例谈高中化学实验探究式教学的几种做法
2018-02-24潘红
潘 红
（广东省佛山市顺德区李兆基中学，广东 佛山）
一、创造性地开发教材实验资源
以人教版化学教材为例，教材中呈现的实验资源除了学生实验、演示实验之外，还有大量的“思考与交流”“科学探究”“科学视野”“实践活动”等栏目，只要教师进行创造性的开发，都可以将其设计成学生自主实验探究的活动，从而培养学生的观察能力、实验操作能力和辩证推理能力等。
下面笔者以人教版化学必修一56页“科学探究：碳酸钠和碳酸氢钠的性质”为例，介绍教师如何创造性地开发教材的实验资源。
课上先让学生品尝三种馒头：
①只有面粉的馒头（有酸味，硬邦邦）
②放了Na2CO3的馒头（没有酸味，有一点蓬松）
③放了NaHCO3的馒头（没有酸味，很蓬松）
然后提出问题：
问题1：为什么放了Na2CO3和NaHCO3的馒头没有了酸味？
问题2：为什么放NaHCO3的馒头最蓬松，放Na2CO3的馒头其次，不放这两种物质的馒头是硬邦邦的？
再然后引导学生阅读课本56页的内容，对以上两个问题提出合理猜想，根据提供的药品（Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、酚酞、稀盐酸等）设计合理的实验方案，进行实验探究来验证猜想。
这样一来，学生的积极性和探究欲被调动起来，真正体现了教师主导、学生主体的课改理念，课堂教学自然收获非常好的效果。下课的时候还可以给学生布置一个课后小实践：周末回家尝试制作馒头，让学生带着问题走进课堂，也带着问题走出课堂，升华课堂所学。
二、深度性地挖掘教材实验资源
教材中的实验往往立足于本节课的教学内容，关注焦点单一，教学功能单薄，教师如能深度开发并精心设计，挖掘本实验更多的实验技能落实和实验能力培养，就可以更好地落实“实验探究和创新意识”的化学学科核心素养。
下面笔者以人教版化学必修二75页“科学探究2：比较醋酸与碳酸的酸性强弱”为例，介绍教师如何深度挖掘教材的实验资源。
笔者曾经听过一堂课，学生讲了设计思路“由强酸制弱酸”，一上课老师就立刻把实验装置（制气用启普发生器）用PPT呈现了出来，进入下一环节了。
笔者认为深度挖掘之后，可以设计下面几个问题：
①实验室如果没有启普发生器，其他仪器可以替代吗？
这里可以启发学生根据启普发生器制气的原理，进行“简易启普发生器”或其他固液不加热制气装置的思考。
②实验室没有碳酸钙固体，其他药品可以替代吗？
这个问题可以为学生明确强酸制弱酸的反应模型是：强酸+弱酸盐=强酸盐+弱酸。碳酸钠、碳酸氢钠等碳酸盐固体都可以。
③检验CO2的澄清石灰水是否也可以有替代试剂？CaCl2溶液可以吗？
可以用Ba（OH）2溶液替代，但是不能用CaCl2溶液或BaCl2溶液。
这个问题可以发散学生思维，知道为了达到实验目的，实验仪器、药品、试剂等可能有其他可替代的方案，要学会甄别和优化。并且CO2不能让CaCl2溶液或BaCl2溶液变浑浊，更加深了学生对“强酸制弱酸”原理的理解。
三、颠覆性地解构课本的实验资源
对于教材中的学生实验，如果严格按照教材的实验仪器、操作步骤、药品用量进行操作，有很多做不出明显的现象，影响甚至阻碍学生的观察推理和实验结论的得出。这时教师如能启发和鼓励学生颠覆性地解构课本上的实验，进行实验仪器、药品、操作步骤的大胆改进，往往会收到意想不到效果。
下面笔者以人教版化学必修一57页中“实验3-6”为例，介绍教师如何启发和鼓励学生颠覆性地解构课本上的实验资源。
教材中“焰色反应”实验操作有以下几个缺点：
①铂丝成本高，很多实验室都没有配备；
②铁丝或铂丝只能蘸取极少量的溶液，在酒精灯火焰上瞬间就会气化，焰色持续时间极短，极难观察到明显现象；
③酒精灯的灯芯套通常是陶瓷或玻璃制品，由于钠元素的存在而导致酒精灯火焰为黄色，难以观察到钠的黄光。
笔者在上焰色反应的实验课时，分析了实验现象不明显的原因之后，没有立即进入下一教学环节，而是启发和鼓励学生大胆地进行颠覆性的方案改进。
经过笔者的启发和鼓励，学生经过讨论提出了几个优化方案：
①将吸饱酒精的棉球在蒸发皿中点燃，然后将固体NaCl、KCl、CuCl2等洒在点燃的棉球上并观察。
②用一团新买的钢丝球代替铁丝，浸湿酒精后点燃，然后用盛装NaCl、KCl、CuCl2溶液的小喷壶向燃烧的钢丝球喷洒并观察。
③将酒精灯的灯芯拨开，让酒精灯的火焰变得更宽，然后用胶头滴管向灯芯处滴2~3滴CuCl2溶液并观察。
提出方案③的同学在当堂就实验成功，酒精灯呈现较宽且持久的绿色火焰，现象非常明显，得到全班同学的热烈掌声。
在下一节课，笔者专门准备了棉球和钢丝球等实验材料，让提出该方案的学生给全班同学做演示，也都收到了很好的实验效果。
广大高中化学教师在教学实践中，应结合实际授课内容，创造性、深度性、颠覆性地运用实验探究式教学来构建高效化学课堂，落实学生“实验探究与创新意识”核心素养的培养。
