談?dòng)行?shí)驗(yàn)教學(xué)——由一次學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)比賽引發(fā)的思考

吳 清

（江蘇省梅村高級(jí)中學(xué) 江蘇 無錫 214112）

在學(xué)校舉行科技節(jié)期間，高一學(xué)生進(jìn)行了以班級(jí)為單位，由三人小組參與的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作比賽——改變以往筆試形式，以檢測(cè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，提高學(xué)習(xí)化學(xué)、勇于實(shí)踐的興趣和熱情。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室比賽現(xiàn)場(chǎng)后告知，其中之一是：每班的三人小組在規(guī)定時(shí)間內(nèi)合作完成“以氯化銨固體與熟石灰固體為原料，制備并收集干燥氨氣，再進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)”。必要的實(shí)驗(yàn)儀器和用品都放于實(shí)驗(yàn)桌上供學(xué)生選用，要求先將講義上的反應(yīng)原理填寫好，畫出制備、干燥并收集氨氣的草圖，后完成實(shí)驗(yàn)操作。

實(shí)驗(yàn)過程中15個(gè)小組的同學(xué)雖經(jīng)過討論、協(xié)商，分工合作，協(xié)同操作，但整個(gè)過程和最終結(jié)果卻出乎我們的意料。有些小組在規(guī)定時(shí)間內(nèi)還沒有收集滿氨氣，而能夠流暢地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并出現(xiàn)明顯噴泉現(xiàn)象的小組很少，多數(shù)小組沒能成功地完成實(shí)驗(yàn)要求。評(píng)判整個(gè)實(shí)驗(yàn)比賽過程，有許多環(huán)節(jié)都存在問題，值得大家深思。如：

實(shí)驗(yàn)裝置的搭配、儀器的連接方面：整套裝置的擺放、大試管的放置、鐵夾的位置、球型干燥管的連接、收集裝置中集氣瓶——圓底燒瓶口的朝向、導(dǎo)管伸入的位置等等。

實(shí)驗(yàn)操作方面：固體沒充分混合、酒精燈加熱部位不當(dāng)、氨氣檢驗(yàn)操作不規(guī)范、噴泉實(shí)驗(yàn)時(shí)膠頭滴管中未先吸入蒸餾水，以及有些小組藥品用量過少等等。

應(yīng)該說學(xué)生平時(shí)做實(shí)驗(yàn)的次數(shù)比較多。本實(shí)驗(yàn)中遇到的裝置、操作在以前的教學(xué)、習(xí)題中都涉及，實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的實(shí)驗(yàn)在以前的教學(xué)過程中學(xué)生也已做過，出現(xiàn)的問題沒這么多，是什么原因?qū)е逻@次實(shí)驗(yàn)比賽沒有很好地達(dá)到預(yù)設(shè)的要求呢？反思學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，更應(yīng)該反思我們的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、實(shí)驗(yàn)技能、科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的養(yǎng)成不是短時(shí)間可以練成的，不規(guī)范、不正確、不流暢的實(shí)驗(yàn)操作在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)中就已經(jīng)暴露出，只是由于教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的不重視、導(dǎo)致沒有及時(shí)指出并讓學(xué)生改正，從而在這次實(shí)驗(yàn)操作比賽中就充分地暴露出學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作存在的諸多問題。

化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》中明確提出要使學(xué)生具有“獲得有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)研究的方法，能設(shè)計(jì)并完成一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)”的能力?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的優(yōu)勢(shì)。在化學(xué)教學(xué)中要充分、合理、科學(xué)地利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和進(jìn)行科學(xué)探究的熱情，使學(xué)生在樂學(xué)、好學(xué)中積累化學(xué)知識(shí)、建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)、培養(yǎng)化學(xué)思維方式，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的提高，樹立團(tuán)結(jié)合作、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、實(shí)事求是、觀察分析與抽象概括相結(jié)合、理論與實(shí)踐相結(jié)合的科學(xué)精神和素養(yǎng)。

