如何有效發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能

廣東省揭陽第二中學(xué) 蔡文泉

一、利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)史，幫助學(xué)生認(rèn)識實(shí)驗(yàn)的重要作用

眾所周知，構(gòu)成化學(xué)科學(xué)離不開化學(xué)概念、化學(xué)原理，然而化學(xué)概念、化學(xué)原理不是天生的，也不是一天就能形成的，它是無數(shù)科學(xué)家做了無數(shù)實(shí)驗(yàn)逐漸總結(jié)出來的。新教材中，編者獨(dú)具匠心，在“科學(xué)史話”欄目中介紹了很多古今中外化學(xué)家的生平和重要科研成果，利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)史實(shí)幫助學(xué)生了解化學(xué)概念、化學(xué)原理的形成和發(fā)展，認(rèn)識化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)科發(fā)展中的重要作用。如道爾頓原子論的建立，恩格斯曾經(jīng)給予很高的評價(jià)，他說：“化學(xué)的新時(shí)代是隨著原子論開始的”。然而，道爾頓原子論的建立離不開三個(gè)重要階段，這三個(gè)階段的重大發(fā)現(xiàn)都是通過實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的。1897年，著名的英國物理學(xué)家湯姆遜對克魯克斯發(fā)現(xiàn)的陰極射線進(jìn)行了精細(xì)的研究，發(fā)現(xiàn)了電子。1919年盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。20世紀(jì)三十年代科學(xué)家又通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子。電子、質(zhì)子、中子正是構(gòu)成原子的基本微粒。又如，燃燒現(xiàn)象十分普遍，現(xiàn)在我們都能輕而易舉的說明其原因，然而揭開燃燒現(xiàn)象這個(gè)謎，卻經(jīng)歷了漫長的過程：十八世紀(jì)初，德國科學(xué)家斯塔爾提出了燃素學(xué)說，他認(rèn)為一切可以燃燒的物質(zhì)都是由灰和一種叫做燃素的東西所組成，物質(zhì)燃燒后剩下的是灰，而燃素就變成了光和熱散發(fā)到空間，燃燒就是燃素從物體中分離出來的過程。然而“燃素”是什么，人們找了半個(gè)世紀(jì)，誰也沒有找到。后來，法國化學(xué)家拉瓦錫在研究普利斯特里加熱HgO實(shí)驗(yàn)過程中，經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，終于發(fā)現(xiàn)了具有重大意義的氣態(tài)物質(zhì)——氧氣，證明燃燒實(shí)質(zhì)上是可燃物與空氣中的氧氣反應(yīng)的過程，徹底結(jié)束了燃素論。偉大的發(fā)現(xiàn)家——舍勒，一生勤于實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)的有機(jī)物和無機(jī)物不下30種，如氯氣、氨、錳、氟化硅、砷化氫、氫氟酸、砷酸、鉬酸、酒石酸等。我們熟悉的平衡移動原理——如果改變影響平衡的一個(gè)條件（濃度、溫度、壓強(qiáng)），平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動，是法國化學(xué)家勒夏特列經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出的一條科學(xué)規(guī)律，在化學(xué)工業(yè)和環(huán)境保護(hù)技術(shù)中有著十分重要的實(shí)際應(yīng)用。

二、通過實(shí)驗(yàn)探究活動，引道學(xué)生更好的學(xué)好化學(xué)

新教材中安排了幾十個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，包括一下幾點(diǎn)，一是探究物質(zhì)的性質(zhì)和制備。如Fe(OH)3膠體的制備和性質(zhì)，氧化鋁薄膜的生成和性質(zhì)，鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)，碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)，鐵鹽和亞鐵鹽的性質(zhì)，鋁鹽和鐵鹽的凈水作用，NO2的性質(zhì)等；二是探究實(shí)驗(yàn)裝置。如設(shè)計(jì)原電池裝置等；三是探究實(shí)驗(yàn)方法。如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明醋酸與碳酸的酸性強(qiáng)弱，從海水中提取溴，從海帶中提取碘等。開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和提高科學(xué)探究能力，訓(xùn)練科學(xué)方法的重要途徑。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究來認(rèn)識物質(zhì)，掌握化學(xué)基本原理和基本技能，初步學(xué)會化學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)方法。化學(xué)學(xué)科以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科特征，更有利于學(xué)生進(jìn)行化學(xué)探究性學(xué)習(xí)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)跟假設(shè)與猜想、反應(yīng)條件控制、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量、資料加工整理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等有著密切聯(lián)系。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，積極開展探究式學(xué)習(xí)活動，盡可能為學(xué)生提供探究的情境，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的探究功能。學(xué)生只有通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)的親身體驗(yàn)與實(shí)踐，才能直接受到生動的科學(xué)方法的熏陶和訓(xùn)練，增強(qiáng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

