前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的高中化學趣味性實驗設計探討，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

摘要：在高中化學課堂上開展趣味性實驗，能夠激發學生學習化學的興趣，提高其學習化學的動力，進而達到培養并落實化學學科“實驗探究與創新意識”這一核心素養的目標。針對人教版高中化學必修1中的“一定物質的量濃度溶液的配制”實驗存在趣味性不足的缺陷，可利用酸堿溶液和酸堿指示劑酚酞設計一個趣味性實驗———“魔術左右手”，并由此歸納出高中化學趣味性實驗應遵循對應性、個性化等原則。

關鍵詞：趣味性；物質的量濃度；配制溶液；高中化學；實驗設計

1引言

實驗是學習化學的一種非常重要的手段和方法，實驗探究亦是化學學科的核心素養之一［1］。現行教材實驗的一個主要優點是，它與課本內容緊密相關，與知識點一一對應，同步性特別好，因此學生易于通過這些實驗對所學物質的性質產生一個感性且直觀的認識。但教材實驗并非完美，也會存在一定的不足。例如，部分實驗存在趣味性不強等缺點，導致學生對實驗的興趣并不是特別高。美國教育家、心理學家布魯納認為，“學習的最好刺激乃是對學習材料的興趣”。興趣能讓學生主動去探索、去實踐，并在此過程中獲得知識。因此，在高中化學課堂中開展趣味性的化學實驗是非常必要的，因為它能夠激發學生學習化學學科的興趣，并讓學生真正成為課堂的主體［2］。下面，筆者以人教版高中化學必修1中的“一定物質的量濃度溶液的配制”實驗為例，具體探討高中化學趣味性實驗的設計規律。

2“魔術左右手”實驗的設計目的

“一定物質的量濃度溶液的配制”是人教版高中化學必修1中的重要定量實驗。教材設計的實驗方法是配制100mL1.00mol/L的NaCl溶液，旨在讓學生通過實驗學會容量瓶的使用以及熟悉配制一定物質的量濃度溶液的實驗步驟。教材提供了實驗器材和實驗步驟，學生所需要做的就是照方抓藥，并無挑戰性和趣味性，所以學生對這個實驗興趣不大。為了激發學生對該實驗的興趣，筆者利用常規器材設計了一個“魔術左右手”實驗，以增加實驗的趣味性。該實驗既能讓學生自主探究，又能培養學生的創新意識，促其真正成為課堂的主體，因而深受學生的喜歡。顧名思義，“魔術左右手”是一個小魔術。具體而言，就是利用酸堿溶液和酸堿指示劑酚酞來實現溶液在無色和紅色之間的多次變色。表現為：每次用左手傾倒時溶液總是變成無色，而用右手傾倒時溶液則變成紅色，達到一種魔術的效果，“魔術左右手”的名稱遂由此而來。整個實驗可以看作兩部分：第一部分是配制100mL1.00mol/L的NaOH溶液；第二部分則是利用稀硫酸、氫氧化鈉溶液和酚酞來完成化學小魔術。

3“魔術左右手”實驗的內容

在實驗前，教師可向學生提供實驗信息（表1），以便學生根據信息設計實驗。值得一提的是，給出的實驗藥品規定了試劑的最大用量，如1mol/L稀硫酸只提供25mL，氫氧化鈉固體不超過10g。原因有二：一是環保、節約；二是適當增加難度，以增加挑戰性。此外，選擇讓學生配制1mol/LNaOH溶液而不是稀硫酸溶液，也是由于配制氫氧化鈉溶液的難度相對較大，即學生在稱量氫氧化鈉固體時不能使用稱量紙，且在轉移溶液之前需要將氫氧化鈉溶液冷卻至室溫等。這些細節往往是學生特別容易忽略的問題，而通過該實驗可以規范學生的實驗操作技能。該實驗任務之一是在配制1mol/LNaOH溶液后，提交一張pH試紙的測試結果。設計這個環節，主要是讓學生復習pH試紙的使用方法，同時也給整個實驗設置一個節點，便于讓教師充分了解學生的具體進度，并適時幫助那些速度較慢的學生加快實驗速度，或解決實驗中出現的問題。為了提高學生的實驗積極性，該實驗設立了兩個加分項：最早完成實驗和利用所提供的試劑實現更多次數的變色反應。最早完成實驗的學生一定是實驗前的充分預習者，包括達到實驗設計完善、實驗操作熟練等要求。因此，這一加分項的設立可以鼓勵學生在實驗之前充分預習。第二個加分項是針對化學實驗興趣較為濃厚的學生而設的，因整個實驗難度不大，故希望學有余力的學生可以深入思考，自己設計更為復雜的“魔術”，實現更多次數的變色反應，從而培養他們的“創新意識”。整個加分項的設計具有因材施教的特點，能讓不同程度的學生在同一個實驗中盡可能地收獲更多。

