化学实验课的意义范文

导语：如何才能写好一篇化学实验课的意义，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

有机化学实验是对学生进行创新能力培养的必经之路，理论教学的效果是无法代替其作用的。因此，在教学过程中，教师的引导和学生的学习兴趣尤为重要。

关键词：有机化学实验引导兴趣

实验教学是本科实行素质化教育，培育具有实践创新能力的高素质人才的基础环节，是培养学生动手能力和分析解决问题能力的重要措施。与理论教学不同的是，有机化学实验有其特有的独立性和系统性[1]。师范类院校有机化学实验教学质量的不断提高，迫切呼吁实施有机化学实验改革[2]。对于有机化学实验课的教学，有以下几点思考：

一、提高教师自身的综合能力

在当前的教育形势下，想要建设好有机化学实验这一课程，就应先形成一个强大的教学团队，充分发挥出团队的作用，营造出浓厚的教学氛围。俗话说给学生一杯水，自己要有一桶水，我们每位教师应不断提高自身的教学能力，在教学过程中要摒弃填鸭式教学方法，应想方设法调动学生对实验课的兴趣和主动性，培养学生自主学习、创新思维的能力。这也要求我们教师对教学内容的安排、实例的讲解、语言的精炼等方面做到细致入微，而这些都要靠平时的努力积累和不断探索。

正如达尔文曾经说过的，“最有价值的知识是关于方法的知识”，因此传授方法比传授知识显得更为重要。在教学内容改革后，教学方式方法对于落实教学的目的起着至关重要的作用。在基本实验操作部分，教师应抓住实验的重难点并详细讲解实验成败的关键问题所在，让学生理解每一步操作的目的以及原理，知道为什么这样做，然后在实验操作过程中认真查看学生的每一步操作，耐心纠正学生的不规范操作。如注意检查学生的装置安装是否规范，回流时冷凝管的选择是否正确，蒸馏时温度计的高低是否得当等，所有这些细节问题都直接影响到实验的效果，为学生养成一个良好的习惯打下夯实的基础。

有机化学实验课教学旨在培养学生的动手能力、独立思考并解决问题的能力、科学的思维方法，通过有机化学实验课的学习，不仅可以促进学生对有机化学理论课知识的理解和掌握，用实验验证理论课所学，而且可以锻炼学生的动手能力，激发学生的学习兴趣，养成严谨、实事求是的科学态度，培养学生初步形成科研和创新能力，提高学生分析问题和解决问题能力[2]。

二、有机化学实验应与实际生活相结合

通过实验课的学习可以加深对理论课上所学知识的理解、巩固并得到发展。在教学过程中，千万不能将有机化学实验课程当做是理论课有机化学的附属品，只有理论知识才是重要的这一想法。通常我们所说的实践是检验真理的唯一标准，同样可以应用在有机化学实验课上，理论联系实际是活跃课堂气氛、增强教学效果、培养学生学习兴趣的一种重要教学方法。因此，在有机化学实验的教学过程中我们应该做到以下几点：

（1） 实验知识与日常生活相结合。比如，在讲到醇的氧化反应时，可联系酒精测试仪的工作原理;讲到醛的内容，可以从房子装修引入醛的概念;讲到羧酸时，可以日常生活常使用的醋酸为实例;在讲糖类化合物时，可以糖尿病为引阐述糖类物质的性质以及用途等。

（2）有机化学实验教学与前沿科研相联系起来。我们要把有机化学实验教学与前沿科学、科研实例结合起来，在教学过程中尝试性地引入一些较前沿的科学理念和方法，增加教学内容的新颖性和时代性。这样既能增强学生的学习兴趣，又能增添学生的科研意识，让学生切实感受到知识转化为科学技术。比如，可将“绿色化学”理念引入教学中，加深学生的环保意识，在实验中能够对有环境污染的实验进行妥善处理与改进;也可将本校的相关科研成果在教学内容中稍作简介，使学生产生学习兴趣。

在有机化学实验中，有很多实验室相互联系的，如果可以引导学生掌握横向和纵向的逻辑思维习惯和技巧，将会使学生对改部分知识的掌握变得更轻松，且更更有兴趣和信心学习。

三、要充分运用一些先进教学方法与手段，尤其是多媒体教学法

从近几年运用多媒体对有机化学实验教学的实施效果来看，多媒体课件尤其适合有机化学实验的教学，这一方法打破了传统的教学模式，省下了大量的板书和讲解的时间，而且学生更易理解。图象、动画的详实生动，提供了传统板书无法展现的信息，对许多有机化学反应的描述更加形象和逼真，大大的激发了其对知识的求知欲望，无论是在课堂上的学习积极性，还是培养学生对实验的兴趣都有很大的提高。学生对于多媒体教学的效果普遍反映良好，他们可以下载相关的多媒体课件，在课余时间做好实验的预习，这样使学生能更专注于教师在课堂上的讲解，从而拥有更多的思考时间，便于学生在实验中更好的操作，但是，教师同时也必须要认识到多媒体课件仅仅是上好课的一种工具、手段而已。

四、以学生为主体进行实验教学

有机化学实验课程中常采用启发式教学，在教学实践过程中发现此法不仅能很好地调动学生的主动性和积极性，而且还能激发学生的创新思维和创新意识，使学生逐渐养成独立思考问题、解决问题，提高其自主创新实践的能力

[3]。正如第斯多惠关于教学法所说的名言：“不好的教师奉送真理，好教师帮助学生发现真理。”这句话精辟地道出了教师在教学过程中所充当的角色。在20世纪60年代初，施瓦布初次提出的“作为探究的教学”这一概念，与同一时期由美国的神经病学教授Barrows在加拿大麦克马斯特大学首创的以问题为导向的教学方法不谋而合，二人的出发点均是以学生为主题的教育方式，目前这一概念已成为国际上较流行的一种教学方法。该教育方法的特点是在教师引导下，学生参与发现问题和提出问题，制定合理的计划并加以实施，最终寻找答案的过程[4]。这一教学方法主要是在培养学生的科学思维能力、分析和解决问题能力、创新能力以及科学探究等能力。而要达到这样的目标就要求教师在教学过程中，利用启发式的教学方式，以学生为主体，让学生主动参与其中，乐在其中。对于一个实验，教师应该做到以下几点：

（1） 实验前预习。将所需要使用到的仪器设备、药品等都要事先准备好，并且熟悉在试验中所使用药品试剂的理化性质，仪器的使用方法，做到防范于未然，明确实验目的和原理，了解整个的实验步骤，掌握在实验中容易出现的难点，挖掘实验成败的关键问题及注意事项，知晓每一步实验操作的目的与意义，做到有的放矢，在实验中可能会出现的一些危险的操作要提前做好防范，为做好每个实验奠定基础。并对学生的实验报告进行检查，并以提问的方式查看学生的预习情况，不仅可以促进学生的学习主动性和积极性，激发学生做好实验的热情，而且还可以使学生了解本学科的科研方向、研究现状以及最新进展，以此达到培养学生的独立分析问题和解决问题的能力、创新能力以及初步的科研能力。

（2） 实验过程讲解与指导。在实验的讲解过程中，在实验教学上应多采用引导性、启发性的讲解，而不是填鸭式的讲解，应该以引导学生独立思考、自觉动手为主;尽可能多地设置一些综合性、研究性、设计性的实验，提高学生分析实际问题、解决实际问题的能力。在学生实验过程中，多观察学生的实验操作过程，发现问题后需及时对其进行针对性指导，纠正其操作中存在的问题，对产生的现象要及时的为学生进行解释。实验中多多少少都会出现各类问题，因此，在实验过程中，教师要勤走动、勤观察、多指导，及时纠正学生不规范的操作，避免因操作不当而产生的危险，充分发挥教师的引导作用。

（3） 实验后总结。每次实验后，教师及实验工作人员应根据学生的实验情况和实验结果，分析总结实验中的问题，特别是实验中的一些普遍存在的问题，应分析产生问题的根源在哪里，并在以后实验教学中避免或尽可能避免类似问题的出现。

（4） 及时更新实验教学内容，有所保留、有所创新。对实验应精挑细选，建立科学的内容体系，每一个类型的实验都应考虑到。重复性比较多多或方法过时的实验可以适当减少甚至取消，而补充一些内容更新颖且能够培养学生实验能力的实验。在实验教学中不断引入一些合理新颖的观念和思想，让实验过程充满新意和活力[5]。比如，我们尝试将“绿色化学”观念引入实验内容中，把原有实验内容中污染重、毒性大的实验改为三废少、毒性小或无毒性的实验，如在己二酸的制备实验中，书本使用的氧化剂是浓硝酸，但是却会有红棕色有毒气体二氧化氮气体产生，可将氧化剂改为高锰酸钾的碱性溶液，现象明显且不会产生有毒气体;把常量实验改为小量和微量实验。另外，为了让学生了解新的有机合成技术的发展，我们还应该开设不对称合成、色谱和波谱连用技术用于跟踪反应进程等新的实验内容。

总之，在有机化学实验中，老师对学生的引导是很重要的，是学生创新思维和实践能力形成的重要前提条件，唯有学生对这一学科产生兴趣后，他们的主动性才会被调动，从而能够积极主动的参与到实验中，教师才能培养出符合时展的创新性人才。

[参考文献]

[1] 张丽群. 创建和谐师生关系，提高教学质量[J]. 现代阅读：教育版，2011，6：81.

