如何發揮實驗教學在課堂教學中的巨大作用

摘要：化學是一門以實驗為基礎的自然科學，充分發揮實驗教學的作用是課堂教學的重要目標。文章就如何發揮實驗教學在課堂教學中的作用從兩個方面作了解讀：一是積極投身教改，加強實驗教學的研究；二是精心準備實驗，培養學生的能力。

關鍵詞：實驗教學；課堂教學；培養能力

文章編號：1008-0546（2014）02-0037-03 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.02.013

當下課改中，在課程教學這一方面強調最多的是探究，而對化學教學而言，實驗教學是探究活動順利開展的主要手段之一。化學實驗是實施素質教育的重要組成部分，對其功能要充分挖掘，尤其是它的育人潛能如何通過實驗教學體現出來仍需研究。從化學教育現代化來看，化學實驗是個突破口和生長點，現代化的新方法、新手段可以在實驗中體現和應用，這同樣需要不斷地進行引進和研究。對化學教育工作者來說，從事實驗研究應該是自身的基本功。

實驗教學的開展對于提高教學質量、激發學生學習興趣、鞏固知識、培養各種能力、培養科學的學習方法和學習態度、促進學生綜合能力的提高等方面起重要作用。

重視化學實驗和對其進行研究，既是必要的，也是可能的，讓化學實驗在育人方面能更好地發揮出它的育人功能。如何發揮實驗教學在課堂教學中的巨大作用呢，本人結合自身經歷作了如下總結：

一、積極投身教改，加強實驗教學的研究

課程改革背景下的化學實驗教學，出現生活化、探究化、綠色化、微型化、現代化和人性化的統一。化學實驗教學由激發學生積極地接受學習轉變為主動地探索學習，由學會知識、會學知識到求異創新。特別是由驗證性實驗轉向探究性實驗；由封閉性實驗轉向開放性實驗等。

因此，就要求教師能積極投身教改，加強實驗教學的研究，能更好地為課堂教學服務。在教學中應認真鉆研教材，增強實驗的趣味性，將實驗生活化、微型化，合理改進實驗，恰當補充實驗等手段，給學生提供更多的動手機會，鼓勵學生自己設計實驗分析解決實際問題。

【案例1】“蘋果汁變色實驗”

[實驗用品]青蘋果、維生素C藥片、榨汁機、無色玻璃杯等；

[實驗過程]用榨汁機把青蘋果榨成汁，果汁短時間顯淺綠色，放置幾分鐘時間，蘋果汁很快變成黃色，加入維生素C藥片粉末，攪拌溶解，蘋果汁很快由黃色變淺或變為原狀。

[教學用途]該實驗內含的化學知識包含酚類和醌類之間的相互轉化，即蘋果汁中的酚類被氧化劑（氧氣）氧化為醌類，醌類被還原劑（維生素C）還原成酚類；該實驗既可以適合于酚類內容的教學，也可以適合于氧化還原知識教學，作為教材教學的實驗補充作用。另外，還可以延伸到對生物學科教學中維生素C的重要生理功能（還原性）的認識。

[實驗設計的意義]這一實驗不僅提供給學生一個“生活化”看待化學的視角，而且是學生運用所學化學知識解決生活中問題的一種“化學的生活化”處理手段，同時還可以幫助學生了解了生活中飲食營養價值相關知識，讓學生實實在在地體會到化學知識與生活的緊密聯系。從實驗的用品完全生活化上看，化學實驗的開展并非都需要實驗室的瓶瓶罐罐，有利于學生創造性思維的發展和創新意識的培養。

【案例2】 蘇教版《化學2》中“化學反應中的熱量變化”活動與探究[實驗2]，“在100 mL小燒杯中加入約20 g經研磨的氫氧化鋇晶體[Ba（OH）2·8H2O]，然后加入約10 g氯化銨晶體，用玻璃棒攪拌，使之充分混合。用手觸摸燒杯外壁，反應混合物的溫度有什么變化？”實驗揮發出來的氨氣有很強刺激性，學生都用手捂著鼻子，而忽視本實驗的有效現象是溫度的降低，應該針對問題加以改進。

將在敞口的小燒杯進行的反應改成塑料薄膜袋中進行。“將固態的[Ba（OH）2·8H2O]和NH4Cl置入塑料袋，再把塑料袋扎緊，這時只要稍稍揉搓塑料袋中固體混合物，立即就可以感到明顯的溫度降低的現象。”不僅沒有污染，藥品只需用教材原實驗用量的二之一，而且現象十分明顯，手會感覺冰冷，學生有深刻的體驗，達到教學效果。

【案例3】微型實驗探究《電解池的工作原理》

利用所給試劑，用簡單易行的實驗證明電解過程中陰陽兩極的電極反應。提供的試劑及材料有：白色點滴板一塊、粗鉛筆芯、導線若干根、淀粉溶液、碘化鉀溶液、硫酸鈉溶液、稀鹽酸、石蕊試液、氯化鈉溶液、酚酞試液、硫酸銅溶液、氫氧化鈉溶液等。

