例談中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)

[摘要]化學(xué)實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)課程的重要組成部分，教師應(yīng)在教學(xué)過程中既注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識的鞏固，也要注意培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和分析能力，改進(jìn)和組織課外小實(shí)驗(yàn)是提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效途徑。

[關(guān)鍵詞]化學(xué)實(shí)驗(yàn);有效教學(xué);課外小實(shí)驗(yàn)

[中圖分類號]G633.8[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1005-3115(2010)12-0124-02

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，不過，時(shí)下的中學(xué)化學(xué)教學(xué)，特別是實(shí)驗(yàn)課教學(xué)存在諸多問題，體現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效率不高、教學(xué)效果不佳。實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的停滯不前已影響到化學(xué)教學(xué)整體的改革與發(fā)展。中學(xué)化學(xué)教育的目的是為了提高全民族的科學(xué)文化素質(zhì)，通過化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握—些最基本的科學(xué)原理和科學(xué)方法，尤其是通過課堂演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生獲得直觀感性知識，從而把難以理解的化學(xué)知識或現(xiàn)象更好地理解、鞏固，形成化學(xué)概念，提高觀察、分析和解決問題的能力，也可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)能力具有重要意義。

一、問題——化學(xué)實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)的主線

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要組成部分，是化學(xué)教師吸引學(xué)生的法寶，也是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和思維能力的主要途徑。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以問題為主線來組織教學(xué)，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的形成和發(fā)展。學(xué)生的主要?jiǎng)邮只顒?dòng)就是化學(xué)實(shí)驗(yàn)，因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)是學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性活動(dòng)的重要手段。但現(xiàn)在學(xué)生實(shí)驗(yàn)相對較少，不是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)成功率低，而是因?yàn)榘才乓淮螌W(xué)生實(shí)驗(yàn)要花費(fèi)大量的時(shí)間、人力乃至財(cái)力。所以，學(xué)生實(shí)驗(yàn)做還是不做，做得多還是少，不僅與教師重視程度有關(guān)，也與學(xué)校管理、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)有很大關(guān)系。但無論是以何種形式——探究式、驗(yàn)證式、照方抓藥式，只要讓學(xué)生多動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，就能增加學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦的機(jī)會(huì)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，同時(shí)，也能激發(fā)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。在化學(xué)教學(xué)中，學(xué)生針對問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)，再對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，最后得出結(jié)論。這對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維、提高他們的求知欲有很大幫助。

然而，不是所有問題都能讓中學(xué)生僅用實(shí)驗(yàn)手段就能解決。針對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性，要有效地指導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)造性活動(dòng)，教師必須先思維、實(shí)驗(yàn)、探索。教師在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)中學(xué)教材中遇不到的現(xiàn)象和問題，通過分析、反復(fù)嘗試，會(huì)尋找到解決問題的方法。如高二化學(xué)教材中有如下反應(yīng):3NO2 +H2O = 2HNO3 +NO ，理論上單位體積的二氧化氮跟水反應(yīng)后，剩余氣體體積是原氣體體積的1/3，但學(xué)生通過仔細(xì)實(shí)驗(yàn)后卻得不到如此結(jié)論，是什么原因呢?我們解釋為:下列可逆反應(yīng)是不可忽視的，2NO2N2O4 而且還存在NO +NO2 +H2O =2HNO2反應(yīng)。這就是說，我們在通常條件下收集不到純凈的二氧化氮?dú)怏w，而且在反應(yīng)過程中還有一氧化氮的反應(yīng)損耗。實(shí)驗(yàn)教師要努力引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過程中去發(fā)現(xiàn)新問題、萌發(fā)新思想、形成新思路、尋找新方法、獲得新知識，從而培養(yǎng)學(xué)生的問題意識。

