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摘要：上海新高考政策的出台，对于在高中化学教学计划中如何设置化学实验，是一个热点问题。为贯彻“以实验为引领”的动手学化学的理念，通过深入挖掘高中化学教材内容，设计了几个化学教材非实验内容实验化、动手化的案例。
关键词：动手学化学；非实验内容；实验化；教材实验；实验教学
文章编号：1005-6629（2016）2-0072-03
中图分类号：G633.8
文献标识码：B
2014年上海高考新政策的出台在各高中引发了课程设置方案与考试评价制度的一系列改革，其中对师生影响最大的就是高中化学课的周课时数减少了三分之.。然而在新的化学课程标准和等级考考试手册均未明确的形势下，教学内容总量并没有明显减少，于是在教学计划上学生的实验课就自然成了被压缩的对象。这样的做法使得以实验为基础的化学学科丧失了一大半的学科魅力。除了课时安排紧张之外，其他诸如课堂时空受限、配套设施不足等诸多因素无疑对提倡学生多走进化学实验室更是雪上加霜，于是在高中化学课上出现了以观看视频为主的化学实验教学模式。
然而化学学科立足于培养学生的科学素养与科学精神，旨在实现学生体验式的感悟和学习，在做、思、悟中提高学生的思维品质。充分挖掘本学科内涵，实现化学学科的育人目标，这是我们高中化学教师的追求。毫无疑问，在实现学科育人目标的过程中，高中化学实验教学能否得到有效实施会起到决定性的作用。
基于这样的背景和现状，我们工作室的杜淑贤老师很早就提出的“动手学化学”的教学思想具有很高的理论的前瞻性和实践的指导性。而我们工作室学员在这一理论的引领下，在推进“高中化学教材非实验内容实验化、动手化”的具体实践中进行了大胆的尝试，重点针对教材上的非实验内容，设计和开发实验，尽量让学生实现在体验中学习。在实践中积累了_一定的经验和案例。下面举五个案例进行阐述。
1 体会1mol物质到底有多少
“1摩尔物质含有阿伏伽德罗常数个微粒，经实验测定约为6.02×1023 mol-1”。这是很多学生在初中时就耳熟能详的一句话。那么6.02×1023到底有多大？阿伏伽德罗常数到底怎样可以测定出来？这是很多学生都想弄明白的问题。
基于上述学情我们设计了这样一份周末作业——请测量一下一粒大米的质量，然后估算一下1摩尔大米可以够全家吃多长时间？认真投入地去研究这个问题的学生收获非常大，他们在实践中运用着“化零为整”的测量思想.通过仔细计算之后对于1摩尔为什么只适合描述微观粒子体会深刻。
在阿伏伽德罗常数的测量方面我们采取的形式是：启发学生查阅资料，了解一些测定方法，在理解其原理的基础上，再对不同方法进行对比和选择，最后以探究小组为单位进行学生自主实验的申请和实践。
2 喷泉实验DIY与设计防倒吸方案
喷泉实验的设计经常是课堂上教师进行演示，然后在学生的一片惊叹声中教师实现了所谓“水往高处流”，之后再是原理的讨论和讲解。我们备课组的做法是：将班级学生分成几个大组，每组发两瓶氯化氢气体，然后将问题抛给学生，每组用两种不同的方法实现喷泉。这种尝试下的课堂是异常活跃的，问题开放性很强，引发了激烈的组内交流和组间的探讨，最后的汇报交流时间还涉及到了对尝试失败的原因分析等等。在这一实验中学生通过自己动手所获得的快乐是无法用语言形容的，而由此学生就能充分理解对极易溶于水的气体进行吸收时一定要考虑防倒吸，接下来顺理成章地去研究设计各种防倒吸的方案和装置。
3 “萃取升华”与天然产物提取