[2] 杨琼，张来新. 在有机化学实验教学中注重学生创新能力培养[J]. 价值工程，2011，30（1）：128-129.

[3] 官智，何延红.中美大学本科基础有机化学实验课程之比较与思考[J].西南师范大学学报：自然科学版，2012，37（3）： 168-173.

[4]张永才，李靖，堵锡华.提高大学基础化学实验课堂教学质量的主要举措[J].湖州师范学院学报，2012，34（2）： 119-121.

[5] 杨琼，张来新. 在有机化学实验教学中渗透学生能力培养[J].广州化工，2010，38（ 10）：98-100.

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文章编号：1671-489X（2017）08-0129-02

1 前言

近年来，随着信息技术的快速发展和移动通信工具的普及，高校学生可以非常自由地使用手机、平板电脑等移动通信工具来学习、获取知识。与此同时，教师可以将课堂内容制作成几分钟长的微视频提供给学生进行自主学习，帮助他们分析问题、解决难题；还可以针对教材的重点与难点，进行有针对性的个性化辅导。这种新的教学模式极大地激发了学生的学习兴趣。

我国自2012年以来，通过录制教师上课的微视频制作的微课程受到国内高校教师的重视。微课程是指以视频为主要载体，时间在10分钟以内，有明确的教学目标，内容短小，记录教师在课堂教育教学过程中围绕某个知识点开展的教学活动的小课程。微课程最早是在2008年由美国新墨西哥州胡安学院高级教学设计师David Penrose提出的，而微课在我国得到应用，是由广东省佛山市教育局胡铁生倡导的。

微课是以课堂教学视频为核心内容，同时包含相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等辅教学资源制作的微型课堂，是在传统课堂教学模式的基础上发展起来的一种新的教学形式。它的特点是整个视频教学时间短，一般不超过10分钟；内容少，多是突出某个重难点内容以及某个知识点；使用方便，较易操作，可突破时间、空间限制，学生可以随时随地通过移动通信工具下载学习。因此，微课越来越受到高校教师和学生的重视。

基础化学是医学高等学校一门以实验为基础的重要学科，在教学中占有十分重要的地位。通过基础化学实验，可以帮助学生理解基础化学理论知识，掌握实验方法和实验技能，对培养大学生的独立实验操作能力和理论联系实际能力，加深课堂教学效果具有重要的意义，是基础化学课堂教学不可分割的重要组成部分。由于受到学生多、实验室面积不足等条件的限制，泰山医学院开设的基础化学实验教学难以达到理想的效果。针对以上现状，泰山医学院将微课与基础化学实验相结合，探索出一条增强实验效果的新途径。

2 当前泰山医学院基础化学实验中存在的问题

学生对实验预习积极性不高 为增强基础化学实验的教学效果，教师一般要求学生进行课前预习，在实验前掌握实验原理，明确实验目的、实验内容和实验步骤，为实验操作打下基础。但是在实际教学工作中发现，提前预习的学生并不很多，究其原因，除了学生个人因素外，主要是由于教材的讲解过于枯燥，不能激发学生预习的积极性，因此导致预习效果不理想。

实验操作不熟练 在当前教育模式下，受实验条件的限制，学生动手做实验的机会并不充足，因此存在动手能力差的突出问题。尽管在基础化学实验教学过程中，指导教师会详细演示实验过程，讲解实验注意事项，但由于学生多、时间短，效果并不十分理想，导致学生实验中仪器组装操作不规范、不熟练，甚至出现实验事故，难以达到理想的实验效果。

基础化学实验内容多，课上只能选做部分实验 基础化学实验以基础化学实验基本操作为重点，以验证性实验为主，辅以少量设计性实验，总共安排40余个实验，因此，实验内容很丰富。但受实验条件和学时的限制，只能选择部分重点内容在课上练习，其余内容由学生自学。

课后复习实验内容困难，课上内容难以巩固 课后复习是学习的重要环节，通过课后复习，才能将实验课堂上学习的知识转化成为自己解决问题的能力。但在基础化学实验教学中发现，学生做完实验离开实验室后，很难能够再对实验内容、实验步骤等进行有效的复习回顾。

3 微课的特点和作用

微课教学的主要特点是时间短。根据内容的需要，微课的时长一般为5～8分钟，最长不超过10分钟。微课的内容少，一般是为了突出课堂教学中某个知识点的教学或反映课堂中某个教学环节的教学活动，主题更加突出，内容更加具体。一个微课程讲解一个主题，问题来源于教学实践中的具体问题，如难点突破、重点知识、教学方法等问题。因此，微课的内容更精简。微课资源的容量一般较小，时间短，师生可以很方便地在线观看或通过手机或平板电脑实现移动学习，实现传播形式的多样化。

微课的以上优点使其成为传统课堂教学模式的一种有益补充，受到越来越多师生的喜爱。因此，针对高等学校基础化学实验教学现状，将微课引入传统的基础化学实验教学中，对增强其教学效果必将起到重要的作用。

4 微课在基础化学实验中的应用探索

在基础化学实验中，有选择地实施微课程教学 基础化学实验的内容非常多，但并不是所有内容都适合用微课来讲解，应选择重点、难点及一些需要学生熟练掌握的内容。如实验基本操作是基础化学实验中要求学生反复练习的内容，可将这部分知识用示意图、视频音频资料等制作成精彩的微课视频；对验证性实验如沉淀溶解平衡实验，实验原理与实验分析是本实验的重点和难点，往往通过一次实验很难完全掌握和理解，因此，这种实验很适合制作微课，供学生预习复习用。

应以学生为中心制作微课 微课的特点是面向学生，微课是学生自主学习的工具，是一种特殊的数字化学习资源。因此，微课的设计和制作应从学生的角度出发，这是微课制作的基本原则，要把以学生为中心的思想贯穿到基础化学实验微课的设计和制作的全过程。

在微课的设计和制作中，要善于从学生的角度考虑问题，用学生的思路指导微课的制作。通过了解学生的知识基础、学习兴趣、学习中的重点和难点，组织微课的内容，顺着学生的思路提出问题、解决问题。另外，在微课的制作中通过画面、声音等手段拉近教师与学生的情感距离，使微课具有感染力，制作出学生喜爱的微课。

微课的制作要发挥团队的合作 基础化学实验内容多，要制作出优质的系列微课，需要有既懂得专业知识又懂得微课制作软件的教师，并投入大量的时间进行充分的准备和制作。但在实际工作中，教师往往难以从繁重的科研和教学工作中脱身，单独一位教师难以完成高质量的微课的制作，这就需要团队的合作。

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关键词：化学实验课堂教学作用提高教学质量

Abstract: The purpose of chemical experiment by observing the experimental results reveal the nature of things, enabling students to establish the concept of understanding the law of master methods of operation, strengthen the knowledge of chemistry, the formation of skills and techniques, develop thinking skills and creativity. To achieve this goal we must start from the following four areas;: Improved experimental reagents, improve the success rate of the experiment;improvement instrument device, students ability; the use of audio-visual means to enhance the experiment results, highlighting the difficulty; give full play to the combination of a variety of media advantages. In order to improve the quality of teaching services.

Keywords: chemistry experiments, classroom instruction,role, improve the quality of teaching

中图分类号：G424.21文献标识码：A 文章编号：

化学实验的目的是通过观察实验现象揭示事物的本质，从而使学生建立概念，理解定律，掌握操作方法，强化化学知识，形成技能技巧，培养思维能力和创造力。要达到这个目的，增大实验可见度，使全班学生对现象都能看得见、看得清、看得懂，并愿意看、乐意看，这是基本前提。在这个基础上，还要通过其他媒体，使之有利于教师的引导、分析、归纳，有利于学生从形象思维向抽象思维过度，建立理性认识，这是一个复杂的过程。这里有演示的方式方法，有教师的启发点拔艺术，也有传统媒体与现代教学媒体的有机结合。

由于种种原因，目前化学还未能很好地适应形势的发展，诸如指导思想、意识观念、设备仪器配套、命题考试方法、实验室管理、实验方法水平、实验效果作用等等方面，都存在着许多亟待解决的问题。这里，我结合自己在化学实验教学中的实际，谈谈化学演示实验在化学课堂教学中的作用。