二、改進(jìn)——化學(xué)實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)的必要措施

化學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比重很大，這對提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力有著舉足輕重的作用。教材改革已帶動(dòng)了教學(xué)改革，但理論課教學(xué)有改進(jìn)而實(shí)驗(yàn)教學(xué)卻一直沒有實(shí)質(zhì)性的變化。在知識和能力培養(yǎng)目標(biāo)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)側(cè)重思維能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng)。當(dāng)前的教育教學(xué)實(shí)際是重視對學(xué)生知識的傳輸甚至灌輸，有意無意地忽略了學(xué)習(xí)者本身及學(xué)習(xí)的過程這兩個(gè)更為重要的方面。換句話說，多偏重于“內(nèi)容目的”的落實(shí)，忽視了“過程目的”的重要作用及其優(yōu)化運(yùn)作，抑制了學(xué)生的智力與非智力因素的健康發(fā)展。化學(xué)實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生及時(shí)動(dòng)手進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，期望得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)論與教師或教材所提供的標(biāo)準(zhǔn)一致，以達(dá)到求同。但由于化學(xué)現(xiàn)象之間存在著多種聯(lián)系，而且與反應(yīng)條件有著密切關(guān)聯(lián)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象隨著操作順序的不同、實(shí)驗(yàn)條件的差異會(huì)呈現(xiàn)出多種多樣的變化。對某一化學(xué)現(xiàn)象或問題的揭示也可能有幾種不同的實(shí)驗(yàn)方法和途徑，通過比較從中找出更為優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)方案，可以為訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散性思維提供有利條件。我們必須承認(rèn)大綱和教材具有絕對的合法性和權(quán)威性，但為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，為了調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思維，不能僅忠于教材而因循守舊，教師可以適時(shí)地調(diào)整教材實(shí)驗(yàn)步驟甚至設(shè)計(jì)思路。如高一化學(xué)教材中關(guān)于氯水受光照射分解的實(shí)驗(yàn)，只要把新制的飽和的氯水放置在暗處，幾天后再光照，反應(yīng)現(xiàn)象非常明顯。這時(shí)候?qū)W生會(huì)產(chǎn)生疑問——為什么放置在暗處幾天后現(xiàn)象反而明顯了呢?在他們積極動(dòng)腦的過程中會(huì)得出如下結(jié)論:因?yàn)檫@樣氯水中才會(huì)有更大濃度的次氯酸(HClO)得以分解。

另外，在實(shí)驗(yàn)過程中，必須注意節(jié)約化學(xué)藥品，減少化實(shí)驗(yàn)步驟，避免污染環(huán)境，以達(dá)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)簡約化、綠色化的要求。按照教材安排進(jìn)行“硫酸黑面包”式的實(shí)驗(yàn)，不僅消耗藥品多，反應(yīng)釋放大量的有刺激氣味的氣體，對空氣污染嚴(yán)重，讓學(xué)生咳嗽不止，甚至?xí)蓴_正常課堂秩序。可將該實(shí)驗(yàn)做如下改進(jìn):在250毫升的錐形瓶中放入研細(xì)的蔗糖10克，滴入1～2毫升水。通過分液漏斗向其中加入適量溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，同時(shí)將生成的氣體依次通入裝有品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液和澄清石灰水的洗氣瓶，最后通入盛有NaOH溶液的燒杯中。如此操作，我們不但在錐形瓶中觀察到了明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而且節(jié)約了藥品，防止了環(huán)境污染，還驗(yàn)證了生成物的成分。

