中學化學實驗教學功能探討

化學教學離不開化學實驗，這已成為廣大化學教師的共識。但許多化學教師還沒有全面認識到化學實驗的教學功能，大多只能停留在用化學實驗創設教學情境、突破教學難點等淺層次上，只能局限于化學認知的范圍去考慮如何發揮化學實驗的作用。實踐表明，中學化學實驗對于促進學生的智能發展、推動情感和意志的升華以及科學方法教育等各方面都有其特有的作用。全面地認識化學實驗的教學功能，對于化學科加強素質教育有其一定的現實價值。

一、 實驗教學是培養學生科學態度的重要途徑

科學態度大多屬于思想品質問題或稱之科學道德問題，科學態度的培養的方式和途徑是多方面、多層次的，其中在實驗教學中對學生進行嚴格訓練是十分重要的，教師必須對學生提出化學實驗的整體性要求，并且在下述三個方面對學生進行嚴格訓練:

1. 在實驗前，務必使學生弄清本次實驗的目的和原理

只有在理解了實驗原理，大致了解整個實驗過程的基礎上再開始動手做實驗，才能做到胸有成竹，不慌不忙。例如“中和滴定”實驗，在實驗前如果學生充分了解到“為了能準確地測定未知液的濃度，操作的正確與否是關鍵”這一點，那么在實驗過程中他們就會自覺地把握住各步操作的要領，以達到較理想的效果。

2. 在實驗過程中務必使學生十分注意每一步操作的規范要求

要嚴格要求學生注意觀察實驗現象并認真加以記錄，由此得出相應的結論。觀察一定要全面，既有主要的，也有次要的，既有正常的，也有反常的。例如氯化鋁溶液與氫氧化鈉溶液反應，當滴加試劑的順序及試劑的用量不同就會產生不同的實驗現象。這對學生養成尊重事實從實際出發的作風是十分重要的。

3. 實驗后要求學生作精當分析

教師在組織學生進行化學實驗活動中，為了避免學生先入為主，想當然、走過場，應著力強化學生養成如實完成實驗報告的良好習慣，即使實驗失敗或出現異常，也要按現場觀察的實情填報實驗現象和結果，然后及時分析失敗或異常的原因。例如，學生做“乙醛滴進新制氫氧化銅懸濁液加熱”的實驗，按理最后應當出現磚紅色沉淀，但有的學生卻得到深棕色乃至黑色沉淀。在這種情況下，教師應要求學生如實填答沉淀顏色，并通過討論分析原因:有的是滴加乙醛用量不足，有的是加乙醛沒有搖勻，加熱過猛造成乙醛揮發，結果氫氧化銅過量，稍高溫時便分解成為黑色氧化銅混雜在其中，掩蓋了氧化亞銅的磚紅色。學生從分析原因中，提高了對反應物適當用量和控制反應條件對實驗成敗影響的認識，而且也培養了他們實事求是的科學素質。

二、 實驗教學是促進智能發展的有效手段

化學實驗不同于化學概念和化學原理，它將化學現象赤裸裸地呈現在學生面前(這是包括多媒體在內的其他教學媒介所無法比擬的)。當學生面對著顏色、形態、氣味、光熱等多種變化交織在一起的化學現象時，多種感覺器官同時受到刺激，很容易促進學生的思維進入積極的興奮狀態。

化學實驗是促進學生深入思考化學問題的最佳手段。例如在高三復習階段可增加下列實 驗。

實驗:10mL 2mol/L CuCl2溶液中投入10g鋁片。

學生的探索過程如下:

課題引發學生聯想→(1)金屬活動性順序;(2)有關物質的顏色;(3)鹽類水解(有些學生還會聯想到更多的內容)。

進而作出推理思考→(l)鋁比銅活潑，鋁可從 CuCl2中置換出單質銅，所以鋁片上會有紅色物質積聚;(2)Cu2+水解使溶液顯酸性，鋁會跟H+反應生成N2 ，鋁片表面有無色氣泡;(3)由于水解平衡移動，溶液中會產生藍色沉淀……(有些學生認為還可能有更復雜的現象，也有部分學生認為只置換出銅)

實驗觀察→(1)鋁片表面立刻有紫紅色銅沉積，同時產生較多的無色汽泡;(2)溶液綠色變淡，繼而產生藍色沉淀;(3)混合液溫度升高甚至發燙，產生氣泡速度明顯加快，鋁片上下翻滾;(4)混合液變黑，鋁片周圍有少量白色沉淀物產生;(5)一定時間后，試管底部有較多紅色粉末狀銅沉積，溶液變成無色透明;(6)鋁片上繼續產生無色氣泡……

實驗中觀察到的現象既豐富又復雜，大大超越了學生實驗前的預測結果，因而使學生的思維處于明顯的失衡狀態，激發起學生的探索心理，同學之間展開了激烈的爭論，很快弄清了以下幾點意料外現象的化學本質。

(l)產生氣泡加快的原因主要有:A.反應放熱，溫度升高;B.銅鋁原電池的形成;C.Al3+濃度增大，溶液酸性增強。

(2)混合液變黑是由于生成的Cu(OH)2分解成黑色CuO。

(3)最后Cu(OH)2 、CuO消失，是由于Cu2+濃度減小后，促使溶解平衡正移。

限于知識基礎，學生無法解釋實驗過程中產生的“白色沉淀”。有部分學生認為白色沉淀是Al(OH)3 ，也有學生認為不可能是Al(OH)3 ，且都提出了一些理由。這時，教師可告訴學生，在溫度較高時，銅和氯化銅可反應生成白色的CuCl:

Cu + CuCl2 =2CuCl

通過本實驗的探索，提高了學生綜合應用鹽類水解、原電池、化學平衡等化學原理的能力，大大開闊了學生的思維境界。在教師的進一步點撥后，還可讓學生建立以下觀念:(1)分析化學實驗現象一定要全面考慮反應條件，不同條件下實驗現象會有很大差異;(2)化學實驗中的化學反應往往是復雜的，中學化學中介紹的常常只是其中的一種反應趨勢。

三、 實驗教學是加強科學方法教育的必由途徑

實驗方法是一種最基本的科學方法。當學生能從科學方法角度去體會某些化學實驗的設計思想時，對相關的化學知識的認識水平就可能達到更深的層次，就為培養多種能力打開了通道。

高中化學課本“強電解質和弱電解質”一節中有一根據通電后燈泡亮度判斷強、弱電解質的演示實驗，教學時就應重點突出隱含的實驗方法。實驗中為了使“電離程度”這個本質因素通過“燈泡亮度”表現出來，設計時撇開了許多次要因素(①選一元酸、一元堿和它們的鹽作樣本;②都配成0.5mol/L的稀溶液)、排除許多干擾因素(①用串聯電路;②正負極之間的距離相等;③用同種電極材料等)。當學生認識到這些時，就可比較深刻地理解電解質強弱、電離程度、導電能力三者的關系，同時受到了一次科學的化學實驗方法的熏陶。

中學化學教學中當屬實驗教學最具吸引力、創造力，它賦予了化學教學極高藝術價值和教學魅力。中學一線教師們應當盡其可能加強實驗教學，真正從深層次體現實驗教學的教學功能。

(雙流縣永安中學)