《实验化学》模块教学策略的研究.doc

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1、新课程背景下实验化学有效教学的策略周慧智（桐乡市茅盾中学 314500 ）摘 要 实验化学模块在浙江省新一轮的课程改革中又重新回归高中教学，作为选考学生的必修模块，该模块突出地阐明了在新课程背景下高中学生实验能力培养的重要性和具体的途径。本文结合新课程的教学实践，反思教学中存在的问题，探讨进行实验化学模块有效教学的策略，即通过内外结合、拓展课堂从而克服一堂课 40 分钟的时间限制，通过媒体技术、电脑模拟从而克服缺医少药或实验本身等原因而造成不能顺利完成实验，通过整合教材、融合知识有利于实现实验化学模块和其他模块的“双剑合璧”的特殊教学效果，通过改进实验、发挥效果实现教材设计的实验能得到合理的实

2、验现象和正确结论。关键词 新课程 实验化学 有效教学 策略2006 年浙江省全面实行高中新课程改革以来，化学教材以全新的体系、全新的画面呈现，编制形式和内容体系发生了根本性的变化，给我们耳目一新的感觉。把实验化学作为高考必考的 IA 模块之一，这是我省的一个特色。然而，2013 年经过调整，又从 IA 模块中将其删除了，但是化学学科是无法脱离实验教学的，所以 2015 年下半年浙江省开始的新一轮课程改革中， 实验化学又重新回归高中教学，作为选考学生的必修模块。本文结合三轮新课程的教学实践，反思教学中存在的问题，探讨进行实验化学模块有效教学的策略。1实验化学的教学现状实验化学作为浙江省高中新课程

3、改革的特色，出发点是重在强化高中阶段的化学实验教学，有效提高学生的实验基本能力，不断提升实验化学在化学教学中的地位和作用，突出化学是一门以实验为基础的学科。但是新课程实行以来，在真正的课堂教学中，实验教学结果并没有达到预期的效果，学生动手做实验的机会较以前明显减少，学生的实验能力并没有得到显著提升，甚至反而下降，学生对学习化学的兴趣也逐渐下降【1】。反思我们的教学，造成这个现状可能有以下几个原因。1.1 课题多、时间紧，难以完成实验化学分为物质的分离和提纯、物质性质的探究、物质的检验与鉴别、化学反应条件的控制、电化学问题研究、物质的定量分析、物质的制备和合成等七个专题的实验内容，共有探究课题

4、16 个、拓展课题 20 个。选考学生一般在高三第一学期 10 月份参加第一次考试，我们嘉兴市实验化学的教学一般安排在高二的第二学期，在有机化学基础模块教学完成之后进行，因此实验化学的教学课时相当紧张。如乙醇和苯酚的性质等实验课题的教学需要 2 到 3 课时，即使每个课题的新课教学时间为 1 课时，再加上习题讲评等，远远超过了我们嘉兴地区各个学校的课时安排，因此实验化学教学在规定的时间内是很难完成的。化学教师为了能及时控制和加快实验化学的教学进度，经常以“赶”的方式进行实验化学的教学。为了能“抢”时间下来，部分老师不仅删除了应有的学生探究实验，甚至连教师演示实2验都不做了，因此最后的结果是实验

5、化学学习下来都是在“纸上谈实验”，其应有的效果被大打折扣也在情理之中了。1.2 缺仪器、少药品，无米之炊面对实验化学的教学，大部分中学实验室却处于缺医少药的状态：仪器有电子天平、抽滤装置（布氏漏斗、吸滤瓶、抽气泵）等，试剂有鉴定铝离子的铝试剂、鉴定铁离子的亚铁氰化钾、合成阿司匹林的乙酸酐、铁钉镀锌中的硼酸、对氨基苯磺酸中的苯胺等，大部分中学实验室缺少这些仪器和试剂。对于处于经济发展前列的我们嘉兴市而言，很多学校都不能备齐仪器和试剂，其他经济发展相对滞后地区的学校也就可想而知了。仪器和试剂的配备不足，给实验化学的正常教学带来了很大的困难。1.3 内容似、实验同，难以处理尽管实验化学分成了七个专题