提取是有机化学的重要工艺环节，是有机化学应用的一个重要手段。从天然产物中提取有效成分是目前中西药结合的关键点，是有机化学在医药领域应用的重要方面，2015年的诺贝尔生理和医学奖表彰的科学家屠呦呦，其主要贡献就是选择了，台适的溶剂和方法提取出了抗疟疾药物的活性成分。高一上学期学生实验“从海带中提碘”以及“碘升华”给予了学生分离提取方法和操作上的学习，在此基础上我们在第二课堂设计了‘‘从茶叶中提取使人提神的活性成分——咖啡因”。
这个探究实践过程很漫长。喝茶为什么能够提神？茶叶中都含有什么成分？什么成分发挥了提神作用？咖啡因的化学结构和药理活性是怎样的？咖啡因的物理性质与化学性质是怎样的？采用什么方法能将茶叶中的咖啡因提取出来？提取咖啡因的最佳溶剂是什么？将不同方案进行对比后综合评价。
学生在讨论中纠结于是用大量水浸泡？还是用有机溶剂萃取？亦或是先将茶叶灼烧成灰后再用水浸泡？萃取试剂如何去除？如何提高提取的效率？等等。一系列递进式的问题将学生的自主资料查阅引入到师生交流的环节中来，让学生掌握一种自主学习方式，提高学生的自学能力和沟通能力，并能够自行设计方案完成咖啡因的提取。在具体操作中练习与之相关的实验技能，关注实验过程，捕捉实验细节，通过有效知识与技能训练相结合，创设教、学、做一体化的真实互动学习情境。实践后进行总结与反思，将课题进行延伸，从而将知识技能与研究方法进行升华。
4 电解质的导电性与离子反应的实质
学生在学习电解质概念时，在辨析强、弱电解质与导电性关系时总会有很多理解误区，而他们在掌握离子方程式的书写上用了很多死记硬背的功夫。我们设计了以下实验，整合了导电性与强、弱电解质以及离子反应与离子方程式，从而实现了学生在体验中琢磨、分析、对比和总结。
具体器具是：一台磁力搅拌器，一个大烧杯，搅拌子’滴定管，测定电导率的传感器或导电性测定装置（一排小灯泡），恒温水浴。学生在分别测定了0.1 mol/L的氨水和醋酸溶液的导电情况之后，用滴定管将0.1 mol/L的氨水逐滴滴加到0.1 mol/L的醋酸溶液中，一边剧烈搅拌，一边观察电路中灯泡的明暗程度变化或者电导率的变化。可以作图来模拟和描述这一过程，利用所学知识分析现象背后的深层原因。
设计类似方案去探究在Ba（OH）2溶液中滴入稀H2SO4，电路中灯泡的明暗变化。去探究纯醋酸中逐滴滴入蒸馏水，观察电路中灯泡的明暗变化，并解释原因。以上这些实验对现象原因的正确分析和解释离不开对导电性实质的理解以及对离子反应本质的把握。
5 混合溶液中离子检验的“实战”
高二下学期的会考复习专题之.“物质检验”旨在要求学生系统整合高中的常见离子检验方法，并能融会贯通。我们在复习课上设计了组间竞赛的模式，每组实验条件、试剂种类相同，完成混合溶液的离子检验任务，通过各组的完成时间以及检验结果的正确性对每组进行评价。
学生面前的问题是：“这瓶澄清透明的溶液中，可能含有Al3 、NH4 、SO42-、CO32-、Cl-，请设计合理的实验方案并动手实践，最终确定各离子的存在与否。”这不再是纸上谈兵，而是“实战”。这堂课上学生斗志昂扬，热情高涨，每个人都在践行着“动脑、动手、动口”。最后的组间交流更是精彩不断，有人会恍然大悟，有人会扼腕叹息。在动手体验解决实际问题的过程中有效落实了离子检验这部分的知识的复习和提升，这种动手实践的形式无疑是事半功倍的。
布鲁纳说过“所谓求知，是过程，不是结果”。作为一门以实验为基础的学科，在设计课堂教学的过程中，我们重视将化学学科知识与生活情境紧密结合，引导学生通过活动获取知识，培养学生实践操作能力和思维能力，开阔学生眼界。我们坚持“实验是手段，思维是核心”的教学宗旨，让学生在体验中学习，养成用所学知识、观点和方法观察事物、解释现象、分析问题的习惯，从而真正达到“从生活中来，到生活中去”的学习目的。
