体验式教学在高中化学中的应用*

赖军

（南通市天星湖中学    江苏南通    226010）

摘要：以实例的方式介绍了体验式教学在高中化学中的应用，在科学探究过程、化学实验及化学在生产生活中的应用方面进行体验。

关键词：体验式教学；高中化学；化学实验

《普通高中化学课程标准》指出：“高中化学课程应有助于学生主动构建自身发展所需的化学基础知识和基本技能，进一步了解化学学科的特点，加深对物质世界的认识；有利于学生体验科学探究的过程，学习科学研究的基本方法，加深对科学本质的认识，增强创新精神和实践能力。”高中化学的学习不能仅仅是被动的学习、记忆、模仿和练习，学生应该在学习过程中对知识进行领悟和体会。

体验式教学是指在教学中教师积极创设教学情境，引导学生由被动到主动、由依赖到自主、由接受性到创造性地对教育情境进行体验，并在体验中学会避免、战胜及转化消极的情感和错误认识，发展、享受和利用积极的情感与正确的认识，使学生充分感受蕴藏于这种教学活动中的欢乐与愉悦，从而达到促进学生自主发展的目的。高中化学教学中利用体验式教学可以提高学生的学习兴趣，增强学生多方面的能力，实践中可采用以下几种方式：

1 创设情境，体验科学探究的过程

传统的科学探究过程一般分为：提出问题——提出假设——设计实验——实验验证——得出结论几个步骤，许多化学物质的结构和性质的确定都遵循以上规律。“离开化学实验室，我的心脏就无法跳动。”（维勒语）可见，动手实验，进行探究，善于发现，对于研究化学的人而言多么重要！在化学教学中，化学教师可以创设情境，模拟某物质结构或者性质的发现过程，让学生体验科学探究的过程。

苯是一种重要的化工原料，它的结构的确定经历了很长时间。在苯的教学中设计一系列的情境让学生体验科学家发现苯的结构的过程，感受科学研究所需要的一般过程，体验科学家为解决问题而坚持不懈的科学精神。笔者在实际教学中做了如下设计：

1．1苯的分子式

探究苯的分子式时不是简单地给出分子式，而是让学生课前收集苯的发现和来源的材料。学生通过查阅文献，了解了19世纪初英国的能源使用情况，知道了法拉第细心观察发现了苯，也学到了不同的获得资源的方式。

紧跟着出示资料：“1834年，德国科学家米希尔里希通过蒸馏苯甲酸和石灰的混合物，得到了与法拉第所制液体相同的物质，并命名为苯。以后，法国化学家日拉尔确定了苯的相对分子质量为78，其中碳元素的质量百分含量为92.3%”，学生能很快计算出苯的分子式为：C6H6。这个过程学生体验了分子式计算的基本方法。

1.2苯的结构的猜想

假说是人们根据已有的知识对于所需研究的事物或现象所做的初步解释，它是在人们对于该事物或现象的原因没有全面认识的情况下作出的推测。

得出分子式以后，引导学生计算不饱和度，发现苯是一个高度不饱和的分子。学生刚学习了链烃中的烯烃和炔烃，根据已学的知识，写出的不少链状的结构简式，都符合苯的分子式。教师将学生所写的结构简式和19世纪科学家对苯分子结构的预测进行分类展示，让学生感受到科学探究并非科学家的专利。学生书写结构简式的过程就是提出假说的过程。

1.3验证苯的结构

有了假说还需要有实验对假说进行验证。由于课程标准的要求和实验条件的限制，有些实验不能在课堂上进行，教师采用视频或者投影展示给学生。用实验事实来验证所写结构简式的正误。

实验事实一：苯能与氢气发生加成反应。

实验事实二：苯易发生取代反应。教师提供苯和液溴反应的视屏，并且告诉学生苯的一溴取代物只有一种。

实验事实三：苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

通过事实一，学生判断出苯中应该具有不饱和键。学生所书写的结构简式都符合事实。链状分子由于结构不是高度对称不符合实验事实二，链状结构的分子（含双键或叁键）更不符合事实三。实验事实和学生已有的知识发生了冲突，解决冲突的动机就是学生获取新知的动力。

1.4苯环结构的确定

为帮助学生解决疑问，教师引用凯库勒睡梦中发现苯的结构的故事，引入苯的环状结构，并且介绍现代物理技术中利用电子隧道扫描显微镜真实地观察到苯的六边形结构，学生的疑虑在此时得到了部分的消除，对苯的凯库勒式开始接受。该结构中的六边形能够顺利地解释实验事实一和二，但单双键交替出现的结构仍然不能解释实验事实三，学生产生了新的认知冲突。这时教师引导学生提出新的假设：“取代反应是烷烃（单键）的特征反应，加成反应是烯烃等（不饱和键）的特征反应，苯兼具两大特征，它的碳碳键可能介于两者之间。”同时展示实验事实四：苯的邻二取代物只有一种。学生经过推理，能得出苯分子中的碳碳键是一种平均化的键而非单双键交替出现。通过对苯的结构发展史进行模拟再现，学生体验了科学家探究的基本过程，对苯的结构有了深刻的认识。

