中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生理解理論知識(shí)的意義

沈 芝，呂雅倩，趙 強(qiáng)

(1 南陽師范學(xué)院圖書館河南，河南 南陽 473061； 2 南陽師范學(xué)院化學(xué)與制藥工程學(xué)院，河南 南陽 473061)

化學(xué)是學(xué)生初中開始學(xué)習(xí)的一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)有很重要的作用，它是使學(xué)生理論知識(shí)理解能力進(jìn)步的有效路徑。經(jīng)過化學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白化學(xué)與生活的密切關(guān)系。化學(xué)實(shí)驗(yàn)除了可以使學(xué)生操作能力進(jìn)步之外，還可以使學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)的記憶增強(qiáng)，進(jìn)一步提高學(xué)生的理解能力，從而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，提高化學(xué)學(xué)習(xí)的效率。中學(xué)實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)期望得到與課本中描述一致的現(xiàn)象和結(jié)果[1]，但是當(dāng)學(xué)生真正自己動(dòng)手時(shí)可能遇到各種各樣的課本中并未明確提出的問題，與理論結(jié)果有不同程度的差距，接下來學(xué)生需要做的是找出問題、分析問題、解決問題，從而逐步深化對(duì)理論知識(shí)的領(lǐng)悟。在不影響正常教學(xué)秩序的同時(shí)，教師可適當(dāng)組織同學(xué)進(jìn)行探究性試驗(yàn)，通過充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴望，來適當(dāng)拓寬學(xué)生的理論知識(shí)層面。目前，全國各地學(xué)校均已開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，在教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，也會(huì)傳授相應(yīng)知識(shí)，但側(cè)重點(diǎn)是運(yùn)用、綜合能力的提升，而不像化學(xué)理論教學(xué)那樣，讓學(xué)生充分了解知識(shí)的前因后果。化學(xué)理論知識(shí)是通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)得以驗(yàn)證，化學(xué)實(shí)驗(yàn)則是對(duì)化學(xué)理論知識(shí)的鞏固、提高與改進(jìn)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與單純的課堂教授相比，可以提高教學(xué)效果，優(yōu)化教學(xué)環(huán)境。初中階段，學(xué)生剛剛接觸化學(xué)，之前并沒有相關(guān)經(jīng)歷，因此會(huì)存在強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣[2]。教師可以抓住這一點(diǎn)，通過一系列相關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)以及趣味實(shí)驗(yàn)，吸引學(xué)生的注意力，從而更加激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。初中是化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)階段，只有打好基礎(chǔ)，真正理解知識(shí)緣由[3]，才能在高中乃至以后的化學(xué)學(xué)習(xí)生涯中不斷提升學(xué)習(xí)能力和自身水平。本文擬從中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義以及中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生加深理解理論知識(shí)的作用出發(fā)，簡要闡述中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生理解理論知識(shí)的意義。

1 中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生理解理論知識(shí)的意義

在初中階段，開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程不僅可以輔助教師教學(xué)，它還可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，提升對(duì)理論知識(shí)的把握程度，以便使他們的學(xué)習(xí)能力逐漸進(jìn)步，為他們未來的化學(xué)學(xué)習(xí)夯實(shí)根基[4]。

1.1 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

初中階段，學(xué)生對(duì)萬物充滿好奇，喜歡所有新事物，具有非常強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望。然而，在傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)中，教師盲目地向?qū)W生灌輸理論知識(shí)，忽略學(xué)生本應(yīng)發(fā)揮的主動(dòng)性，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中過于被動(dòng)。對(duì)于一門新學(xué)科而言，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情會(huì)逐步減弱，認(rèn)為化學(xué)學(xué)習(xí)枯燥且難，直接導(dǎo)致成績的下滑，甚至出現(xiàn)厭惡等現(xiàn)象[5]。中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的開展，需要化學(xué)教師逐步改動(dòng)教學(xué)策略，注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)。有效利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)，將實(shí)驗(yàn)巧妙的穿插在理論教學(xué)中，使學(xué)生注意力充分集中，及時(shí)提出問題，剖析問題，最后處理問題。既活躍了課堂氣氛，又使學(xué)生積極主動(dòng)地融入化學(xué)的學(xué)習(xí)中，進(jìn)一步深化對(duì)化學(xué)理論內(nèi)容的領(lǐng)悟[6]。

1.2 培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生與化學(xué)之間的溝通橋梁，它能夠指導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)化學(xué)世界，體驗(yàn)化學(xué)的樂趣，提升學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。化學(xué)實(shí)驗(yàn)帶有一定的趣味色彩，并且實(shí)驗(yàn)操作也不復(fù)雜，學(xué)生可以掌握并運(yùn)用各種操作。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生通過自己動(dòng)手的方式，使其化學(xué)思維得到培養(yǎng)，進(jìn)一步發(fā)展他們的探究思維。經(jīng)過提出問題、剖析問題到解決問題的過程，提高學(xué)生的探索精神，培養(yǎng)他們的化學(xué)思維。只有擁有一定的化學(xué)思維，學(xué)生才能更好地接受化學(xué)理論知識(shí)以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[7]。因此，化學(xué)思維的培養(yǎng)與化學(xué)學(xué)習(xí)密不可分，應(yīng)廣泛引起重視。

