《高中化学兴趣实验》研究报告

朱国城

【摘要】由于受到传统教学模式的影响，许多教师在教学时还存在较多的问题，化学课堂枯燥沉闷，打击了学生的学习积极性。为了改变这种状况，本课题组成员以化学核心素养为指导思想，研究开发校本课程《高中化学兴趣实验》，丰富了教师课堂教学方式，激发了学生学习化学的兴趣。

【关键词】高中化学;兴趣实验;课堂教学

一、课题的提出

实验是化学研究的重要手段，是化学教学中极其重要的教学方式，也是学生必须学习掌握的基本技能。《普通高中化学课程标准》提出，学生在学习化学课程的过程中，要形成“宏观辨识”“证据推理”“实验探究与创新意识”等学科核心素养。高中化学教材中设置的演示实验或学生分组实验对于学习化学基础知识和实验基本技能是必要的，但大多是验证实验，学生的积极性不高，对学生科学思维的形成和创新精神的培养作用也较小。

由于受到传统教学模式的影响，我校教师在教学时还存在较多的问题，比如仍然以“灌输式”教学为主、过度依赖教材、过度依赖多媒体等，化学课堂枯燥沉闷，打击了学生的学习积极性。为了改变这种状况，本课题组成员以化学核心素养为指导思想，研究开发校本课程《高中化学兴趣实验》。

二、课题的研究目标

1.激发学生学习化学的兴趣和热情，形成学科核心素养。

2.丰富化学教师课堂教学素材和方式，提高教学有效性。

三、课题研究的内容

1.兴趣实验方案的设计。

2.兴趣实验视频的制作。

3.兴趣实验在化学教学中的应用效果研究。

四、课题研究的过程及方法

（一）准备阶段（第1周—第5周）

1.教师宣传并动员学生参与活动。

2.学生自行组队，确定小组成员及组长。

3.组织实验小组搜集材料，确定实验名称，设计实验方案，并上交预报告（包括实验原理、仪器和药品、实验步骤、注意事项等）

4.教师审核实验预报告，了解各小组设计的实验方案中存在的问题（包括实验安全是否可控，方案的可行性、不足点，需要的仪器药品是否满足条件等）;没通过审核的方案，组长组织成员讨论完善原方案或重新选题，教师再次审核，直到通过。

（二）实施阶段（第6周—第11周）

1.通过审核的小组，准备仪器药品，进行尝试实验。

2.教师跟进了解实验进度，对于有潜在不安全性的实验，教师应先进行实验，确保安全后，方可让学生自己实验。

3.实验小组利用课余时间完成实验，并录制实验视频。

（三）完成阶段（第12周—第14周）

1.小组交流实验结论，完成实验报告，编辑制作实验视频。

2.化学学科组对实验视频和实验报告进行评审，评出奖项。

五、研究成果

1.兴趣实验小组成员在完成任务的过程中，反复尝试实验、交流讨论、改进实验方案，其学科思维和实验技能等都得到锻炼了，体现良好的团队协作精神。

2.课题组成员积极参与研究工作，不断补充相关理论知识和实验技能，提高了自身的综合能力。

3.学科组成员在课堂教学中引入与教学内容相关的兴趣实验，学生的兴致高昂，注意力更集中，从而显著增强了课堂教学效果。对部分教材实验进行改进，增加了分组实验的趣味性，学生从完成任务式的被动学习向期待动手做实验转变。通过布置一些有趣味的家庭小实验，比如，酿酒、制作肥皂、制作水果电池等，使学生体会到化学知识与技能在生活与工业生产中的应用和地位。

