中學(xué)化學(xué)實驗的初探

　　有教育家說：“化學(xué)實驗是化學(xué)科學(xué)理論建立和發(fā)展的基礎(chǔ)，化學(xué)學(xué)科得以迅速發(fā)展也是與使用化學(xué)實驗這種研究方法直接相關(guān)的，如果學(xué)生不了解知識是怎樣獲得的，不能夠以某種方式親自參加科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，就絕對無法使他充分了解現(xiàn)有面貌�，F(xiàn)在的學(xué)科教學(xué)正是在這一方面失敗得最為明顯。”
　　
　　當(dāng)前中學(xué)教學(xué)中確實存在重理論輕實驗的現(xiàn)象。一些教師和學(xué)生認(rèn)為實驗不過是學(xué)習(xí)化學(xué)的輔助手段，在教學(xué)中少做或不按要求做實驗，學(xué)生背實驗的情況并不少見。教師和學(xué)生中流傳著這樣一句話：“做實驗不如講實驗，看實驗不如背實驗。”而化學(xué)實驗的真正內(nèi)涵——動手，動腦，探索等卻被棄之一邊。在國際交流中也暴露出我國學(xué)生的突出問題就是實驗動手能力差。世界范圍內(nèi)的教育改革都十分重視學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，面對挑戰(zhàn)，中國教育重視培養(yǎng)實驗?zāi)芰Γ�全面提高學(xué)生素質(zhì)就成為當(dāng)務(wù)之急。化學(xué)實驗?zāi)耸腔瘜W(xué)學(xué)科實施素質(zhì)教育的最佳途徑。1998年新疆化學(xué)教育學(xué)術(shù)年會的主題就是化學(xué)實驗教學(xué)與素質(zhì)教育，全國各地對于化學(xué)實驗教學(xué)的研究和探索不斷深入。下面就化學(xué)實驗教學(xué)在素質(zhì)教育中的作用進(jìn)行論述。
　　
　　一、開發(fā)化學(xué)實驗的智能價值
　　
　　化學(xué)實驗現(xiàn)象有聲，有色，有形，有味，有熱，有光，豐富多變，可以全方位地刺激大腦，這是化學(xué)學(xué)科特有的，獨特的刺激方式，必有其特有的智能開發(fā)價值。化學(xué)實驗儀器造型獨特，精致美觀，符合科學(xué)原理的設(shè)計還可以感染學(xué)生，從而使學(xué)生產(chǎn)生對化學(xué)實驗濃厚的興趣和好奇心。只要運用得當(dāng)，每個化學(xué)實驗都有其智能價值。在實驗中，學(xué)生觀察細(xì)致，思維活躍，這種全身心投入的學(xué)習(xí)情景是在其它教學(xué)活動中少見的，還可以激發(fā)學(xué)生的求知欲。這就告訴我們，教學(xué)中對許多問題教師雖然可以用詳細(xì)的敘述向?qū)W生講得一清二楚，但這種方式常常只能用于靜態(tài)的被動學(xué)習(xí)。教師應(yīng)該最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主體作用，創(chuàng)造條件讓學(xué)生邊實驗，邊觀察，邊分析，最后自己得出結(jié)論。在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和探索精神中起著重要的作用。在教學(xué)中的演示實驗也可以讓學(xué)生來做。雖然剛開始的時候會出現(xiàn)一些不好的地方，但是當(dāng)你跟學(xué)生糾正過后學(xué)生會記得很牢，并且會收到很好的教學(xué)效果，例如在做金屬鈉的實驗中讓學(xué)生來做，學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)金屬鈉很軟，可以用小刀來切。在整個過程中會對觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行思考。分析原因，從而在大腦里形成復(fù)雜的思維過程。這樣一來對知識的掌握就比較牢固。
　　
　　例如鈉的物理性質(zhì)教學(xué)：鈉到底有多軟，不親自用小刀切割是無法體會的；鈉的金屬光澤和表面在空氣中的變化因演示時距離太遠(yuǎn)也不易看清；鈉與水的反應(yīng)即使使用投影也沒有自己動手做實驗來得真切，細(xì)致，激動人心。
　　
　　二、通過化學(xué)實驗開拓學(xué)生的智力思維
　　
　　如果在做實驗之前，先提示學(xué)生注意現(xiàn)象，后讓學(xué)生做，這樣有利于對該實驗的全面觀察，但并不一定有利于培養(yǎng)學(xué)生全面觀察的能力。正確的方法是先讓學(xué)生調(diào)動所有的感官認(rèn)真觀察，然后相互討論，補充，盡可能地讓學(xué)生通過實驗和觀察自己得出結(jié)論。這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力訓(xùn)練其科學(xué)的方法。
　　