1.3 發(fā)展學(xué)生能力

教師能夠根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)方面來發(fā)展學(xué)生的各種能力[8]：通過正確的實(shí)驗(yàn)操作展示發(fā)展學(xué)生觀察細(xì)節(jié)的能力、通過學(xué)生自己的實(shí)驗(yàn)操作發(fā)展他們的實(shí)驗(yàn)操作能力，通過大家課后小結(jié)發(fā)展學(xué)生的反思能力。開始實(shí)驗(yàn)前，教師要進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，并且通過一些有趣的課外活動(dòng)或課堂教學(xué)引發(fā)學(xué)生的觀察興趣，并教會(huì)他們?nèi)绾斡^察一個(gè)實(shí)驗(yàn)。開始前的準(zhǔn)備，則為接下來的實(shí)驗(yàn)打基礎(chǔ)，使其順利完成，同時(shí)提高學(xué)生的觀察能力。在實(shí)驗(yàn)操作過程中，教師不僅要保證學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)原理，明白實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，把握各?xiàng)操作步驟，還要指導(dǎo)學(xué)生正確規(guī)范使用實(shí)驗(yàn)儀器。教師還要強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)該學(xué)會(huì)自己記錄數(shù)據(jù)，討論與反思[9]。學(xué)生只有不斷的動(dòng)手嘗試，才會(huì)得到提高其動(dòng)手能力，即發(fā)展他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＣ恳淮螌?shí)驗(yàn)結(jié)束后數(shù)據(jù)的處理、分析，結(jié)論的導(dǎo)出以及學(xué)生自己寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告都會(huì)讓他們從中汲取新的內(nèi)容，即使是總結(jié)也能將課本中的理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)過程中獲取的知識(shí)變成了自己的知識(shí)。因而每一次獲取新的知識(shí)，均是對(duì)學(xué)生反思能力的培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的反思非常重要[10-11]。

2 中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生加深理解理論知識(shí)的作用

化學(xué)是初中新接觸的課程，應(yīng)注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，應(yīng)一定程度上以學(xué)生為中心，將其看作教學(xué)與學(xué)習(xí)的中心，教師僅僅起著引導(dǎo)以及糾正錯(cuò)誤的作用。因此，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)也是一種辦法?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)不僅可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，還可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的鞏固。以下將通過中學(xué)階段的三次化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行具體闡述。

2.1 神奇的“色彩魔術(shù)”

通過“魔術(shù)效果”增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。比如化學(xué)反應(yīng)中的顏色變化：當(dāng)學(xué)到稀鹽酸與氫氧化鈉溶液可以發(fā)生中和反應(yīng)這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，經(jīng)過相關(guān)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生都能知道鹽酸呈酸性，氫氧化鈉呈堿性，二者接觸能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，那么現(xiàn)象是什么？帶著這個(gè)疑問組織學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。教師可以指導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手，在干凈的燒杯中加入適量的氫氧化鈉溶液，滴加無色酚酞溶液，接著將稀鹽酸溶液逐滴加入該溶液中，可以觀察到隨著稀鹽酸的滴入，燒杯中溶液由紅色漸漸變成無色。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后組織學(xué)生討論并總結(jié)顏色發(fā)生變化的原因，從而加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，更有利于鞏固所學(xué)理論知識(shí)。魔術(shù)般的色彩變化效果對(duì)學(xué)生有著很強(qiáng)的吸引力，并且充分顯現(xiàn)出了實(shí)驗(yàn)的魅力。

學(xué)生可以通過對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理的整合與回顧以加強(qiáng)課堂所學(xué)的理論知識(shí)。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證稀鹽酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生需要知道相關(guān)的理論知識(shí)，例如，稀鹽酸呈酸性，氫氧化鈉溶液呈堿性，氫氧化鈉溶液與無色酚酞溶液接觸會(huì)變紅等。了解相關(guān)知識(shí)后，學(xué)生在開展實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中，不斷重復(fù)運(yùn)用，反復(fù)思考，理清緣由，使其更加深層次的掌握理論內(nèi)容。只有了解相關(guān)原理后，再將實(shí)際實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與之相對(duì)應(yīng)，方可驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是否產(chǎn)生，即溶液的實(shí)際變色情況。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)顯示的實(shí)際現(xiàn)象，學(xué)生可以更加真切的看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并與理論結(jié)果相比較，找出異同，提出問題，從而進(jìn)一步探討緣由，進(jìn)一步深化對(duì)該實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)。與此同時(shí)，學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的印象也會(huì)加深，記憶也會(huì)更長久。

可以通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析拓寬學(xué)生的知識(shí)范圍。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，可以向?qū)W生提出一些思考題，例如，所有的鹽溶液都不能使無色酚酞溶液變色嗎？促使其進(jìn)一步思考。通過對(duì)此類問題的回答，一方面，學(xué)生可以拓寬知識(shí)面，另一方面，學(xué)生可以提高動(dòng)腦能力，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

