论文部分内容阅读
摘要：在高三元素与化合物的复习中，把微实验带入课堂，通过实验的探究，整合元素与化合物知识、化学反应原理知识、化学实验知识。不但可以提高学生的学习化学的兴趣，而且对化学知识整体把握有帮助，可以提高学生分析问题和解决问题的能力，从而发展学生的思维。
关键词：微实验;高三复习;二氧化硫;氯气
文章编号：1008-0546（2015）09-0088-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.09.029
传统的高三化学复习往往是枯燥的，很容易陷入做题讲题的泥沼。一般复习思路有四个步骤：知识梳理、例题分析、练习巩固、习题讲评。学生在复习过程中，比较被动，课堂形式单调，难以激发学习兴趣，复习效率不高。以“知识为中心”的复习策略，面面俱到，容易变成孤立事实的堆积，难以建立知识间的内在联系，更难转化为能力。 通过精选‘范例’替代百科全书式的知识，能够增进学生对化学知识的理解，促进基本观念的形成，提高分析问题和解决问题的能力[1]高三元素与化合物的复习，应该以知识为载体，发展学生思维能力。精选“范例”设计微实验，巧妙运用相关知识，实现复习目标。
一、微实验的确立
微实验指的是那些操作简单，现象明显，所需时间短的实验，但具有探究性价值，能鼓励学生从多方位，多角度思考问题[2]。
1. 微实验的功能
高三微实验功能不同于新课学习过程中的实验。新课学习过程中的实验侧重实验事实与实验规范等，微实验侧重实验事实的分析，实验问题的解决。实验操作不再是主要的，学生的主要活动是思考与分析，提出解决策略，落实笔头书写。
2. 微实验的确立原则
确立哪些实验为高三复习微实验需要遵循三个原则：（1）简便易操作，高三元素化合物复习的微实验，侧重点不在实验本身，而是以实验为载体带动元素与化合物复习。繁琐的实验，费时过多，涉及面狭窄，学生易将注意力转移到实验操作细节，不利于思考与分析。操作过于精细的实验，老师容易把精力主要集中在实验本身，不利于对学生的引导与启发。（2）能激发思维冲突，实验中的冲突要么是预期与现象不一致，要么是知其然不知其所以然。如怎么检验氯水中的H 呢？学生传统中可能想用pH试纸，用酸碱指示剂等等，但都不行，这就激发了学生的思维冲突;又如SO2溶液中滴入含有酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色，是什么原因使之褪色的呢？怎么用实验来证实呢？（3）具有综合性，能设置问题串，微实验应选取那些看似简单，但能整合知识的实验，如如何检验氯水中Cl2分子？运用Cl2的氧化性吗？氯水中的HClO也有氧化性，怎么确定是Cl2的氧化性，还是HClO的氧化性呢？可以在氯水中滴入CCl4把Cl2萃取出来，取下层液体滴入FeCl2或NaBr、KI等溶液中。上层液体，也可以滴入KI溶液中，观察现象，书写方程式，就把氧化还原反应很好地利用起来了[3]。
二、微实验的准备
高三复习中的微实验需要两个方面的准备：思路的准备、操作的准备。
1. 思路的准备