新的高考方案和高考政策形势下，化学教学的目标更加要凸显化学学科对学生成长过程中理学修养的独特作用，我们的理想是，让我们的每一节课都能在实验的引领下更加精彩。为此目标我们会—直努力和坚持，为学生树立朴素的唯物主义世界观提供科学准备，为学生热爱生活、享受美好世界打开科学的窗户。
关键词：动手学化学；非实验内容；实验化；教材实验；实验教学
文章编号：1005-6629（2016）2-0072-03
中图分类号：G633.8
文献标识码：B
2014年上海高考新政策的出台在各高中引发了课程设置方案与考试评价制度的一系列改革，其中对师生影响最大的就是高中化学课的周课时数减少了三分之.。然而在新的化学课程标准和等级考考试手册均未明确的形势下，教学内容总量并没有明显减少，于是在教学计划上学生的实验课就自然成了被压缩的对象。这样的做法使得以实验为基础的化学学科丧失了一大半的学科魅力。除了课时安排紧张之外，其他诸如课堂时空受限、配套设施不足等诸多因素无疑对提倡学生多走进化学实验室更是雪上加霜，于是在高中化学课上出现了以观看视频为主的化学实验教学模式。
然而化学学科立足于培养学生的科学素养与科学精神，旨在实现学生体验式的感悟和学习，在做、思、悟中提高学生的思维品质。充分挖掘本学科内涵，实现化学学科的育人目标，这是我们高中化学教师的追求。毫无疑问，在实现学科育人目标的过程中，高中化学实验教学能否得到有效实施会起到决定性的作用。
基于这样的背景和现状，我们工作室的杜淑贤老师很早就提出的“动手学化学”的教学思想具有很高的理论的前瞻性和实践的指导性。而我们工作室学员在这一理论的引领下，在推进“高中化学教材非实验内容实验化、动手化”的具体实践中进行了大胆的尝试，重点针对教材上的非实验内容，设计和开发实验，尽量让学生实现在体验中学习。在实践中积累了_一定的经验和案例。下面举五个案例进行阐述。
1 体会1mol物质到底有多少
“1摩尔物质含有阿伏伽德罗常数个微粒，经实验测定约为6.02×1023 mol-1”。这是很多学生在初中时就耳熟能详的一句话。那么6.02×1023到底有多大？阿伏伽德罗常数到底怎样可以测定出来？这是很多学生都想弄明白的问题。
基于上述学情我们设计了这样一份周末作业——请测量一下一粒大米的质量，然后估算一下1摩尔大米可以够全家吃多长时间？认真投入地去研究这个问题的学生收获非常大，他们在实践中运用着“化零为整”的测量思想.通过仔细计算之后对于1摩尔为什么只适合描述微观粒子体会深刻。
在阿伏伽德罗常数的测量方面我们采取的形式是：启发学生查阅资料，了解一些测定方法，在理解其原理的基础上，再对不同方法进行对比和选择，最后以探究小组为单位进行学生自主实验的申请和实践。
2 喷泉实验DIY与设计防倒吸方案
喷泉实验的设计经常是课堂上教师进行演示，然后在学生的一片惊叹声中教师实现了所谓“水往高处流”，之后再是原理的讨论和讲解。我们备课组的做法是：将班级学生分成几个大组，每组发两瓶氯化氢气体，然后将问题抛给学生，每组用两种不同的方法实现喷泉。这种尝试下的课堂是异常活跃的，问题开放性很强，引发了激烈的组内交流和组间的探讨，最后的汇报交流时间还涉及到了对尝试失败的原因分析等等。在这一实验中学生通过自己动手所获得的快乐是无法用语言形容的，而由此学生就能充分理解对极易溶于水的气体进行吸收时一定要考虑防倒吸，接下来顺理成章地去研究设计各种防倒吸的方案和装置。
3 “萃取升华”与天然产物提取
提取是有机化学的重要工艺环节，是有机化学应用的一个重要手段。从天然产物中提取有效成分是目前中西药结合的关键点，是有机化学在医药领域应用的重要方面，2015年的诺贝尔生理和医学奖表彰的科学家屠呦呦，其主要贡献就是选择了，台适的溶剂和方法提取出了抗疟疾药物的活性成分。高一上学期学生实验“从海带中提碘”以及“碘升华”给予了学生分离提取方法和操作上的学习，在此基础上我们在第二课堂设计了‘‘从茶叶中提取使人提神的活性成分——咖啡因”。
