論素質(zhì)教育背景下的化學實驗教學

陳愛蘭

化學實驗是化學教學的基礎(chǔ)，通過實驗教學可以幫助學生形成化學概念，增強記憶，培養(yǎng)學生的觀察能力和動手能力。實驗教學又是實施化學素質(zhì)教育的極其重要的組成部分?；瘜W實驗具有直觀性、嚴密性、趣味性，化學實驗教學在培養(yǎng)學生科學方法和提高學生素質(zhì)方面，都發(fā)揮著重要作用。因此，加強中學化學實驗教學是素質(zhì)教育的必然要求。

一、化學實驗對培養(yǎng)學生素質(zhì)的意義

生動鮮明的化學現(xiàn)象是物質(zhì)變化規(guī)律的體現(xiàn)，整個化學實驗的各個環(huán)節(jié)都與培養(yǎng)學生的素質(zhì)有密切的聯(lián)系。

1.化學實驗是訓練科學方法、養(yǎng)成科學態(tài)度的途徑。

“科學方法”是指自然科學方法論，它包括學習和領(lǐng)會認識的一般過程。因此，教師在做演示實驗時，應周密安排，充分準備，規(guī)范熟練動作，實事求是地展示實驗過程，并啟發(fā)學生積極地提出問題、分析問題、解決問題。

如：演示實驗用過氧化氫溶液和二氧化錳的混合物制取氧氣，過氧化氫和二氧化錳都是氧化物，都是含有氧元素的物質(zhì)，理論上都有可能在一定條件下制得氧氣，是哪一種物質(zhì)能在一定條件下放出氧氣呢？激發(fā)學生的學習興趣，并研討設(shè)計實驗來驗證。（1）過氧化氫溶液單獨加熱放出氣體用帶火星的木條檢驗，不能使帶火星的木條復燃，由此可證明過氧化氫在加熱的條件下不能放出氧氣嗎？查閱有關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)過氧化氫在加熱時能分解放出使帶火星的木條復燃的氧氣，那為什么不能復燃呢？讓學生帶著此問題去思考，設(shè)計實驗再來驗證，氣體中含有大量的水蒸氣，可設(shè)法除去水蒸氣，剩下的氣體就可使帶火星的木條復燃了，從而得出正確的結(jié)論。（2）單獨加熱二氧化錳，并用帶火星的木條檢驗，不能放出使帶火星木條復燃的氧氣。（3）把二氧化錳和過氧化氫溶液混合在一起會如何呢？用實驗結(jié)果來驗證了二氧化錳的催化作用，二氧化錳加快了過氧化氫分解的速度，而二氧化錳的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應前后都沒有發(fā)生改變。

通過以上實驗啟迪引導學生掌握科學學習方法，培養(yǎng)訓練他們敏捷的思維能力，形成嚴謹治學、實事求是、謙虛謹慎的科學態(tài)度。在素質(zhì)培養(yǎng)方面，化學實驗具有獨特的優(yōu)勢。

2.化學實驗在發(fā)展學生能力素質(zhì)方面有不可替代的作用。

學生在化學實驗中，通過教師的示范講解，并通過親自動手，能培養(yǎng)觀察能力，增強分析問題、解決問題的能力，發(fā)展思維能力，對學生整體素質(zhì)的提高有不可替代的作用。

如水的電解實驗[2HO2H↑+O↑]，此法是工業(yè)上制氫氣的一種方法。閱讀課本有關(guān)內(nèi)容，要求學生注意觀察并帶著下列問題完成實驗：（1）實驗時水中為什么應事先加入少量硫酸或氫氧化鈉？可做對比實驗，說明加入的目的。（2）通電過程中兩管內(nèi)的現(xiàn)象有什么不同？如何檢驗所產(chǎn)生的氣體？（3）由此實驗結(jié)論，還可以驗證哪些理論？以上的實驗，邊觀察，邊思考，不僅使學生加深了對課本有關(guān)知識的理解，還增強了學生各方面的能力和素質(zhì)。