一、改进实验试剂，提高实验的成功率

化学反应是一个复杂的过程，其反应速度、反应程度、反应现象、生成物质等同多种因素有关，如反应机理、物质性质、反应物状态、颗粒大小、浓度、温度、压强等等。即使同一化学反应，如果上述因素有所不同，其反应现象就有差别，甚至相距甚远，从而有不同的描述或结论。这对我们有两点启示：一是把握好演示实验的各方面的因素，对于实验的成功非常重要；二是现行教材中某些难做或现象不明确的实验可以通过改变试剂浓度、用量、颗粒大小或状态实行改进。大家知道，木炭还原氧化铜是一个很难做的实验，如果简单按课本所述去做，效果很差，若改用酒精喷灯加热，试管又易变形或破裂。这个实验可以从改进试剂入手，使实验成功率提高，效果显著，其操作要点是：（1）把木炭改为活性炭；（2）把活性炭于氧化铜按2:1质量比混合均匀并充分研磨；（3）在试管底用水湿润后均匀铺上一薄层氧化铜。这样，加热5—7分钟即可看出明显的实验现象。其实，许多演示实验从改进试剂入手后，现象都会变得明显。

二、改进仪器装置，培养学生动手能力

对于从试剂方面进行改进但效果不明显的实验，可考虑从仪器装置方面进行，这类例子很多。我从实验教学需要出发，结合学生的研究性学习活动，指导学生对不少实验装置进行了改进，并研制成《电化学多功能仪》、《弱电解质稀释导电仪》、《氢氧、氢氯混合线控引爆仪》、《 反应仪》、《袖珍原电池演示仪》、《袖珍电解质导电仪》、《简易气体发生器》、《各类无机物衍变演示仪.》、《化学整流器》、《对化学平衡移动演示仪》等十多种用于课堂演示的仪器。这些仪器的使用既培养了学生动手能力与学习兴趣，又收到了良好的教学效果。

三、运用电教手段，增强实验效果，突出难点

1、利用投影增强实验效果

传统演示实验常常在试管、烧杯、集气瓶中进行。由于仪器小及反光，一部分学生看不清，只能以言语补足，往往使一些学生失望，收不到预期的效果。恰当的运用投影媒体，不但可以提高学生兴趣及注意力，使全班学生看清楚，而且可解决仪器反光降低可见度问题，不受教室视距限制，稳定课堂教学秩序，也可解决学生课堂实验带来的药品损耗、安全限制、坏保问题。例如，铝与浓硝酸、稀盐酸、NaOH溶液的反应实验，若用试管做，不易观察。我们可以把它改为垂直实物投影。先把三支方型试管放在垂直投影仪上（也可用普通投影仪倒放），然后各加入一小段除去氧化膜的铝条，再依次加入浓 、稀盐酸及NaOH溶液，可清楚见到加浓 的试管内无现象（钝化），而加稀盐酸、NaOH溶液的试管内则放出气体，可进一步检验这是氢气。如果是铜与浓 反应，则可用水平投影放在培养皿中做，不但现象清楚有趣，还可防止 的泄出。这类改进，根据不同情况，运用水平或垂直实物投影，可把大量的演示实验效果扩大，收益匪浅，有时还可收到意想不到的良好效果。

2、实验与投影相结合突破难点

高中化学中的原电池，也是一个难点。为解决这个难点，我们可以先让学生进行实验：把铜片、锌片分别插在稀硫酸中，接着提问：有什么现象？为什么？然后教师演示实验：把插在稀硫酸中的铜片、锌片用导线连接起来，提问：有什么现象？再在两片间接一个电流计，又有什么现象？为什么？（可用实物投影做）前一个为什么一般学生可解释，后一个为什么相当多的学生可能不解。这时，我们结合投影演示自制的“原电池复合—抽动线动片”：铜片、锌片分别挂在稀硫酸中，用线动演示溶液中的各种离子及 放电， 进入溶液；拿起盖片，再复合：“在铜片、锌片中接一个电流计”，用线动演示电子的流动、氢气的析出，用抽动演示电流计的转动，最后指导学生阅读、归纳。通过这样的生疑、质疑、析疑，学生对原电池的也就基本理解了。接着可由师生共同小结原电池的组成、两极反应、电流方向等问题，并进行形成性练习。事实上，运用投影，除了可以扩大实验效果，补充演示实验的不足，配合演示质疑解难外，还可以强化诸如天平的使用、液体量取、固体取用、过滤操作、物质提纯、物质加热、试管使用、仪器连接、仪器洗条、重要物质的制取和性质实验操作，为新课讲解带来方便，降低理解难度，在化学实验的阶段复习中更为有效。

3、 利用录像随意呈现实验过程

运用录像进行教学，具有许多其他媒体无法比拟的优点。一是形声同步，能变动为静，变静为动，“放大缩小”时间，提高可见度，所以能根据教学实验需要，放大实验现象，“缩短”实验时间，“放慢”反应速度，使学生更易观察;二是随意呈现，我们有意识地把那些难度大、成功率低的实验，或者危险性高的操作，或者很重要的实验和基本操作制成录像带，就可根据教学的需要任意重现多次，直到学生记住、理解、掌握为止。而且生动形象逼真，学生乐于观察，这比挂图、模型、讲解都要优越，特别是对于介绍优秀教师的经验更为有效。当然，这样做并非说录像万能，甚至以录像代替实验，而是实验的补充，解决那些用常规方法难以解决的问题。

四、充分发挥多种媒体组合的优势

一般来说，学生实验是为了培养学生的动手能力，教师演示是为了启发学生思维，投影实验可扩大实验效果，录像媒体生动逼真。但是，无论何种媒体，都有各自的局限性。

对演示实验来说，单纯的演示有时显得效果不够好；当客观条件许可和可见度允许时，应进行学生实验；当演示实验可见度差，学生实验不可能时，就应考虑用投影实验；当三者效果不理想，但又各有所长时，就可考虑三者的适当组合。如果实验无法解决，就应考虑用幻灯、录像、电脑等其他媒体。在实验教学中，还应注意运用传统教学法中的教具、模型、挂图、语言、手势、类比等分析教材，揭示具体与抽象的关系，引导学生突破重点难点，激发学生积极思维，促进学生从感性认识向理性认识过度，形成正确的思维方式与方法。例如：高中化学《碱金属》中“钠”一节，钠与水反应用水平投影实验，现象有趣清晰，而钠的颜色及钠在空气中氧化、燃烧则用演示与录像媒体相结合。结果钠切开后的银白色，氧化后变成灰白色，钠加热熔化变成小球，燃烧时发出黄色火焰和生成的淡黄色物质都非常清楚。这就充分显示了多媒体优化组合的优势。

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关键词：实验；可见度；清楚

文章编号：1008-0546（2017）03-0088-02 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.03.031

化W是一门实验科学，实验是化学的生命线，化学实验是整个化学教材的逻辑组成部分。在化学发展成为一门比较成熟的基础自然科学过程中，化学科学上的任何一项重大突破，无一例外地要经过化学实验这个环节，实验在教学中起着举足轻重的作用。实验教学是让学生先对化学的科学现象获得清晰的认知，再通过分析、探究、归纳等科学思维方式，获取现象本质，从模糊的感性认识上升到理性认识，这完全符合问题探究性学习的目标。然而完全按照课本的实验操作未必能够让学生看到预期的现象和达到预期的效果，这就需要对实验进行适当的改进，下面我就从新教材高中化学（苏教版）《化学1》的实验入手，谈谈提高实验可见度对开展课堂教学的意义。

一、 平板电脑或手机镜像辅助，提高实验的可见度

很多情况下，部分演示实验往往只有前排的学生能够看见实验现象。以往为了弥补不足，教师经常在教室巡回走一圈以便让学生观察，这往往浪费了宝贵的课堂时间。现在可以借助于实物投影来增强可见性，来提高实验的直观性。可是实物投影仪清晰度有限、角度也有限，随着科技的进步我们不妨借助于平板电脑或手机通过AirServer Connect软件与投影仪联通来实现。AirServer Connect 软件支持将安卓设备的内容同时镜像至PC（电脑）设备，高清画质，扫码即可镜像。

通过AirServer 软件可以将你的手机或平板电脑的屏幕搬到电脑上，共同分享手机或平板电脑移动操作设备屏幕的软件。步骤1：在手机上或平板电脑上先安装AirServer Connect；在讲台的电脑上安装AirServer软件。步骤2：开启讲台上的电脑并用VGA线连接到投影设备。步骤3：把你的手机或平板电脑和你讲台上的电脑处在同一个wifi内。步骤4：连接wifi，当手机或平板电脑上显示可用的设备列表，选择你的电脑，你的手机或平板电脑上所呈现的屏幕就会立即呈现在电脑上，从而清晰地投影到屏幕上。此时你就可以用手机或平板电脑的摄像头360度无死角，全方位扫描实验现象了，投影的清晰度就显著提高了，课堂效率也就提高了。

案例1：钠与水的反应

钠投入水槽的水中，浮在水面上，变成银白色光亮的小球，小球在水面上迅速四处游动，有嘶嘶的声音，直至小球消失。若水中预先滴加了酚酞，则溶液变红。

分析与思考：银白色的钠浮在水面上，学生不能清楚地观察到现象，更不可能观察到钠熔成了球状。而将水槽放到讲台上，用手机从上方进行摄像，现象就非常清楚，球状的钠在四处游动，钠游动时出现的红色路径也清晰地展示出来，就如学生自己站在桌子边上直接观察一样，这样达到的效果跟学生自己亲自动手做实验的效果几乎等同了。