6、，专题之间各不相同，但是有很多实验课题所涉及的内容和已学过的化学 1 、 化学 2 、 化学反应原理等教材的知识和内容相似。如专题 2 课题 2“乙醇和苯酚的性质”实验课题与有机化学基础中“醇和酚”的这部分内容和实验是相似的，专题 5“电化学问题研究”和化学反应原理中电化学的内容和实验也有很多相似之处，这样相似的内容和实验还有很多。面对这些内容，如果像新课那样把知识先传授一遍再仔细讲解实验课题，那么我们所面临的问题就是很难在限定的时间内完成相关实验课题的教学；如果是开门见山直接开始实验课题的教学，那么部分学生由于知识的遗忘而给接下来进一步深入学习带来了很大的困难；如果将实验化学集中进行教学，其

7、直接效果就是能够很好的落实实验的基本知识和基本技能，但是耗费的时间比较长，同时教材如此设置给学生产生了 “炒冷饭”的感觉；如果是和其他模块的教学穿插镶嵌进行，那么可以有效节省教学时间，但是这样会削弱是实验化学模块的功效。同时内容的相似性也造成一部分老师产生错误的认识，他们认为这些内容和实验是完全相同的，因此根本没有必要在实验化学中继续讲解和完成相关实验。 实验化学教材具有这样的特点，因此化学教师在处理这些课题时遇到了很大的麻烦，甚至产生了误区。1.4 问题多、效果差，差强人意实验化学中有些实验课题本身存在着一些问题，造成实验效果减弱、差强人意，因此对有关实验课题必须进行适当地纠正和改进，以便观

8、察到正确的实验现象。比如专题 6 课题 2“镀锌铁皮锌镀层厚度的测定”中利用锌和铁在硫酸中形成原电池，因而实验中以“反应速率突然减少”作为锌镀层恰好溶解的标志，但是实际实验中由于锌镀层本身比较薄，但是反应速率又很快，所以镀锌铁皮投入硫酸中大约2030 秒，就会溶解完全，反应的时间如此之短就造成很难清楚的观察到“反应速率突然减少”这一反应的终点；若采用氢氧化钠溶液来溶解锌镀层，反应终点确实较为容易判断，但是因为锌和氢氧化钠溶液反应很缓慢，所以终点的判断需要等很长时间。同样利用硫酸将锌镀层和铁片都溶解的实验方案，该方案最大的缺点也是反应需要很长时间。可见实验化学教材中存在一些不足，需要我们自己注意

9、并进行适当的改正。2实验化学有效教学的策略有效教学是指经过教师的教学，学生能够获得的具体进步、发展。教学有没有效益，并不是指教师有没有教完内容或教得认不认真，而是指学生有没有学到什么或学生学得好不好。经过两轮的实验化学教学后暂停 3 年，现在第三轮的教学中，我逐渐抛弃了排斥和急躁的情绪以及硬着头皮教学的思想，通过一边学一边教、一边教一边改进，对部分教学内容进行有效的整合和改进，从而实现有效教学奠定基础。通过这样的处理，不仅能使学生对化学实验充满兴趣，并且能大大拓展视野，使学生在知识面、实验能力等方面获得较大的进步。2.1 内外结合、拓展课堂、节省时间面对实验化学课时紧缺的状况，在教学中化学教师

10、要依据课程内容标准，使课堂内外有机结合【2】，确保学生有效的进行实验化学学习。比如实验原理的分析与讨论、课题方案的设计与评价，可3以作为课前的预习作业在课外提前布置下去；班级同学采取组间同质、组内异质的原则组建合作学习小组，进行课题方案的设计和分析，这样在实验课堂上的时间就大大减少了；对于拓展性实验课题，由于学生已经认真、全面地探究了前面的主要实验课题，因此这些拓展性实验课题就显得相对容易和简单，因此可以安排学生作为课后的兴趣实验在实验老师的指导下完成。另外由于实验化学教学课时紧张，我们可以将“纸层析法分离铁离子和铜离子”、 “铝及其化合物的性质”等部分简单的实验改为小组分组实验，在新课的上课

