淺議化學實驗教學的“三維目標”

新課程標準提出“將科學探究作為課程改革的突破口”，并強調科學探究是重要的學習活動和實踐過程，是一種使學生體驗探究過程和探究樂趣的學習經歷，是一種有效的學習方式。新課程的教材在對化學實驗教學的安排上一改傳統的“演示實驗”和“學生實驗”，如高中化學課改教材（蘇教版）變成了“觀察與思考”和“活動與探究”，旨在通過這樣的欄目設置，展示實驗、模型等蘊藏的化學道理，幫助學生開啟化學思維，引領學生參與實驗，在實驗探究中享受發現的快樂。化學實驗是科學探究范疇中的重要內容。化學是一門以實驗為基礎的自然科學，化學實驗能為學生正確認識物質及其變化規律提供實驗事實，又是一種重要的感性認識方法。它具有目的性、探索性、現實性和可感知性。化學實驗是化學教學的基礎和精華，它是培養和發展學生學習化學的興趣、啟迪創造性思維的必由之路。因此實驗教學更應引起重視，這對于實現“知識和技能”、“過程和方法”、“情感、態度和價值觀”的三維目標，培養學生的科學文化素養，養成科學的學習方法，培養創新精神和實踐能力具有豐富的內涵發揮著獨特的功能和作用。

一、從知識和技能的目標看：化學實驗是貫通知識、遷移知識的匯集體和生長點，是提高學生科學文化素養的重要途徑。

實驗是化學教學的基礎。實驗教學可以使學生不僅能學習系統的化學知識，還能掌握科學的認識方法。化學科學的形成和發展，都是以實驗為基礎的。化學教學中的實驗能為學生正確認識事物本質及其變化規律提供實驗事實，并通過這些事實，認識事物的組成、結構、性質及其變化規律。化學實驗教學從內容上可分為：①化學基本操作實驗；②物質的性質和制備實驗；③概念和理論驗證性實驗；④結合生產原理的應用性實驗；⑤運用“雙基”進行的設計性實驗。在這些實驗中，不僅涉及元素及化合物知識，還涉及理論知識；不僅涉及化學知識，還涉及其他學科知識。如用排飽和食鹽水收集Cl₂，用濃氨水和固體CaO制取NH₃，涉及化學平衡知識；用粗鋅制取H₂，金屬的腐蝕和防護，涉及原電池的知識；用H₂O₂和MnO₂，電石和飽和食鹽水制取C₂H₂，涉及催化劑、反應速率的知識；用C還原CuO，H₂S的干燥等，涉及氧化還原反應的知識；氣體的分離、收集、吸收、氣密性檢查、噴泉、倒吸、預熱等操作或現象，涉及物理知識；尾氣、廢液的處理及環境保護，涉及生物、地理的有關知識。因而實驗成為了知識點的交匯處和生長點。從上述內容中不難看出，學生要形成化學概念，制取或認識一種物質，不通過化學實驗學生就不可能形成完整的認識結構，也就談不上提高科學文化素養。

二、從過程和方法的目標看：化學實驗是培養學生的觀察能力、操作能力、分析設計實驗的能力和創新精神、訓練科學方法的重要途徑。

化學實驗教學是一種重要的感性認識方法。無論是驗證性實驗還是探究性實驗，都是學習化學知識必須遵循的過程。因而在實驗過程中應切實引導學生注意實驗的方法和過程，引導學生科學地觀察一個實驗不僅要觀察實驗的局部，還要觀察到實驗的隱含現象。有時要配合聽、嗅、觸等多種感官的協同作用。如Na和H₂O的反應中，若不經仔細的觀察，難以將鈉的浮、熔、游、響、紅（滴加酚酞）的現象觀察全面。又如，Cu和稀HNO₃的反應中，不僅要注意到無色氣體產生至試管口變成紅棕色外，還要注意觀察銅片的變化及溶液顏色的變化。操作能力往往也是學生比較薄弱的，如滴管的使用、裝置氣密性的檢驗。教師應為學生的動手操作創造盡可能多的機會。如可將一些演示實驗讓位于學生，指導學生完成，這樣不僅能使學生參與教學，還能活躍課堂氣氛。

分析和設計實驗是學生學習過程中綜合應用知識解決問題的過程。教師應大膽鼓勵學生積極思維，切實培養學生的創新意識。如“實驗室里制取二氧化碳的研究與實驗”，提供給學生若干的藥品、實驗儀器，讓學生利用已有的知識，分別從實驗藥品、反應裝置、收集裝置三個方面進行探究，從而概括出實驗室制取氣體，藥品的選擇、裝置的選擇應該考慮到哪些因素。學生可設計出多種實驗方案。這樣在教學中既能培養學生的實驗動手能力和觀察分析能力，又能加強對已有知識的應用能力。又如學習了金屬性強弱判斷依據后，讓學生設計實驗以驗證Na、Mg、Al三者金屬性的強弱。再如對Cu與濃硫酸的反應可以讓學生設計一個集凈化、干燥、收集、性質實驗、尾氣處理于一體，又便于控制的系統裝置。再如一種儀器的多種用法，一種實驗裝置制備多種氣體或多種不同裝置制備同種氣體等。教師有意識地挖掘實驗中的創造性因素，不斷地積累和完善，對于學生順利地完成化學實驗設計，較好地培養學生的創新精神和實踐能力都具有積極的意義。

三、從“情感、態度和價值觀”的目標看：化學實驗是培養學生以實驗事實為依據的科學思想方法和養成良好的科學態度的重要途徑。

科學態度是主觀能動性的體現，是學習和研究科學知識的前提。事實勝于雄辯，以實驗事實為依據來定性反應，是最有說服力的。化學實驗比較復雜，有的實驗現象相近，需細致觀察，認真辨別；有的實驗條件要求很高，實驗進行緩慢，需要耐心操作；有的實驗不易成功，需要反復進行。因而在實驗前應認真準備，實驗中要嚴格操作，認真觀察，一絲不茍，以實驗為基礎作好記錄，完成實驗報告。良好的實驗習慣可使學生養成實事求是、嚴肅認真的科學態度。

在實驗中，學生會發現有些物質相互反應由于濃度或溫度等外界條件不同而現象不同、產物不同，如Cu與濃、稀硝酸的反應等，可以使學生認識事物變化的內因和外因，量變到質變的辯證關系；通過酸堿反應、氧化還原反應等理解對立統一的辯證觀點；通過處理廢氣、廢液等確立環境保護意識；并通過與同學的合作實驗，切實培養合作精神，等等。因而在化學實驗中可以提升學生正確的情感、態度和價值觀。

當然，化學實驗的教學功能盡管可以從三維目標的角度進行剖析，但對每一個具體的化學實驗而言，三維目標的實現是相互聯系不可分割的，教學中還必須注意三維目標的整合。