思路的准备，就是在备课中要思考需要复习哪些知识，设计什么微实验来承载这些知识？在实验中要提哪些问题？准备怎么解决问题？估计学生会提什么问题，该怎么应对？如复习SO2，需要复习的知识要点：（1）SO2的本体知识。SO2水溶液的酸性，SO2的漂白性，SO2的还原性与氧化性。（2）反应原理知识。氧化还原反应，平衡移动，盐类水解，沉淀溶解平衡。（3）思维拓展知识。分析实验问题，提出解决方案。需要进行的实验有六个方面：（1）SO2气体溶解实验。（2）SO2溶液酸性实验。（3）SO2还原性实验。（4）SO2氧化性实验。（5）SO2漂白性实验。（6）SO2沉淀实验。需要提出的问题的三个方面：（1）操作描述问题，溶解SO2该如何操作，落实到文字书写。（2）原因分析问题，SO2溶液滴入含有酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色，分析原因是什么？SO2溶液中加入BaCl2有没有沉淀？原因是什么？（3）探究解决问题，探究SO2使NaOH酚酞溶液褪色的原因，探究SO2与BaCl2的沉淀生成。
2. 操作的准备
实验操作的准备是教师进入实验室，先行对相关实验进行操作，发现实验中的问题，从而改变教学思路或改进实验操作，确保课堂教学实验的成功。微实验往往是教师自行设计的，实验未必成功，需要对药品浓度，药品的用量、滴加顺序等进行对比实验，确立实验最佳条件。在SO2的实验操作准备中，发现了三个问题是备课中所没有想到的：（1）NaOH溶液浓度的选择，把SO2溶液滴入酚酞的NaOH溶液发现久久不褪色，估计是NaOH浓度太大，稀释后来做，等体积混合就褪色了。所以在教学设计中添加了NaOH溶液浓度选择，5mol·L-1，0.1mol·L-1。（2）SO2溶液滴入酚酞的NaOH溶液褪色后的混合液加热后溶液没有变红，这对延伸盐类水解知识是不利的，分析可能是SO2溶液过量太多了，加热促进水解也不足以显碱性，所以第二次、第三次慢慢小心滴加，犹如中和滴定一样，刚褪色为止，加热后会出现浅浅的红色。（3）SO2溶液与BaCl2溶液混合，出现了白色沉淀，讨论分析，这可能是少量H2SO3被氧化为H2SO4所致，改成向BaCl2溶液里直接通SO2，就没有沉淀出现了。这说明部分氧化的说法是成立的。然后往混合溶液中滴加硝酸或NaOH溶液出现沉淀。
三、微实验的实施
微实验课堂实施要特别关注学生思维的参与和复习要点的落实。不但要求操作到位，还要在教学语言上特别注意启发性，学生不只是观察与思考，还要落实到笔头书写。
1. 设置悬念，激发思维冲突
设置悬念，就是要让学生对实验结果充满期待，有思维准备的观察。平铺直叙的语言，容易让学生乏味，精彩的实验需要老师在教学中设置悬念，吊起学生的“胃口”，激发学生的认知内驱力，也就是先要引起学生的思维冲突。引起学生思维冲突的方法有三个：（1）猜测与分析，在实验前让学生估计实验现象，并说明自己的理由，这里最好有不同的观点进行交锋，比如，在新制氯水中滴加CCl4以后，下层液体中有没有Cl2分子呢？你怎么证明？又如氨水与酚酞的混合溶液，加热后颜色变深还是变浅呢？你的理由是什么？（2）抓住学生的疑问并放大讨论，比如将氯水滴入NaBr溶液和CCl4的混合溶液中，老师解释为Cl2氧化了Br-，学生会问，一定是Cl2氧化的吗？老师立刻反问，那你认为还有什么？你怎么证明它？（3）欲擒故纵，按照学生错误进行下去，让错误自我暴露，比如怎样检验氯水中的H 呢？学生会说用石蕊试液，那就现场用石蕊检验，不行;又有学生说用pH试纸，那就立即用pH试纸检验，也不行，这样就加深了学生的印象，提高了学生的参与度。 2. 运用追问，提升思维水平
