摘要：同样内容的化学实验、课堂教学中的不同运用方法，会产生教学效果的差异。本文以“氯气的性质”教学为例，阐述了如何利用化学实验在化学课堂教学中“创设问题情景”、“验证问题假设”、“探索化学事实”等，使化学实验的教学功能得以充分发挥。
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关键词：高中化学实验；实验教学；实验功能；教学功能
文章编号：1005–6629（2014）1–0033–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
化学实验的“教学功能”是实验被选入特定的教科书之后才具有的功能，既包含实验作为客观事实为学生提供信息的“原生功能”，也包含实验作为教学素材为学生提供处理和应用信息时表现的功能[1]。《普通高中化学课程标准（实验）》提出“化学实验有助于激发学生学习化学的兴趣，创设生动活泼的教学情景，帮助学生理解和掌握化学知识与技能，启迪学生的科学思维，训练学生的科学方法，培养学生的科学态度和价值观”[2]。化学教学的实践表明，化学教学中可以引导学生通过实验探究活动来学习化学；可以通过典型的化学实验事实来帮助学生认识物质及其变化的本质和规律；可以利用化学实验史实来帮助学生了解化学概念、化学原理的形成和发展，认识实验在化学学科发展中的重要作用；还可以引导学生综合运用所学的化学知识，通过设计和实施实验解决与化学有关的实际问题。
应该说，在化学教学实践中，广大中学化学教师一直很关注实验教学研究，特别是在实验装置的设计和改进、反应条件的选择、实验原理的探究等方面进行了大量深入的研究，但关于如何用好教材中的化学实验，挖掘和发挥实验的教学功能的研究并不多。我们认为，一个“新、奇、巧、特”的实验如果不能巧妙地运用于教学，在教学中发挥其教育功能，也不是一个好实验。作为高中化学一线教师，应遵循“实验服务于教学”、“让学生在实验中学化学”的教育理念，更多地去关注在教学中如何用好化学实验资源，充分挖掘每个实验在教学中蕴含的功能。
本文以苏教版高中《化学1》从海水中获得的化学物质中的“氯气的性质”[3]为例，探讨在化学课堂教学中如何发挥实验的教学功能，有效进行化学课堂教学。
1 利用化学实验创设问题情景
新课程倡导在化学教学中创设真实而有意义的情景，让学生在情景中体验“化学服务于生活、生产”的意义。“教学情景”设计的功能不是传统意义上的导入新课，它应该在整个学习过程中都能激发、推动、维持、强化和调整学生的认知活动、情感活动和实践活动等，在教学的全程发挥作用[4]。
我们从充分发挥化学实验在学生学习化学中的作用出发设计课堂教学思路，试图将学生“待学知识内容”与“化学实验”联系起来，融入贴近生活的、有趣的、探究的、开放的问题情景。例如，在“氯气的性质”第1课时教学中，我们以日常生活中可能发生的“84消毒液和洁厕灵混用”中毒事件引出话题，借助实验验证了“两者混合会生成有毒气体——氯气”的事实，同时也为“问题的提出”提供了背景（见图1）。该设计不仅能让学生通过对实验现象的观察、分析，归纳出氯气的性质；还能借助实验创设问题情景，让学生在问题的解决中构建知识体系。
教师在“84消毒液和洁厕灵混合”实验的基础上提出“如何除去塑料瓶中的氯气”的问题，引导学生通过实验对比得出“用碱溶液吸收效果更好”的结论。在此情景下，学生很容易产生疑问：为什么水的吸收效果不够好？为什么NaOH溶液吸收效果好？对这两个问题作进一步探究也就完成了对“氯气与水”、“氯气与碱”反应及应用的学习。最终以“如何处理生活中可能遇到的突发事件——氯气泄漏”来检测学生学习的效果及学以致用、解决实际问题的能力。
这种以实验创设问题情景，用实验解决学生困惑的教学，能激发学生的问题意识和探究欲望，拓宽思路、活跃思维，训练思维的深刻性；也能营造轻松愉快的学习氛围，让学生增长运用化学知识和实验方法分析、解决日常生活和生产中问题的能力，直观地认识到化学的实用性和应用性。
2 利用化学实验验证问题假设
所谓“问题假设”就是学生根据已知的原理和事实，对未知的现象及其规律所作出的一种假定性命题或说明。对学生在化学学习中提出假设的验证主要以实验验证为主，逻辑证明为辅[5]。
在“氯气的性质”教学中，我们引导学生通过设计并完成简单的化学实验的方法来验证所提出的假设，并获得问题的解决或取得探究的成果。例如，为了验证氯气与水发生了反应而不是简单的溶解，我们在教学中引导学生设计了两个验证实验（见图2）。