　　例如鈉與水反應(yīng)，教師可以讓學(xué)生先觀察實驗現(xiàn)象，然后啟發(fā)學(xué)生根據(jù)所學(xué)過的知識來解釋所觀察到的實驗:現(xiàn)象為什么鈉浮在水面上？為什么鈉熔成光亮的小球，并四處游動？為什么會發(fā)出“嘶嘶”的聲音？為什么溶液會變紅？并由此來推斷反應(yīng)的產(chǎn)物，進(jìn)一步寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。
　　
　　經(jīng)驗告訴我們，學(xué)生通過自己的努力和智慧，在充分嘗試，歷經(jīng)磨難之后獲得的知識比起教師的詳細(xì)講解所獲得的知識留下的印象要深刻地多，運用起來也更得心應(yīng)手。因為他們后期的理解經(jīng)歷了一個合情合理的推導(dǎo)過程，經(jīng)歷了感性，理解的交替運作，極大地增加了對大腦的刺激量，實驗過程中，學(xué)生的智力活動方式也有質(zhì)的變化。從機械記憶轉(zhuǎn)變?yōu)槔斫庥洃�，不隨意注意轉(zhuǎn)變?yōu)殡S意注意，簡單的感知轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的思維等等，促進(jìn)了學(xué)生的智力活動新品質(zhì)的形成，如感知的完整性和敏捷性，思維的深刻性，目的性和創(chuàng)造性等等。例如鈉與水的反應(yīng)，若不通過實驗，學(xué)生只會記住鈉的密度比水小、與水反應(yīng)放出氫氣。但具體的情況他并不知道。若通過實驗則會看到鈉浮在水面上、會熔成光亮的小球、在水面不停的游動并發(fā)出聲音。從而從理解的角度去記憶。讓學(xué)生自己做實驗，他會隨時注意和思考實驗的原理、以及注意的事項。會注意實驗過程中的各種現(xiàn)象，久而久之就形成習(xí)慣性的思維，每遇到一個實驗都會去思考，這樣一來效果就比較好。
　　
　　三、訓(xùn)練實驗?zāi)芰�，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度
　　
　　實驗?zāi)芰Φ陌l(fā)展對培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力，自學(xué)能力和創(chuàng)造能力都有重要作用。培養(yǎng)實驗?zāi)芰�還要與培養(yǎng)學(xué)生實事求是，尊重實驗的科學(xué)態(tài)度，訓(xùn)練學(xué)生嚴(yán)格操作，細(xì)心觀察的科學(xué)方法緊密結(jié)合起來。學(xué)生只有嚴(yán)肅認(rèn)真，一絲不茍地對待每一個化學(xué)實驗，才能養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，掌握正確的實驗方法，形成實驗?zāi)芰Α?br /> 　　
　　例如：關(guān)于溴與乙烯加成的演示實驗，把溴水的褪色完全歸因于溴與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2—二溴乙烷，其科學(xué)性也不夠嚴(yán)謹(jǐn)。事實上，即使不存在生成1，2—二溴乙烷的反應(yīng)，溴水也會褪色，因為乙烯與溴水可以發(fā)生下面的反應(yīng)：
　　
　　CH2=CH2 + Br2 + H2o → CH2—CH2 + HBr
　　
　　                                                ∣   ∣
　　
　                                               　Br     OH
　　
　　這是一個可用于制備鄰溴乙醇的反應(yīng)，不能認(rèn)為是一個可忽略的副反應(yīng)。若將實驗中的試劑改為溴的四氯化碳溶液，其科學(xué)性就嚴(yán)謹(jǐn)?shù)枚唷?br /> 　　
　　四、化學(xué)實驗作為研究性學(xué)習(xí)途徑的教學(xué)策略
　　
　　在化學(xué)教學(xué)中提倡和鼓勵學(xué)生通過化學(xué)實驗進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，要充分挖掘化學(xué)實驗在研究性學(xué)習(xí)中的功能，發(fā)揮化學(xué)實驗在研究性學(xué)習(xí)中創(chuàng)設(shè)問題情景、驗證假設(shè)或猜想等環(huán)節(jié)中的作用，研究開發(fā)探究性實驗，引導(dǎo)學(xué)生通過實驗去發(fā)現(xiàn)和研究解決問題的方法，在化學(xué)實驗中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，實現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式由被動接受式學(xué)習(xí)向主動探究性學(xué)習(xí)的根本轉(zhuǎn)變。
　　
　　1.  以化學(xué)實驗創(chuàng)設(shè)問題情景
　　
