关注实验的有效性,提升实验的教学功能

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摘要：注重通过化学实验培养学生的科学态度，训练学生的科学思维，激发学生的创造性潜能。本文对关注实验的有效性，提升实验的教学功能进行了简要分析。

关键词：实验的必要性;实验的综合性和微型化;实验的成败性;实验教学的内涵

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2014）11-0103

化学是一门实验性很强的学科。以化学反应为基础的实验统称为化学实验。它在化学教学中占有十分重要的地位，是化学教学不可分割的组成部分。通过化学实验可以帮助学生熟悉化学概念，理解和巩固化学知识，正确掌握实验的基本方法和操作技能，培养学生的求实的科学态度、严谨的科学作风、辩证的科学方法，训练学生的观察、思维和独立操作能力等化学基本品质。笔者希望我们能更多地关注实验的有效性，提升实验所特有的教学功能。

一、关注实验的必要性，把握实验呈现的时机

新课程理念下的课堂教学提倡教师在教学中实施创造性教育，注重通过化学实验培养学生的科学态度，训练学生的科学思维，激发学生的创造性潜能。《化学课程标准》界定实验所特有的教学功能，具体有实验探究活动，用典型实验事实认识物质变化本质和规律，用实验事实了解化学概念和原理等等。因而，教师要重视实验就应该重视实验的教学功能。教师在设计和安排实验时应该考虑：实验的目的是什么，在这个环节中是否适宜安排等。

1. 反思实验呈现的时机

例如：将“Na与CuSO4溶液反应”演示实验转化为教学情境和实验探究。

“Na与CuSO4溶液反应”实验操作简单、现象明显，能活跃课堂气氛，能训练学生的观察能力和思维能力。但是这个实验所包含的化学反应很复杂，与“Na能与盐反应”没有关联。因而这个实验不宜安排在"Na的化学性质"的新课教学环节，否则教学功能少而牵强。假如将它安排在高一学生的第一堂化学课“丰富多彩的化学物质”中，用实验来创设生动活泼的教学情境，提供学习讨论的素材是适宜的。因为它不仅能激发新生学习化学的兴趣，而且这些素材紧扣这堂课的研究主题，将化学反应类型、置换反应和复分解反应的转化条件以及氧化还原反应判断等教学类容都包含在其中，有利于学生形成“分类观”，启迪学生的科学思维，活跃师生间的互动。

2. 捕捉有价值的实验探究点

面对实验过程中出现的异常现象，学生会提出各种各样的问题。对“硝酸氧化性”的教学，为了培养学生的探究能力，教师不宜直接告诉学生硝酸的强氧化性，而是根据探究式教学的基本规律，让学生主动经历知识的建构过程，借助实验提出许多问题：①让学生亲自做蓝色石蕊试纸与浓硝酸反应的变色过程，提示学生思考曾今那一种物质有过类似的现象？表现了该物质的什么性质？学生通过实验现象的回忆和学生的相互讨论，很快想到了氯气通入紫色石蕊试液先变红后腿色的现象，从而表现了次氯酸的强氧化性这一特点，学生会想到浓硝酸也具有强氧化性。教师进一步提问，如何证明硝酸具有强氧化性？指导学生复习活泼金属与酸反应的规律，熟悉排在金属活动性顺序表氢元素之后金属一般不与酸发生反应产生氢气。学生做铜和浓硝酸反应的实验，结果反应剧烈且产生红棕色气体 NO2，提示学生从氮元素化合价的角度加以分析，硝酸中N从+5价降到NO2中+4价，HNO3表现了氧化性，而铜的性质不活泼，进而说明硝酸具有强氧化性。

二、关注实验的综合性和微型化，提升实验的效益

新世纪需要高智力的人才，特别是有独特见解的人才，那么培养学生的发散思维是必不可少的一环，也是素质教育的重要因素。著名的心理学家吉尔夫特指出：“人的创造力主要依靠发散思维，它是创造性思维的主要部分。”化学新课程倡导“学生亲自动手完成实验”，如何在有限的课堂教学时间内设计和安排实验，同时考虑环境保护、减少化学污染值得教师深思。例如：将“Cl2的漂白”演示实验转化为微型多功能的学生分组实验。

