核心期刊論文發(fā)表高考化學實驗題對中學化學實驗教學的啟示
核心期刊論文發(fā)表推薦教育類雜志《數學年刊》作為國家教委委托復旦大學主辦的、著名數學家蘇步青院士任名譽主編的、李大潛院士任主編的(1999年開始)、一份面向國內外的綜合性的數學刊物，主要用中文刊登純粹數學和應用數學兩方面具有創(chuàng)造性的學術論文，其中包括幾何、拓撲、代數、數論、偏微分方程、常微分方程、控制論、泛函分析、函數論、計算數學、概率統計、運籌學、數理邏輯等各數學分支學科的學術論文。
摘 要： 新課程改革以現階段我國的教育目的和基本精神引導規(guī)范學校教育方向，指導高考命題。隨著我國高中新課程改革的進行，高考的命題隨之改變。高考作為大規(guī)模的選拔性考試，具有引導、規(guī)范學校的辦學和教育方向，并有著評價教學效果的功能。新課程改革下的高考試題命題的特點，命題的設計對學校教育活動有著啟示作用。研究高考實驗題的命題規(guī)律對學校教師實驗教學有著指示作用。本文研究了最近兩年福建省高考實驗試題特點及方法思想，并得出了對實驗教學的一些啟示。
關鍵詞： 高考化學實驗題,實驗教學,啟示
化學實驗是化學的基礎，是高考化學試題的重要組成部分�；瘜W實驗題不僅注重考查學生的化學實驗基礎知識和技能，還突出考查學生的科學探究能力、創(chuàng)新邏輯思維能力和學科融合綜合分析應用能力等。從近幾年的新課程高考化學試卷來看，高考化學實驗題的命制越來越靈活多樣，內容越來越豐富多彩，重點知識點越來越突出。本文以2013年和2014年的福建高考化學實驗試題為例，談談實驗試題中蘊含的思想和方法，以期為新課改背景下的高中化學實驗教學提供有益啟示。
一、詮釋2013年和2014年高考化學實驗試題
【分析】本題要求考生在新情景中解決問題，考查學生設計、評價實驗和誤差分析等化學實驗能力和探究能力。要求學生有較強的對新信息的解讀能力、知識遷移能力和綜合實驗的能力。本題先通過考查定性試驗、實驗方法的選擇，最后考查定量實驗，并進行有關計算和根據計算結果判斷實驗結果，有較高的能力要求。
2.化學實驗試題中的思想與方法
(1)實現化學基本概念、理論與實驗的有機整合。
在繼承物質檢驗、物質制備和物質性質綜合實驗試題的基礎上，高考實驗試題更加注重打造和呈現化學原理的實用性。2013年的實驗試題將“氧化還原反應的基本特征即化合價的升降守恒”的氧化還原反應規(guī)律用具體的實驗案例呈現出來;2014年以焦亞硫酸鈉的性質實驗為載體展示“酸式鹽的水解與電離程度相對大小的比較的實驗方法”的化學平衡觀念及焦亞硫酸鈉在空氣中變質的實驗檢驗方案的氧化還原反應觀及實證觀。2013年和2014年的高考實驗試題是以“氧化還原反應的原理”為實驗考查的出發(fā)點，以中學所學過的“氧化還原反應規(guī)律、水解與電離平衡理論”為實驗設計的理論基礎，將感性實驗的設計和實施作為明線、理性化學原理的理解和應用作為暗線貫穿在實驗試題的設計及分析解決具體問題的過程中。兩條主線相輔相成，相得益彰，不僅依托氧化還原反應規(guī)律暗含的思想和方法達到實驗目的，而且借助直觀實驗和實驗事實提供的證據印證氧化還原反應規(guī)律的應用價值，并以物質性質為載體，實現了理論指導功能與實驗實踐工具的有機整合。
(2)強化實驗探究能力，滲透科學探究的思想。
這兩年實驗試題的整體構思具有一定的創(chuàng)新性，將探究過程和探究方法隱含在試題的分析和解答的過程中，將科學探究的原則、方法內化為學生思考問題的一種方式。如2013年實驗試題的第(3)②問就是一個內隱式的探究過程，學生由氧化還原反應規(guī)律及實驗現象可以推知產物應該含有O，但實驗過程卻未能收集到O，由這兩個層面的分析學生會產生認知沖突，為解決認知沖突的問題，學生就需要發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，在重新分析實驗的整體設計思路的基礎上，從大腦中回憶或提取與要解決的問題有關的經驗和知識，對解決問題的思路或切入點等進行綜合思考，提出“是由于NO、O與水共同作用可以產生HNO，被NaOH吸收，導致無法檢驗O的存在”的猜想。試題第(3)問的解答過程滲透了科學探究的思維歷程，并通過學生在遇到認知沖突時，運用“發(fā)現問題―提出假設―搜集證據―解釋和結論”的探究步驟解決問題的一系列思維活動，深層次考查學生的科學探究能力，這種讓科學探究植根在學生的思想中，成為一種思維方式，比單純考查實驗探究的表現形式，更具有實際意義和深廣內涵。
(3)在實驗過程的各要素中融入科學方法。