要使中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能有效地開展，以培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的實(shí)驗(yàn)技能，提高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)和思維能力，作為教師應(yīng)提高以下幾方面的認(rèn)識(shí)，改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，不斷探究有效實(shí)驗(yàn)教學(xué)的途徑和方法。

1.化學(xué)教師在平時(shí)的化學(xué)教學(xué)中應(yīng)提高對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識(shí)，不能認(rèn)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是教學(xué)任務(wù)、教學(xué)內(nèi)容的一個(gè)環(huán)節(jié)，只重形式不重質(zhì)量。雖然紙上談兵式的講解實(shí)驗(yàn)同樣可以使學(xué)生很好地掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，甚至通過死記硬背的方法學(xué)生記憶的更好，能更準(zhǔn)確地回答習(xí)題中的有關(guān)問題。但此種教學(xué)方式對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)思維能力，解決實(shí)際問題的能力是否真正會(huì)得到提高和發(fā)展呢？

化學(xué)教師應(yīng)重視學(xué)生平時(shí)所做的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，挖掘并激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的過程中，教師不能僅僅以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論為實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，而忽視學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的操作，如試管、試管夾、膠頭滴管等的使用方法；試管中液體的混合振蕩；鐵架臺(tái)的擺放；滴定管的握法等等。要讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的最終現(xiàn)象、結(jié)論固然重要，但實(shí)驗(yàn)的操作過程也很重要，規(guī)范正確的操作過程是實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癜踩?、成功的保障；要讓學(xué)生領(lǐng)悟到規(guī)范正確的操作不僅展示你的肢體語言——身體與動(dòng)作的完美協(xié)調(diào)給人一種美的感受，同時(shí)也是自身的手與腦的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，手腦并用使兩者的靈活性都可得到發(fā)展。通過教師對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的重視能使學(xué)生意識(shí)到在平時(shí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中要訓(xùn)練自己操作的規(guī)范性、協(xié)調(diào)性、流暢性。對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能而言，教師可以改變一些實(shí)驗(yàn)方式，如讓學(xué)生在課堂上為大家做實(shí)驗(yàn)演示，或讓學(xué)生完成教師所做演示實(shí)驗(yàn)的某些操作環(huán)節(jié)，使學(xué)生中存在的不規(guī)范、甚至錯(cuò)誤的操作暴露出來，讓同學(xué)們一起糾正，力求共同提高。

2.就學(xué)生而言，要端正平時(shí)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度，提高做化學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)?；瘜W(xué)新課程對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的要求進(jìn)一步提高，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究、操作鍛煉的機(jī)會(huì)很多。教師指導(dǎo)學(xué)生分析、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)是提高學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)思維方式的有效手段。教師要引導(dǎo)學(xué)生抓住每次做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，多動(dòng)手，勤操作，糾正不規(guī)范操作，提高自己的實(shí)驗(yàn)技能和獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力?？梢砸笤趯?shí)驗(yàn)過程中小組成員既分工合作又相互督促，不要只做一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的書記員，更不要成為坐著不動(dòng)，看別人操作的旁觀者。這樣使學(xué)生認(rèn)識(shí)到通過親身的實(shí)踐體驗(yàn)，不僅能促進(jìn)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣?，更為主?dòng)建構(gòu)知識(shí)積累直觀、形象的感性認(rèn)識(shí)，有利于化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握。

在進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中，還要使學(xué)生確立“量”的意識(shí)。注意所取反應(yīng)原料的用量，包括濃度、體積、質(zhì)量等；意識(shí)到進(jìn)行試管實(shí)驗(yàn)時(shí)，濃度過大、體積過多，可能會(huì)造成反應(yīng)過于劇烈，液體沖出；液體加熱時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)劇烈沸騰，大量液體揮發(fā)甚至導(dǎo)致沖料，產(chǎn)生危險(xiǎn)；固體間反應(yīng)時(shí)由于接觸面積有限、反應(yīng)可能不充分，要適當(dāng)增加反應(yīng)物的用量并充分混合均勻；制備氣體時(shí)，氣體只有充滿整套裝置后才能被驗(yàn)純、收集或參與反應(yīng)，故也要適當(dāng)增加用量等等。

