借实验之道成教学之效

尹忠环 贺淑华

摘要：在化学实验教学中，应深度挖掘、灵活运用各种有效策略，使之融入到日常教学之中。力求通过实验教学的有效开展，让化学课堂变成学生体验生活、探究奥秘的科学前站。

关键词：实验教学;策略;有效;探究

文章编号：1008-0546（2019）05-0080-03

中圖分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.05.025

“以实验为基础”是化学学科的基本特征。化学实验是化学教育的基础、是化学科学认识的源泉、是训练科学方法的有效途径、是养成科学态度的必由之路。因此，实验教学在化学教学中起着举足轻重的作用，其教学策略的深度挖掘及选择也就显得尤为重要。本文拟就教学中依据实情、挖掘和运用教学策略谈自己的几点做法，以期与同仁探讨。

一、实验设计多元化实现实验教学的开放性

实验教学的开放性是指在实验过程中，依据不同的化学原理对给出的实验从不同角度、用不同方法设计方案，并对实验结果进行合理分析和处理。在此过程中，实验方案的设计起着非常重要的作用，它能诱发学生的认知冲突、提升学生的思维品质。但是，不容忽视的是实验教学中存在大量的“虚假设计”，即设计者往往已经画好了“圈”，学生的思维被禁锢在“圈”中，笔者认为：实验教学要高效，就必须做到全方位开放，尤其是方案的设计。

如，笔者在讲授乙烯的性质时，安排学生分组实验，每一组事先收集好乙烯气体，并分装于三个医用注射器中。对乙烯能使溴水褪色这一陛质，笔者板书一个问题：你猜想该反应是

反应（加成或取代），请利用桌上的药品和仪器设计实验证明你的猜想（已知卤代烃中的卤素不与硝酸银反应）。实验室热闹起来了，几分钟后，笔者请一个小组发言，汇报他们的实验设计。实验设想：该反应是加成反应。验证原理：卤素参与加成反应产物只有一种（即卤代烃），而取代反应除了能产生卤代烃，还会生成卤化氢，因此，可以在反应后的溶液中加入硝酸银溶液，不产生淡黄色沉淀，就说明该反应是加成反应。笔者没有作出评价，而是让学生按方案完成实验，学生奇怪了，因为加入硝酸银溶液后会有沉淀生成。怎么回事？在笔者的指导下，学生明白：由于溴化银的Ksp特别小，只要有极少量的溴离子就会沉淀，而有机反应很难保证反应完全。此时，笔者再问：你们能否设计出更合理的方案？不一会儿，有一小组提出设想：我们还是通过验证反应是否生成溴化氢来证实猜想。学生们一愣，这不正是上一小组的方案吗？正在学生疑惑之时，该组学生解释说：溴离子的检验不行，可以从氢离子的检验考虑。对啊，学生恍然大悟，只要分别测定出参与反应的溴水和反应后溶液的pH，如果后者的pH更大，则说明反应并没有卤化氢生成，那就证明是加成反应。

一会儿，一小组再提出不同设计：可以用矿泉水瓶做反应容器，如果反应后瓶子变瘪，就说明是加成反应，因为瓶内气体在减少，如果未变瘪，则应是取代反应，因1mol乙烯反应则生成1mol溴化氢气体。学生讨论开了，方案可行吗？一学生大声应道：不行，因溴化氢气体极易溶于水，不管该反应是加成还是取代，瓶子都会瘪。那测气压的方式一定不行吗？笔者追问道，有一学生站起回答道：可将溴水换成溴的四氯化碳溶液，因溴化氢难溶于四氯化碳中，话音刚落，教室中掌声热烈响起。此时笔者觉得问题圆满解决了，可一学生再次提出疑问：我们并没有看到课本所提到的油状液体，难道生成的卤代烃可以溶于水？一石激起千层浪，对呀！学生都叫道，这可是一个意外，笔者当即肯定了大家的质疑精神，并让学生就此问题展开讨论。最后，通过计算学生明白：原来注射器中装有的乙烯（10mL常温）即使完全反应生成的1，2一二溴乙烷也只有0.038mL，都没有胶头滴管一滴的量，在水中分散后很难观察出来。

看着学生满意的笑脸，笔者知道：这堂课是成功的，通过开放性的实验设计为主线，引导学生从不同角度、不同方向提出不一样的解决方案，更难得的是：通过引导，学生能提出自己的问题和看法。显然，在开放性的实验开展过程中，学生思维得到极大的调动，思维的广度和深度都有明显的提升，教学的有效性必然有所提升。

二、实验方案对比化实现实验教学的科学性

化学实验的顺利实施离不开实验方案的设计，通过对比不同的实验设计，能变传统式的“照方抓药”、模仿重复的教学模式为探究性教学模式。通过对比，学生能够发现实验设计存在的问题，继而思考并解决问题，长此以往，学生在科学探究过程中的求真意识、创新意识将得到加强，实验教学的科学性也在此过程中得以实现。

如，讲授苯酚的弱酸性时，设计问题：怎样利用桌上仪器和药品证明其具有弱酸性？学生甲：利用苯酚可与碱的反应。学生乙：在苯酚钠溶液中通人二氧化碳气体，若溶液变浑浊，则可证明。笔者要求学生完成实验并作出合理分析，实验完成后学生一致认为学生乙的方案可行，甲同学的方案只能说明苯酚具有酸性。正当笔者准备下一教学环节时，学生丙：前面我们已经做过乙醇、水与钠反应的实验，是否可以通过与钠的反应来说明？笔者肯定了该同学的设想并当场演示，由于苯酚常温下是固体，所以，实验前首先将三种物质的温度都升至45℃，然后在三个小烧杯中分别装入等量的苯酚、水和乙醇，投入相同大小的钠块，实验现象却出人意料，钠与水的反应最快，乙醇次之，苯酚最慢。教室沸腾了？怎么回事？最后通过查找资料学生明白：酚羟基虽然比醇羟基活泼，但苯酚的黏度比乙醇大，且产物苯酚钠难溶于苯酚而乙醇钠却易溶于乙醇，这正如二氧化碳不能用石灰石与硫酸反应来制备是一个道理，基于以上原因从而导致苯酚与钠的反应速率最慢。