4“魔術左右手”實驗的方法

4.1標準變色反應的實驗方法

該實驗是一個半開放性的實驗，只要依次完成實驗設置的兩個標志即可。對于標志1，需要先計算，再按照教材配制一定物質量濃度溶液的實驗步驟來操作；對于標志2，學生可以自主設計，即不同小組可以用不同量的溶液來實現這個化學魔術。例如，可以采用表2中的實驗步驟完成標志1的變色。

4.2多次變色反應的實驗方法

在最初設計時，為學有余力的學生設計了一個加分項，即利用所提供的試劑來實現更多層次的變色，以適當增加實驗的挑戰性，并培養學生的“創新意識”。這一多次變色反應有很多方案，現提供一種方案供參考，具體實驗步驟見表3。

5化學趣味性實驗設計需遵循的原則

5.1對應性原則

對應性原則，是指根據教材相關知識點，設計與之對應的學生實驗，即不能舍本逐末，盲目追求趣味性而忽略課本知識。開展趣味性實驗，目的是激發學生學習化學的興趣，為學生提供一種學習化學知識的方法，并在實驗過程中培養核心素養［3］。學生在完成“魔術左右手”實驗的過程中，需要使用容量瓶來配制1mol/L的氫氧化鈉溶液。于是，該“魔術左右手”實驗完成了教材設計實驗的目的———學會使用容量瓶來配制一定物質的量濃度的溶液。另外，為了確保魔術成功，學生需要計算，而這同樣是對課本知識點“物質的量相關計算”的復習。最終，實驗結果能夠幫助教師判斷學生對“物質的量的計算”的掌握程度，從而便于教師調整授課進度。

5.2個性化原則

個性化原則，是指學生之間存在個體差異，由此決定教師需要針對不同程度的學生設計不同的實驗任務，以便盡可能地讓所有學生在課堂上有所收獲。在“魔術左右手”實驗中，筆者給一般學生設計了基本的實驗任務———完成兩次變色的化學魔術；而給學有余力的學生設立了一個加分項，即實現更多次的變色魔術。這樣就讓所有學生在同一實驗探究中能夠根據自身的學習情況來安排具體實驗，真正實現因材施教，滿足了個性化教學的要求。

5.3開放性原則

開放性原則，是指在實驗任務固定的前提下開放實驗步驟，目的是引導學生對所學知識進行綜合運用，讓學生自主設計步驟，從而給學生提供一個靈活應用所學知識的空間。“魔術左右手”實驗僅提供給學生實驗藥品和器材、實驗時間和實驗任務等信息，而對實驗步驟卻未做要求，只要求學生利用提供的藥品和器材，在規定的時間內完成任務，即算實驗成功。趣味實驗的開放性能夠培養學生的“創新意識”，能讓學生通過不同的實驗方案得到相同的實驗結果。這就給學生提供了很好的討論素材，能讓學生互相借鑒各自的實驗方案，從而相互學習，共同進步，有利于開發學生的思維和鍛煉學生的綜合能力。

5.4主體性原則

主體性原則，就是要以學生為主體。以學生為主體，就是讓學生真正參與到實驗之中，主動尋求知識，并讓學習過程趣味化。在這一過程中，需要教師充分發揮主導作用，給學生提供一個有趣的實驗平臺，讓學生經歷實驗前的設計、實驗過程的操作到實驗后的討論總結這一完整的過程，真正體現學生的主體地位，從而激發學生學習化學的求知欲。

參考文獻

［1］楊莎.淺談趣味實驗在初、高中化學銜接課程中的作用[J].化學教學，2012(9)：34～36.

［2］樊敏，彭蜀晉，萬莉.高中化學新課程背景下的實驗趣味化研究[J].化學教育，2011(1)：60～61.

［3］鐘文麗.趣味實驗促進高中化學探究學習的實踐與案例[J].中學教學參考，2014(11)：96～97.

作者:曾瑤 單位:北京大學附屬中學