將化學(xué)知識以實(shí)驗(yàn)的形式表現(xiàn)出來，使學(xué)生通過對演示實(shí)驗(yàn)的觀察或親自探究實(shí)驗(yàn)獲得有關(guān)基本概念和基礎(chǔ)理論的知識，有助于學(xué)生化學(xué)知識的有意義建構(gòu)。如過氧化氫分解制取氧氣的實(shí)驗(yàn)，以前用MnO2 作催化劑，但存在速率過快、反應(yīng)難以控制等弊端。有人通過定性和定量研究，在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，以活性炭顆粒為催化劑，H2O2 分解反應(yīng)的速度最適中，產(chǎn)生的氣體最均勻，反應(yīng)的時(shí)間也較長，且溶液顏色無變化，便于學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，理解催化劑的概念。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)課堂教學(xué)的重中之重，一方面必須重視實(shí)驗(yàn)的開展;另一方面，也不能“盡信書”，要激勵(lì)學(xué)生勤動(dòng)手、慣動(dòng)腦，勇于探索，善于質(zhì)疑;同時(shí)要努力實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的簡約化原則和綠色化標(biāo)準(zhǔn)。

三、課外小實(shí)驗(yàn)——化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效途徑

如果實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅局限于教師演示、學(xué)生模仿、筆試考查，那么化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能就不能得到充分發(fā)揮。在現(xiàn)代學(xué)校教育中，雖然課堂教學(xué)仍是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維、進(jìn)行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)活動(dòng)的主渠道，但若將目光延伸到教室、課本以外，從社會(huì)生活中尋找與化學(xué)知識有關(guān)的實(shí)驗(yàn)課題，將社會(huì)現(xiàn)象、生活環(huán)境作為發(fā)掘?qū)嶒?yàn)新課題的出發(fā)點(diǎn)。教師啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生以日常生活中的食醋、蘇打水、食鹽水、檸檬汁等代替典型的酸堿鹽溶液，讓他們檢測溶液的酸堿性，用雞蛋殼代替典型的化學(xué)藥品檢驗(yàn)碳酸鹽，檢驗(yàn)胃舒平中的氫氧化鋁等這些身邊常見物質(zhì)入手，解決有關(guān)化學(xué)概念問題。從實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)施到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，這些小實(shí)驗(yàn)都要學(xué)生自己積極參與，主動(dòng)地動(dòng)腦動(dòng)手，確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理、制定實(shí)驗(yàn)方案、組裝儀器、選擇藥品等。教師還可組織舉辦化學(xué)晚會(huì)，對于參加學(xué)科競賽和課外小組的學(xué)生，開放實(shí)驗(yàn)室，允許學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行有關(guān)課題的研究、實(shí)驗(yàn)。使實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)走進(jìn)社會(huì)，貼近生活，讓學(xué)生深刻體會(huì)到化學(xué)知識應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義。

在課外，學(xué)生不像在課堂上那樣受到很大限制，他們的思維更加活躍，親自動(dòng)手的欲望更加強(qiáng)烈。學(xué)生可以充分地、自由地發(fā)揮想象，根據(jù)自己的興趣愛好設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行探究活動(dòng)，去尋找所有可能解決問題的途徑。當(dāng)實(shí)驗(yàn)完成以后，學(xué)生會(huì)體驗(yàn)到成功的愉悅，從而進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

總之，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)能力是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重要目的，也是化學(xué)教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育的突破口。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，中學(xué)化學(xué)教學(xué)圍繞實(shí)驗(yàn)展開是中學(xué)化學(xué)教學(xué)特點(diǎn)的充分體現(xiàn)，教師應(yīng)該盡最大努力，做好實(shí)驗(yàn)的相關(guān)工作，盡可能地為學(xué)生創(chuàng)造條件，讓他們多做實(shí)驗(yàn)、做好實(shí)驗(yàn)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，對進(jìn)行創(chuàng)造性教育有著獨(dú)特的作用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]畢華林，于清江，韓慶奎.化學(xué)教學(xué)原理與方法[M].青島:中國海洋大學(xué)出版社，1998.

[2]王軍.高中生化學(xué)自學(xué)能力培養(yǎng)方法[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考.2002，(5).

[3]孫丹兒，殷莉莉.過氧化氫制氧氣實(shí)驗(yàn)不同催化劑探究[J].化學(xué)教學(xué)，2005，(11).