通过实验方案的比较和拓展，学生懂得如何思考、怎样探究，也让学生对化学的本质——实验科学有了进一步的了解，对科学的严谨性有了更深的认识，这必将对学生科学学习观的形成产生积极的推动作用。我们的学生就是在这样的探究过程中体会到成功与乐趣，这个体验过程是非常有意义的。

三、实验细节解剖化实现实验教学的深刻性

化学实验是树立学生科学学习观的重要载体，其原理具有严密的科学性，其操作有着严谨的程序性。因此，在实验教学中解剖实验细节、明确实验原理就显得非常重要，这有助于学生对原理的准确把握、对知识的正确理解，同时，对细节的关注也有助于学生思维品质的优化，进而实现实验教学的深刻性。

如，教材在介绍铝单质及其化合物的性质时安排了一个实验：将NaOH溶液不断滴人AlCl3溶液中，观察现象。从传统的知识传授这一点来看实验安排合理。但笔者认为：此实验设计对学生思维的调动和挖掘稍显不够，知识的呈现为平铺直叙式，没有产生明显的认知冲突。但如果对该实验作些细节上的调整：改变溶液的滴加方向——将AlCl3溶液滴人NaOH溶液中，结果会怎样呢？出乎寻常的现象激发了学生的兴趣，认知冲突由此产生。AlCl3将NaOH消耗完了，怎么还会产生沉淀呢？这沉淀是什么呢？经过分析，原来Al³⁺和AlO2^-在水溶液中是不能共存的，它们能发生反应，生成Al（OH）3沉淀，而这一知识点恰恰是后来很多学生倍感困惑的地方。后来的教学显示，通过实验细节的解剖和调整，能有效提升学生的分析能力，完善学生的知识体系。

实验是教学的手段，体现着教育的本质。“细节决定成败”，同样，实验细节的处理影响着学生学习方式的转变，影响着学生对科学深刻性的理解。因此，在实验教学中，教师应力争做到抓住细节、解剖原理。

四、实验原理情境化体现实验教学的生活性

新课程理念强调：学科教育必须与生活、生产紧密联系，学科才有旺盛的生命力，学生才有源源不断的学习动力。其实，不少化学实验的原理在生活中都能找到它们的影子，试想，当实验原理与生活情境联系起来了，化学的学习还会那么枯燥吗？实验原理还有那么难以理解吗？

如，在讲授混合物的分离一节时，笔者考虑到学生对过滤和萃取的原理感到头痛，在完成课本实验后并没有立即对原理进行解释，而是由学生熟悉的菜肴——水煮鱼创设情境，设计问题：（1）水煮鱼中漂有不少的红辣椒，你觉得可以用什么方法将其快速分离掉？（2）水煮鱼中汤的颜色上下一致吗？如果不一致，你认为这是什么原因造成的？一道日常菜肴难道与所讲内容有关？其中蕴含了化学原理？学生讨论开了，经过共同努力，学生很快理解了过滤与萃取的原理。过滤就像用漏勺将漂在汤面上的红辣椒除去的操作，其原理就是沉淀物（红辣椒）的粒径大于滤纸（漏勺）孔径的大小，实现沉淀（红辣椒）与溶液（鱼汤）的分离。鱼汤上下层颜色不一样，原因就是漂着的那层油溶解辣椒红色素的能力比水强，因而颜色更鲜红，这其实就是萃取的原理。

再如，在讲授溶液和胶体性质时，学生对于渗析分离二者很难理解，笔者预先准备两个鸭蛋，一个咸，一个鲜，鲜鸭蛋如何变成咸鸭蛋的？两个蛋又有何区别？笔者话音刚落，有学生笑着回答：一个有成味，一个没有。笔者没有回应，只是轻轻地将蛋大头的外壳剥下，露出里层的白膜，告诉学生，咸鸭蛋的腌制奥秘就在于那层膜，那是一层半透膜，能渗过盐水溶液，但蛋白质胶体不可渗过，咸蛋由此而成。这两个蛋你怎么区分呢？学生议论开了，一致的观点就是尝一尝。笔者没有回应，只是将两个蛋顶端的膜用大头针扎破，一个立马流出少量蛋清，而另一个没有。学生疑惑了，为什么会这样？哪个是咸蛋？在观看有关食物腌制的小视频后，学生才明白：蛋放入盐水中，不仅盐水能进入蛋内，同时，由于盐水的电解质溶液浓度大，使得鸭蛋里的一些水从膜中渗出，因而咸蛋都会形成一个小空隙，故流出蛋清的是鲜蛋。

通过生活情境的创设，从学生身边熟悉的事物出發，在生活事例中理解实验原理，这体现了实验教学的生活性，突出了化学知识和原理在日常生活中的应用，使学生认识到化学与我们生活息息相关，化学的学习是我们生活的需要。

总之，在实验教学中，教师应深入研究实验原理、关注实验细节，将各种教学策略融入到课堂之中，用以构建学生的知识网络，加深学生对实验的理解和重视，让化学课堂真正成为学生体验生活、探究奥秘的科学前站。