案例2：容量瓶的定容操作

实验过程要求缓缓将蒸馏水注入容量瓶中，直到容量瓶中的液面接近容量瓶的刻度线1-2cm处，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切。

分析与思考：容量瓶的细颈和刻度线本身很难观察，若使用实物投影仪从上投影到下，就不可能看见容量瓶的刻度线和液面。此时若利用平板电脑或手机的摄像头对焦角度从侧面进行录像投影，再通过软件连接到投影仪，就可以让学生一目了然清楚观察到刻度线和液面的位置，而且能够直观认识凹液面。这对学生掌握容量瓶操作具有直观的指导意义。

二、 改进与创新实验，提高实验的可见度

有些情况下，部分演示实验往往不能观察到明显具体的实验现象。比如气体的溶解，反应中伴随的热量变化等等。此时若改进与创新一些实验装置或实验试剂及操作，就会有明显直观的呈现，学生观察到了直观的实验现象，那么探究该现象下的知识点，理解该现象下的知识就起到了至关重要的作用，对课堂效率的提高具有决定性意义。

案例1：氯气的溶解度实验

书本实验用100mL的针筒抽取80mL氯气气体，然后抽取20mL水，用橡皮塞堵住针头的前端，振荡，观察针筒内气体体积的变化。

分析与思考：氯气毕竟在水中的溶解度不大，而且针筒的摩擦作用力会导致活塞的移动变得不明显。若我们改用小的矿泉水瓶进行实验，效果就非常明显。具体操作如下：在空的矿泉水瓶中预先充入氯气，旋紧塑料瓶盖。针筒预先吸入少量的水，将针头针尖塑料瓶盖内，推动活塞将水注入矿泉水瓶内，此时我们就能观察到矿泉水瓶好像被压扁的样子，同时伴有咔咔的声音。这样的实验现象直观且有动感的声音，绝对能激发学生认知的探究。且该实验还可以用针筒抽取出溶解形成的产物――氯水，作为后续性质探究的实验试剂，该密闭性操作完全防止了氯气所导致的污染。

案例2：钠在氧气中燃烧

书本实验是将钠放在石棉网上加热，观察现象。

分析与思考：钠燃烧发出黄色火焰的现象明显，石棉网上留下黑色的斑点，往往观察不到淡黄色的过氧化钠的产物。为什么观察不到淡黄色的过氧化钠粉末呢？其实主要的原因是由于酒精灯燃烧产生的二氧化碳透过石棉网与钠接触发生反应置换出碳单质。所以实验改进的关键是隔绝二氧化碳与钠的接触，我们可以改用硬质玻璃管进行同样的实验，钠在硬质玻璃管中燃烧，钠燃烧后留下一小堆淡黄色的固体，像一小朵盛开的花儿一样，形状非常漂亮，而且硬质玻璃管本身是透明的非常有利于学生观察。

案例3：钠与水反应产生热量的探究

书中原来实验是钠投入水槽的水中，浮在水面上，熔成银白色光亮的小球。我们通过熔化成球状的熔化的现象来解释该反应为放热反应。但是若把钠投入到装有硫酸铜溶液试管中，则现象会更直观。

分析与思考：钠投入到盛有较浓的硫酸铜溶液试管中，钠反应相对更剧烈，产生的氢气聚集在试管内，反应产生的热量聚集后会导致氢气燃烧，同时也会导致钠生成的氢氧化钠与硫酸铜反应产生的氢氧化铜蓝色沉淀分解，生成黑色的氧化铜固体。该实验的改进，综合了钠先与水反应，钠不能直接从溶液中置换出铜的知识点，同时生成的黑色氧化铜使现象更直观，更能说明钠与水的反应为放热反应。

三、 通过对比实验，提高实验的可见度

对比实验是常见的实验教学策略，通过对比实验现象和实验结果，引导学生从相似性和差异性出发，探究各种因素与关系，引导学生对实验本质的理解，这样实验的目的和作用才能完整体现出来。

案例1：碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应剧烈程度对比

必修一教材上只是简单列举了碳酸钠、碳酸氢钠与酸都会反应，表格中就直接列出结论，反应更剧烈的是碳酸氢钠，反之则是碳酸钠。

分析与思考：如何证明反应剧烈程度的强弱呢？若只是通过观察试管中气泡的剧烈程度很难分出强弱，毕竟两个反应都非常剧烈，都立即产生大量的气体，肉眼根本不能区分。若在A、B两个不同颜色的气球中分别装入等质量（天平称量）的 Na2CO3和NaHCO3，标记对应物质为Na2CO3和NaHCO3。试管中预先加入足量的浓度相同、体积相同的盐酸，再将两个不同颜色的气球套在试管口上，最后两个不同颜色的气球中的物质同时倒入试管中，就可以观察到装有碳酸氢钠的气球起初鼓胀快，最终装有碳酸氢钠的气球更大。通过观察这个明显的实验现象，学生就自然地会思考为什么装有碳酸氢钠的气球起初鼓胀快？通过教师的解释，学生就能很好地掌握该知识点，就顺利地解决了碳酸钠与酸分步反应机理的这一知识难点。那么为什么最终装有碳酸氢钠的气球更大呢？这又是有关碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的方程式的有关计算的知识点的掌握，这真是一举多得。这种带有“问题”驱动的探究性实验，不仅充分调动了学生学习新知识的探究欲望，激发了学生学习化学的兴趣，而且培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

案例2： 铁的钝化生成氧化膜的验证

书本明确说明了浓硫酸具有强氧化性，常温下铁遇浓硫酸会发生钝化，生成一层致密的氧化保护膜，从而阻止了反应的继续进行。

分析与思考：常温下铁遇浓硫酸会发生钝化生成一层致密的氧化物保护膜，若让学生观察表面现象，即使是前后对比也不可能观察到明显的现象。那么怎么来证明钝化确实生成了氧化物保护膜呢？怎样才能让学生观察到“理论上”的实验现象呢？我们不防增加一个铁与硫酸铜置换反应的对比实验。取一根铁丝剪成大小长度基本一致的两段，取其中的一段先插入事先装有浓硫酸的试管中浸泡1-3分钟，取出，蒸馏水淋洗后用滤纸吸干。将该段铁丝与另一段未作处理的铁丝同时直接插入到盛有硫酸铜溶液的试管中，一段时间后取出，对比两段铁丝，我们可以观察到未作任何处理的铁丝表面吸附有一层红色的铜，而经过浓硫酸浸泡处理过的铁丝表面无明显现象。通过这组实验现象差异的对比，引导W生从差异性结果出发探究原因，从而让学生自己得出钝化的存在，生成的氧化膜具有保护作用，能阻止后继反应的进行。经过这样的对比实验，学生就能真真切切地感受到钝化确实发生了化学反应，而且生成的氧化膜确实有保护内部不再继续反应的作用，这完全有助于巩固书本上钝化的定义。

实验教学在中学化学中的作用和地位是不言而喻的，但要把实验的目的和作用体现出来，就得让演示实验现象清楚地呈现给学生。只有演示实验的可见度提高了，才能丰富学生的感性认识，有利于问题的生成。只有演示实验的可见度提高了，才能给学生创设有趣的探究情境，有利于学习的正迁移，为学生形成化学概念提供辅证，从而发挥演示实验在教学中的综合效应。

参考文献

[1] 潘宁.做学生看得见的化学实验[J].化学教与学，2014（7）：88

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关键词： 化学实验 创新能力培养 课堂效率

化学是一门以实践为基础的自然学科。化学实验以强大的魅力和丰富的内涵在激发学生的学习兴趣、培养学生的创新能力等方面发挥独特的功能和作用。此外，利用化学实验营造和谐、互动的学习环境，是现今提倡创新教育的一条好途径。

以实验为基础展开化学教学已成为所有化学教学工作者的共识。怎样才能最大限度地发挥实验在化学教学中的作用，使化学实验更切合教学改革的潮流、适应素质教育和创新教育的需求呢？我结合教育教学实践得出体会：只有对化学实验教学进行有效创新和改进，使其不断满足和契合学生学习和身心发展的需要，才能展现实验在化学课堂教学中的独特魅力和功能。下面我简单介绍的做法和感想：

一、精心设计实验，激发学生的自主学习兴趣

初中学生正处于兴趣广泛、求知欲旺盛的时期，如何激发和培养他们的学习兴趣，这对于化学教师来说尤为重要。“好的开始就等于成功的一半”。上好第一节化学课对于今后培养学生学习化学的兴趣尤为重要。初中学生第一次上化学课总是存在好奇心理，针对这一点，我精心设计了几个有趣的小实验，如“烧不坏的手帕”、“永不沉没的潜艇”、“两棒互点生白烟”、“纸上妙笔生红花”等。这些奇妙的化学变化和现象让学生非常兴奋，他们感到非常新奇，产生强烈的探究欲望，我趁机设置了许多问题“催化”他们思考、探索，鼓励学生主动学习、探索结论，从而激发学生学习化学的兴趣。