我们主要从下列两方面入手发挥实验“验证问题假设”的探究功能：
（1）将“验证性实验”融入学生探究活动中，转变成“验证学生提出假设”的实验，结合对实验结果的思考与分析，达到探究的目的。例如，上述教师演示实验为教材中的实验，实验本意是让学生通过对比现象，知道氯气本身无漂白性。将这个实验安排在验证“氯气与水发生了反应”假设时“出场”，可以激发学生深入到微观层面剖析湿润红纸褪色的原因，培养学生分析实验现象的逻辑思维：从干燥的氯气中只含Cl2，得出Cl2无漂白性；若氯气与水不反应，则氯水中只存在Cl2和H2O两种微粒，不会有漂白性。因此，湿润红纸褪色的现象证明了氯气与水发生了反应，且生成的产物具有漂白性。
（2）结合教学内容开发探究性实验，让学生更多地体验实验探究过程。例如，经过专题1第二单元“研究物质的实验方法”的学习，学生已掌握了常见离子的检验方法。因此，我们将教材中检验氯水成分的“教师演示实验”改成“学生探究实验”，采用了先“放”后“收”的策略。“放”是指教师只提供实验药品，不告知学生实验方案，让学生以小组为单位，对氯气与水反应可能生成的产物（微粒）提出假设，并设计出检验方案，通过实验验证假设是否正确。当然，学生思维的差异性决定了他们设计出的实验验证方案是多样化的，教师应对学生可能设计出的方案做到心中有数，尽可能多地提供实验药品，以免牵制学生的思维。“收”是指教师引导学生对实验探究后所得结论进行交流和总结，是对“放”的归纳和提升。教师让学生汇报本组实验方案和结论，同时鼓励其他小组提出不同的方案，特别是具有创新性的方案，使学生在交流中取长补短、拓展思维，最终对所有可行方案进行总结（见表1），帮助学生完善知识体系。
3 利用化学实验探索化学事实
化学科学发展的历史告诉我们，物质的性质和应用、化学反应的原理和规律都是通过化学实验研究发现的。从知识的认知视角看，高中化学教学中的化学实验除让学生练习化学实验的操作技能外，主要功能还是让学生认识化学事实。因此，教师在教学实践中应提供更多的机会让学生通过实验去认识物质的性质及应用，探究反应的条件，揭示反应的本质，认识反应的原理和规律等，使实验的教学功能得以更好的发挥。
例如，在“氯气的性质”教学中，我们多次利用“横向”和“纵向”对比实验探索化学事实（见表2）。
有关“NaOH溶液和水，哪个吸收氯气效果更好”的探索，我们设计了从“定性判断”到“定量测定”两组实验，两组实验均采用控制变量法，且同时操作、横向对比，实验现象更加直观。“定性判断”中以“塑料瓶变瘪程度”来判断吸收效果，赋予实验现象趣味性。将教材中的“定量实验”改成两位学生同时进行的对比实验，使实验方法更全面，拓展了学生的实验思维，加深了学生对化学知识的理解。
将“次氯酸见光分解”创新实验引入课堂教学，能借助导管的小口径，将氯水见光分解产生气体的现象，通过“导管中液面上升”而放大。同时，实验创新设计能激发学生的创新思维，让学生深切感受到实验是获取和应用知识的重要途径。由于该实验需要一段时间才会有明显的现象，我们采取时间上的“纵向对比”策略：在学生学习氯气水溶性时，向学生展示装置，揭开黑布，让“害羞怕光”的氯水亮相。随后，将装置置于强光照射处，在氯水慢慢光解的同时完成其他教学。当讨论到次氯酸的不稳定性时，再次观察装置，就能看到“液柱明显上升”的现象。
实践研究表明：在化学教学中合理使用实验资源，让学生更多地体验实验探究过程，能激发学生学习化学的兴趣，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。由于化学实验的教学功能具有隐性和显性、动态形成性等特点，需要化学教师在教学实践中充分挖掘化学实验所蕴含的动机、认知、方法、创新、育人等方面的功能，才能让化学实验在提高学生科学素养、促进学生全面发展中最大程度地发挥作用。
参考文献：
[1]杨仁茂.挖掘和发挥化学实验教学功能的探讨[J].化学教育，2012，（10）：65～68.
[2]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2010：19.
[3]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学1 [M].南京：江苏教育出版社，2009：41～44.
合理使用实验素材 发挥实验教学功能
- 投稿呵呵
- 更新时间2015-09-02
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