三、運(yùn)用典型的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，幫助學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)變化的規(guī)律

馬克思主義認(rèn)識論認(rèn)為：實(shí)踐對認(rèn)識具有決定作用。實(shí)踐是認(rèn)識的來源、認(rèn)識發(fā)展的動力、認(rèn)識的最終目的和檢驗(yàn)認(rèn)識正確與否的唯一標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐的觀點(diǎn)是辨證唯物主義認(rèn)識論的首要觀點(diǎn)。因此，要堅(jiān)持實(shí)踐第一的觀點(diǎn)，重視實(shí)踐。例如，教師可通過具體實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生討論第三周期元素及其化合物的性質(zhì)變化規(guī)律。第三周期主族元素包括鈉、鎂、鋁、硅、磷、硫、氯，隨著原子序數(shù)的遞增（11至17），原子半徑因電子層數(shù)不變、質(zhì)子數(shù)增加增大了原子核與核外電子的引力而逐漸減小，元素的金屬性依次減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)，從典型的金屬（鈉）到半導(dǎo)體（硅）到典型的非金屬（氯），呈現(xiàn)出極強(qiáng)的變化規(guī)律。教材中安排的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)，如各原子半徑大小的比較、鈉、鎂、鋁分別與冷水、熱水反應(yīng)的比較，鎂、鋁與鹽酸反應(yīng)的比較，氧化鋁的兩性實(shí)驗(yàn)，氫氧化鈉、氫氧化鎂、氫氧化鋁堿性的比較，硅、磷、硫、氯單質(zhì)與氫氣反應(yīng)條件的比較，硅酸、磷酸、硫酸、高氯酸的酸性的比較等，這些實(shí)驗(yàn)都能很好證明物質(zhì)性質(zhì)及其變化是有規(guī)律的。

四、引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力

日常生活中處處有化學(xué)，生活中的化學(xué)更加具有新穎性和趣味性，只要引導(dǎo)學(xué)生留心觀察，積極思考，運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識分析和解決一些日常生活中的化學(xué)問題，不但能鞏固書本知識，還能開闊視野，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。如春季我國南方的空氣濕度特別大，室內(nèi)墻壁和地板都“出汗”了，給我們的生活帶來了諸多不便，如果我們在室內(nèi)放置一些新制生石灰，利用CaO與H2O和CO2反應(yīng)，就能使室內(nèi)空氣變得干爽宜人。樓房滲水點(diǎn)的查找往往很困難，我們可以嘗試?yán)肍e3+與SCN-反應(yīng)顯血紅色的性質(zhì)來檢查。還有，如何讓地溝油變廢為寶、用明礬凈化水、自制簡易滅火器、自制木炭、預(yù)防面粉廠粉塵爆炸、讓普通鐵鍋?zhàn)兂刹徽冲?、不加發(fā)酵粉制作松軟蛋糕,以及如何防止淮山去皮后變色等，這些都是日常生活中極為有趣的化學(xué)問題，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的好素材。在平時(shí)的教學(xué)中，教師要結(jié)合課本內(nèi)容，有目的有計(jì)劃加以選擇，為課堂教學(xué)服務(wù)，對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生逐漸形成科學(xué)方法和科學(xué)思維品質(zhì)，為以后的高層次創(chuàng)新實(shí)踐打好基礎(chǔ)。這種做法，還能有效激發(fā)學(xué)生的求知欲，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能。

總之，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是全面化學(xué)教學(xué)的一種最有效的形式。我們要使實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的各種教學(xué)功能相互滲透。只要我們在教學(xué)過程中，充分發(fā)揮學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)軇有裕浞滞诰蚝烷_發(fā)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，就能培養(yǎng)出科學(xué)素質(zhì)與人文素質(zhì)兩者兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)人才。