二、利用化学实验，让学生获得学习的成就感

对初三学生来说，化学是一门新开设的学科，学生本身对它就有好奇心和求知欲，加上他们早已厌倦书本上的理论知识，迫切想把所学知识运用于实践中。针对这一现象，我产生了一个大胆的想法：在化学教学中让学生通过自己动手进行实验操作、观察实验现象，通过自己的分析得到正确的结论，让他们从课堂上的“旁观者”变为“当局者”，在自主实践中获得知识，这样就可以使他们获得更大的成就感和满足感。我在讲氢气制备这一知识点时，就让学生自己动手实验，有些细心的学生发现一个奇怪的现象：在用锌粒和稀硫酸制取氢气时，锌粒的表面会从银白色变为黑色，学生对此存在疑问。我抓住契机积极鼓励他们通过自己的方式寻找答案，很多感兴趣的学生就利用课余时间到网上或是图书馆查找答案，最终他们了解了产生这一现象的原因：锌与稀硫酸反应后，锌的表面就会变得凹凸不平，在金属的表面就会覆盖很多细小的锌的颗粒，由于这些金属颗粒很小，光就会被完全吸收，导致反应后锌粒的表面呈现黑色。学生通过自己的努力探索，揭开了谜团，获得成功后的雀跃和满足的神情让我感到非常欣慰。自此，学生对于上化学课兴趣更浓厚。

三、利用对比实验，培养学生的思维能力

教师利用实验进行课堂教学不但是为了提高学生的学习兴趣，让学生掌握知识，更重要的是培养学生的能力。对比实验就是将相近、相关的事物或现象放在一起，对照进行观察，通过比较，使事物的性质、状态或特征更鲜明突出，对这一类实验的设计和观察不仅能有效帮助学生学好化学知识、培养实验能力，而且能培养学生的发散性思维和创造性思维，提高学生分析问题、解决问题的能力。

鉴于此，在进行物质燃烧条件的实验探究时，为了让学生得出正确的燃烧条件，并且知道这些条件是缺一不可的，我设计了这样一个对比实验：在一个盛满热水的烧杯内放入一小块白磷，在烧杯的上方放一片打磨好的铜片，在铜片上放上同样大小的白磷和红磷，观察实验现象，发现铜片上的白磷燃烧，水中的白磷和铜片上的红磷都没有燃烧。学生通过讨论，对这些实验现象进行分析，从而得出物质燃烧的条件。之后，我鼓励和引导学生根据对比实验的要求和原则，自己动手设计实验探究燃烧的条件，学生十分积极地参与这个课题的讨论和探究，其中部分学生设计的实验让我感到十分惊喜和兴奋。

四、设计实验进行探究，培养学生的创新能力

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一、营造良好的兴趣氛围，激发学生动手欲望

生动有趣的化学课堂实验极容易激发起学生的直觉兴趣，可以使他们的注意力高度集中，积极探究；而出乎意外的化学实验现象又可以使他们产生疑惑和好奇，为寻找科学合理的化学解释、化学原理提供动力，从而满足他们的求知欲。同时，化学实验课程和实际生活之间的紧密联系，也使得化学实验的课程更加社会化，更加具有实用性。这样，当学习高中化学教材的理论知识和面对形态各异的化学仪器、容器时，学生很自然地会产生自己试做甚至是自己设计实验的愿望，这有助于学生形成更为持久的学习化学的兴趣。因此教师组织学生进行化学实验时，应避免只是简单的演示过程、观察现象，要注意操作规范、讲解准确，提高实验的可视度，让学生悟出其中蕴含的道理，做到知其然且知其所以然。化学规律是在反复的化学实验探究过程中归纳出来的，学生只有勤于观察、乐于分析、善于总结，才能从化学现象中总结出规律，才能真正认识化学当中隐含的道理，而这个过程就是激发学生学习化学兴趣的有效途径，也是激发学生动手欲望的过程。

二、突出自主的学生实验，培养学生动手能力

高中生通过自主学习或者教师讲解高中化学的基本概念和基本规律，再自己参与、亲自动手进行化学实验，更能有利于消化理解化学理论知识，并促进化学理论和化学实践的有机结合，使学生有效掌握科学探究的基本技能，如实验、观察、推理，以及信息的收集、处理、传递等。在高中化学实验课上，教师的组织与引导，既要是全面，更要有计划、有针对性、有侧重。可以将动手能力强的和动手能力弱的学生编在一个实验小组，男女生混合编组；对于那些基础知识薄弱、动手能力不强的学生，可以先由教师演示实验，然后师生共同完成实验，再由学生独力进行实验，教师在一旁多耐心指导，启发他们对比思考为什么要求规范操作，为什么要求步骤合理，以及出现某一化学现象的原因，从而切实纠正错误，提高动手能力，提高实验课实验效率，促进学生成长。

学生在自主实验的过程中，很可能会出现观察到的实验现象和教材中的实验结论不一致的情况，这是引起学生对教材中的实验结论产生“疑点”的绝佳机会，这必将激发学生为验证自己的实验结果而重做实验，甚至多次重做，当自己的实验结果与教材中的结论一致时，疑点自然就会消除，对实验的过程（规范性、程序性等）的认识也必将是全新的。如做乙醇催化氧化实验时，将螺旋状的铜丝加热变黑后，如不迅速插入乙醇，不会看到铜丝变成红色，也不会闻到有刺激性气味。因为铜丝插入太慢，使铜丝温度下降后反应就不能发生了，此时教师应正确引领，促进学生的实验探究欲望，提高学生的动手能力和分析能力。

三、增加合理的课外实验，拓宽学生动手能力

离开了化学实验，就没有化学的发展。而化学作为自然学科的分支，与日常生活紧密相连。增加课外化学实验可以在一定程度上有利于打破学生死记硬背的学习习惯，使学生体验到化学研究中的多种方法，并培养他们的创造性思维。例如：蔗糖溶液配制、酒精的溶解、向鸡蛋清的水溶液中加入食盐颗粒等，如此种种，将课外实验和自己动手做实验进行有机联系、相互补充，学生既学到了化学知识，又会运用于生活，更重要的是培养了学生利用化学实验解决实际问题的能力。而这些效果离不开整体结构这个实验教学体系，而单靠演示实验、学生实验在有限的时间内是难以达到的。

四、开展竞技型实验比赛，强化学生动手能力

实验技能比赛既重视实践也不可忽视理论，既考核技能也考查学生的细心、耐心和耐力，这些都是科学的育人理念在竞赛要求中的反映，它对引导和完善育人标准具有一定的指导意义。

假设化学试验名称：葡萄糖、淀粉的性质试验。具体评分方法：①葡萄糖的氧化：向一支试管中加入2ml新制氢氧化铜，再向其中加入0.5ml30%葡萄糖溶液，振荡，加热至沸腾，观察现象。（40分）②淀粉的特征反应：将碘酒滴加到一片新切土豆片上，观察现象。（40分）③清洗仪器，整理复位。（20分）面对这样的竞技性实验大赛，参加的学生为了给个人争光、为小组争光势必需要在比赛前勤加练习各式各样类似的实验，增强动手练习的熟练程度，以便在比赛中取得理想的成绩，而他们不断实验的过程就是不断强化了自身的操作水平。

总之，在新课程体系中，化学实验教学的重要地位将越来越突出，而优化化学实验课教学的重要性也更为迫切。作为新形势下的化学教师，我们只有通过化学实验，一方面对化学结论进行验证，对化学规律进行探究，另一方面通过对自主实验、课外实验以及日常生活中化学现象的观察、思考、实践，来提高学生解决实际问题的能力，从而向高校输送合格的优秀生源，为社会培养所需的有用人才。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准[M].北京师范大学出版社.2001.

[2]靳玉乐.新课程改革的理念与创新[M].人民教育出版社.2002.

[3]王苹.重视实验教学促进学生化学学习[J].化学教学.2008.

[4]王杨眉.对新课程下教师转变化学实验教学的思考[J].希望月报.2007（09）.

