加强化学实验教学研究 培养学生化学信息素养*

宗 汉

（兴化市楚水实验学校 江苏 兴化 225700）

《高中化学课程标准》 明确指出：“以实验为基础是中学化学教学的重要特征”。从本质上讲，化学实验不仅仅是洞察自然界的窗口，而且也是学好化学的基本途径和培养信息素养的基本方式。本文以化学实验教学研究为切入点，从三个方面提出培养高中生化学素养的策略。

一、帮助高中学生认识化学实验－信息知识

新课程改革后，无论是人教版、苏教版还是鲁科版， 高中化学教材中实验方式也呈现出多样化的特点，有教师的演示实验，有学生的分组实验，但界限不明显，数量较以往有较大的增幅。尤其是增设了一定数量和不同类型的科学探究型实验，如有些实验要求自行设计方案，有些给出实验仪器让学生自主设计实验装置，也有些实验要对现象进行分析和认证，尤其是对实验中异常现象进行查阅文献，分析原理，掌握现象背后的实质。

表1 三套教材中科学探究栏目的探究要素的统计

从上表可见，3 套教材的科学探究栏目的问题都是由教材提出，较少要求学生按照科学探究的八个步骤一一列出，大部分是取其中部分进行实验，尤其“解释与结论”、“反思与评价”、“表达与交流”这三个部分3 个版本提出的要求处于中等水平。

二、指导高中学生探究化学实验－信息加工

1．主体参与，强化信息意识

化学信息意识是化学信息素养中重要的成分之一，也是具备优良化学信息素养的前提条件之一。通俗地讲， 化学信息意识就是面临陌生的化学信息时，有敏锐的感受性，能积极主动地从多方面、多角度、多层次去寻找问题解决的途径和方法。化学实验是培养高中生信息素养的主要阵地，也是强化学生化学信息意识的策源地之一。教师应引导学生积极参与。如学生在阅读化学实验内容时， 能重点勾画出实验目的，知道要做什么，同时也要将实验步骤流程化，提取关键词，强化信息意识；再如在讲电解原理新课引入时，教师可以设计“情境”实验，如下图1 所示。先用学生未知的混合液将滤纸浸湿，然后将其平铺，接通电源后， 用铅笔在滤纸上写字， 会出现黑笔写“红”字的奇迹。

图1

这时学生容易急切地想知道其中缘由，有想解决问题的欲望和冲动，教师可以让学生进行讨论与交流， 因为这是信息意识培养的好素材、好机会。

目前高中学生获取化学信息途径和方式很多，尤其对于感兴趣的化学信息学生很乐于搜索，教师要注重适时引导和鼓励；帮助他们自觉养成主动获取化学信息的意识。

2．猜想探究，增加信息知识

化学信息知识在化学信息素养要素中居于基础地位，它为化学信息意识提供“原料”，是化学信息评价的重要依据，更是化学信息能力外在的显现。如何增加化学信息知识？ 途径和方法较多。可以在化学实验过程中进行猜想和探究中进行有效实施。例如2012年江苏高考化学卷第19 题－用稀硫酸和30% H2O2溶解铜帽，为了更直观地分析和说明，我们现场做了该实验，学生不仅看到了溶液呈现蓝色，同时还发现有气泡生成，而且气泡产生的速率越来越快。为什么？高考试题的参考答案明明写的是CuSO4＋2H2O，没有说产生气体，于是学生间便讨论开来，有说是H2O2的分解所致，也有学生认为答案书写不够完整，生成物应该有O2，还有学生认为反应速率加快的原因可能是反应放热， 亦或是Cu2＋是H2O2的分解反应的催化剂。细数这些讨论的内容，细看学生对化学实验意外现象的猜想与探究， 无不体现了学生对隐藏信息知识获取的渴望。当然在此过程中还需要有思考，因为思考是解决问题的关键，学生思考后才会有新的想法和做法，并且通过理论分析、查阅资料，学到更多的化学信息知识。再比如说我们在探究氯水的酸碱性时，教师引导学生根据所学知识，设计实验方案，验证猜测，但实验现象却出乎意料，pH 试纸中间白，四周红，“白”的原因是什么，激发了学生探究欲望，学生在好奇后，展开讨论，经过理论推测和阅读教材， 知道是氯气与水反应生成次氯酸的原因，从而了解到新的物质次氯酸的特性－漂白性这个化学信息知识。