11、过程中通过小组合作完成实验，这样既可以提高课堂学习的气氛，同时能达到学生像科学家一样动手做化学实验的目的。对于实验时间特别长的某些实验课题可以改成在课堂中开始，课后完成相结合的形式来进行，比如铝及其化合物的性质中培养明矾大晶体实验，首先在课堂上化学教师引导学生进行制备硫酸铝钾实验，然后学习相关知识后，让学生知道本实验的完成至少需要三天的时间，因此无法在课堂完成，在学生倍感失望的时候，及时引导学生充分利用好寝室进行实验，这样既有课堂实验的共同探讨，又有寝室实验的自我探究，为实验的顺利完成做了保证。再如海带中碘元素的分离及检验这一实验课题，如果完全按照课本从灼烧干海带开始一步一步的进行实验探究，那

12、么一个课时的教学肯定不能完成教学目标。考虑到干海带的灼烧操作简单、费时又费力，所以我在课堂教学时，在课前化学教师预先处理好干海带：把买来的海带撒上酒精，放在坩埚中灼烧，燃尽后取灰烬并用研钵磨成粉末状，放在试剂瓶里，供课堂实验使用。这个做法可以节省用坩埚灼烧海带的时间，为后面学生设计探究性方案争取了时间，保证了在一个课时内完成本实验课题的教学。2.2 媒体技术、电脑模拟、自产“大米”对于缺医少药而不能完成的实验课题或实验本身在发生的过程中产生众多的污染物等情况时，化学教师都可以用先进的多媒体技术，将这些“难以实现”的实验拍成微视频或做成 Flash 或 PPT，然后在课堂上展示给每个学生看。如由

13、于时间的限制不能在课堂完成的阿司匹林的制备、明矾晶体的培养，教师可以在实验的过程中制作成微视频，视频中可以将老师自己拍进去，这样让学生感受到实验的真实性，截取相关实验中经典的片段在实验课堂进行播放，这样能使学生顺利的体验和观察这些中学课堂难以完成的实验，保证了实验化学的课堂教学效果。媒体技术在实验化学教学中的作用是不容置疑的，但也要谨记适可而止。在实际教学中，绝不能放弃化学的学科特点，将最直观最有说服力的课堂化学实验放下不管而简单地去搞多媒体教学。不恰当地使用多媒体教学，会让学生对多媒体产生依赖，放弃了动手实验，从而犯了化学实验的大忌【3】。所以多媒体不能完全代替化学实验操作，只能作为化学实验

14、的补充和延伸。因此，只有将先进的多媒体教学手段同化学实验、教学工作实际巧妙地结合起来，才能取得最佳的教学效果。2.3 整合教材、融合知识、螺旋上升实验化学并不是一个完全独立的学科模块，在其他模块教学时进行穿插教学，整体融合。整合其他模块进行穿插教学不仅能提高实验化学的教学效果，而且能真正达到实验化学设计者的初衷【4】。对于实验化学教学时，部分实验课题应适时地整合在其他模块的知识教学中去。 实验化学的整合教学，不仅能提高相应模块的教学效率，也能缩短整个实验化学模块的教学时间，同时知识的融合，形成了完整的知识体系，大大提高理论化学和实验化学的“双剑合璧”的特殊教学效果。表 1 实验化学模块内容和其

15、他模块的融合实验化学与其他模块融合海带中碘元素的分离及检验必修 1：氯溴碘及其化合物铝及其化合物的性质必修 1：铝土矿到铝合金乙醇和苯酚的性质有机化学基础：醇和酚4硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素、催化剂对过氧化氢分解速率的影响化学反应原理：化学反应速率反应条件对化学平衡的移动的影响化学反应原理：化学平衡移动电化学问题研究化学反应原理：化学能与电能的转化食醋总酸含量的测定化学反应原理：酸碱中和滴定我们在处理实验化学的教学内容时，可以将上表的内容相互间进行整合，减少重复性，增强逻辑性。比如将“硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素”、 “催化剂对过氧化氢分解速率的影响”及相关的拓展课题融合进化学反应原