[5]方炜杰.高中化学实验教学在新课标下的教学思考[J].考试周刊，2009

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实践是创新的摇篮,在初中化学的教学中,实验就是最好的让学生进行实践的手段,教师可以通过实验来培养学生的动手、动脑能力,培养学生的发散思维。而对比实验,则更能够让学生在学习的过程中,加深对实验的理解,也能够在学生的头脑中构建一个系统的知识体系,以便学生更好地利用知识。在中考复习的过程中,这种对比实验尤其重要,比如:设计对比实验验证氧气的密度比空气大的实验中,教师要求学生设计一套能够验证的装置。

教师在组织实验的过程中,只是作为教学的参与者,给予学生一定的指导与帮助,而不直接参与实验中。这个实验,要求学生收集两瓶氧气,其中一瓶正放,一瓶倒放,然后用带有火星的木条对两瓶收集的氧气进行检验,从而得出氧气的密度比空气大的结论,同时让学生讨论:这些实验装置可以做哪些改进?这样的实验设计能够让学生的思维快速地活跃起来,让学生进入大胆的猜想当中,并且让学生付诸实践,让学生认真设计自己设想的实验装置,提高学生的创新能力。这样的实验效果是明显的。学生设计了很多方案。

很多学生的设计图原理正确,设计新颖,并把化学与物理知识进行了充分的综合。当学生把自己的设计思路介绍给同学们,同学们也对方法的可行性进行讨论。这就加强了学生之间的交流,让学生能够取长补短,在这种合作互助的交流中,学生对知识有了更加深入的了解,调动了学生的学习积极性,又培养和锻炼了学生的创新思维能力,从而收到了事半功倍的教学效果。

间接引导,开展实验

在传统的教学过程中,教师往往在实验教学中扮演着示范者或者命令发出者的角色,总是让学生按照自己的命令进行实验,这样就能够让实验成功的几率变大,学生也能够得到正确的引导。但是这样的教学方式,限制了学生在实验过程中的思维,学生只是机械地重复教师的命令,而没有了自己的想法。这样的实验效果是会有,但是教学效果却不尽人意。所以在教学过程中,教师应该根据初中学生的学习特点,设计符合学生的实验,针对不同的实验类型,设计组织不同的实验。

在实验的过程中,要间接地引导,让学生有更广阔的思考空间,让学生自己去探索发现。比如在“探究铁生锈的条件”这一实验当中,笔者就设计了一个课后实验:分别把铁钉放入有干燥空气的试管¹、一个潮湿的试管º、一个装有水的试管»、上层装有煤油的有水的试管¼、装有食盐水的试管½,一周后,观察生锈的情况。这些实验都需要学生在课后完成,需要学生观察并记录变化的过程。在一周后的课堂上,笔者让学生展示了他们的实验结果:试管¼½没有生锈,而试管º»中铁钉生锈的速度明显快于试管¹。通过实验结果展示,学生开始分析铁生锈的原因,并且以小组为单位,进行交流探讨,得出结论:铁钉生锈与水的性质有关,如果在水中加入食盐,则可能会加快铁的生锈速度。这样的实验结论是我能够预测到的,在这个实验中,笔者只是一个导演,也就是间接地引导了学生去分析与得出结论,这也就让学生有了足够的思考与探索的空间。

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1 问题提出

在某教辅读物[1]上有如下的叙述：

若向含有Mg2+、Al3+混合溶液中滴和入NaOH溶液，则沉淀量与n(NaOH)的关系如图1所示。

图1

具体分析过程如下：

首先，加入NaOH溶液后，溶液中的Mg2+、Al3+会与OH反应生成沉淀，反应分别为Mg2++2OH-=Mg(OH)2、 Al3++3OH-=Al(OH)3， 当Mg2+、Al3+沉淀完全后，溶液中沉淀的物质的量达到最大值，就形成了OA段的图像。

再滴加NaOH溶液，由于Al(OH)3为两性氢氧化物，所以会继续与NaOH 反应：Al(OH)3 +OH- =AlO22-+2H2O(也可以写作： Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-)，造成沉淀的物质的量逐渐减少，形成AB段图像。

当Al(OH)3完全溶解后， 剩余的沉淀为Mg(OH)2， 此后，沉淀的物质的量不再随加入NaOH的物质的量而改变，故可以形成图1中B点后的图像。

讨论：上述图像中认为，在逐滴加入NaOH溶液时，可以同时生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀，问题是Mg2+、 Al3+可能同时沉淀吗？对此，我们做了有关的研究。

2 理论探讨

2.1 Al(OH)3的两种电离方式

Al(OH)3是一种两性氢氧化物，在水中可以存在两种解离方式， 具体的解离方程式可以表示如下[2]

H2O+AlO2-+H+Al(OH)3 Al3++3OH-，这个解离方程式可以较好地说明 Al(OH)3的两性， 既然Al(OH)3在水溶液中可以同时进行酸式和碱式解离，那么，Al(OH)3的水溶液显酸性、中性、还是碱性？笔者通过查阅大量文献[3]得知Al(OH)3的饱和溶液pH约为5.6， 因而Al(OH)3在水溶液中以酸式解离为主。

既然Al(OH)3的饱和溶液pH约为5.6，那么是否说明Al3+在酸性条件下就可以沉淀呢？而Mg(OH)2作为一种中强碱，在水溶液中只能显碱性，那么Mg2+是否只能在碱性条件下沉淀呢？

2.2 沉淀的转化理论

在化学反应中常常存在由一种沉淀转化为另一种沉淀的现象，这种由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程叫沉淀的转化[4]。沉淀之间的转化之所以能够进行，是由于一种沉淀的KSP比另一种沉淀的KSP小得多，可以根据沉淀转化的平衡常数来判断沉淀的转化能否顺利进行，对Mg(OH)2和Al(OH)3而言，在溶液中存在如下的平衡

Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)

Al3+(aq)+3OH-(aq) Al(OH)3(s)

总反应为

3Mg(OH)2(s)+2Al3+(aq) 3Mg2+(aq)+2Al(OH)3(s)

KSP[Mg(OH)2]=5.1×10-12；

KSP[Al(OH)3]=1.3×10-33，

它们的沉淀转化平衡常数为

从上述的沉淀转化平衡常数来看，这个反应不仅能够进行，而且进行得很彻底。

2.3分步沉淀理论

在溶液中往往存在多种离子，在化工生产和化学实验中经常遇到在一定条件下使一种离子先沉淀，而其他离子在另外条件下沉淀的现象，这种现象叫作分步沉淀或称选择性沉淀。

若Mg2+、Al3+两种离子的浓度都是1mol・L-1，根据它们的KSP可以计算出二者能分离的溶液pH范围。

根据KSP[Al(OH)3]=[Al3+][OH-]3=1.3×10-33， Al(OH)3开始沉淀时的pH

Al(OH)3沉淀完全时的pH

(注：溶液中离子浓度低于1.0×10-5mol・L-1可认为其沉淀完全)。

同理，根据KSP[Mg(OH)2]=5.1×10-12， 可以计算出Mg(OH)2开始沉淀的pH=8.4，Mg(OH)2沉淀完全的pH=10.9。

这样，可以计算出其他难溶金属氢氧化物在不同浓度时沉淀的溶液pH，见图2。

图2一些金属氢氧化物的溶解度-pH关系图

由此可见，在理论上，Al3+在pH=3.0时即可生成沉淀，而Mg2+开始沉淀则溶液的pH应该大于8.4，如果是逐滴加入NaOH溶液，则应该先生成Al(OH)3沉淀， 而不是图1中认为的Mg(OH)2和Al(OH)3同时生成。在实际工作中溶液的情况比较复杂，各种反应的干扰，都会使实际沉淀的pH与理论计算值有一定的出入(见表1)[5]。

表1沉淀的生成、溶解与溶液的pH之间的关系

(离子初始浓度为1mol・L-1)

由表1我们可以再次确认： Mg(OH)2和Al(OH)3两种沉淀是不可能同时生成的。因而试题图1所示的关系是不合理的。

3 提出假设

既然资料所给出的图示关系是不正确的，那么正确的应该是什么样的呢？由表1所提供的数据我们可以从理论上进行分析：

首先，加入NaOH溶液后，应该先生成Al(OH)3沉淀(pH介于3.3～5.2)： Al3++3OH-=Al(OH)3。

继续加入NaOH溶液，就出现新的问题了，由表1所提供的数据看应该是 Al(OH)3先溶解(pH=7.8时)： (Al(OH)3+OH- Al(OH)4， 后才是Mg2+沉淀(pH=10.4)： Mg2++2OH-=Mg(OH)2。 但是Al(OH)4-与Mg2+之间能否发生如下的反应呢？

2Al(OH)4-+Mg2+ Mg(OH)2+2Al(OH)3

该反应的平衡常数应为

由该平衡常数可以看出，该反应不仅可以进行，而且进行得比较彻底。

由上述理论分析得知：向含有Mg2+、Al3+混合溶液中滴入NaOH溶液，不能看作两个独立的过程，应该从整体上考虑。

在溶液pH介于7.8～12.4范围内， 仅是Mg(OH)2沉淀增加的阶段，溶液中的沉淀的量应该继续增加，但增加的幅度有所变化，即沉淀量与n(NaOH)关系中曲线的斜率会产生变化，而不是如图1所示曲线的斜率一直不变。

有资料[7]也显示我们的推论是正确的。

那么实验中是否能观察到上面的推论呢？

4 实验研究

[实验1]分别配置0.5mol・L-1 AlCl3、MgCl2溶液50mL，各取30mL于同一烧杯中，充分混合后分成两份，向两份混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，边滴边充分振荡，并进行相关的实验操作，记录有关的现象。