2.2 有趣的“醋泡雞蛋”

化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)理論知識(shí)的影響是有目共睹的。當(dāng)然，在進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，探究性實(shí)驗(yàn)也是必要的。以課外化學(xué)實(shí)驗(yàn)為例，在學(xué)習(xí)了酸可以與碳酸鈣反應(yīng)的知識(shí)后，教師可以讓學(xué)生用帶殼的雞蛋和食醋進(jìn)行課外趣味性實(shí)驗(yàn)，隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，同學(xué)們可以觀察到有泡沫產(chǎn)生，并且用手觸摸時(shí)可以感覺到浸泡在食醋中的部分蛋殼變軟了，而未被浸泡在食醋中的部分蛋殼未發(fā)生變化，還是跟原來的一樣硬。在觀察到這樣不可思議的現(xiàn)象后，同學(xué)們一定會(huì)主動(dòng)問“為什么會(huì)有這樣奇怪有趣的現(xiàn)象？”那么此時(shí)教師就可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生去探討更深層次的問題，從而拓寬學(xué)生的知識(shí)層面。同時(shí)也不必?fù)?dān)心同學(xué)們會(huì)不感興趣，因?yàn)榇藭r(shí)他們正有一大堆疑問需要教師去解答呢！通過這樣一個(gè)小小的探究性實(shí)驗(yàn)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，又拓寬了他們的視野[12]；幫助學(xué)生明白化學(xué)圍繞我們的生活，并不像他們想象的那么抽象枯燥；同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生在生活遇到問題，可以運(yùn)用課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)處理；還可以加強(qiáng)鞏固學(xué)生已經(jīng)學(xué)了的內(nèi)容，還可以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和知識(shí)探索能力[13]。

2.3 奇幻的“噴泉實(shí)驗(yàn)”

中學(xué)時(shí)期，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以在一定程度上精進(jìn)學(xué)生課堂上學(xué)到的理論知識(shí)，使其認(rèn)識(shí)到理論與實(shí)際的差異性，提高其認(rèn)知水平，從而提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力[14]，最終使學(xué)生掌握的知識(shí)能夠更加科學(xué)化。

學(xué)習(xí)氨的性質(zhì)時(shí)，曾做過一個(gè)實(shí)驗(yàn)，就是氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)。由于氨在水中的溶解度很為1:700，且溶液呈堿性，遇到無色酚酞溶液會(huì)變?yōu)榧t色。因此當(dāng)較大量的氨氣溶于較少的水中時(shí)，圓底燒瓶內(nèi)的氣壓明顯小于外界氣壓，在大氣壓的作用下，水迅速進(jìn)入圓底燒瓶內(nèi)，形成紅色噴泉。這個(gè)實(shí)驗(yàn)別致奇幻，每次出現(xiàn)漂亮的噴泉時(shí)，學(xué)生總是詫異。實(shí)驗(yàn)激發(fā)了學(xué)生的好奇心，喚起學(xué)生對(duì)新知識(shí)的渴望。

但是根據(jù)實(shí)際操作觀察，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作并不簡單、需要事先收集好氨氣、噴泉持續(xù)的時(shí)間以及狀態(tài)并不好控制，且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并沒有理論那么明顯。為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象愈加清楚，實(shí)驗(yàn)操作愈加方便，就可以依據(jù)實(shí)際來改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。由于氫氧化鈉固體溶于濃氨水放出熱量，可加速濃氨水的揮發(fā)，因此可以利用這一特性來改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。此部分改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)則無需事先收集氨氣，同時(shí)可節(jié)約藥品和時(shí)間，且實(shí)驗(yàn)步驟簡單，從而提高實(shí)驗(yàn)的成功率。待集滿氨氣后，便可直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，還可以控制噴泉的大小，延續(xù)噴泉的時(shí)間，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加突出。

這一實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)則充分說明中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以使中學(xué)生所學(xué)化學(xué)理論知識(shí)不再是看不見、摸不著的抽象內(nèi)容，而是可以與實(shí)際生活聯(lián)系起來、更具實(shí)踐性的內(nèi)容?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生不再單靠憑空想象，而是自己動(dòng)手操作。經(jīng)過學(xué)生自己動(dòng)手操作驗(yàn)證過的知識(shí)，學(xué)生會(huì)理解的程度更深，記憶的時(shí)間也會(huì)更長久。

3 結(jié) 語

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新思維以及動(dòng)手能力，掌握基本實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能的有效手段。通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)，更加靈活地運(yùn)用課堂所學(xué)理論知識(shí)；實(shí)驗(yàn)與理論二者緊密聯(lián)系，使化學(xué)知識(shí)愈加融會(huì)貫通，有效提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解水平，并且使學(xué)生記憶時(shí)間愈加長久。因此，中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生理解理論知識(shí)起著不可替代的重要作用。