六、教学案例：焰色实验

教师在引入环节，做了“星光飞舞”小实验，方案如下：

（一）实验题目：星光飞舞

（二）仪器药品：硫酸铜、氯化钙、氯化钾、氯化钡、氧化铜、还原铁粉、食盐、酒精、药匙、研钵、玻璃器皿、火柴、碎布等

（三）实验步骤

1.分别将硫酸铜、氯化钙、氯化钾、氯化钡等药品研磨成粉末。

2.將等量的研磨好的药品以及还原铁粉、氧化铜、食盐一起倒入玻璃皿中，混合均匀。

3.取一碎布置于铁盖中，将酒精倒入盖中，让碎布浸满酒精。

4.点燃碎布，用药匙将混合药品洒在火焰上。

（四）实验原理

当混合药品洒在火焰上时，其中的还原铁粉的颗粒很小，与空气的接触面积很大，在受热的情况下与氧气发生剧烈的反应而火星四射并放出大量的热，从而使混合物中各种金属元素受到灼烧而发出五颜六色的火焰，其中铜元素呈现绿色，钾元素呈现浅紫色，钡元素呈现黄绿色，钠元素呈现金黄色，钙元素呈现砖红色。又因为粉末不是同一时间落在火焰上，且受到铁粉反应时产生的热气流的冲击而四处飞溅，形成一闪一闪的星光。

然后指导学生在自学焰色实验的操作的基础上，探究不同金属元素的焰色以及含同种金属元素的不同物质的焰色，通过对比分析，总结出焰色实验的关键。探究过程中学生提出现象不明显，没有“星光飞舞”漂亮，教师及时引导学生思考、讨论，提出改进实验的设想。

（五）案例点评

本案例中，将多种试剂进行混合，做出五颜六色的星光飞舞的效果，有很强的视觉冲击力，吸引了学生的注意力，使学生在接下来的学习中保持浓厚的兴趣，提高了课堂教学效率。针对学生提出的现象不太明显的问题，引导学生改进实验，发展学生的创新意识。

七、推广价值

教师通过精选与学习或生活相关的兴趣实验创设真实情境，引导学生从中发现和提出有探究价值的化学问题，指导学生确定探究目的，设计探究方案并完成探究实验;鼓励学生用批判性思维对实验过程和结果进行积极反思，引导学生交流讨论，提出改进实验的设想，然后进行验证、对比。每一个微小的改进，都可能产生巨大的影响。在这过程中，学生的化学学科思想、创造性思维逐渐得到发展。

本课题在实施之后，得到了化学教师的肯定和学生的喜爱。学生在探究过程中能获得更深层次的情感体验，能进一步认识化学对生活、生产的重要性，关注生活中的化学问题，从而形成社会责任感和提升解决实际问题的能力。所以，本课题在化学教学中有很大的推广价值。

八、问题思考

（一）教师在开展兴趣实验时必须遵循化学实验的一般原则。

（1）安全性原则：所有环节必须保证安全、环保，避免发生事故;

（2）科学性原则：实验原理清晰，实验步骤科学;

（3）简便性原则：仪器简单，操作简便，步骤简单;

（4）简约性原则：试剂用量最少、现象明显;

（5）重复性原则：实验必须能够再现;

（6）规范性原则：实验操作要符合化学实验基本操作规范。

（二）在课堂教学中开展兴趣实验作为一种教学手段，是为教学目标服务的，要求教师必须根据课程标准和教学内容，为更好地达成教学目标合理使用兴趣实验，切忌单纯追求趣味性而盲目增加实验。

（三）本课题在实施之前确立了完善的研究思路，分工明确，在实施过程中所有成员积极投入，紧密合作，最终保证了课题的顺利进行。完成课题之后，我们总结发现本课题对巩固基础知识、培养学生的综合能力、提高课堂教学有效性等多个方面具有很大的促进作用。同时，我们也发现了一些问题：本系列实验有趣味性，但是与生活和社会现象密切相关的不多;适合第二课堂的占比较大，能在课堂教学中应用的较少;教师指导学生进行实验改进的能力有待提高。因此，课题组决定后续将进一步完善本课程。具体如下：扩大兴趣实驗的开发，特别是贴近生活和高中化学的实验;关注社会热点，挖掘有趣且有探究价值的问题;课题组成员之间互相听、评课，研究、发掘兴趣实验在课堂教学中的作用。

参考文献：

[1]樊敏，彭蜀晋，万莉.高中化学新课程背景下的实验趣味化研究[J].化学教育，2011（1）：60-61.

[2]柳红.高中趣味化学实验教学实践与思考[J].焦作师范高等专科学校学报，2016.

[3]苏小翠.趣味化学实验校本课程的开发与实践[OL].https：//wenku.baidu.com/view/9f48c685b84ae45c3a358c4c.html.

责任编辑  钟春雪