楊海艷

摘要：上海新高考政策的出臺(tái)，對(duì)于在高中化學(xué)教學(xué)計(jì)劃中如何設(shè)置化學(xué)實(shí)驗(yàn)，是一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。為貫徹“以實(shí)驗(yàn)為引領(lǐng)”的動(dòng)手學(xué)化學(xué)的理念，通過(guò)深入挖掘高中化學(xué)教材內(nèi)容，設(shè)計(jì)了幾個(gè)化學(xué)教材非實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)化、動(dòng)手化的案例。

關(guān)鍵詞：動(dòng)手學(xué)化學(xué)；非實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；實(shí)驗(yàn)化；教材實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

文章編號(hào)：1005-6629（2016）2-0072-03

中圖分類號(hào)：G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

2014年上海高考新政策的出臺(tái)在各高中引發(fā)了課程設(shè)置方案與考試評(píng)價(jià)制度的一系列改革，其中對(duì)師生影響最大的就是高中化學(xué)課的周課時(shí)數(shù)減少了三分之.。然而在新的化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和等級(jí)考考試手冊(cè)均未明確的形勢(shì)下，教學(xué)內(nèi)容總量并沒(méi)有明顯減少，于是在教學(xué)計(jì)劃上學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課就自然成了被壓縮的對(duì)象。這樣的做法使得以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的化學(xué)學(xué)科喪失了一大半的學(xué)科魅力。除了課時(shí)安排緊張之外，其他諸如課堂時(shí)空受限、配套設(shè)施不足等諸多因素?zé)o疑對(duì)提倡學(xué)生多走進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室更是雪上加霜，于是在高中化學(xué)課上出現(xiàn)了以觀看視頻為主的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

然而化學(xué)學(xué)科立足于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)精神，旨在實(shí)現(xiàn)學(xué)生體驗(yàn)式的感悟和學(xué)習(xí)，在做、思、悟中提高學(xué)生的思維品質(zhì)。充分挖掘本學(xué)科內(nèi)涵，實(shí)現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的育人目標(biāo)，這是我們高中化學(xué)教師的追求。毫無(wú)疑問(wèn)，在實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人目標(biāo)的過(guò)程中，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能否得到有效實(shí)施會(huì)起到?jīng)Q定性的作用。

基于這樣的背景和現(xiàn)狀，我們工作室的杜淑賢老師很早就提出的“動(dòng)手學(xué)化學(xué)”的教學(xué)思想具有很高的理論的前瞻性和實(shí)踐的指導(dǎo)性。而我們工作室學(xué)員在這一理論的引領(lǐng)下，在推進(jìn)“高中化學(xué)教材非實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)化、動(dòng)手化”的具體實(shí)踐中進(jìn)行了大膽的嘗試，重點(diǎn)針對(duì)教材上的非實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)，盡量讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)在體驗(yàn)中學(xué)習(xí)。在實(shí)踐中積累了_一定的經(jīng)驗(yàn)和案例。下面舉五個(gè)案例進(jìn)行闡述。

1 體會(huì)1mol物質(zhì)到底有多少

“1摩爾物質(zhì)含有阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)微粒，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定約為6.02×10 mol”。這是很多學(xué)生在初中時(shí)就耳熟能詳?shù)囊痪湓?。那?.02×10到底有多大？阿伏伽德羅常數(shù)到底怎樣可以測(cè)定出來(lái)？這是很多學(xué)生都想弄明白的問(wèn)題。

基于上述學(xué)情我們?cè)O(shè)計(jì)了這樣一份周末作業(yè)——請(qǐng)測(cè)量一下一粒大米的質(zhì)量，然后估算一下1摩爾大米可以夠全家吃多長(zhǎng)時(shí)間？認(rèn)真投入地去研究這個(gè)問(wèn)題的學(xué)生收獲非常大，他們?cè)趯?shí)踐中運(yùn)用著“化零為整”的測(cè)量思想.通過(guò)仔細(xì)計(jì)算之后對(duì)于1摩爾為什么只適合描述微觀粒子體會(huì)深刻。

在阿伏伽德羅常數(shù)的測(cè)量方面我們采取的形式是：?jiǎn)l(fā)學(xué)生查閱資料，了解一些測(cè)定方法，在理解其原理的基礎(chǔ)上，再對(duì)不同方法進(jìn)行對(duì)比和選擇，最后以探究小組為單位進(jìn)行學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的申請(qǐng)和實(shí)踐。

