北京師大二附中 馮燕瑛
內(nèi)容提要:新課程中的化學(xué)選修內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)技術(shù)安排了大量的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和一些運(yùn)用測(cè)定儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和學(xué)生探究的內(nèi)容，如何利用學(xué)生的有限時(shí)間培養(yǎng)學(xué)生研究問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)方法和學(xué)習(xí)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段，如何有效和開(kāi)放的讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)過(guò)程的嘗試體驗(yàn)高中化學(xué)的研究方法和為今后的工作奠定基礎(chǔ)，是我們研究的主要問(wèn)題。不論是對(duì)教師的教學(xué)，還是對(duì)學(xué)生的發(fā)展都體現(xiàn)了改革的關(guān)鍵。也能夠使學(xué)習(xí)有發(fā)展（特長(zhǎng)的學(xué)生有廣泛的知識(shí)領(lǐng)域的了解和研究）。為社會(huì)的科技領(lǐng)域的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。這樣的有效學(xué)習(xí)和針對(duì)性的學(xué)習(xí)是可以深入研究的。
關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn) 有效 開(kāi)放 合理
問(wèn)題的提出
新課程中的化學(xué)選修內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)技術(shù)安排了大量的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和一些運(yùn)用測(cè)定儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和學(xué)生探究的內(nèi)容，如何利用學(xué)生的有限時(shí)間培養(yǎng)學(xué)生研究問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)方法和學(xué)習(xí)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段，如何有效和開(kāi)放的讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)過(guò)程的嘗試體驗(yàn)高中化學(xué)的研究方法和為今后的工作奠定基礎(chǔ)，是我們這個(gè)研究的主要問(wèn)題。
研究的內(nèi)容
利用可能的教學(xué)環(huán)境為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)探究的有效環(huán)節(jié)
利用校本課程的選修時(shí)間豐富學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容嘗試實(shí)驗(yàn)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐
合理有效的將必修和選修內(nèi)容有機(jī)的結(jié)合達(dá)到實(shí)效和開(kāi)放的目的。
一、利用可能的教學(xué)環(huán)境為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)探究的有效環(huán)節(jié)
(一)實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放
若允許學(xué)生提出問(wèn)題，就應(yīng)該有研究問(wèn)題、探討問(wèn)題、解決問(wèn)題的時(shí)間和場(chǎng)地，采取了實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放時(shí)間，特別是學(xué)生探究的時(shí)間除了在課堂上，大部分的時(shí)間都應(yīng)該在課下，所以，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室是訓(xùn)練學(xué)生能夠根據(jù)自己的問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)研究的最好的場(chǎng)所。放學(xué)后的開(kāi)放；中午的開(kāi)放；星期六的開(kāi)放，都給學(xué)生的問(wèn)題探究和問(wèn)題的解決提供了很好的環(huán)境。在這樣的環(huán)境下學(xué)生們的能力培養(yǎng)和思維過(guò)程的鍛煉更有效，也更使我們的學(xué)生創(chuàng)造性得到了體現(xiàn)。
重點(diǎn)找問(wèn)題是提高實(shí)驗(yàn)效率的有效途徑,通過(guò)實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練學(xué)生解決問(wèn)題，奠定創(chuàng)造思維的基礎(chǔ)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用科學(xué)方法解決問(wèn)題，提高勇于質(zhì)疑、解決問(wèn)題的方法的勇氣，達(dá)到新課程的真正目的。
（二）設(shè)立實(shí)驗(yàn)問(wèn)題
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、解決問(wèn)題、展示想象、思維創(chuàng)新的好的環(huán)境，利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式，啟發(fā)學(xué)生開(kāi)闊思路，多思善想，質(zhì)疑問(wèn)難。達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)造思維能力的目的。真正摸索通過(guò)實(shí)驗(yàn)的研究，將實(shí)驗(yàn)與能力兩層皮的弊端鏟除？傊，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練學(xué)生提出問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生思維的開(kāi)端；通過(guò)實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練學(xué)生提出問(wèn)題，真正達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)造能力的目的。如:解決學(xué)生中出現(xiàn)的問(wèn)題
實(shí)驗(yàn)一 常見(jiàn)儀器的創(chuàng)新性
