中學化學實驗改革初探

杜宏芳

化學實驗改革是化學課程與教學改革的重要組成部分.對于化學實驗改革,不能就實驗談實驗,而應當將其置于整個理科課程與教學改革的背景下,有目的、有計劃系統地加以思考.

一、扭轉實驗的學術化傾向,讓化學實驗為學生科學素質的培養服務

化學實驗是側重于為培養未來的專家服務,還是側重于為培養具有較高科學素質的未來社會的公民服務,這是在培養目標上的兩種不同價值取向.目前的化學實驗,無論在實驗課題和內容的選擇上、實驗方案的設計上,還是在實驗教學的要求和評價上,實驗的學術化傾向都較為明顯.因此,不斷深化實驗改革,尤其從化學實驗方法、創新角度加強化學實驗教學,是培養學生科學素質的有效途徑.

化學是一門實踐性和應用性很強的科學,化學知識廣泛而深刻地滲透進個人和社會生活的各個方面,化學物質、化學現象、化學變化無時不在、無處不在.作為化學課程與教學內容的重要組成部分,化學實驗尤其要注意聯系學生的生活實際和社會實際.這樣,一方面可以提高學生的科學興趣,使學生感到化學就在自己身邊,身邊無處無化學,從而對學生進行科學的生活和生活中的科學教育;另一方面也可使學生在知道化學知識的基礎上,清楚所學的知識能用于做什么和怎么做;同時對化學的本質和價值,尤其是化學科學的兩重性,有一個正確的認識.因此,通過化學實驗來提高學生對科學研究的興趣,對培養和提高學生的科學素質,具有十分重要的意義和價值.

二、從化學實驗方案的設計教學中培養學生的創新精神和創新能力

創新就是拋棄舊的,創造新的,是一種產生前所未有的思想或事物的活動.創新人才的培養主要靠以創新為核心的素質教育來實現,創新教育就是要培養人的創新精神和創新能力,從而造就高素質的創新人才.中學化學教學中,從化學學科特征到化學實驗本身都能找到創新教育的題材,而化學實驗方案的設計則是化學教育中更直接的一種創新教育.

化學實驗方案的設計是根據實驗課題所提出的實驗目的,讓學生在學得的化學知識和實驗技能的基礎上,選擇恰當的實驗方案來解決問題的過程,它是化學實驗能力的重要內容.在化學科學研究中,科學、合理、周密、巧妙的實驗設計,往往能導致化學科學的重大發現.設計周密可行的實驗方案,嚴格控制實驗條件,對于科學實驗往往起到重要的作用.居里夫人設計了用酸處理礦渣并在數百個蒸發皿間進行重結晶操作的實驗方案,四年后提取出了鐳的化合物.然而,科學家的創造源泉,除了他們對學科知識的廣博精通,更加需要具備強烈的創造意識和足夠的創新能力.

近幾年來,高考化學試題除了相當重視“化學與社會”的結合,“化學實驗方案的設計”也已成為出題的熱點.它強調了對學生的綜合能力、創新能力和實踐能力的考查.如2001年上海高考26題,該題要求用實驗確定某酸HA是弱電解質.根據兩位學生的實驗方案解釋其原理,并對他們的方案作出評價,再由考生提出一個合理而比較容易進行的方案.該題既有強弱電解質、鹽類水解等基礎知識的考查,同時又著重考查了考生的審題能力、知識的遷移能力、對比觀察能力及創新能力.它是對學生各項能力的綜合測試,可見,在高考命題從知識立意轉向能力立意的形勢下,要求我們在平時的教學中應充分利用化學實驗陣地,全面培養學生的創新思維能力和創新設計能力.

三、讓學生在積極、主動的探究中掌握化學實驗技能

對學生進行實驗技能的訓練,是化學實驗的功能之一,但不是唯一功能.過分強調實驗技能和熟練化,進行專門訓練的做法既枯燥,效益又不高,是需要加以扭轉的.為此,應將實驗技能的訓練與培養置于實驗探究活動之中,使二者有機結合起來.換句話說,就是老師應引導學生把注意力放在實驗探究活動上,在積極、主動的實驗探究活動中,形成化學實驗技能,使實驗技能的訓練成為實驗探究活動的結果之一.

四、讓驗證性實驗與實驗探究活動有機結合起來

目前對驗證性實驗的批評較多,很多人主張把驗證性實驗改革為探索性或研究性實驗.對于這些批評和主張要辯證地加以認識.驗證性實驗過多,探索性實驗偏少,二者比例關系失衡,導致各自作用的發揮受到限制,這肯定是不合適的,因此有必要增加探索性實驗,或將一些驗證性實驗改為探索性實驗.但一味地因為驗證性實驗“結論”在前,“實驗”在后,過分強調它對結論的驗證,而對驗證性實驗加以排斥的話,那就很容易走到另一個極端.驗證性實驗和探索性實驗在化學教學中有各自的作用,只不過是在認識的不同階段發揮作用罷了,不存在誰替代誰的問題.諸如:告訴學生詳細的實驗步驟、告訴學生結論、教師依據學生接近結論的程度給予評價等問題,并不是驗證性實驗自身存在的問題,而是在驗證性實驗的設計和實驗中人為造成的問題.要解決這一問題,首先要正確認識驗證性實驗的不可替代的作用;其次要系統規劃,統籌考慮,將驗證性實驗作為實驗活動的重要表現形式之一,與實驗探究活動緊密結合起來;再次要改變驗證性實驗“照方抓藥”式的設計,倡導結合所學知識對驗證性實驗進行探究.

總之,化學實驗不斷深化實驗改革,才能把化學教學與培養學生實驗能力、思維能力、創造能力結合起來,培養有創造能力和科學精神的高素質人才,這也是素質教育的重要標志.

(責任編輯:羅 艷)