16、理的化学反应速率的学习中，通过这两个实验加深了化学反应速率的影响因素以及催化剂对过氧化氢分解速率的影响的教学效果，同时有效地落实了实验化学的教学目标。这样的处理，既克服了学生在学习化学原理和有机化学知识时枯燥乏味的局面，激发了学生学习化学的热情和动力，同时能大大提高了实验探究的效率和实验化学的教学效果。2.4 改进实验、发挥效果、享受实验实验化学教材所列举的一些实验，在中学现有的实验条件下，总会存在这样那样的问题，使实验的最终结果发生偏差甚至使实验无法得到正确的结论，从而使我们的教学和学生的学习产生偏差。对于有问题的实验，我们应该查询有关资料，对有问题的实验必须进行改进，同时自己应事先探究实验

17、成功的最佳条件，既能使实验现象更加明显，又能达到原本所预想的正确的实验结论。比如专题 6 课题 2“镀锌铁皮锌镀层厚度的测定”实验中，针对实验反应速率太快导致实验终点难以“捕捉”到这一缺点，笔者研究发现如果在稀硫酸中滴入 35 滴六亚甲基四胺（又称六次甲基四胺或乌洛托品）就能有效减缓铁与硫酸作用产生氢气的速率【5】，从而保证了能清楚的观察到实验终点的现象“反应速率突然减小”。笔者研究发现还可以采用其他的实验方案，比如可以将镀锌铁皮投入稀硫酸中，然后再快速取出、冲洗后再投入氢氧化钠溶液中，这一实验方案既可以有效判断实验的终点，又能大大缩短到达终点的反应时间。再如实验化学中有关醇、酚的性质探究中，

18、教材中写到“在两支干燥的试管，各加 2mL 乙醚，向其中一支试管中加入 1mL 乙醇，向另一试管中加入 1.5g 苯酚，振荡。再向两支试管中同时各加一块（绿豆大小）已吸干煤油的金属钠，观察比较实验现象。 ”事实上由于产物溶解度的特殊性，苯酚钠不易溶解在乙醚中，因此苯酚钠会附着在金属钠的表面，而乙醇钠易溶解在乙醇和乙醚中，使金属钠和乙醇的接触面积较大；同时钠和苯酚反应后的体系有较大的粘度，流动性相对较差。因此我们按照课本设计的实验做下来，极大多数实验的结果是恰恰相反的，即乙醇中产生的气泡要快，而苯酚中相对较慢，而且与苯酚反应的金属钠往往不能完全反应。因此化学教师在意识到这个原因后，在实施教学时应

19、该采取一定的措施进行改进。比如采用新蒸馏得到的无水丙酮代替乙醚做溶剂，然后再按照实验步骤一步一步的进行实验，这样做下来的实验结果是加入苯酚的试管中产生的气泡明显比加入乙醇的试管快。因此实验化学教材设计的一些实验，有待于我们化学教师进行论证和改进，并不是每个实验都是十分科学的，相反由于新教材实施的时间比较短，因此有些方面亟待我们去发现、去改进、去完善。总而言之，实验化学有它自身明显的优点，把化学实验放在了史无前列的突出位置；实验化学也有它明显的缺点，教材设计的实验内容比较多、课时紧张等。王祖浩教授“写给同学们的话”中提出的要求是：实验化学不应成为一本“照方配药”的实验册，在每一个课题的研究中，希

20、望同学们都能积极思考、精心设计、大胆实践，努力提高自己身的科学探究能力【7】。因此实验化学的教学并没有固定的模式，同时实验化学的教学还处于摸索阶段，还需要我们化学教师不断的进行总结和改进，克服教材中的不足之处，发挥教材的强大优势，实现实验化学教学的最大效果。5参考文献1 魏书彬，陈加柱浅议高中化学实验教学的问题与对策化学教育，2015(11)：76-78 2中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准(实验).北京:人民教育出版社,2003：15-253强世苍，熊言林。严增进新课程高中化学实验教学的调查报告化学教育，2011(3)：634郑长龙化学实验教学新视野北京：高等教育出版社，2003：2262275阮方来，熊言林试谈目前中学化学实验教学中存在的问题和对策化学教育2009(9)：186王祖浩,王程杰.高中化学教学参考书实验化学(选修).南京:江苏教育出版社,2008:5107王祖浩实验化学南京：凤凰出版传媒集团，2009：1-2