问题情境在化学实验教学中的应用

摘 要 高中化学新课程标准对高中化学实验教学提出更高的要求，要求学生在动手操作实验的过程中，学会观察记录实验现象并进行科学分析。要通过实验教学改革，增强实验教学效果，提高学生的实践能力。

关键词 化学实验；问题情境；创新能力

中图分类号：G633.8 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2013）13-0151-02

高中化学新课程标准明确提出：“化学实验不仅仅培养学生观察化学现象和基本实验操作技能，还是学生进行科学探究的重要手段，要求学生在进行化学实验的过程中去发现问题、解决问题。”教师应根据教学内容灵活运用实验手段，创设问题情境，营造一种现实而富有吸引力的实验氛围，使学生处于“心求通而未得，口欲言而未能”的状态，激发学生的学习兴趣，培养他们的思维能力，体验探究的乐趣，提高学生的化学素养。

1 巧用趣味性实验，创设概念情境，激发学生积极学习化学的兴趣

兴趣是最好的老师。只有对自己感兴趣的实验现象、原理、化学规律等，学生才能主动积极地去认识和研究。巧妙运用趣味性实验，把学生从看有趣的实验现象，变成油然而生地去研究，由质疑问题本质，自然而然地想到解决问题的方法，从而把学生情绪高涨地引入化学的自由天地，激发学生学习化学的兴趣。

如在进行“原电池”的概念和工作原理的教学时，笔者设计了一个自制“水果电池”的小实验：利用生活中常见的材料，进行科学组合，制成“原电池”。具体操作是把长度、宽度相同的锌片和铜片插入西红柿中，要求插入的深度相同，并与日常的音乐生日贺卡相连接，构成“原电池”。这样引出概念，有效激发学生的学习兴趣，使教学富有趣味性，更为学生理解原电池两极的化学变化奠定基础，让学生感觉到化学就在身边，生活时时处处与化学打交道，拉近学生与化学的距离，有利于今后的学习。

2 利用日常生活经验实验，创设原理情境，培养学生解决身边化学实际问题能力

日常生活经验实验，学生都比较熟悉，也很好奇，但一般只知其一不知其二，只了解问题的表面现象，不能够深入理解问题本质。教师可以将那些与学生经验有关，能吸引并引起学生思考的现象，借助适当的实验呈现于课堂之中，并由此而创设原理情境，帮助学生在解决实际问题过程中学习化学。

如在学习“盐类水解”时，先请一位学生手持灭火器扑灭火焰。问题设置：CO2气体及白色浑浊物质说明Al2（SO4）3溶液和NaHCO3溶液混合后发生反应，那么，这两种盐溶液混合后是怎样反应的？讨论并得出结论：盐溶液中的Al3+和HCO3-分别与水中的OH-、H+的结合，破坏并促进了水的电离平衡，从而生成CO2气体和白色沉淀物Al（OH）3，使反应得以充分进行。引导学生用方程式写出反应原理。这样不仅解释了泡沫灭火器的工作原理，而且能够顺其自然引出“盐类水解”，使整节课结构完整，环节流畅。通过这样的学习，使学生理解化学现象的产生原理，学会用化学原理去指导生活实践。

3 开展探究性演示实验，创设问题情境，培养学生逻辑思维能力

演示性实验，一般都是验证性实验，学生积极性不高，不能揭示问题的本质。因此，将部分验证性实验改为探究性实验，边实验边探究。通过创设层次性问题情境，由简单到复杂，步步为营，层层推进，“打破砂锅问到底”，使学生对问题的认识有一个逐步理解过程，便于他们对问题的接受以及提高解决问题的能力。下面以SO42-离子的检验为例。

问题1：请学生根据SO42-的溶解性，设计一种简便方法来检验待测溶液中是否一定含有SO42-。学生甲：向待测溶液中滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀，则证明待测溶液中含有SO42-。学生乙：甲不够严密，若待测溶液中含有CO32-，也有白色沉淀，还应向沉淀物滴加稀盐酸溶液，若沉淀溶解则无SO42-，不溶解则含有SO42-。