3．综合分析，提升信息能力

化学实验是培养学生化学信息综合能力的主渠道，化学实验尤其是探究性实验对学生的化学信息能力提升至关重要。例如教师引导学生观察实验异常现象，增强学生化学信息的“敏感性”；重视学生对实验现象的描述， 培养学生的信息表达能力；重视学生对实验数据的分析，丰富学生的化学信息知识；强化学生对实验结果的总结，培养学生筛选信息、整合信息、生成新信息的能力。例如在必修1“黑面包”实验，学生首先看到有“黑”色物质生成，猜想可能有碳生成，查阅文献了解“黑”色物质形成过程和反应原理，增加学生的信息知识，由此学生总结浓硫酸的特性脱水性，学生提取信息、收集信息的能力也得到提升； 其次学生通过触摸烧杯，感知烧杯外壁温度较高， 说明整个反应是放热过程；在实验中，学生还能听到有“啪啪”的响声，这说明反应过程很剧烈， 学生的化学信息意识得以增强；最后学生还曾“闻”到过刺激性的气味，教师引导学生自行或是小组交流，通过化学方程式中元素化合价升降规律分析刺激性的气味的物质是二氧化硫，探究出浓硫酸的另外一个重要特性即强氧化性，与此同时学生的信息处理能力、信息评价能力的提升贯穿于整个探究活动之中。

三、引导高中学生评价化学实验－信息评价

化学信息评价是化学信息素养要素中的关键组成部分，它往往表现为对大量的化学信息知识进行摄取、选择、整合和发掘，并从中提炼化学信息价值与意义，是后续化学信息处理和运用的关键环节。下面以化学必修1“铁粉与水蒸气反应”的科学探究为例，说明如何在化学实验中引导学生进行实验装置设计的化学信息评价。

传统做法：首先向学生讲明铁粉与水蒸气反应的反应原理，然后请学生阅读课本的实验装置，最后在教师的引导下，观察实验现象，并请学生将投影在屏幕上的答案写在教材表格的空格处。

现有做法：首先根据铁粉与水蒸气反应的反应原理自行制定实验方案。虽然，这样安排开放程度大，但在一定程度上能激发学生的信息意识，培养学生的探究能力。

实验装置设计与评价：在教学过程中，让学生根据教材所列举的实验仪器进行组装，让学生在组装过程中发现问题，相互交流，以此来对“铁粉与水蒸气反应”实验装置进行重新设计，并就各自的实验装置图进行评价，其评价结果如下页表2。

表2 实验装置图评价与分析

学生经过交流、小组讨论后，进行装置改进，制定以下实验装置：

最后学生依据装置图进行实验， 在实验过程中又对“黑”色产物进行深入研究。在整个探究过程中，学生讨论激烈，思维活跃，思考全面，特别是对在实验设计与评价中出现的问题（信息意识），能依据所学知识进行有效推理，再通过课后上网查阅资料（信息知识），通过信息评价得到合理的解决问题的最科学的方案， 以此促进高中生化学信息素养的全面培养和提升。

新课程改革后，高中化学实验的编排有所变化，增强了科学探究实验， 在探究实验中学生通过观察异常现象， 产生了探究信息的意识， 通过解释与交流，学生有了查阅文献、了解信息知识的欲望，通过学生对实验数据处理和实验评价， 培养学生的综合信息处理能力。实践证明： 加强化学实验的教学研究， 对于高中生信息综合能力的培养和提升具有重要的现实意义。

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