思维总是在一定的问题情境中产生，问题不仅是思维的起点，也是思维的动力[4]。课堂中的追问是将学生思维引向深处的常用手段，追问有两种情况，一种是预设的追问，另一种是非预设追问。预设的追问，是建立在对学生回答充分估计上的追问，也就是常见的问题串策略，初次的问题可能比较浅层，问的是什么，追问的问题是为什么，怎么办的问题。比如针对SO2还原性的提问可设置的问题串：①SO2中的硫处于什么价？②硫的常见价态是多少？③SO2主要表现为氧化性还是还原性？④怎么证明SO2的还原性呢？⑤你能书写SO2使酸性KMnO4溶液褪色的化学方程式吗？⑥SO2使酸性KMnO4溶液褪色是不是因为SO2的漂白性呢？⑦你怎样用实验来证明SO2使酸性KMnO4溶液褪色是不是因为SO2的漂白性而是它的还原性呢？非预设的追问，往往要根据学生的现场回答而追问，追问的过程往往是暴露学生思维的过程，也是激发其他同学思考的过程。这需要教师深厚的教学功底与灵活的教学机智，在瞬间中发现学生思维的火花，并去点燃它。比如在检验氯水中的HClO时，利用它的漂白性，立刻有同学问，你怎么知道是不是ClO-的漂白呢？怎么知道是不是Cl2的漂白呢？我马上反问，大家有什么办法来回答他？有人说把ClO-去掉，怎么去呢？加过量的酸，那就加盐酸试试，看看漂白效果？漂白效果减弱了？能说明是ClO-的漂白吗？有学生问加足量的烧碱，把HClO全部变成ClO-，它的漂白性怎样呢？实验试试，漂白性还是减弱，但依然有，怎么回事呢？
3. 落到笔头，清晰表达思维
高考实验不是实验操作，也不是实验口述，而是实验的书面语言表述。落到实处就是要落在笔头，用清晰而简洁的书面语言表述实验问题。落在笔头的主要有两个方面的内容，一是实验规范表达，二是方程式书写训练。实验规范表达有三个落脚点：（1）实验设计的规范表达，比如根据所提供的药品，设计实验验证SO2水溶液呈酸性;根据药品设计实验检验氯水中的Cl2等。（2）实验现象的表达，比如将氯水滴入NaBr溶液和CCl4的混合溶液中，现象如何？再取下层液体滴入KI溶液中，实验现象如何？（3）原因分析的规范表达，如加热SO2溶液滴入酚酞的NaOH溶液褪色后的混合液加热后溶液变红，原因是什么？表达中要书写水解离子方程式，要从平衡移动的角度描述分析。化学方程式是化学实验的符号表征，是学生对反应原理的理解与应用，所以书写方程式一直是高考试题中的重要考察内容。如书写SO2使酸性KMnO4溶液褪色的化学方程式，书写HClO与NaBr反应的离子方程式。通过投影学生书写情况，讨论评价的方式把方程式书写落实。
4. 恰当取舍，突出教学主干
课堂时间有限，不足以将所有预先的设计实施，而且学生的基础不同，有些问题探讨难度过大，所以需要取舍。比如在复习SO2时，究竟要不要把SO2与BaCl2的实验拿进课堂呢？这个问题本身很能激发学生的思考，能帮助学生理解形成沉淀的本质，还能帮助学生反思“强酸制弱酸”这一规律的局限性。可这个问题涉及溶度积与电离常数的计算，学生还没有复习相关知识，难度过大，所以将这部分知识放到沉淀溶解部分复习。又如，要不要将SO2与KMnO4溶液的褪色进行褪色原因的讨论，尽管难度不大，但后面要讨论SO2与NaOH酚酞混合溶液的褪色原因与实验，二者有重复，就舍去了。
四、结论
微实验引进高三元素与化合物的复习，虽然能很好的提高学生学习兴趣，发展学生的思维。但准备过程比较长，在日常的课堂中难以开展，而且覆盖面比较小，各物质之间的转化关系不容易建立。因而在复习过程中，最好先总体性复习，建立好相应知识网络后，选取其中个别代表物来设计微实验深入分析。
参考文献
[1] 毕华林. 化学课程中“范例”的内容特征与学习价值[J]，化学教育，2012，33（9）：41-43
[2] 王磊主编. 中学化学实验及教学研究[M]. 北京：北京师范大学出版社，2009：173
[3] 黄文军，黎薇. 基于研学问题的高三化学一轮复习——以氯水与溴化钠溶液反应为例[J].化学教学，2015，（6）：50-53