实验一：试管中取少量AgNO3溶液，然后滴加BaCl?2溶液产生白色沉淀，再滴加HCl溶液，沉淀不溶解。

问题2：实验一表明实验方案一还不够严密，因为Ag+与Cl-反应生成AgCl白色沉淀物，且不溶于稀盐酸，如何排除待测溶液中Ag+干扰？学生丙：将BaCl2溶液改为Ba（NO3）2溶液，若有白色沉淀，再滴加稀盐酸沉淀不溶解，则证明待测液中含SO42-。

实验二：试管中取少量Na2SO3溶液，然后滴加Ba（NO3）2溶液产生白色沉淀，再滴加HCl溶液，沉淀不溶解。

问题3：实验二表明实验方案二也不够严谨，因为白色沉淀物BaSO3在酸性条件下被NO3-氧化成BaSO4沉淀，也不会溶解，如何排除待测溶液中SO32-干扰？学生丁：向待测溶液中先加稀盐酸，然后滴加BaCl2溶液或Ba（NO3）2溶液。

实验三：试管中取少量待测溶液，然后滴加稀盐酸，震荡试管，无明显显现，再滴加BaCl2溶液或Ba（NO3）2溶液，产生白色沉淀。

问题4：此方案是否可行，说明理由？讨论得出结论：实验方案三可行，因为先加稀盐酸进行酸化，可以排除溶液中Ag+、CO32-、SO32-、PO43-等离子的干扰；再加Ba2+，若此时产生白色沉淀，一定是BaSO4，根据物质守恒定律，从而推测待测溶液中也一定含有SO42-。

通过层层设置问题情境，激活学生创新思维的火花。这样不仅培养了学生严谨的科学态度，还有利于培养学生学会科学解决问题的方法，提高学生的探究能力和创新精神。

4 开放自主性实验，创设个性化学习情境，培养学生的创新能力

自主性实验就是通过学生感兴趣的问题，提出实验方案，自己选择实验器材或者材料，亲自完成实验，观察实验现象，记录实验数据，分析处理实验结果的过程。如设置问题：学生做Na2O2与H2O反应实验时，用带火星的木条检验了氧气的生成情况，并向反应后的溶液中加入酚酞，发现溶液先变成红色后马上又褪色，是什么原因呢？分组讨论：有的学生认为Na2O2具有漂白性，使溶液褪色；有的学生认为是Na2O2离子化合物溶于水电离出Na+和O22-，O22-与H2O电离出的H+结合生成H2O2所致。确实如此吗？

【方案一】试管中加入一定量Na2O2粉末，再加入少量水，直到Na2O2固体完全反应为止，然后滴加酚酞试剂。实验现象：先变红色后马上有褪色。

【方案二】取少量NaOH溶液于试管中，滴加酚酞试剂，加入少量30% H2O2水溶液。实验现象：先变红色后马上有褪色。

【方案三】取少量Na2O2加入到试管中，加水到Na2O2反应完全，并且无气泡产生为止，再加热该试管，经冷却后向试管中滴加酚酞试剂。实验现象：变红色且不褪色。分析讨论，得出结论：Na2O2与H2O反应后，加入酚酞变红色后褪色的根本原因是溶液中未分解的H2O2所致。

通过自主性实验探究过程，充分体现了学生的主体地位，学生亲身体验到类似于科学家发明、发现的过程，不仅有利于学生进行科学方法训练，培养学生的创新精神和实践能力，而且有利于创新个体的形成和发展。

总之，创设化学问题情境，有利于培养学生学习化学的良好习惯，激发学生的探究欲望，启迪学生思维与智慧，提高学生分析和解决实际问题的能力，综合提高学生的化学素养，为学生进行深层次的探究奠定坚实基础。

参考文献

[1]张宏玉.浅谈信息技术在农村高中化学实验教学中的应用[J].数理化学习，2011（1）：107-109.

[2]孟艳.浅析新课程改革下的化学实验教学[J].考试周刊，2011（78）：187-188.