实验现象：向其中一份混合溶液中加入NaOH溶液后，溶液中立刻生成白色絮状沉淀，当生成少量的沉淀时，用pH试纸测得溶液的pH约为5，在此时将溶液中的沉淀过滤并洗涤，向滤出的沉淀中加过量的NaOH溶液，发现沉淀完全溶解。

向另一份混合溶液中滴入2滴酚酞，逐滴加入NaOH溶液后，在溶液中生成大量的白色絮状沉淀但溶液的颜色不发生变化；继续滴加NaOH溶液，在某一时刻溶液变为糊状，但溶液仍不变色，pH试纸测得溶液的pH约为6；抽滤该糊状物质，充分洗涤后再向该物质中滴加过量的NaOH溶液，发现该物质全部溶解。

分析：该实验表明在开始阶段，溶液中只能生成Al(OH)3沉淀， 而没有Mg(OH)2。

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[实验2]分别配置0.5mol・L-1 AlCl3、MgCl2溶液50mL，各取30mL于不同的烧杯中。向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，并且边加边振荡，直到生成的沉淀恰好全部溶解以保证AlCl3恰好全部转化为NaAlO2。将先前配好的30mL MgCl2溶液全部到入生成的NaAlO2溶液中，可以发现生成大量的沉淀。

分析：该实验表明在溶液中发生了反应2AlO2-+Mg2++4H2O Mg(OH)2+2Al(OH)3

5 研究结论

基于上述的理论分析与实验研究，正确曲线关系应如图3所示

图3 等物质的量浓度的Mg2+、Al3+溶液与

NaOH反应n(沉淀)-n(NaOH)的关系

首先，应该生成Al(OH)3的沉淀反应(pH介于3.3～5.2) Al3++3OH-=Al(OH)3

再滴加NaOH溶液， 才生成 Mg(OH)2 沉淀： Mg2+ +2OH-=Mg(OH)2， 沉淀的物质的量继续增加，但是由于在此阶段生成的沉淀的物质的量与加入NaOH的比例与前面生成Al(OH)3的有些不同，所以此时图中曲线的斜率有所变化。

当Mg2+完全沉淀后，加入NaOH溶液， Al(OH)3溶于NaOH溶液： Al(OH)3+OH- AlO2-+2H2O，此时沉淀的物质的量要减少。当Al(OH)3全部溶于NaOH溶液后，沉淀的物质的量不再改变。各阶段发生的离子方程式如下：

OA段： Al3++3OH-Al(OH)3

AB段： Mg2++2OH-Mg(OH)2

BC段： Al(OH)3+OH-AlO2+2H2O

由于该过程涉及较多的理论，因而笔者认为该题不宜用于中学化学教学。

该习题的目的是考虑 Al(OH)3 的两性，基于该目的，笔者认为可以将题目中的Mg2+换为Fe3+，即：向含有Fe3+、Al3+混合溶液中滴入NaOH溶液，此时形成的曲线关系则如图1所示，因为Fe3+与Al3+一样为三价阳离子，不存在斜率的变化。

6 一点启示―用自己的大脑来思考问题

近读作家周国平谈摄影艺术的文章[7]，内中提到：“每个人都睁着眼睛，但不等于每个人都在看世界。许多人几乎不用自己的眼睛看，他们只听到别人说，他们看到世界永远是别人说的样子。人们在人云亦云中视而不见，世界就变成了一个雷同的模式。一个人真正用自己的眼睛看，就会看见那些不能用模式概括的东西，看见一个与众不同的世界。”

在今天的化学教育中我们似乎遇到了大量的雷同模式，每个人都在重复别人说过的东西，每个人都在研究别人研究过的东西，至于某些经典的东西为什么是这样子的？权威这么说的，别人都是这么说的。那你自己思考过吗？用我们自己的大脑来思考问题，我们的化学教育才有大放光彩的那一天。

参考文献：

[1]王后雄主编.高二化学(上)重难点手册[M].华中师范大学出版社，2007：275-276.

[2]高中化学必修第二册[S].人民教育出版社，2003：82.

[3]何家忠.研究性学习巧夺千峰秀色[J].化学教育，2005(4):27-45.

[4]华彤文等.普通化学原理[M].北京大学出版社，1993:179-184.

[5]实用化学手册[S].科学出版社，2003：552-553.

[6]大连理工大学无机化学教研室编[M].无机化学.高等教育出版社，2002:168.

[7]李铁福, 邹风华.水化铝酸镁的制备及其抗酸性能的研究[J].沈阳医药，1993(1).

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关键词：一体化；教学模式；实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）48-0117-02

当今时代是云计算与大数据的时代，日新月异的数字设备为我们提供了海量的数据。如何从海量的数据中高效、准确地提取出人们需要的信息，已成为亟待解决的科学与社会问题。统计学是一门收集、整理、分析、推断数据的学科，统计知识可以无缝地为大数据相关问题服务。为了适应社会的需求，高校各个院系都相继开设了与统计相关的二级学科，如数学学科下偏重理论教学的数理统计专业，经济学科下偏重经济应用的经济统计专业，生物学科下偏重实验论证的生物统计等。为了优化当前统计教育的不足，本文从数学学科下的统计学教育出发，以其相关专业为基础，初步探索了兼顾理论教学与实验实践的一体化教学模式，并分析研究了相关的教学经验。

一、一体化教学模式的实践

本文以数学学科下的应用时间序列分析和贝叶斯决策作为研究课程，进行了一体化教学模式的实践。具体而言，这两门课程在实践前都属于偏重理论教学的统计课程，其授课形式为课堂的理论讲解和相关案例的PPT分析。虽然课堂教学中涵盖了理论与实践的内容，但都是通过教师讲授的方式进行，学生缺少了必要的动手环节。为了提高学生的课堂参与度以及利用统计知识解决实际问题的能力，在原有基础上，对这两门课程分别进行了如下的一体化教学模式实践。

（一）应用时间序列分析的一体化教学模式实践

应用时间序列分析是一门研究按时间顺序记录的随机事件变化发展规律及其未来走势的统计学科。原有教学模式以平稳时间序列模型与非平稳时间序列模型的定义讲解、统计性质分析、具体建模步骤、案例分析等作为教学的主要内容。一体化模式教学实践后，在原有的基础上，又分别加入了以下基于SAS统计软件的实验和实践教学环节。

实验教学环节：（1）预处理实验。通过该实验使学生掌握以数据为根本，利用SAS软件提供的时序图、样本自相关图和白噪声检验表，对时间数列的平稳性与纯随机性做出检验。（2）平稳时间序列建模实验。对满足平稳性和非纯随机性数据，通过该实验使学生掌握基于SAS样本统计特征的差异，识别三种不同平稳时间序列模型的方法，以及后续的参数估计、检验优化和预测分析的程序实现。（3）非平稳时间序列建模实验。对满足非平稳性的时间序列数据，通过该实验使学生掌握非平稳时间序列的确定成分与随机成分的SAS建模方法与相应的实验分析，特别是对ARIMA模型和GARCH模型的软件实现。（4）多元时间序列的建模。通过该实验使学生掌握SAS软件进行单位根检验的方法以及多元时间序列数据的建模。在上述实验教学环节，通过相应的实验作业，强化学生利用统计软件解决实际问题的动手能力。

实践教学环节：在实验教学环节的基础之上，训练学生对实际问题的处理能力。具体而言，在学生进行完实验教学的环节之后，要求每位同学根据自身的兴趣选择生活中的时间序列数据，利用课堂学习的理论基础和实验环节的软件实现，选择最适合的模型对实践数据进行建模分析与走势预测，并将最终的结果与实际情况进行对比分析，形成实践报告。

（二）贝叶斯决策的一体化教学模式实践

贝叶斯决策是一门根据贝叶斯统计知识进行决策推断的学科。该学科是一门交叉性极强的统计课程，它不仅要求学生具备经典统计学的基础和贝叶斯统计的理论知识，还要求学生了解一定的决策论、博弈论、心理学等相关知识。原有教学采用以贝叶斯理论与统计推断决策的理论内容为主，交叉学科的相关知识为辅的方式进行常规的课堂教学模型。一体化模式教学实践后，在原有的基础上，又分别加入了决策的公共知识和效用及其测定的实验实践教学环节。

实验教学环节：（1）决策的公共知识实验。该实验通过课堂实验的形式，通过全部同学的集体参与，从实验的角度说明公共知识这个概念在统计决策问题中的重要性。具体而言，该实验要求每个同学写出一个1～100之间的一个正整数，谁的数值最接近全班平均值的一半即为实验的获胜者。通过这种形式，以换位思考考查了大家对在该问题中的公共认识，即平均值的可能取值，并据此做出决策。（2）效用概念的实验。效用是统计决策问题中的一个关键概念。不同于量化的收益函数，它是一个同时具有主观性和客观性的决策度量指标，是影响决策的核心问题。