[4] 高敬，毕华林.关于化学课堂提问的几点思考[J]. 化学教育，2004，25（9）：20-23
关键词：微实验;高三复习;二氧化硫;氯气
文章编号：1008-0546（2015）09-0088-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.09.029
传统的高三化学复习往往是枯燥的，很容易陷入做题讲题的泥沼。一般复习思路有四个步骤：知识梳理、例题分析、练习巩固、习题讲评。学生在复习过程中，比较被动，课堂形式单调，难以激发学习兴趣，复习效率不高。以“知识为中心”的复习策略，面面俱到，容易变成孤立事实的堆积，难以建立知识间的内在联系，更难转化为能力。 通过精选‘范例’替代百科全书式的知识，能够增进学生对化学知识的理解，促进基本观念的形成，提高分析问题和解决问题的能力[1]高三元素与化合物的复习，应该以知识为载体，发展学生思维能力。精选“范例”设计微实验，巧妙运用相关知识，实现复习目标。
一、微实验的确立
微实验指的是那些操作简单，现象明显，所需时间短的实验，但具有探究性价值，能鼓励学生从多方位，多角度思考问题[2]。
1. 微实验的功能
高三微实验功能不同于新课学习过程中的实验。新课学习过程中的实验侧重实验事实与实验规范等，微实验侧重实验事实的分析，实验问题的解决。实验操作不再是主要的，学生的主要活动是思考与分析，提出解决策略，落实笔头书写。
2. 微实验的确立原则
确立哪些实验为高三复习微实验需要遵循三个原则：（1）简便易操作，高三元素化合物复习的微实验，侧重点不在实验本身，而是以实验为载体带动元素与化合物复习。繁琐的实验，费时过多，涉及面狭窄，学生易将注意力转移到实验操作细节，不利于思考与分析。操作过于精细的实验，老师容易把精力主要集中在实验本身，不利于对学生的引导与启发。（2）能激发思维冲突，实验中的冲突要么是预期与现象不一致，要么是知其然不知其所以然。如怎么检验氯水中的H 呢？学生传统中可能想用pH试纸，用酸碱指示剂等等，但都不行，这就激发了学生的思维冲突;又如SO2溶液中滴入含有酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色，是什么原因使之褪色的呢？怎么用实验来证实呢？（3）具有综合性，能设置问题串，微实验应选取那些看似简单，但能整合知识的实验，如如何检验氯水中Cl2分子？运用Cl2的氧化性吗？氯水中的HClO也有氧化性，怎么确定是Cl2的氧化性，还是HClO的氧化性呢？可以在氯水中滴入CCl4把Cl2萃取出来，取下层液体滴入FeCl2或NaBr、KI等溶液中。上层液体，也可以滴入KI溶液中，观察现象，书写方程式，就把氧化还原反应很好地利用起来了[3]。
二、微实验的准备
高三复习中的微实验需要两个方面的准备：思路的准备、操作的准备。
1. 思路的准备
思路的准备，就是在备课中要思考需要复习哪些知识，设计什么微实验来承载这些知识？在实验中要提哪些问题？准备怎么解决问题？估计学生会提什么问题，该怎么应对？如复习SO2，需要复习的知识要点：（1）SO2的本体知识。SO2水溶液的酸性，SO2的漂白性，SO2的还原性与氧化性。（2）反应原理知识。氧化还原反应，平衡移动，盐类水解，沉淀溶解平衡。（3）思维拓展知识。分析实验问题，提出解决方案。需要进行的实验有六个方面：（1）SO2气体溶解实验。（2）SO2溶液酸性实验。（3）SO2还原性实验。（4）SO2氧化性实验。（5）SO2漂白性实验。（6）SO2沉淀实验。需要提出的问题的三个方面：（1）操作描述问题，溶解SO2该如何操作，落实到文字书写。（2）原因分析问题，SO2溶液滴入含有酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色，分析原因是什么？SO2溶液中加入BaCl2有没有沉淀？原因是什么？（3）探究解决问题，探究SO2使NaOH酚酞溶液褪色的原因，探究SO2与BaCl2的沉淀生成。