3.要充分合理地利用教材中的實(shí)驗(yàn)資源，挖掘?qū)嶒?yàn)的教學(xué)功能。反思我們的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，平時(shí)所做的實(shí)驗(yàn)涉及的內(nèi)容、過程是否過于教條、過于形式化？是否將提高學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，尤其是獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、探究能力作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最終目的？

化學(xué)教科書中“觀察與思考”、“活動(dòng)與探究”等許多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是教師在教學(xué)過程中的主要實(shí)驗(yàn)素材，但其中的多數(shù)實(shí)驗(yàn)教材已將實(shí)驗(yàn)操作過程、實(shí)驗(yàn)裝置圖提供給學(xué)生，實(shí)驗(yàn)觀察分析的對(duì)象、要求都已寫明確。如果教師在組織教學(xué)時(shí)不創(chuàng)新利用這些實(shí)驗(yàn)素材，直接利用現(xiàn)成的內(nèi)容，那么實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生只是機(jī)械地“照方取藥”、“按部就班”地進(jìn)行操作，成了一名實(shí)驗(yàn)操作工，這樣的實(shí)驗(yàn)操作僅僅鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力和部分的觀察能力。且教材中有些知識(shí)探究型的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的形式，如果直接利用這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作，會(huì)使學(xué)生觀察、關(guān)注的角度比較片面，思維單一，缺乏想象，對(duì)知識(shí)的理解也比較膚淺，同時(shí)也失去了對(duì)次要現(xiàn)象、意外現(xiàn)象的觀察分析與思考，束縛了學(xué)生的好奇心、減少了實(shí)驗(yàn)帶來的樂趣，學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、探究問題的能力，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維方式、思維能力沒有有效地得到鍛煉和發(fā)展，與真正培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)有較大差距。更重要的是會(huì)扼殺學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的機(jī)會(huì)，喪失質(zhì)疑精神。

“發(fā)現(xiàn)問題、提出問題比解決問題更重要”?；瘜W(xué)是研究物質(zhì)并揭示物質(zhì)變化本質(zhì)的科學(xué)，物質(zhì)的變化往往是不能預(yù)見的。所以我們?cè)谶M(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中要培養(yǎng)學(xué)生全方位地觀察、思考和分析的能力，在教學(xué)過程中要盡量為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生積極思維，通過思維發(fā)散、優(yōu)劣比較、辯證分析、歸納總結(jié)，多角度、多層次地檢測(cè)和鍛煉學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)動(dòng)手解決實(shí)際問題的能力。

例如專題4第一單元有關(guān) “硫酸的制備和性質(zhì)”中銅片與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，教材直接提供了相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置圖，學(xué)生一看就知道反應(yīng)必須加熱，產(chǎn)物有SO2氣體，要進(jìn)行尾氣的吸收處理等。這樣就使學(xué)生的學(xué)習(xí)成了灌輸式、記憶式，缺少了積極思維、勇于探究的激情，對(duì)所學(xué)新知識(shí)在自身知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)中缺乏了主動(dòng)性，認(rèn)知沖突不激烈，不利于學(xué)生對(duì)新知識(shí)的內(nèi)化和新舊知識(shí)的同化，更錯(cuò)過了培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)思維方法的時(shí)機(jī)。其實(shí)，在此實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中，教師可借題發(fā)揮，引出一些值得讓學(xué)生思考探究的問題：常溫，銅遇濃硫酸是否也發(fā)生鈍化現(xiàn)象？如果加熱可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可能的產(chǎn)物又是什么？如何進(jìn)一步檢驗(yàn)生成的產(chǎn)物？如果有有害氣體產(chǎn)生，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)如何處理？如何搭建比較合理的符合綠色化學(xué)理念的實(shí)驗(yàn)裝置等等問題。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要充分、合理、有效地利用、挖掘?qū)嶒?yàn)中值得學(xué)生分析思考的素材，為學(xué)生的思維發(fā)展、化學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的養(yǎng)成與提高創(chuàng)設(shè)更多的機(jī)會(huì)，只有教師教學(xué)思維的創(chuàng)新才能更有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神?！澳脕碇髁x”式的、不加思索地直接利用教材實(shí)驗(yàn)，會(huì)降低實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，抹殺其真正的價(jià)值。