如甲圖的設(shè)計(jì)與普通的裝置有什么創(chuàng)新性？而中間豎直導(dǎo)管的作用是什么？老師提出了問(wèn)題，然后學(xué)生又提出了許多問(wèn)題，每個(gè)組認(rèn)真的觀察儀器，還有的組改變了裝置，每個(gè)儀器的作用等問(wèn)題。最后得到結(jié)論.在比較好的安靜的、有序的探究實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,它可以保證實(shí)驗(yàn)的成功。各小組匯報(bào)自己的實(shí)驗(yàn)觀察和分析。小組實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程有比較好的紀(jì)律是保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)的好環(huán)境。好的紀(jì)律也是保證學(xué)生提出更多問(wèn)題，解決問(wèn)題的保障。
實(shí)驗(yàn)二 一道實(shí)驗(yàn)題的探究
室溫下將a g Ba(OH)2·8H2O粉末和a/2 g NH4Cl粉末置于錐形瓶中，迅速攪勻，然后用帶有內(nèi)裝NO2氣體的小試管和玻璃導(dǎo)管的雙孔橡膠塞塞緊瓶口，如右圖所示。
①小試管中的現(xiàn)象是 ；簡(jiǎn)要說(shuō)明該現(xiàn)象發(fā)生的原因 。
②將錐形瓶?jī)?nèi)物質(zhì)加熱產(chǎn)生的氣體X通入AlCl3溶液中，可看到白色沉淀生成，該反應(yīng)的離子方程式是___________；分離出干燥、純凈的白色沉淀的主要操作包括 。
如果按照一般的教學(xué)過(guò)程，可以直接帶著學(xué)生解決這個(gè)問(wèn)題就可以了，但我們想通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)題進(jìn)行學(xué)生提問(wèn)題和解決問(wèn)題的訓(xùn)練，采取了只給圖的程序（看圖學(xué)生提出問(wèn)題）,學(xué)生發(fā)表意見(jiàn),教師指導(dǎo)探究,引發(fā)新問(wèn)題,經(jīng)過(guò)這樣的訓(xùn)練和環(huán)境的提供，教師在每個(gè)過(guò)程給學(xué)生評(píng)價(jià),使學(xué)生學(xué)習(xí)如何提出問(wèn)題,在探究的過(guò)程中也提高了認(rèn)識(shí)問(wèn)題的能力。根據(jù)實(shí)驗(yàn)圖學(xué)生們提出的問(wèn)題有20個(gè)左右(由于篇幅的原因不再把問(wèn)題展示).
通過(guò)實(shí)驗(yàn)題讓學(xué)生提出問(wèn)題，解決問(wèn)題是思維過(guò)程的體現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步成為現(xiàn)代化學(xué)中不可缺少的探究工具，將實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)融合在一起是思維的飛躍，也是一種高層次的思維能力的培養(yǎng)。因此，如何教導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)在研究問(wèn)題時(shí)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的技巧是研究的重點(diǎn)課題。搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的學(xué)生問(wèn)題的展示和解決問(wèn)題的探究，以實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新力大有益處。通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的提供，訓(xùn)練學(xué)生提出問(wèn)題，調(diào)動(dòng)勤于質(zhì)疑的行動(dòng)（以實(shí)驗(yàn)為研究的依據(jù)）；通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的提供，訓(xùn)練學(xué)生提出問(wèn)題，解決問(wèn)題，真正達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)造能力的目的。
（三）有序合理的安排
1．分組實(shí)驗(yàn)是解決問(wèn)題的一種方式，它不可缺少，在重視學(xué)科效益和個(gè)性發(fā)展的同時(shí)，側(cè)重個(gè)性發(fā)展。所以，強(qiáng)化分組討論學(xué)習(xí)，分組實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，分組驗(yàn)證都是促進(jìn)集體配合、共同取得成功，培養(yǎng)和促進(jìn)團(tuán)結(jié)求知的小集體的好場(chǎng)所。分組實(shí)驗(yàn)是一種知識(shí)相互補(bǔ)充，學(xué)生相互學(xué)習(xí)的過(guò)程，同時(shí)是一種發(fā)揮個(gè)性，促進(jìn)配合的好機(jī)會(huì)，這種分組實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生有討論，有獨(dú)立思考是系統(tǒng)掌握知識(shí)、學(xué)習(xí)知識(shí)、探討知識(shí)的重要環(huán)節(jié)。每個(gè)小組提出問(wèn)題，研究問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題，每個(gè)小組可以與其它小組提出不同的結(jié)果和結(jié)論，增加了小組內(nèi)外每位學(xué)生的個(gè)性、思維的發(fā)展，充分展示了他們的不同才智聰明。學(xué)生帶著問(wèn)題上好實(shí)驗(yàn)是對(duì)研究問(wèn)題，解決問(wèn)題方式方法的訓(xùn)練過(guò)程，學(xué)生看到教師的演示實(shí)驗(yàn)提出問(wèn)題是思維能力提高的過(guò)程。
①營(yíng)造氣氛是培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的基礎(chǔ)上進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)探究
②合作互動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的條件之一，為學(xué)生的“學(xué)”提供更多的實(shí)驗(yàn)自主權(quán)
③鼓勵(lì)學(xué)生大膽、充分設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)深入探究實(shí)驗(yàn)提供一個(gè)探究已經(jīng)問(wèn)題的環(huán)境。
④教師的及時(shí)點(diǎn)撥，是學(xué)生研究問(wèn)題走入更好探究的前提和保證