实践教学环节：效用函数的测定。由于效用是决策者进行决策的核心指标，而不同的决策者在不同的决策问题中往往又具有不同的效用函数，因此，如何快速而准确地测定出决策者的效用函数是从决策理论到实践问题的关键。该课程的实践环节针对这个问题，实施了相应的效用测定。为了方便问题的开展，该实践中以两人或三人小组为单位，开展相互间的效用测定，并将效用测定的提问方法、关键点效用值的测定结果、一致性检验等内容形成实践报告。

二、一体化教学模式实践的经验分析

根据第一部分的一体化教学模式开展的统计课程教学，目前已经积累了近4年的教学经验。相关的教学经验为数学学科下统计学一体化模式积累了有益的经验，为后续改进和更多统计课程的实施奠定了有益的基础。目前的一体化统计教学经验分析如下。

1.一体化模式提高了学生的综合统计素质。在数学学科下对统计学实行一体化教学模式后，在原有侧重理论讲解的基础上，加强了学生实验与实践的教学环节，这平衡了理论学习与动手实践的课时分配，让学生既能用理论知识指导实践，又能根据实践中存在的疑惑激发对理论学习的兴趣。学生对统计教学态度的改变，使其积极投入到学习中，教学模式也从以教师为中心逐渐向以学生为中心的主动构建过程转变。

2.一体化模式激发了学生自主学习的兴趣。统计学的一体化模式不仅满足了统计学科兼具理论与应用的双重定位，还极大地激发了学生自主学习的兴趣。在一体化模式的教学下，学生感受到了知识的作用，很多同学会利用课堂知识自主地去解决一些自己关注的问题。例如，有的同学查阅了1880―2014年地球年平均气温的变化数据，利用时间序列的知识论证了地球是否正在变暖以及变化速率的问题；有的同学则研究了华北地区近10年间对外贸易的数据，利用统计建模预测了未来的经济走势，并作为论文在学术刊物上发表；更多的同学则根据实验实践的内容，进一步深化相关选题，作为了毕业论文选题等。这都表明一体化教学模式激发了学生的自主学习热情。

3.一体化模式助力了学生的未来。一体化模式的优势不仅限于课堂教学，它还对学生的未来发展起到了推波助澜的作用。由于一体化模式提高了学生的统计综合素质，这让他们在考研和找工作中更具优势。例如，在考研的复试过程中，一体化模式下的学生因具有统计学实验实践的经验，会利用统计软件整理分析数据而更受导师重视；在找工作中，很多同学也因较好地动手能力而得到如银行等金融机构的青睐。

三、一体化教学模式的展望

在目前数学学科下统计学的教学中，虽然一体化教学模式积累了一定的经验，但是仍然存在着需要改进的地方。首先，实验和实践环节教学内容需要进一步优化。在已经实施一体化模式的两门课程中，实验与实践的教学环节是根据作者多年的教学经验设计的，尽管目前的实施效果不错，但仍缺乏理论的进一步论证。其次，有限的教学课时限制了一体化模式的全面实施。当前的一体化教学是在原有课时不变的基础上，通过优化课程内容和额外挤占学生课余时间完成的。最后，不同统计学科间的实验实践教学环节还缺乏有效的沟通和交叉，不能形成统计学整体的一体化模式。

为了克服这些困难，进一步完善数学学科下统计学一体化教学模式，我们可以做如下三方面的改进：（1）优化实验实践环节的教学内容。具体而言，改进可以从两方面着手。一方面是学习国内外相关研究成果，借鉴已有的教学理论来调整实验实践内容；另一方面，加强与统计相关的企业的联系，了解社会对统计人才的最新需求，从实际出发调整教学内容。（2）提高相关统计课程的教学课时。目前，很多学校，如北京大学、河南大学等，相继实施了三学期制，其中的短学期可以作为统计课程的实验和实践教学环节时间，这在时间上保证一体化教学模式的充分实施。（3）统筹兼顾数学学科下的统计类课程，从总体出发整合、设计综合性的统计一体化教学模式。

数学学科下不断完善和改进的统计学一体化教学模式，将为本科阶段统计类学生的培养提供一条新的培养途径。现有的初步经验表明，它可以提高学生的统计综合专业素质。

参考文献：

[1]何剑.统计学专业“四位一体”实践教学体系的探索与实践[J].实验室研究与探索，2011，30（2）：121-123.

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【关键词】“乙醛”教学 微课模式 高中化学教学

在高中化学课程教学过程中，化学教师一直研究和开发能够提高学生化学学习效率及教学质量的方式，在如今技术进步飞快的社会中，“微课”模式教学就为化学教师带来了便利。

一、微课模式下的高中化学课程模块设计

（1）微课模式的基础还是按照课程标准来设置的，以教材为基础，在其中选用一些学生自学时比较吃力的、具有代表性的内容，比如一些理论知识、概念、原理、实验过程等等，有效的解决化学课程教学中的难点、重点等问题。

（2）微课模式的形式主要是结合学生学习化学的特点及学生自身的特点来制定，采用抽象和具象相结合，吸引学生的注意力，从而提升学生学习化学的兴趣。

（3）微课主要结合自身的特点及化学课程的资料从而构成高中化学课程教学应用模型，分为课前自学版块、课堂学习版块和课后复习版块三种。在学生完成课前预习之后，在课堂中通过观看微课中的学习视频从而解决自主学习中遇到的问题；课后预习板块主要是通过微课对化学课程中的难点进行再一次消化，使学生能够巩固知识，并加深知识的记忆①。

二、以“乙醛”教学为例研究微课模式下的高中化学课程教学

在以“乙醛”为例研究高中化学课程教学在微课中的应用时，可以把其知识内容分为三个单元来进行讲述，并且制作三个关于“乙醛”的小视频。

1.讲述乙醛物理性质知识

制定学习目标：学习乙醛的物理性质。

制定学习任务：

（1）提出问题：问学生，通过观察乙醛样品，你可以说出那些关于乙醛的物理性质？

（2）研究：如何区别葡萄糖及乙醛两种无色无味液体？

（3）深度研究：如何使乙醛液体与水分解？

（4）分析思考：观察学生在观看乙醛物理性质视频过程中是否有疑问，如若没有教师可让学生用自己所学知识解决此问题。在关于乙醛物理性质的问题中，学生通过观察及思考对此进行总结讲述；在区分葡萄糖与乙醛两者液体时，学生通过对两者分别测其密度及沸点来进行分析。通过以上描述可以得知，通过观察学生课前预习、教师在课堂上提出相关问题、使学生自己设计实验等活动中，可以使学生对化学知识的理解加深，使学生在其中学到思考问题及解决问题的办法，从而提高学生对化学知识的理解能力②。

2.讲述乙醛的组成结构

制定学习目标：充分了解乙醛的组成结构

制定学习任务：

（1）提出问题：根据乙醛的分子式是否能写出其结构形式。

（2）研究：乙醛在同一平面中一定有几个原子？在同一平面中可能有几个原子？

（3）深度研究：通过播放小视频提问学生在CHO转变为COOH的过程中有哪些反应？

（4）分析思考：了解乙醛组成结构这一单元中内容比较抽象化，学生的思维难以通过观看小视频就充分展开。所以教师可根据学生的理解程度动手组装其内部分子结构模型，使其形象具体化，并且在此时播放讲解乙醛分子结构的小视频，以此来使学生展开充分的想象空间，从不同的角度认识此知识。

3.讲述乙醛和强氧化剂之间的反应

制定学习目标：了解乙醛的性质。

制定学习计划：

（1）提出问题：乙醛与强氧化剂之间有哪些反应？

（2）研究：使酸性溶液褪色的液体一定是乙醛？

（3）深度研究：在学过的化学知识中，有哪些可以使酸性溶液褪色的有机物？

（4）分析思考：在学生通过对乙醛与氧气反应的小视频观看时，里面对此内容有文字讲述及细节讲授，教师为了学生能够对此知识深度理解，还可让学生背写相关的化学公式，从中找到自己的错误，并且及时纠正，加深对乙醛性质的理解。还可使学生通过实验演示此内容，加深对乙醛性质知识的理解。并且使学生互相探讨交流“有哪些可以使酸性溶液褪色的有机物”这一问题，帮助学生了解有机物的组成对其性质的影响③。

三、结束语

微课是技术新时代的产物，也是一种最新、有效的教学辅助工具，不管是在高中化学课程中有着重要的作用，对今后的教学教育活动也有着促进作用。⑽⒖卧擞玫礁咧谢学课程教学中，不仅能够充分的激发学生对化学的学习兴趣，还能使学生在课外进行自主学习，有效的提高学生的学习效率。所以在教学过程中应积极使用微课，也进一步的提高教师的教学质量。

【注释】

① 刘岩. 微课在高中化学教学中应用的初步探索――以“乙醛”教学的微课应用模型为例[J]. 化学教育，2015，36（11）：22-25.

② 孙微微. 微课在教学中应用的初步探索――以“乙醛”教学的微课应用模型为例[J]. 高中数理化，2016（2）：62-62.