2 噴泉實(shí)驗(yàn)DIY與設(shè)計(jì)防倒吸方案

噴泉實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)經(jīng)常是課堂上教師進(jìn)行演示，然后在學(xué)生的一片驚嘆聲中教師實(shí)現(xiàn)了所謂“水往高處流”，之后再是原理的討論和講解。我們備課組的做法是：將班級(jí)學(xué)生分成幾個(gè)大組，每組發(fā)兩瓶氯化氫氣體，然后將問(wèn)題拋給學(xué)生，每組用兩種不同的方法實(shí)現(xiàn)噴泉。這種嘗試下的課堂是異?；钴S的，問(wèn)題開(kāi)放性很強(qiáng)，引發(fā)了激烈的組內(nèi)交流和組間的探討，最后的匯報(bào)交流時(shí)間還涉及到了對(duì)嘗試失敗的原因分析等等。在這一實(shí)驗(yàn)中學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手所獲得的快樂(lè)是無(wú)法用語(yǔ)言形容的，而由此學(xué)生就能充分理解對(duì)極易溶于水的氣體進(jìn)行吸收時(shí)一定要考慮防倒吸，接下來(lái)順理成章地去研究設(shè)計(jì)各種防倒吸的方案和裝置。

3 “萃取升華”與天然產(chǎn)物提取

提取是有機(jī)化學(xué)的重要工藝環(huán)節(jié)，是有機(jī)化學(xué)應(yīng)用的一個(gè)重要手段。從天然產(chǎn)物中提取有效成分是目前中西藥結(jié)合的關(guān)鍵點(diǎn)，是有機(jī)化學(xué)在醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用的重要方面，2015年的諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)表彰的科學(xué)家屠呦呦，其主要貢獻(xiàn)就是選擇了，臺(tái)適的溶劑和方法提取出了抗瘧疾藥物的活性成分。高一上學(xué)期學(xué)生實(shí)驗(yàn)“從海帶中提碘”以及“碘升華”給予了學(xué)生分離提取方法和操作上的學(xué)習(xí)，在此基礎(chǔ)上我們?cè)诘诙n堂設(shè)計(jì)了‘‘從茶葉中提取使人提神的活性成分——咖啡因”。

這個(gè)探究實(shí)踐過(guò)程很漫長(zhǎng)。喝茶為什么能夠提神？茶葉中都含有什么成分？什么成分發(fā)揮了提神作用？咖啡因的化學(xué)結(jié)構(gòu)和藥理活性是怎樣的？咖啡因的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)是怎樣的？采用什么方法能將茶葉中的咖啡因提取出來(lái)？提取咖啡因的最佳溶劑是什么？將不同方案進(jìn)行對(duì)比后綜合評(píng)價(jià)。

學(xué)生在討論中糾結(jié)于是用大量水浸泡？還是用有機(jī)溶劑萃??？亦或是先將茶葉灼燒成灰后再用水浸泡？萃取試劑如何去除？如何提高提取的效率？等等。一系列遞進(jìn)式的問(wèn)題將學(xué)生的自主資料查閱引入到師生交流的環(huán)節(jié)中來(lái)，讓學(xué)生掌握一種自主學(xué)習(xí)方式，提高學(xué)生的自學(xué)能力和溝通能力，并能夠自行設(shè)計(jì)方案完成咖啡因的提取。在具體操作中練習(xí)與之相關(guān)的實(shí)驗(yàn)技能，關(guān)注實(shí)驗(yàn)過(guò)程，捕捉實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，通過(guò)有效知識(shí)與技能訓(xùn)練相結(jié)合，創(chuàng)設(shè)教、學(xué)、做一體化的真實(shí)互動(dòng)學(xué)習(xí)情境。實(shí)踐后進(jìn)行總結(jié)與反思，將課題進(jìn)行延伸，從而將知識(shí)技能與研究方法進(jìn)行升華。

4 電解質(zhì)的導(dǎo)電性與離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)

學(xué)生在學(xué)習(xí)電解質(zhì)概念時(shí)，在辨析強(qiáng)、弱電解質(zhì)與導(dǎo)電性關(guān)系時(shí)總會(huì)有很多理解誤區(qū)，而他們?cè)谡莆针x子方程式的書(shū)寫(xiě)上用了很多死記硬背的功夫。我們?cè)O(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)，整合了導(dǎo)電性與強(qiáng)、弱電解質(zhì)以及離子反應(yīng)與離子方程式，從而實(shí)現(xiàn)了學(xué)生在體驗(yàn)中琢磨、分析、對(duì)比和總結(jié)。

