發揮實驗功能，高效提升化學認知

【摘 要】正確理解實驗功能，充分利用實驗功能，采用多樣化的實驗手段能高效促進學生化學認知水平的提高，使知識和能力同步增長，把素質教育落到實處。

【關鍵詞】實驗 化學認知

化學是一門在原子、分子水平上研究物質性質及變化的一門學科，對于中學生來說，科學的掌握必要的元素化合物知識，主動建構為認識物質性質和變化所建立起來的概念和基礎理論是提高中學化學認知水平的重要內容，正確認識實驗功能，充分利用實驗功能，通過采用多樣的實驗手段能高效促進學生化學認知，提高應用能力。

一、利用演示實驗，直觀掌握化學知識，理解化學概念

在化學演示實驗教學過程中，通過學生的觀察，積極感知事物的變化，認真記錄實驗中表現出來的現象，在大腦中留下深刻印象，并透過現象，抓住事物的本質。

例如，教學分子運動時，我把一個燒杯放在投影器承物玻璃面上，在燒杯中加入約2/3體積水，然后用藥匙取一小匙品紅，放入燒杯中。品紅是在水中緩緩溶解，漸漸地明顯分成兩支，待片刻后，擴散完成。此時，分子運動的全過程通過光學投影到銀幕上，學生都能清楚地觀察到，并透過觀察到的現象，認識分子是處在不停地運動狀態中。

接著，對酒精和水混合前后體積的變化實驗進行改進和演示：取一個500 mL容量瓶，內裝大約250 mL的水（實驗前先裝好），用“加長的膠頭滴管”（或注射器）加入少量的植物油，水面上形成一層油膜（目的是為了隔離水與酒精，防止倒入酒精時，水和酒精就立即開始混合了），再往容量瓶中“緩慢的”引流式的加入250 mL的水，當加到刻度線時，用紅水筆對液面標注記號，并讓學生觀察混合前液面高度。將容量瓶內液體搖勻；靜止后，讓學生觀察混合后的液面。液面下降很明顯。說明水與酒精混合后體積變小。這樣的實驗改進現象非常明顯，同時避免學生 “兩個量筒規格不同，兩種液體混合后，讀數當然會有變化” 的懷疑。這樣的實驗教學就避免了枯燥無味的說教，又把微觀物質運動狀態，通過直接的實驗演示展現在學生眼前，直接激發起學生的學習熱情，從而有效建構分子運動的認識。

二、組織分組實驗，訓練實驗技能，提高實驗認知

分組實驗，是學生既動手又動腦，在“做中學”中提高實驗技能和熟練掌握實驗方法的重要手段。學生自己實驗時興趣較高，主動性強。而后歷經對實驗結果預期的檢驗，直觀的加深和擴大他們所學得的相關知識。做實驗的過程就是理論聯系實際的過程。

在分組實驗中，為了避免學生動手的盲目性，教師有必要在課前、課中、課后因勢利導，講解、示范正確的實驗操作及方法，及時糾正學生錯誤的實驗操作，傳遞嚴謹的實驗態度，把學生單純的興趣轉化成對學習知識的樂趣，成為學習的動力。對每一次的學生分組實驗，教師都需要精心的準備，做到實驗目的明確，要求具體，計劃周密。如，使用試管的操作方法，要求他們能正確地拿試管、夾持試管、洗刷試管等。用試管加熱物質，要注意試管的傾斜角度和方向。在進行堿和酸的反應實驗中，要求他們會振蕩試管等。事實證明，通過組織分組實驗，不僅培養了學生的動手能力，還培養了實事求是的科學態度。

三、通過設計實驗，提高綜合運用能力，內化認知

通過設計實驗，學生能運用已掌握的化學知識和基本概念，在對某些化學反應進行觀察、分析、綜合、抽象、概括等思維過程中，認識物質變化的規律和實質。通過設計實驗不僅能提高學生的觀察和分析能力，而且還能使他們逐步學會從事物的本質看問題的科學方法。

例如，學生學完酸、堿、鹽知識后，進行鑒別氯化銨、硫酸銨、碳酸銨、硝酸銨等四種鹽的實驗。教師要求學生自己設計實驗方案，讓他們動腦思考，想出解決問題的辦法。實驗過程中許多學生都能主動、認真地聯想以前學得的知識，專心研究和組織實驗程序，設計“鑒別”“區別”或“分別”幾種物質的不同的實驗方案。然后他們根據四種銨鹽各自的特性，通過一定的實驗操作，將其一一區分開來，并說明實驗的根據，解釋所出現的特殊現象。在物質的鑒別過程中，學生開動腦筋，想辦法，通過實驗、分析、鑒別，推斷出所鑒別的某種物質。可見通過設計實驗，學生的思維能力得到有效發展，知識和概念得以內化。

四、做家庭小實驗，實踐創新，優化認知結構

學生在做家庭小實驗時，需要獨立思考，去想象、去鉆研問題，在不同程度上創造性地運用知識，這就有助于學生智力與創造才能的發展。如，要求學生自己動手，設計一個家庭小實驗，證明蠟燭的成分里含有氫。他們會積極動腦思考，聯想過去學得的知識，并認真加工整理，發現解決問題的辦法，根據實驗原理，設計最優化的實驗方案，達到實驗成功的目的。又如，根據木炭具有吸附能力強的性質，讓學生制作一個簡單的家庭小凈水器等實驗。還可以自己設計簡單的實驗推測并檢驗雞蛋殼里可能含有的物質。這些小小的制作、小小的發明，為將來學生成為科學的創造者奠定了良好的基礎。

五、聯系生活實際，學習致用，深化認知水平

初三的學生化學認知水平較低，如何“學以致用”，是教學中的一個難題。在化學教學過程中，可以在課外日常生活中，開展力所能及的化學小實驗和解釋社會生產、生活中的某些化學現象，并解決一些生活小問題，達到“學以致用”的目的。例如在學習了《二氧化碳》后，就可以對家中積有水垢的水壺進行清除，又如在學習了酸、堿、鹽以及pH后，就可以對周邊水體進行簡單的分析并對水的污染及防治進行調查。通過這些實驗和調查活動，運用化學原理積極展開思維，逐步提高分析問題和解決問題的能力，從而有效深化學生的化學認知水平。

綜上所述，在化學教學中正確理解實驗的功能，善用多樣的實驗手段，啟迪學生學習興趣，營造一種輕松、和諧的教育氛圍，有助于全面提高學生的能力，高效提升學生化學認知水平，從而使知識與能力同步增長，把素質教育落在實處。