　　探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在發(fā)現(xiàn)“問題”的情景下產(chǎn)生的一系列學(xué)習(xí)活動。問題激發(fā)起學(xué)生探究的欲望，問題引發(fā)了學(xué)生的探究活動。在化學(xué)學(xué)習(xí)中，除學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)問題外，教師更要通過各種途徑創(chuàng)設(shè)問題情景，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題。而化學(xué)實驗是最形象、最生動、最直觀的創(chuàng)設(shè)問題情景的方法之一。
　　
　　以化學(xué)實驗創(chuàng)設(shè)問題的情景，要特別注重化學(xué)實驗中學(xué)生觀察和思維能力的培養(yǎng)�；瘜W(xué)實驗現(xiàn)象紛繁復(fù)雜，有目的、有條理的敏銳觀察和深刻的思考，才能從復(fù)雜的化學(xué)實驗現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題。如在進(jìn)行高中化學(xué)有關(guān)“原電池”的學(xué)習(xí)時，組織學(xué)生完成“將一根鐵絲和一根銅絲放入稀硫酸中，觀察實驗現(xiàn)象并與同學(xué)交流”的實驗，由于鐵絲和銅絲放置的位置問題，可能有些同學(xué)觀察到鐵絲上產(chǎn)生氣泡，銅絲上沒有氣泡產(chǎn)生；有些同學(xué)觀察鐵絲和銅絲上都有氣泡產(chǎn)生。而從觀察到鐵絲和銅絲上都有氣泡產(chǎn)生，到產(chǎn)生“為什么銅絲上也有氣泡產(chǎn)生”的問題，就需要敏銳的觀察和深刻的思維能力。
　　
　　以化學(xué)實驗創(chuàng)設(shè)問題情景，要注意將與人類生產(chǎn)、生活密切聯(lián)系和學(xué)生熟悉、感興趣的內(nèi)容開發(fā)成化學(xué)實驗。因為學(xué)生在其感到熟悉和認(rèn)為有用的情景中特別能發(fā)現(xiàn)問題和產(chǎn)生解決問題的迫切欲望。例如在進(jìn)行初中化學(xué)的關(guān)于“燃燒條件”的學(xué)習(xí)時，從實驗室酒精燈的熄滅、燃燒木柴要把木柴架空、液化氣灶及煤爐都留有通風(fēng)口等學(xué)生非常熟悉的實驗情景出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生思考，發(fā)現(xiàn)問題。
　　
　　以化學(xué)實驗創(chuàng)設(shè)問題情景，要使化學(xué)實驗呈現(xiàn)的問題處于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。影響化學(xué)實驗現(xiàn)象的因素很多，產(chǎn)生的化學(xué)實驗現(xiàn)象也錯綜復(fù)雜。教學(xué)中要通過精心設(shè)計實驗方案、嚴(yán)格控制實驗條件等多種途徑，以最佳的實驗方式呈現(xiàn)化學(xué)問題，使學(xué)生通過努力能夠順利地解決化學(xué)實驗呈現(xiàn)的問題。如可用濃鹽酸、濃氨水、酒精等的揮發(fā)實驗來呈現(xiàn)構(gòu)成物質(zhì)的微粒是不停地運動的問題；用氯氣使潮濕的有色布條褪色的實驗呈現(xiàn)次氯酸的漂白作用的問題等，都能使學(xué)生順利地發(fā)現(xiàn)和解決問題。
　　
　　充分發(fā)揮化學(xué)實驗的探究功能，要不斷研究開發(fā)適合于探究性學(xué)習(xí)的化學(xué)實驗，要注意從生產(chǎn)、生活實際中挖掘素材設(shè)計實驗方案，因為來源于生產(chǎn)生活實際的實驗探究性強，能極大程度的調(diào)動學(xué)生探究的主動性，使學(xué)生產(chǎn)強烈的探究欲望。如鋼鐵的銹蝕和防護(hù)、燃燒和滅火、金屬的活動順序、氣體和固體物質(zhì)在水中的溶解等都可以設(shè)計成很好的探究性實驗。
　　
　　中學(xué)化學(xué)許多實驗中都隱含著實驗方法教育因素，盡可能為學(xué)生提供一種研究探索的情景，引導(dǎo)學(xué)生從中領(lǐng)悟?qū)嶒灥脑O(shè)計思想，去思考和體驗科學(xué)的實驗方法�；瘜W(xué)實驗與觀察，測量，條件控制，數(shù)據(jù)分析，結(jié)果處理等密切地聯(lián)系著，只有通過化學(xué)實驗，學(xué)生才能直接地受到科學(xué)實驗方法的熏陶和訓(xùn)練，這對學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)的提高十分有利。當(dāng)學(xué)生能從科學(xué)方法角度去體會某些化學(xué)實驗的設(shè)計思想時，對相關(guān)的化學(xué)知識的理解水平就可能達(dá)到更深的層次，就為培養(yǎng)學(xué)生的多種能力打開通道。