4.書面形式的實(shí)驗(yàn)（包括高考試題中的實(shí)驗(yàn)試題和各種化工流程型試題等）不能完全代替真實(shí)具體的實(shí)驗(yàn)情境體驗(yàn)，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能的學(xué)習(xí)掌握，科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的培養(yǎng)所起作用有限?；瘜W(xué)教師應(yīng)創(chuàng)造性地利用這些素材，發(fā)揮其潛在的實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能。

高中階段學(xué)生通過頻繁的解題訓(xùn)練與考試，應(yīng)對(duì)各種實(shí)驗(yàn)試題的能力普遍提高，平時(shí)的實(shí)驗(yàn)試題以及高考試題，很難區(qū)分學(xué)生是否曾經(jīng)做過實(shí)驗(yàn)，很難考查學(xué)生真實(shí)的實(shí)驗(yàn)技能與科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。但從發(fā)展學(xué)生的思維和能力、培養(yǎng)鉆研精神和實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)出發(fā)，教師也可從中選擇符合學(xué)生實(shí)際的、有利于加深對(duì)知識(shí)和原理理解的、有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)作進(jìn)一步的剖析，明確具體的操作方法，甚至可要求學(xué)生設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究和體驗(yàn)，以擴(kuò)大學(xué)生的實(shí)驗(yàn)視野和實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，掌握解決實(shí)際問題的方法，使理論與實(shí)踐結(jié)合，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)和工藝流程的認(rèn)識(shí)，有利于學(xué)生建構(gòu)全面客觀的化學(xué)知識(shí)體系和化學(xué)思維方法，使分析思維能力得到有效發(fā)展。

如化工流程題中經(jīng)常出現(xiàn)通過控制溶液的pH，促使某些離子轉(zhuǎn)化為沉淀，以達(dá)到除雜、提純和物質(zhì)分離的目的。那么，可通過怎樣的操作來調(diào)節(jié)溶液的pH呢？學(xué)生通過討論會(huì)得出幾種方法：如邊加試劑，邊測(cè)溶液pH直至所需pH范圍；或在無其它反應(yīng)發(fā)生的前提下，可先測(cè)定原溶液的體積和H+的濃度（或pH），再計(jì)算出所需試劑的用量，然后一次投入，以減少多次加入的重復(fù)操作等。當(dāng)然有條件的情況下，還可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬，給學(xué)生以直觀的、面對(duì)面的、真實(shí)的操作體驗(yàn)。通過實(shí)際的感官刺激，讓學(xué)生在物質(zhì)狀態(tài)、反應(yīng)條件的選擇與優(yōu)化、反應(yīng)的快慢、操作的細(xì)節(jié)等方面有實(shí)實(shí)在在的感受，加深對(duì)生產(chǎn)流程、工藝條件的理解，明確理論與實(shí)踐有效結(jié)合的原則和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的意義，有益于提高學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的認(rèn)識(shí)，提高對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的熱情，從情感、態(tài)度、價(jià)值觀層面為培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)提供保證。

學(xué)生在高中階段學(xué)到的知識(shí)內(nèi)容，在今后的學(xué)習(xí)生活中大部分會(huì)被遺忘，但是學(xué)習(xí)過程中所領(lǐng)悟的發(fā)現(xiàn)問題的方法，分析解決問題的策略等思維方式，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和問題探究的精神會(huì)延續(xù)，有助于他們今后的發(fā)展。中學(xué)化學(xué)教學(xué)過程中要重視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)的有利條件，在養(yǎng)成嚴(yán)格規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作技能前提下，要?jiǎng)?chuàng)造性地挖掘、發(fā)現(xiàn)值得學(xué)生分析探究的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和課題，讓學(xué)生的思維能力、思維品質(zhì)得到積極有效的鍛煉和發(fā)展。

［1］ 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）［M］.北京：人民教育出版社，2003.7

［2］ 王祖浩.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)1必修［M］.南京：江蘇教育出版社，2010：43，92