自主设计实验 提升化学核心素养

江苏省昆山陆家高级中学(215331) 刘菊玲 ●

自主设计实验 提升化学核心素养

江苏省昆山陆家高级中学(215331) 刘菊玲 ●

化学实验是高中化学教学中一个非常重要的部分，且随着课标的不断改革，对学生们的自主学习能力与开放创新能力要求更高．因此为了提升学生们的化学核心素养，从发现实验问题、改进实验方案和反思实验效果三个方面论述了一下如何引导学生们自主设计实验，从而高效开展实验教学．

自主设计;化学实验;提升核心素养

高中化学知识多而杂，需要学生们全面掌握并能够加以融会贯通，实验作为化学教学中一个不可或缺的部分，且近几年其在高考中占的比例越来越重，因此更是需要我们在教学中引导学生们全面掌握．化学实验方案的设计指的是在实施化学实验之前，根据相关要求进行的一种规划，因此让学生们自主设计实验不但可以巩固他们对实验知识的掌握，也是培养创造型人才的必经之路．

一、主动探索，发现实验问题

要想让学生们设计出一个完美的实验方案，首先引导学生们主动进行探索，自主发现实验问题，这不但是他们完成设计的前提，也可以大大增强他们的提问与质疑能力，让他们能够在兴趣的驱动下进行学习探讨．

比如我在讲解苏教版高中化学教材必修一专题二第一单元第一节《氯气的生产原理》这节课时，笔者的教学目标是让学生们了解海水晒盐的过程及氯化钠的用途，同时让他们掌握氯气的工业制法、实验室制法，培养他们观察和分析问题的能力．上课时，笔者在简单讲解了氯化钠的相关知识后，便开始讲解工业制氯气——电解饱和食盐水，在课堂上给他们演示了这个实验并让他们观察实验现象．在学生们有一定基础之后，便问他们:既然大家知道了工业制氯气的方法，那大家有没有想过实验室如何制氯气呢?这个问题大大引起了他们的兴趣，便接着问:同学们觉得我们会用到哪些物质呢?实验原理又会是什么呢?学生稍加思考过后，有的学生提到了NaCl，有的学生提到了HCl，这时笔者告诉了他们实验室制氯气需要用到浓盐酸与MnO2，并把该化学方程式写到了黑板上．同时让他们结成小组，根据固液加热的特点主动探索一下该实验应如何进行，并设计出实验方案．

在上面的案例中，通过课堂知识的引导让学生们主动进行探索，从而发现实验问题，不但利于他们实验方案设计的进行，带着问题学习也可以大大加深他们对所学知识的印象．

二、查阅资料，改进实验方案

由于学生们水平有限，且不同的学生水平也参差不一，因此他们设计的实验方案必然不会是最完美的，也必然会存在着大大小小的问题．这就要引导他们查阅资料或者组间交流，从而完善改进他们的实验方案．

比如在讲解苏教版高中化学教材必修一专题二第二单元《钠、镁及其化合物》这节课时，教学目标是让学生们充分认识以钠元素为核心的碱金属元素的性质及其递变规律，同时让他们重点掌握金属钠、镁及其重要化合物的性质及用途．上课时，在讲解钠的重要化合物时，笔者会讲解到一种非常重要的物质纯碱——即Na2CO3，并且让学生们设计了一个实验方案来测定工业纯碱中Na2CO3的质量分数(含少量NaCl)，有一个同学设计了如图1的实验装置:盛有碱石灰的干燥管的质量为W1烧瓶中称量一定纯碱样品W0，从分液漏斗缓缓滴入稀硫酸，不再反应后干燥管总质量 W2，最后质量分数为(W2－W1)×53/ 52W0．这个实验装置存在着诸多问题，因此我把这个展示给学生们，并让他们通过查阅资料或者同学间交流来改进这个实验方案．最后学生发现为了减小误差需要将蒸馏烧瓶改为集气瓶，更利于排出CO2，同时需要在干燥管前添加除水蒸气装置，并在最后添加U型管以吸收空气中的CO2，这样一来，实验误差就大大降低了，这个实验方案也变得更完美了．

图1

在上面的案例中，通过将存在问题的实验方案展示给学生们，并让他们通过查阅资料才发现错误，改进实验方案，不但避免了他们也犯类似的错误，同时利于培养他们严谨的思维，这对于实验教学而言是非常关键的一环．

三、类比交流，反思实验效果

化学实验不是一成不变的，一个实验目的也不仅仅对应一种实验方案，且不同的学生设计的实验方案也各有千秋，因此同学们实验方案之间的类比交流是非常重要的．在完成实验设计之后，鼓励学生们类比交流，并反思自己的实验效果是否理想．

比如在讲解苏教版高中化学教材选修4专题三第一单元《弱电解质的电离平衡》这节课时，给学生们这样一个要求让他们进行实验设计:用实验确定某酸HA是弱电解质．有的同学是这样设计的:称取一定量的HA配制一定体积的溶液，然后用pH试纸测试该溶液的pH值，即可证明HA是弱电解质;还有学生是这样设计的:先用HA溶液、盐酸分别配制pH=1的两种酸溶液，各取10mL后加水稀释，再各取稀释液装入两个试管，加入相同的锌粒观察现象，从而证明HA是弱电解质等等．对于不同的实验方案，先让学生们之间互相交流了一下，并让他们反思自己的方案的实验效果．之后第二种方案的同学明白了，首先pH为1的溶液不好配置，其次实验现象不好观察，这一过程对于所有同学而言既是警醒，也算提高．

在上面的案例中，通过鼓励学生们将自己的实验方案与别的同学的进行类比，并交流反思，不但利于他们将自己的方案完善，也可以让他们在交流中开阔眼界，提升他们的化学核心素养．

纵观全文，通过引导学生们主动探索，可以让他们发现实验问题;鼓励他们查阅资料，可以让他们改进实验方案;而开展学生之间的类比交流，亦可以让他们反思实验效果．这三个方面都是鼓励学生们自主设计实验必不可少的环节，也都可以大大提升学生们的化学核心素养，更是化学教学飞快进步的不竭动力!

［1］何邦平，盛春泉，王小燕，吕加国，余建鑫，沈颂章．开放设计性实验教学探讨［J］．药学教育，2007(02)．

［2］李速婷．在微生物实验教学中开展自主设计实验的探索与实践［J］．中国现代医生，2007(22)．

G632

B

1008－0333(2017)03－0085－01