀鏡反應(yīng)在醫(yī)療和工業(yè)生產(chǎn)中具有很重要的用途，在實驗中能產(chǎn)生明亮的銀鏡。教師介紹完銀鏡反應(yīng)的相關(guān)內(nèi)容之后，讓學(xué)生根據(jù)教材要求分組進(jìn)行實驗。小組負(fù)責(zé)人首先要對人員進(jìn)行分工，學(xué)生再根據(jù)實驗的相關(guān)要求去準(zhǔn)備實驗用品，然后著手進(jìn)行實驗。實驗結(jié)束之后，讓學(xué)生展示自己的實驗成果，有的銀鏡非常明亮，有的則暗淡，有的則沒有制成。教師并沒有直接告知實驗成敗的原因，而是讓各組陳述實驗的相關(guān)內(nèi)容，這樣通過學(xué)生自己的陳述找到了實驗成功與失敗的原因，然后分析掌握實驗過程中需要注意的事項，并寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，再進(jìn)行全班匯總。如此學(xué)生不但理解了化學(xué)方程式，而且明白了配置銀氨溶液的要求比較高的原因。由于學(xué)生理解化學(xué)方程式是在實驗之后，學(xué)生對于方程式也不再陌生，也能理解方程式的含義，教學(xué)效果自然就高。即便學(xué)生在日后遺忘了某些內(nèi)容，但是只要能想起實驗現(xiàn)象，也能回憶起來。

四、將實驗教學(xué)融入學(xué)生生活

（一）合理利用資源，幫助學(xué)生理解知識

說到實驗教學(xué)，首先會考慮到是在實驗室，其實在學(xué)生生活當(dāng)中亦有許多化學(xué)現(xiàn)象，將學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生的生活實際相結(jié)合是創(chuàng)造性使用教材的基本要求。在日常教學(xué)過程中，教師要以教材為綱，但不是要將所有注意力全部都集中于教材內(nèi)容上。如果只是照本宣科，將文本當(dāng)中的知識向?qū)W生再現(xiàn)一次，這樣的教學(xué)效果可想而知了。若是將學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生的實際相結(jié)合，將知識的呈現(xiàn)方式更加與學(xué)生的認(rèn)知相匹配，則更能達(dá)到提升學(xué)習(xí)效果的目的。如在學(xué)習(xí)“化學(xué)反應(yīng)速率”時，教師可根據(jù)學(xué)生情況，先引導(dǎo)學(xué)生探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，再來探究化學(xué)反應(yīng)的計算和測量方法，從而降低學(xué)習(xí)的難度。如何在實驗中理解化學(xué)反應(yīng)速率呢？教師可以先利用信息技術(shù)手段展示溶洞的形成、炸藥的爆炸、塑料的降解等視頻資料，讓學(xué)生從直觀上對于化學(xué)反應(yīng)速率有一定的認(rèn)識。再出示香蕉用乙烯利催熟、洗衣粉中添加酶的演示實驗過程。通過總結(jié)兩組視頻內(nèi)容可以得出這樣一個結(jié)論：化學(xué)反應(yīng)速率有快有慢，但是快慢可以根據(jù)實際進(jìn)行干預(yù)。與之類似的事例可以讓學(xué)生自己再去尋找，學(xué)生從網(wǎng)絡(luò)、教材以及其他資料當(dāng)中去尋找與“化學(xué)反應(yīng)速率”相關(guān)的案例，會發(fā)現(xiàn)原來化學(xué)與人們的生活息息相關(guān)，更提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。但有些實驗并不是完整的，只是在有些資料當(dāng)中只提出了實驗所用的藥品，或者是簡單的實驗步驟，然則如何完成實驗則需要學(xué)生自己去設(shè)計。如學(xué)生找出的相關(guān)實驗有：鐵、鎂與鹽酸的反應(yīng)；CaCO3與不同深度鹽酸的反應(yīng)；H2O2與MnO2、FeCl3的反應(yīng)等。這三個是學(xué)生找到的與“化學(xué)反應(yīng)速率”相關(guān)的化學(xué)實驗，但沒有具體的操作步驟。與教師溝通之后，教師要求學(xué)生自己去設(shè)計實驗方案，并在自己師的配合之下獨(dú)立進(jìn)行實驗。通過對比實驗，了解到不同的實驗的反應(yīng)速率是不同的，這讓學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容有了更加深刻的認(rèn)識。在學(xué)生尋找與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的實驗時，實際上也是對知識反復(fù)深入理解的過程，有些內(nèi)容需要實驗驗證，但有些現(xiàn)象則通過生活中的實例就可以得到證實。雖然求證的途徑不同，但是得出的結(jié)論卻是相同的，學(xué)生對于知識的理解也就更加具體化。

（二）結(jié)合生活，實現(xiàn)能力轉(zhuǎn)化

學(xué)習(xí)的目的是要將學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化成為解決問題的能力，雖然一些化學(xué)反應(yīng)只有在特殊的環(huán)境中才有，但其原理與實驗室中的實驗卻是一致的。將有些學(xué)習(xí)內(nèi)容置于實際的環(huán)境當(dāng)中，這對于學(xué)生理解實驗現(xiàn)象就更加容易。如學(xué)習(xí)完硫的相關(guān)知識之后，教師出示了工業(yè)上用硫鐵礦生產(chǎn)硫酸時的幾個步驟的作用：把礦石粉研成顆粒狀加入爐中；在SO2與O2反應(yīng)中加入10%的V2O5的作用是什么？要解釋這些內(nèi)容，學(xué)生不可能通過觀察直接得出結(jié)論，其實這就是硫鐵礦（分子式為FeS2）相關(guān)的幾個化學(xué)反應(yīng)在具體環(huán)境中的運(yùn)用，而要正確解釋這一原理，需要學(xué)生認(rèn)真去梳理相關(guān)的化學(xué)方程式，并用語言將其表述出來。在學(xué)生分析的過程中，學(xué)生思維能力與解決問題的能力都得到了提升。化學(xué)反應(yīng)在學(xué)生日常生活中也得以廣泛運(yùn)用，讓學(xué)生用學(xué)習(xí)到的化學(xué)知識轉(zhuǎn)化為解決生活當(dāng)中問題的能力，更可以提升學(xué)生對于化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。如氫氧化鋁膠體能凈水，而氯氣則常用于自來水消毒，這個看似簡單的過程卻有著復(fù)雜的工序，這對于提升學(xué)習(xí)效果是很有幫助的。

五、結(jié)語

實驗不是教師的專利，讓學(xué)生也參與到實驗當(dāng)中來，發(fā)掘?qū)嶒炦^程中學(xué)生的因素，從學(xué)生學(xué)習(xí)的需要出發(fā)，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，這能讓學(xué)生真正變成學(xué)習(xí)的主人，將被動的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，將知識與具體運(yùn)用相結(jié)合起來，從而有效的提升課堂教學(xué)效果。

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作者:王芬芬 單位:甘肅省民樂縣職業(yè)教育中心學(xué)校