[實驗提醒]（1）兩只眼睛分開用：從溶液中出來了什么，溶液中留下了什么？

（2）如何設計實驗來驗證各電極上發生反應生成的產物？

[實驗過程]用粗鉛筆芯為電極，在白色點滴板小孔里分別電解KI溶液、NaCl溶液、CuSO4溶液、Na2SO4溶液和稀鹽酸等，并設法判斷兩極產物。

[設計的意義]學生的興趣往往會集中在一些新鮮的，沒有見過的，又能使自己產生好奇心的事物上，因此，在學生剛開始接觸化學時使用他們沒有見過的“小”儀器進行實驗，勢必會激發學生對化學的興趣，并且實驗時操作簡便快速、節省了學生老師的時間和學校的經費、以及減少對環境污染、并同時保障了學生的安全。電解飽和食鹽水時，陽極只能看到有氣泡冒出，但無法聞到氣味，更無法觀察到黃綠色氣體出現，但可用KI淀粉試紙檢驗出氯氣來，逼著學生去想辦法來檢驗，養成積極思考問題、主動解決問題的好習慣。從而培養了學生的創新意識，提高了學生的創新思維和創新能力，提高了學生的科學素養。

二、精心準備實驗，培養學生的能力

為什么講在中學化學教學中化學實驗起著巨大的作用呢？我個人認為，這是由認識以及化學實驗自身的特點共同決定的。從認識的層面上說，人類的認識來源于實踐，實踐決定著認識，實踐是人類認識最鮮活的感性素材，而且實踐是檢驗認識正確與否的惟一標準。從實驗自身特點來講，它是屬于人類的一種實踐活動，而學生們學習新知識則屬于人類的一種認識活動。既然這樣，我們從哲學的高度看，就不難知道在化學教學中我們必須高度重視化學實驗的這種作用，精心準備實驗，培養學生的各項能力。endprint

1. 明確實驗目的，提高學生的觀察能力

觀察能力是有目的、有計劃地感知客觀現象，從而獲得科學運作的能力。在課堂實驗教學中，需要指導學生有目的的觀察，全面且有主次的觀察，訓練學生準確地描述實驗現象，啟發學生邊觀察邊思考邊提出問題，養成實事求是的科學態度等方面來進行觀察能力的訓練，促進觀察能力的形成，鞏固發展學生的觀察能力。

【案例4】 觀察由亞鐵鹽溶液和堿溶液反應，生成白色的氫氧化亞鐵沉淀是反應中的主要現象，但白色的氫氧化亞鐵會很快被空氣中的氧氣氧化而依次轉變為灰綠、綠色、以至紅褐色。因而，實驗時要注意提醒學生集中注意力，迅速捕捉一瞬即逝的生成氫氧化亞鐵白色沉淀的現象。指導學生如何才能全面有主次地進行觀察，還要調動各種感官，不放過任何可以捕捉到的現象，逐步形成觀察能力。

2. 培養問題意識，提高學生的思維能力

思維是人腦將觀察實驗所取得的感性材料進行加工，進而上升為理性認識的過程。確定事物或現象之間的因果聯系，需要思維與實驗相互結合。化學實驗中鮮明、生動、直觀的實驗現象能為學生提供豐富的形象思維素材。因此，化學實驗對培養學生思維能力的作用是不可忽視的。思維能力主要有分析、綜合、抽象、推理、想象、概括等過程，對于學生來說，學習任何知識、規律都是離不開這些思維過程。

【案例5】在學習鈉的性質時，教師可指導學生完成如下實驗：

（1）切一小塊鈉觀察切面（提示學生注意顏色的變化）；

（2）將一小塊鈉放在石棉網上加熱；

（3）將一小塊鈉投入滴有酚酞的水中；

（4）將一小塊鈉投入硫酸銅溶液中。

要求：記錄實驗現象，交流討論并作出相應解釋。

[教學用途]實驗剛做完，學生已經在想問許多問題了：鈉在切開以后變暗的物質是什么？和在空氣中燃燒的生成物相同嗎？鈉比銅活潑，為什么在硫酸銅溶液中沒有發生置換反應呢？剛剛生成的Cu（OH）2 沉淀不全是藍色的，有一點是黑色的，這是為什么？等等。

[實驗設計的意義]圍繞這些問題必將激發學生的好奇心。好奇是創新的源泉，當學生為實驗成功而歡呼，為實驗現象而疑惑時，就會出現奇思遐想，感知會變得敏銳，想象會變得活躍，學生的觀察能力和思維能力就會在心靈深處得以激發。通過類似的實驗教學，最終會使學生發現問題和解決問題變成一種習慣，成為一種需要。