2. 操作的准备
实验操作的准备是教师进入实验室，先行对相关实验进行操作，发现实验中的问题，从而改变教学思路或改进实验操作，确保课堂教学实验的成功。微实验往往是教师自行设计的，实验未必成功，需要对药品浓度，药品的用量、滴加顺序等进行对比实验，确立实验最佳条件。在SO2的实验操作准备中，发现了三个问题是备课中所没有想到的：（1）NaOH溶液浓度的选择，把SO2溶液滴入酚酞的NaOH溶液发现久久不褪色，估计是NaOH浓度太大，稀释后来做，等体积混合就褪色了。所以在教学设计中添加了NaOH溶液浓度选择，5mol·L-1，0.1mol·L-1。（2）SO2溶液滴入酚酞的NaOH溶液褪色后的混合液加热后溶液没有变红，这对延伸盐类水解知识是不利的，分析可能是SO2溶液过量太多了，加热促进水解也不足以显碱性，所以第二次、第三次慢慢小心滴加，犹如中和滴定一样，刚褪色为止，加热后会出现浅浅的红色。（3）SO2溶液与BaCl2溶液混合，出现了白色沉淀，讨论分析，这可能是少量H2SO3被氧化为H2SO4所致，改成向BaCl2溶液里直接通SO2，就没有沉淀出现了。这说明部分氧化的说法是成立的。然后往混合溶液中滴加硝酸或NaOH溶液出现沉淀。
三、微实验的实施
微实验课堂实施要特别关注学生思维的参与和复习要点的落实。不但要求操作到位，还要在教学语言上特别注意启发性，学生不只是观察与思考，还要落实到笔头书写。
1. 设置悬念，激发思维冲突
设置悬念，就是要让学生对实验结果充满期待，有思维准备的观察。平铺直叙的语言，容易让学生乏味，精彩的实验需要老师在教学中设置悬念，吊起学生的“胃口”，激发学生的认知内驱力，也就是先要引起学生的思维冲突。引起学生思维冲突的方法有三个：（1）猜测与分析，在实验前让学生估计实验现象，并说明自己的理由，这里最好有不同的观点进行交锋，比如，在新制氯水中滴加CCl4以后，下层液体中有没有Cl2分子呢？你怎么证明？又如氨水与酚酞的混合溶液，加热后颜色变深还是变浅呢？你的理由是什么？（2）抓住学生的疑问并放大讨论，比如将氯水滴入NaBr溶液和CCl4的混合溶液中，老师解释为Cl2氧化了Br-，学生会问，一定是Cl2氧化的吗？老师立刻反问，那你认为还有什么？你怎么证明它？（3）欲擒故纵，按照学生错误进行下去，让错误自我暴露，比如怎样检验氯水中的H 呢？学生会说用石蕊试液，那就现场用石蕊检验，不行;又有学生说用pH试纸，那就立即用pH试纸检验，也不行，这样就加深了学生的印象，提高了学生的参与度。 2. 运用追问，提升思维水平
思维总是在一定的问题情境中产生，问题不仅是思维的起点，也是思维的动力[4]。课堂中的追问是将学生思维引向深处的常用手段，追问有两种情况，一种是预设的追问，另一种是非预设追问。预设的追问，是建立在对学生回答充分估计上的追问，也就是常见的问题串策略，初次的问题可能比较浅层，问的是什么，追问的问题是为什么，怎么办的问题。比如针对SO2还原性的提问可设置的问题串：①SO2中的硫处于什么价？②硫的常见价态是多少？③SO2主要表现为氧化性还是还原性？④怎么证明SO2的还原性呢？