二、實驗教學中如何進行素質(zhì)教育

1.激發(fā)學生的學習動機和學習興趣變好奇為好學，加強實驗基本操作技能的訓練。

初三學生剛邁進化學大門，對實驗所需的各種儀器、實驗操作過程和現(xiàn)象都感到很新鮮，化學實驗現(xiàn)象大都具有生動、鮮明、新奇、有趣等特征。在教師做演示實驗時，學生會被各種各樣的現(xiàn)象所吸引，因而對學習化學產(chǎn)生濃厚的興趣和動機。此時，教師應不失時機對學生講明實驗操作技能的重要性，讓學生懂得掌握實驗操作技能是今后通過實驗獲取知識的前提，從而增強學生學好實驗操作技能的自覺性和責任感。同時我們變演示實驗為分組實驗，變驗證性實驗為探索性實驗，讓他們通過自己動手實驗，自行觀察、探究、分析、推理、歸納、總結(jié)，以達到最大限度地發(fā)揮學生的主觀能動性和提高學生自己分析問題和解決問題能力的目的。

如實驗室制取二氧化碳氣體，課本上是用大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應，我們要求學生變制取實驗為探索性實驗，驗證下列反映的情況：（1）大理石與稀鹽酸反應；（2）大理石與稀硫酸反應；（3）大理石與濃鹽酸反應；（4）碳酸鈉與稀鹽酸反應；（5）碳酸鈉與稀硫酸反應。驗證收集方法：（1）用排水法收集；（2）用向上排空氣法收集；（3）用向下排空氣法收集。通過以上探索實驗驗證，得到實驗室制取二氧化碳選用大理石與稀鹽酸反應并用向上排空氣法收集的最佳方案，這是課堂教學所不可替代的。

2.加強實驗教學，訓練科學方法，養(yǎng)成科學態(tài)度。

在實驗教學的訓練中體現(xiàn)出循序漸進的科學認知過程，使學生逐步地掌握化學實驗方法，形成科學的思維過程，切實增長化學智慧。

如我們用制取的二氧化碳氣體通入澄清的石灰水發(fā)現(xiàn)并沒有變渾濁，此時要求學生認真地分析原因，從藥品的取用到氣體的產(chǎn)生等各個環(huán)節(jié)加以分析：（1）氣體發(fā)生裝置的氣密性；（2）產(chǎn)生二氧化碳氣體的純度，是否混有氯化氫氣體[2HCl+Ca（OH）=CaCl+2HO]；（3）石灰水是否變質(zhì)。對此實驗現(xiàn)象用科學方法進行分析、綜合，從而得出改進的措施。不要一遇到挫折就慌了神，憑自己的知識經(jīng)驗或機械地以書本中給出的結(jié)論為依據(jù)來處理甚至涂改實驗記錄或憑空臆造實驗結(jié)果。教師應以此為素材對學生進行科學態(tài)度教育，同時以自己嚴謹?shù)貙Υ龑嶒灥目茖W態(tài)度，科學規(guī)范的操作，言傳身教地示范給學生，對學生進行科學態(tài)度和科學素養(yǎng)的教育，以達到學生整體素質(zhì)提高的目的。

3.開展啟發(fā)實驗教學，引導學生進行自主地學習。

啟發(fā)式實驗是讓學生在觀察實驗的基礎(chǔ)上，通過科學抽象和邏輯思維，自己概括和歸納實驗以達到理性教學的一種形式。學生應根據(jù)實驗大綱，明確實驗要求和目的，在教師的積極引導下，充分發(fā)揮自主性，訓練實事求是的科學態(tài)度，百折不撓的探索精神，增強發(fā)現(xiàn)、提出、解決和歸納問題的能力。

4.加強課堂教學，認真做好化學演示實驗。

化學源于實驗，增強學生的實驗意識，使學生懂得化學學科的發(fā)展規(guī)律。課堂教學中首先重視演示實驗，明確演示實驗的教學目的，認真分析通過這個演示實驗會給學生帶來什么知識，引導學生注意觀察哪些現(xiàn)象。示范哪些基本操作，培養(yǎng)哪些方面的能力，即要從知識、現(xiàn)象、操作、能力等四個方面去全面分析每一個演示實驗的教學目的。

如“木炭還原氧化銅”的演示實驗。

（1）知識：木炭跟氧化銅在高溫下反應生成銅和二氧化碳。

（2）現(xiàn)象：常溫下木炭粉和氧化銅混合不發(fā)生反應（反應條件），高溫下反應開始后，有使澄清的石灰水變渾濁的無色氣體放出（CO），反應結(jié)束時黑色粉未變成紅色固體（Cu）。