3. 培養實驗技能，提高學生的實驗操作能力

進行化學實驗的基礎是實驗者必須對化學實驗基本方法和技能有一定的了解。現行課程標準的課程目標中將“獲得有關化學實驗的基礎知識和基本技能，學習實驗研究的方法，能設計并完成一些化學實驗”列作“知識與技能”目標之一。在課程標準里明確要求了大量的學生實驗探究的內容，在實驗探究中的每一個實驗，必須由學生親自動手做實驗才能完成，因此，提高學生的實驗動手能力是完成好化學實驗教學的基本目標。

實驗操作能力是指一系列實驗動作的合理、完善、協調的活動的能力，它在活動中形成，在活動中體現，在活動中發展。操作能力包括掌握各種化學儀器及藥品的用途、性能和使用，掌握儀器、藥品的選擇，例如化學儀器的使用、洗滌和裝配等。實驗操作能力是中學化學實驗能力中的基本能力。但在課堂上，很多教師都不愿意把演示實驗讓給學生做，其目的是避免出現實驗失敗、拖延時間等問題，所以把所有的演示實驗包在自己身上，這種做法過于傳統。課堂上的演示實驗應該有教師為全體學生演示，還包括師生共同演示、學生為學生演示、教師邊講學生邊做實驗等多種形式，盡可能地調動學生的積極性，也有利于培養學生的動手能力。如果在實驗過程中，學生的演示實驗有錯誤的地方可直接更正，或學生動手后得出與課本結論不一致的，學生將會自己總結，懂得實驗必須講究方法和態度，這樣也可以培養學生的科學方法和科學態度。

【案例6】在本校吳老師上《苯的結構與性質》的公開課時，通過一系列學生活動完成了苯的物理性質的教學后，進入到苯的化學性質學習，講到苯的可燃性時，設計了一個由師生共同來完成的小實驗，在一個大燒杯中加入了一滴管苯，用火柴去點夠不著，此時發動學生想辦法，很快就有學生想到先向燒杯內加水，然后再用火柴點燃苯的方法。設計巧妙，不但對物理性質進行了復習，而且點燃苯后也不會產生大量的煙。

4. 提倡實驗設計，提高學生的創新能力

中國的基礎教育在系統地提供基礎知識方面，除了個別科目外，一點也不比美國差，甚至某些科目比美國要好得多，而創新能力的基礎，是扎實的學術基礎。中國學生缺乏創新能力的原因，并不是缺乏一種教育教他們如何創新，而是下面的兩個原因：第一，缺乏一個容許創新能力表現的環境和空間；第二，缺乏如何表達創新能力的形式訓練。創造性的主要特征是不囿于成見，富于開拓精神，能適應社會和時代的改革要求。在化學課堂教學中，學生受實驗現象感染，在已有的知識基礎上，萌發出新的觀念和方法，并通過自己親身實踐去驗證，都是有益于創新能力的培養的。

【案例7】高一化學中稀硝酸與銅片反應的實驗，在加入銅片前“出人意料”地指導學生先加入少量碳酸鈉，通過操作的“反常”去激發學生思考為什么？（CO2保護NO不被氧化）；又如，高一學習SO2性質時，在盛有已通SO2漂白的品紅溶液（無色）的小試管上部放一小塊紅色花瓣，加熱試管，溶液復紅而花瓣變白，通過現象的奇特去激發學生思考SO2漂白與Cl2漂白的不同。這些使實驗復雜化了的改進，一改過去一味追求簡化操作、現象明顯的實驗改進的思路，體現了對化學實驗啟思功能的認識和開發。再如，講到硝酸與銅的反應，無論是濃硝酸還是稀硝酸與銅反應得到的氣體，都會污染環境，為此同學們自己經過深思熟慮，設計了用注射器做反應器，事先把銅絲放到注射器里，再往里吸入硝酸，產生的氣體量少，但現象很明顯，觀察完實驗現象后，再向注射器里吸入氫氧化鈉溶液，就可使產生的有毒氣體一氧化氮和二氧化氮與氫氧化鈉溶液反應生成無毒的鹽類。

這樣在實驗教學中，能夠鼓勵學生設計和探索的實驗很多，只要我們擁有新的教育觀，時刻注意培養學生的創新能力，就能夠挖掘出更好的培養創新能力的題材，使學生的創新能力不斷提高。

實驗在化學課堂教學中起著舉足輕重的作用。化學教學本身并不只是傳授給學生一些初步的化學概念和規律，而是通過一系列有效的教育教學手段，全面提高學生的能力，使他們能夠掌握和運用一些化學原理和實驗手段，學會科學研究的基本方法，學會辯證而客觀地認識世界，從而在將來能夠獨立地、有創造性地進一步深入學習。運用化學實驗，通過一系列有效的方法和手段，能夠較好地發展學生的能力。

參考文獻

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