这个探究实践过程很漫长。喝茶为什么能够提神？茶叶中都含有什么成分？什么成分发挥了提神作用？咖啡因的化学结构和药理活性是怎样的？咖啡因的物理性质与化学性质是怎样的？采用什么方法能将茶叶中的咖啡因提取出来？提取咖啡因的最佳溶剂是什么？将不同方案进行对比后综合评价。
学生在讨论中纠结于是用大量水浸泡？还是用有机溶剂萃取？亦或是先将茶叶灼烧成灰后再用水浸泡？萃取试剂如何去除？如何提高提取的效率？等等。一系列递进式的问题将学生的自主资料查阅引入到师生交流的环节中来，让学生掌握一种自主学习方式，提高学生的自学能力和沟通能力，并能够自行设计方案完成咖啡因的提取。在具体操作中练习与之相关的实验技能，关注实验过程，捕捉实验细节，通过有效知识与技能训练相结合，创设教、学、做一体化的真实互动学习情境。实践后进行总结与反思，将课题进行延伸，从而将知识技能与研究方法进行升华。
4 电解质的导电性与离子反应的实质
学生在学习电解质概念时，在辨析强、弱电解质与导电性关系时总会有很多理解误区，而他们在掌握离子方程式的书写上用了很多死记硬背的功夫。我们设计了以下实验，整合了导电性与强、弱电解质以及离子反应与离子方程式，从而实现了学生在体验中琢磨、分析、对比和总结。
具体器具是：一台磁力搅拌器，一个大烧杯，搅拌子’滴定管，测定电导率的传感器或导电性测定装置（一排小灯泡），恒温水浴。学生在分别测定了0.1 mol/L的氨水和醋酸溶液的导电情况之后，用滴定管将0.1 mol/L的氨水逐滴滴加到0.1 mol/L的醋酸溶液中，一边剧烈搅拌，一边观察电路中灯泡的明暗程度变化或者电导率的变化。可以作图来模拟和描述这一过程，利用所学知识分析现象背后的深层原因。
设计类似方案去探究在Ba（OH）2溶液中滴入稀H2SO4，电路中灯泡的明暗变化。去探究纯醋酸中逐滴滴入蒸馏水，观察电路中灯泡的明暗变化，并解释原因。以上这些实验对现象原因的正确分析和解释离不开对导电性实质的理解以及对离子反应本质的把握。
5 混合溶液中离子检验的“实战”
高二下学期的会考复习专题之.“物质检验”旨在要求学生系统整合高中的常见离子检验方法，并能融会贯通。我们在复习课上设计了组间竞赛的模式，每组实验条件、试剂种类相同，完成混合溶液的离子检验任务，通过各组的完成时间以及检验结果的正确性对每组进行评价。
学生面前的问题是：“这瓶澄清透明的溶液中，可能含有Al3 、NH4 、SO42-、CO32-、Cl-，请设计合理的实验方案并动手实践，最终确定各离子的存在与否。”这不再是纸上谈兵，而是“实战”。这堂课上学生斗志昂扬，热情高涨，每个人都在践行着“动脑、动手、动口”。最后的组间交流更是精彩不断，有人会恍然大悟，有人会扼腕叹息。在动手体验解决实际问题的过程中有效落实了离子检验这部分的知识的复习和提升，这种动手实践的形式无疑是事半功倍的。
布鲁纳说过“所谓求知，是过程，不是结果”。作为一门以实验为基础的学科，在设计课堂教学的过程中，我们重视将化学学科知识与生活情境紧密结合，引导学生通过活动获取知识，培养学生实践操作能力和思维能力，开阔学生眼界。我们坚持“实验是手段，思维是核心”的教学宗旨，让学生在体验中学习，养成用所学知识、观点和方法观察事物、解释现象、分析问题的习惯，从而真正达到“从生活中来，到生活中去”的学习目的。
新的高考方案和高考政策形势下，化学教学的目标更加要凸显化学学科对学生成长过程中理学修养的独特作用，我们的理想是，让我们的每一节课都能在实验的引领下更加精彩。为此目标我们会—直努力和坚持，为学生树立朴素的唯物主义世界观提供科学准备，为学生热爱生活、享受美好世界打开科学的窗户。