2．個(gè)體的實(shí)驗(yàn)與小組的實(shí)驗(yàn)充分混合和有序的結(jié)合是學(xué)生思維、想象、能力激活的過(guò)程，根據(jù)不同的問(wèn)題和不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇不同的方式，比如思維容量大的，實(shí)驗(yàn)工具有局限性的內(nèi)容安排了個(gè)體的實(shí)驗(yàn),比如:應(yīng)用傳感器、pH儀、分析天平、離心機(jī)等儀器的實(shí)驗(yàn)都是個(gè)別性的，學(xué)生自己選擇的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
二、利用校本課程選修時(shí)間豐富學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容嘗試實(shí)驗(yàn)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐
（一）課上面對(duì)全體學(xué)生
如：氧化還原反應(yīng)的教學(xué)中，如果按照以前的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，從氧化劑和還原劑中按照類(lèi)別給學(xué)生讓學(xué)生知道，講解后學(xué)生能夠應(yīng)用就可以了。學(xué)生實(shí)際是一個(gè)接受知識(shí)的過(guò)程，熟練應(yīng)用的過(guò)程。但是，新課程的教學(xué)設(shè)計(jì)不一樣，它的變化體現(xiàn)在：
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)施一 ------- 與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和操作聯(lián)系
實(shí)驗(yàn)探究方式：體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程和問(wèn)題意識(shí)的培養(yǎng)。
采取了把不同的試劑給學(xué)生，讓學(xué)生通過(guò)自己的設(shè)計(jì)和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)過(guò)程判斷氧化劑和還原劑；學(xué)生活動(dòng)方式：應(yīng)用桌面上的藥品（亞硫酸鈉、氯水、硫化氫溶液等溶液）目的是讓學(xué)生通過(guò)自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)完成和確定氧化劑和還原劑的概念的確定，達(dá)到中間價(jià)態(tài)既是氧化劑又是還原劑的知識(shí)的掌握以及研究問(wèn)題的方法和實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程的體現(xiàn)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到結(jié)論，排出中間價(jià)態(tài)既有氧化性又有還原性的規(guī)律。為今后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
學(xué)生活動(dòng)方式：應(yīng)用桌面上的藥品和所給的信息（硫酸亞鐵溶液、氯水、氯化鐵溶液、淀粉溶液、高錳酸鉀溶液、碘化鉀溶液、硝酸鉀溶液、銅片）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、討論，最后得到結(jié)論把氧化劑和還原劑分別編組，進(jìn)一步研究氧化劑和還原劑的強(qiáng)弱是選修課的內(nèi)容。
學(xué)生活動(dòng)方式：蘋(píng)果中的二價(jià)鐵離子的轉(zhuǎn)化的離子的檢驗(yàn)引發(fā)的系列的氧化劑的氧化過(guò)程的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及氧化劑氧化能力的判斷。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)施二-----與化學(xué)語(yǔ)言的聯(lián)系
數(shù)據(jù)、事實(shí)檢索方式：學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中能夠?qū)W會(huì)運(yùn)用多種手段獲取信息，對(duì)信息進(jìn)行加工。能對(duì)自己的化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行計(jì)劃、反思、評(píng)價(jià)和調(diào)控，提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。我們采取了給學(xué)生大量的化學(xué)反應(yīng)方程式，根據(jù)二十幾種反應(yīng)的方程式的反應(yīng)事實(shí)，判斷氧化劑和還原劑，并總結(jié)歸納判斷的依據(jù)和整理的方法，讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的方法和獲得知識(shí)的不同角度分析問(wèn)題的能力。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)施三-----與考試的內(nèi)容聯(lián)系
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究方式：給出典型的有規(guī)律的反應(yīng)，然后學(xué)生自己到前面實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果探究氧化劑和還原劑的判斷的規(guī)律。如：1.已知:①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2 ②2FeCl2+Cl2=2FeCl3判斷下列物質(zhì)的氧化能力由大到小的順序是
(A)Fe3+>Cl2>I2 (B)Cl2>Fe3+>I2 (C)I2>Cl2>Fe3+ (D)Cl2>I2>Fe3+
學(xué)生自己先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，然后實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到準(zhǔn)確的答案
答案：B
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)施四------- 與生活的聯(lián)系
以學(xué)生自己學(xué)習(xí)的自主學(xué)習(xí)的方式：以生活的實(shí)際例子（蘋(píng)果、蔬菜、人的血液等）實(shí)際的生活實(shí)際的例子，引入報(bào)紙和雜志的詳細(xì)信息，網(wǎng)絡(luò)查找過(guò)程，讓學(xué)生找到有關(guān)氧化劑和還原劑的物質(zhì)特征，自己學(xué)習(xí)也達(dá)到判斷學(xué)習(xí)掌握氧化劑和還原劑的方法。如鋼鐵的冶煉過(guò)程、鋼鐵的腐蝕、肉類(lèi)、蛋白質(zhì)的腐敗、燃燒、具體的反應(yīng)（汽車(chē)尾氣的處理、工業(yè)上制備金屬、殺菌消毒的過(guò)程等）學(xué)生自己都能夠自主的學(xué)習(xí)后掌握以上的知識(shí)。