2013年和2014年的實驗試題在實驗的設計與實施的過程中，都融入了對比實驗方法和定量分析的思想。2013年的實驗試題依據所使用的氧化還原反應規(guī)律的特點設計成探究驗證實驗，且在對比實驗中滲透了批判探究的思想。如關于產物是否有氧氣生成的判斷，采用實驗現象分析與理論分析相結合的方法以排除現象的干擾;2014年的實驗試題中“實驗三葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測定”以定量分析的實驗方法，重點考查了實證觀及實驗分析方法。可見任何一個實驗的設計都離不開科學思想和方法，對這些科學思想和方法的考查，有利于檢驗學生是否真正理解實驗的要素和真諦，有利于檢驗學生是否真正掌握科學探究的原則和方法，有利于檢驗學生是否真正具備良好的科學品質和科學態(tài)度。
二、對中學化學實驗教學的啟示
這兩年的實驗試題在保持實驗素材來源于教材和展現實驗全貌的基礎上做了一定微觀調整，更加注重挖掘實驗內隱的知識和方法。但從學生作答情況看，平時的實驗教學存在一定問題，如：簡單重復教材實驗，不體會知識和實驗中所蘊含的化學思想和方法;紙上談兵多于實踐活動，拔苗助長不顧及學生實際能力;做大量的實驗試題，用身體的辛勞取代大腦的思維，等等，這些做法既降低學生學習化學實驗的積極性，又難以提高學生的實驗能力和探究能力，更不利于學生科學素養(yǎng)的全面發(fā)展。
從實驗試題潛在的導向看，實驗試題的創(chuàng)新點正是實驗教學的內隱功能，重視教材實驗的內容和實驗教學的內隱功能尤為重要。因為教材中的化學實驗具有一定的系統性、連貫性和計劃性，合理挖掘教材實驗的內隱知識，通過三年循序漸進的認知，就能夠幫助學生逐漸形成科學、合理的化學實驗系列結構;搭建通過實驗解決化學問題的基本思路與方法;潛移默化地領悟化學實驗思維與提高探究能力。
1.優(yōu)化課堂教學，營造和諧的教學氛圍，激發(fā)學習興趣
化學實驗課堂教學中，要營造和諧的、師生互動的教學環(huán)境，營造接納性的、支持性的、寬容性的課堂氣氛，創(chuàng)設豐富的教學情境，激發(fā)學生的學習動機。學生學習的有效性首先體現在學生是否積極、主動地參與學習、知識的主動建構。通過調查，有96%的學生都愿意上實驗課，在96%的學生中，有98%的學生認為有了演示實驗或者是分組實驗，可以輕松、愉快地掌握知識，不至于死記硬背。興趣是成功的關鍵，是創(chuàng)造力的推動力。要想使學生對化學有濃厚的興趣，從化學實驗入手是極好的方法，比如：高一學生在學習氨氣時，做一個“空瓶生煙”的興趣實驗，學生興趣濃厚，求知欲強，變被動接受知識為主動獲得知識，可培養(yǎng)學生的探索精神。 2.創(chuàng)設演示實驗，喚起學生的探究意識
根據教學需要，化學教學中教師適當創(chuàng)設一些演示實驗，不僅能彌補教學內容的某些缺憾，幫助學生理解化學知識，而且能培養(yǎng)他們不迷信課本，敢于對科學方法進行質疑、創(chuàng)新的精神，從而喚起學生的創(chuàng)新意識。例如在金屬鈉的化學性質實驗中：金屬鈉在空氣中燃燒時，觀察到除有淡黃色固體生成外，還有少量黑色固體顆粒，這些黑色固體顆粒是什么呢?此時就要及時啟發(fā)學生思考問題。對比鎂帶在空氣中燃燒時還可與CO發(fā)生反應，生成了黑色固體碳。Na的還原性比Mg強，是否也能與空氣中的CO發(fā)生反應生成黑色固體碳的顆粒?帶著疑問和猜想就要求學生進行實驗探究，改進實驗方法，從而解決實驗中存在的問題。要針對實驗教學過程中發(fā)現的具體問題，在教師的啟發(fā)誘導下，讓學生用類似于科學家探索科學問題的方式，通過自主實驗探究和合作學習獲取科學知識與技能，領悟科學思想觀念。探究的目的是培養(yǎng)學生發(fā)現問題、分析問題和解決問題的能力，讓學生體驗科學探究過程、學會科學探究方法，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。
3.在實驗教學中要真正體現學生的主體性
探究實驗教學要以學生為主體，有的教師事先安排好探究路線，讓學生按照設計好的步驟去做，把學生直接引向結論，這樣的探究不是真正的探究，也不能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力，因為學生只不過是在機械被動地執(zhí)行程序，沒有積極參與思維。傳統教學模式都要引起我們的反思和改進，以學生為主體的標準是：學生能主動地、自愿地參與整個探究過程，而且積極思維，培養(yǎng)主動參與的意識，激起學生的好奇心和探究欲望。每個學生都有好奇、好問的天性，探究教學要圍繞如何滿足學生的好奇而開展，使學生的探究活動始終是在好奇心的驅動下自動進行的，而不是為了完成教師的要求被動進行的。
總之，實驗能力是知識與技能的結合，是知識的靈活應用。實驗教學不論是在中學階段還是大學階段都是非常重要的。教師應加強對新教材的研究，發(fā)掘其中蘊含的化學思想方法，在教學中應注意實驗能力的培養(yǎng)，融入化學思想方法，給予學生系統的訓練和培養(yǎng)。這樣不僅會讓學生加深對化學學科的認識和對化學知識的掌握，更會讓學生的化學學科能力有更大提高，從而提高學生成績。
參考文獻：
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