2 创造条件，体验真实有趣的化学

化学是一门以实验为基础的自然科学，以实验为基础是化学教学的基本特征。化学家傅鹰先生曾说：只有实验才是化学的“最高法庭”。因而创设条件，让学生有真实、真切的体验更有利于培养学生的观察、思维和应用能力，有利于培养学生的情感和科学的态度。化学教师要有足够的重视，开足开齐课程标准所要求的实验，并且要创造条件开设可选实验，增加学生实验的机会，体验真实有趣的化学。

银镜反应是高中有机化学中一个非常重要的反应，化学上常用银氨溶液来检验醛基，高中化学在醛类和葡萄糖的学习中出现。该反应在医疗和工业生产中也有非常重要的用途。银镜反应现象明显，能生成光亮的银镜，但银氨溶液配置过程要求较高，操作中注意事项也较多，而且该反应的化学方程式比较难于书写，学生对这个反应是既爱又恨。看了老师做的银镜后，学生都跃跃欲试，想亲自做实验。笔者适时地安排学生进入实验室亲自制作银镜。

实验结束后，教师将学生所做的银镜全部收集起来在全班进行展示，有的银镜非常光亮，有的比较暗，有的附着不均匀，有的只得到黑色的液体而没有银镜制成。通过对各种成品的对比观察，学生提出了疑问：“为什么用同样的药品做出的银镜各不相同？甚至有人做不出银镜？”化学问题的真实性，激发了学生探究问题的热情。趁着学生的求知热情，笔者给学生布置了研究性学习的任务——“寻找银镜反应的最佳条件”。学生按照研究性学习的流程开始了探究，有人在实验室里进行实验改变条件看生成银镜的变化，探究外界条件对生成银镜的影响；有人查阅资料，看看其他人的研究结果，总结出银镜反应的最佳条件。“百闻不如一见，百见不如一练。”真实的体验使学生的综合素养得到了提高。

教学中，教师不能想当然地认为学生熟知某个事实，比如：在讲到蛋白质的鉴别时，常用的一种方法就是燃烧，含有蛋白质的物质燃烧时有烧焦羽毛的气味。如果教师认为所有的学生都知道烧焦羽毛是什么气味，就会失去让学生体验的机会。在教学中，真实地烧一根羽毛或是毛线，学生就能真切地感受到烧焦羽毛到底是什么气味，在他们的脑海中能留下深刻的印象。如果同时提供三种不同的纤维（棉线、晴纶、毛线）让同学通过燃烧来闻它们产生的气味，学生就能够学会一些简单的纤维的鉴别方法。同样，简单地燃烧一根火柴就能让学生记住SO2的刺激性气味。

3 参与实践，体验化学的实用价值

化学与生产生活实际联系非常紧密，学习化学不仅仅是用来做题和考试，化学能够解决生产生活中的不少问题。著名教育家杜威说过“教育即生活”，我们的教学也不能只是停留在课堂上，丰富的社会资源为学生体验化学提供了广阔的平台。运用学生的经历体验，可以引导他们充分开发利用这些资源去主动利用所学的知识来解决遇到的问题或现象。

在学习元素化合物知识时，学生知道了氢氧化铝胶体能够净水，氯气能用于自来水消毒。但在使用时，常常将净水和消毒相混淆。为帮助学生区别自来水生成中不同的两道工序，我们组织学生参观自来水厂，实地体验自来水生产过程。在参观过程中学生知道了自河川取水后，自来水厂通常经过沉降——凝聚——过滤——消毒——除臭等几个工序。原水进入自来水厂后先经过沉降池，其中较大的泥沙颗粒因为重力作用而自然沉降。凝聚过程主要就是利用明矾水解产生的胶状的氢氧化铝，它吸附悬浮的泥沙粒子，形成较大的颗粒而沉降。沉降池和凝聚池都在露天，参观时学生可以直接观察到沉降和凝聚过程中产生的沉淀情况。得到的沉淀经过过滤池，沉淀被过滤后，自来水进入消毒车间。消毒过程学生就不能亲自看到，只能通过自来水厂的工作人员介绍，液氯装在钢瓶中，经过减压后通入自来水中。学生从介绍中还了解到，氯气用于自来水消毒是利用它的产生的次氯酸的强氧化性将细菌杀死，臭氧、二氧化氯也有同样的功能，但消毒成本比氯气高。消毒后的水通过盛有活性碳的过滤床，活性碳可吸附水中少量的有机物质，除去水的不良气味。课本上的净水和消毒过程实际上对应自来水生产过程中的凝聚和消毒两道工序，他们的原来和作用各不相同。通过参观体验，学生能非常清楚地弄懂它们的区别，并且知道了自来水生产的其他工序，体验到了化学在实际生活中的重要作用。

参观化肥厂学生能联想到氮、硫、磷等元素的性质；厨房中的酱油、料酒、食醋让学生掌握了有机物的应用；铁锅生锈让学生回忆起来金属的腐蚀和防护。这一切都是学生对化学的实用性的体验。

有人说：化学家的“元素组成”应当是C3H3。即：Clear Head（清醒的头脑）+ Clever Hands（灵巧的双手）+Clean Habits（洁静的习惯）。其实，采用探究式教学模式就是指导学生用“清醒的头脑”，科学的方法进行探究，用“灵巧的双手”来动手实验，联系生产生活实际更好地解决现实世界的真实问题，同时，在此过程中养成受益终生的“洁净的习惯”。