⑤你能书写SO2使酸性KMnO4溶液褪色的化学方程式吗？⑥SO2使酸性KMnO4溶液褪色是不是因为SO2的漂白性呢？⑦你怎样用实验来证明SO2使酸性KMnO4溶液褪色是不是因为SO2的漂白性而是它的还原性呢？非预设的追问，往往要根据学生的现场回答而追问，追问的过程往往是暴露学生思维的过程，也是激发其他同学思考的过程。这需要教师深厚的教学功底与灵活的教学机智，在瞬间中发现学生思维的火花，并去点燃它。比如在检验氯水中的HClO时，利用它的漂白性，立刻有同学问，你怎么知道是不是ClO-的漂白呢？怎么知道是不是Cl2的漂白呢？我马上反问，大家有什么办法来回答他？有人说把ClO-去掉，怎么去呢？加过量的酸，那就加盐酸试试，看看漂白效果？漂白效果减弱了？能说明是ClO-的漂白吗？有学生问加足量的烧碱，把HClO全部变成ClO-，它的漂白性怎样呢？实验试试，漂白性还是减弱，但依然有，怎么回事呢？
3. 落到笔头，清晰表达思维
高考实验不是实验操作，也不是实验口述，而是实验的书面语言表述。落到实处就是要落在笔头，用清晰而简洁的书面语言表述实验问题。落在笔头的主要有两个方面的内容，一是实验规范表达，二是方程式书写训练。实验规范表达有三个落脚点：（1）实验设计的规范表达，比如根据所提供的药品，设计实验验证SO2水溶液呈酸性;根据药品设计实验检验氯水中的Cl2等。（2）实验现象的表达，比如将氯水滴入NaBr溶液和CCl4的混合溶液中，现象如何？再取下层液体滴入KI溶液中，实验现象如何？（3）原因分析的规范表达，如加热SO2溶液滴入酚酞的NaOH溶液褪色后的混合液加热后溶液变红，原因是什么？表达中要书写水解离子方程式，要从平衡移动的角度描述分析。化学方程式是化学实验的符号表征，是学生对反应原理的理解与应用，所以书写方程式一直是高考试题中的重要考察内容。如书写SO2使酸性KMnO4溶液褪色的化学方程式，书写HClO与NaBr反应的离子方程式。通过投影学生书写情况，讨论评价的方式把方程式书写落实。
4. 恰当取舍，突出教学主干
课堂时间有限，不足以将所有预先的设计实施，而且学生的基础不同，有些问题探讨难度过大，所以需要取舍。比如在复习SO2时，究竟要不要把SO2与BaCl2的实验拿进课堂呢？这个问题本身很能激发学生的思考，能帮助学生理解形成沉淀的本质，还能帮助学生反思“强酸制弱酸”这一规律的局限性。可这个问题涉及溶度积与电离常数的计算，学生还没有复习相关知识，难度过大，所以将这部分知识放到沉淀溶解部分复习。又如，要不要将SO2与KMnO4溶液的褪色进行褪色原因的讨论，尽管难度不大，但后面要讨论SO2与NaOH酚酞混合溶液的褪色原因与实验，二者有重复，就舍去了。
四、结论
微实验引进高三元素与化合物的复习，虽然能很好的提高学生学习兴趣，发展学生的思维。但准备过程比较长，在日常的课堂中难以开展，而且覆盖面比较小，各物质之间的转化关系不容易建立。因而在复习过程中，最好先总体性复习，建立好相应知识网络后，选取其中个别代表物来设计微实验深入分析。
参考文献
[1] 毕华林. 化学课程中“范例”的内容特征与学习价值[J]，化学教育，2012，33（9）：41-43
[2] 王磊主编. 中学化学实验及教学研究[M]. 北京：北京师范大学出版社，2009：173
[3] 黄文军，黎薇. 基于研学问题的高三化学一轮复习——以氯水与溴化钠溶液反应为例[J].化学教学，2015，（6）：50-53
[4] 高敬，毕华林.关于化学课堂提问的几点思考[J]. 化学教育，2004，25（9）：20-23