具體器具是：一臺(tái)磁力攪拌器，一個(gè)大燒杯，攪拌子'滴定管，測(cè)定電導(dǎo)率的傳感器或?qū)щ娦詼y(cè)定裝置（一排小燈泡），恒溫水浴。學(xué)生在分別測(cè)定了0.1 mol/L的氨水和醋酸溶液的導(dǎo)電情況之后，用滴定管將0.1 mol/L的氨水逐滴滴加到0.1 mol/L的醋酸溶液中，一邊劇烈攪拌，一邊觀察電路中燈泡的明暗程度變化或者電導(dǎo)率的變化。可以作圖來(lái)模擬和描述這一過(guò)程，利用所學(xué)知識(shí)分析現(xiàn)象背后的深層原因。

設(shè)計(jì)類似方案去探究在Ba（OH）溶液中滴入稀HSO，電路中燈泡的明暗變化。去探究純醋酸中逐滴滴入蒸餾水，觀察電路中燈泡的明暗變化，并解釋原因。以上這些實(shí)驗(yàn)對(duì)現(xiàn)象原因的正確分析和解釋離不開(kāi)對(duì)導(dǎo)電性實(shí)質(zhì)的理解以及對(duì)離子反應(yīng)本質(zhì)的把握。

5 混合溶液中離子檢驗(yàn)的“實(shí)戰(zhàn)”

高二下學(xué)期的會(huì)考復(fù)習(xí)專題之.“物質(zhì)檢驗(yàn)”旨在要求學(xué)生系統(tǒng)整合高中的常見(jiàn)離子檢驗(yàn)方法，并能融會(huì)貫通。我們?cè)趶?fù)習(xí)課上設(shè)計(jì)了組間競(jìng)賽的模式，每組實(shí)驗(yàn)條件、試劑種類相同，完成混合溶液的離子檢驗(yàn)任務(wù)，通過(guò)各組的完成時(shí)間以及檢驗(yàn)結(jié)果的正確性對(duì)每組進(jìn)行評(píng)價(jià)。

學(xué)生面前的問(wèn)題是：“這瓶澄清透明的溶液中，可能含有Al、NH、SO、CO、Cl，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案并動(dòng)手實(shí)踐，最終確定各離子的存在與否?！边@不再是紙上談兵，而是“實(shí)戰(zhàn)”。這堂課上學(xué)生斗志昂揚(yáng)，熱情高漲，每個(gè)人都在踐行著“動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口”。最后的組間交流更是精彩不斷，有人會(huì)恍然大悟，有人會(huì)扼腕嘆息。在動(dòng)手體驗(yàn)解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中有效落實(shí)了離子檢驗(yàn)這部分的知識(shí)的復(fù)習(xí)和提升，這種動(dòng)手實(shí)踐的形式無(wú)疑是事半功倍的。

布魯納說(shuō)過(guò)“所謂求知，是過(guò)程，不是結(jié)果”。作為一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在設(shè)計(jì)課堂教學(xué)的過(guò)程中，我們重視將化學(xué)學(xué)科知識(shí)與生活情境緊密結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)活動(dòng)獲取知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力和思維能力，開(kāi)闊學(xué)生眼界。我們堅(jiān)持“實(shí)驗(yàn)是手段，思維是核心”的教學(xué)宗旨，讓學(xué)生在體驗(yàn)中學(xué)習(xí)，養(yǎng)成用所學(xué)知識(shí)、觀點(diǎn)和方法觀察事物、解釋現(xiàn)象、分析問(wèn)題的習(xí)慣，從而真正達(dá)到“從生活中來(lái)，到生活中去”的學(xué)習(xí)目的。

新的高考方案和高考政策形勢(shì)下，化學(xué)教學(xué)的目標(biāo)更加要凸顯化學(xué)學(xué)科對(duì)學(xué)生成長(zhǎng)過(guò)程中理學(xué)修養(yǎng)的獨(dú)特作用，我們的理想是，讓我們的每一節(jié)課都能在實(shí)驗(yàn)的引領(lǐng)下更加精彩。為此目標(biāo)我們會(huì)—直努力和堅(jiān)持，為學(xué)生樹(shù)立樸素的唯物主義世界觀提供科學(xué)準(zhǔn)備，為學(xué)生熱愛(ài)生活、享受美好世界打開(kāi)科學(xué)的窗戶。