（3）操作：固體藥品的取用，給試管中固體藥品加熱，把氣體通入溶液中。

（4）能力：觀察能力，觀察反應發(fā)生中的各種現(xiàn)象。分析出反應后剩余黑色固體的成分，并會設(shè)計實驗來驗證。

5.開展第二課堂實驗教學，培養(yǎng)學生操作能力，發(fā)展學生個性的特長。

要培養(yǎng)學生能力，開發(fā)學生智力，僅在課堂內(nèi)進行是完全不夠的，還必須抓好課外活動的開展。課外活動中學生具有自主性和選擇性，活動的內(nèi)容具有廣泛性、伸縮性和趣味性；活動的形式具有多樣性和靈活性；活動的進行具有開放性和實踐性。

（1）舉辦“趣味實驗”晚會，激發(fā)學生的求知欲。

如我們在一張在白紙上事先用毛筆蘸上無色酚酞試液寫上“化學”兩字，晾干，則白紙上無任何痕跡，晚會上可用小噴霧器噴上碳酸鈉溶液，立即在白紙出現(xiàn)漂亮的紅色“化學”字樣，學生感到十分新奇，激發(fā)了學生的興趣和求知欲，另外，還有“魔棒點燈”、“雞蛋游泳”、“彩色噴泉”等趣味實驗。

（2）成立課外興趣小組，發(fā)展有特長學生的能力。

如要求興趣小組的學生到實驗室進行物質(zhì)鑒定實驗，有NaCO溶液、NaCl溶液、NaSO溶液、HSO溶液、NaOH溶液、稀鹽酸、石灰水等7種無色溶液盛入不同的試管中，請他們用所學知識，配以一些試劑藥品給試管中的藥液貼上標簽，由此實驗培養(yǎng)他們各方面的綜合能力，還有制蒸餾水，二氧化錳的催化作用，硝酸鉀大晶體的結(jié)晶等課外實驗。

（3）家庭小實驗，聯(lián)系實際，重視應用。

化學是一門與實際緊密聯(lián)系的一門學科。把所學知識應用于實際生產(chǎn)、生活中去，激發(fā)學生學習化學的內(nèi)部動機，如用明礬、漂白粉處理河水、井水，用pH試紙測定責任田中土壤的pH值，指導家長合理使用化學肥料，用熟石灰與草木灰混合自制皮蛋，用食醋除去熱水瓶水垢等。

6.設(shè)計實驗習題，培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)。

實驗習題是在學生掌握了一定的實驗操作技能，分析問題、解決問題能力的基礎(chǔ)上，對學生綜合素質(zhì)的檢驗和提高，可以通過實驗習題大大地提高學生的科學素養(yǎng)。

有這樣一個洗氣裝置，[如圖]通常它的作用是除去

或分離氣體中的某些雜質(zhì)，問學生此裝置還有什么作用，

并通過實驗驗證：

（1）除雜：除去CO中的水蒸氣（干燥氣體），洗氣瓶中注入濃HSO，A進B出。

（2）收集氣體：收集O，A進B出（相當于向上排空氣法）；收集H，B進A出（相當于向下排空氣法）。

（3）貯存氣體、量氣：貯存O，瓶中裝滿水，B進A端排出水（相當于排水集氣法），并能用量筒測定貯存氣體的體積。

（4）如果把A導管換成與B一樣短，就可作緩沖瓶，防倒吸。

通過此實驗習題的解決，學生獲得了許多知識，同時操作技能等方面能力素質(zhì)進一步得到了提高。

實驗習題多種多樣，例如：（1）如何由不純的鹽酸制得純凈的鹽酸；（2）如何取出倉庫中的氣體加以檢驗；（3）如何驗證Fe、Cu、Ag三種金屬的活動性順序，等等。

7.采取現(xiàn)代信息技術(shù)，增強學生的信息處理能力。

中學化學實驗應當加強計算機技術(shù)，尤其是多媒體計算機可將聲音、圖像、文字等集于一體，促使視聽一體化，學生通過觀看多媒體計算機上播放的難以親身實驗的化學反應現(xiàn)象的圖片資料，如緩慢氧化使鋼鐵銹蝕，橡膠的老化等能加深對化學知識的理解和掌握。多媒體計算機還可提供動態(tài)信息服務，學生在觀看過程中可根據(jù)自身需要提取有關(guān)實驗數(shù)據(jù)，促使化學學習從被動模仿轉(zhuǎn)變成主動參與，可極大地調(diào)動學生的積極性。信息處理能力已經(jīng)成為信息社會中個體所應具備的一種基本能力，在化學實驗教學中應予強化。現(xiàn)代信息的應用，可以充分實現(xiàn)實驗教學中的個性化教育，自主性教育，從而深化素質(zhì)教育的內(nèi)涵。