1. 原教材设计

分别将干燥和润湿的有色布条放入两瓶干燥氯气中观察现象。实验的准备时间长，重复性差，综合性不强，环保性差，浪费药品，实验效益差。根本不能安排为学生实验，而且学生只能感知漂白与否的信息，思维训练很少。

2. 实验改进

在广口瓶下层铺少许Ca（OH）2，中间放一个盛有KMnO4的平底小试管。在橡皮塞上打一个孔插入滴管（吸有浓HCl）。在一张红纸上用水画一个小圈放入广口瓶。将实验装置和实验步骤告诉学生，请学生亲自动手分组实验。同时，根据实验思考：（1）Cl2是否具有漂白性？（2）真正发挥漂白作用的物质是谁？（3）实验装置中其他物质的作用是什么？（4）滴管相当于哪类仪器的微型化？

3. 实验现象

当浓HCl滴加到KMnO4中，观察到有黄绿色气体产生，红纸的干燥处没有褪色，而用水润湿的小圈褪色，现象清晰易观察。实验仪器组装简便，密封性能好，环保。实验易操作（只需要挤压滴管），有适合重复多次操作。整套装置包含Cl2的发生装置，Cl2与水反应的装置，HClO的漂白装置，Cl2尾气吸收装置，其中滴管相当于小型分液漏斗。即包含了气体发生装置、气体反应装置、气体尾气吸收装置。改进后实验具有简约环保的综合性有很好的实验效益。防治污染问题，是环境保护的重要内容，当今世界各国都面临着环境问题。它关系到我们人类的生存，关系到国计民生。加强环保教育必须从孩子抓起，从日常教学抓起，尤其是从化学教学抓起。

三、关注实验的成败性，提升探究实验的能力

以“学生发展为本”的新一轮基础教育课程改革，正日益成为当前中小学教育教学改革的主旋律，实验不仅仅是一种实践活动，它更是一种重要的科学认识方法，是落实科学素养的“过程与方法”目标的重要手段之一。新课程倡导科学探究的学习方式，要求学生“用探究的方法学，学探究的方法”;要求教师“用探究的方法教，教探究的方法”。教师面对新课程和新理念，普遍感到有必要转变自己的教学方式，但由于受到多种因素的制约，很多教师课堂教学方式仍然以传统的教学方式为主，所以在课改的初级阶段，教师的方法中探究式教学不是过多过滥，而是太缺太少，应大力提倡。前苏联教育家苏霍姆林斯基说过：“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。”新课程所提倡的探究方式，就是要利用学生的探究本能，通过合适的实验内容进行探究，激发学生的探究意识，使学生保持积极学习兴趣和强烈的学习动机，并培养学生的创新意识。因此，学习实验方法在内的科学探究方法，挖掘有价值探究，应成为化学教师的自觉行为。

探究实验可以从不理想的实验切入展开讨论和实践。如将“AgNO3与NaI溶液反应”的失败实验现象转化为科学探究活动。

1. 失败的实验现象

学生将AgNO3与NaI溶液混合，发现黄色沉淀生成之后迅速消失。重新配制溶液，现象依然。学生们议论纷纷，一片茫然。质疑和不服激活了学生们的探究的激情。课后，学生们到图书馆或上网查找资料，分析可能的原因：AgI+I- [AgI2]-。

2. 实验探究

根据假设，学生们设计三套实验给予验证。操作一，在浓NaI溶液中滴加AgNO3，发现没有沉淀生成。操作二，在AgNO3溶液中滴加稀NaI溶液，有黄色沉淀生成。操作三，在AgI黄色沉淀中滴加浓NaI溶液，沉淀消失。

四、关注实验教学的内涵，提升学生的自主探究

综观高中化学新教材，关于实验内容及方式方法有许多新的改变和拓展。这是一种以自主学习为核心，以探究为主线的实验教学模式，其基本流程如下：创设实验问题情景激趣学生猜想组织讨论理论探究设计实验自主选择实验方案自主实验探究自主讨论合作交流优化主题引导促进探究总结评价体验迁移拓展。高中化学自主探究实验教学模式以促进学生的“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”为根本目的，以自主学习理论，探究教学理论为基本依据，在教师的引导下，创设实验问题情景，激发学生提出问题，让学生运用已有的知识和技能，充当新知识的探索者和发现者的角色，通过自主设计实验方案，自主摸索操作方法，自主拟定实验步骤，自主探究实验结论，并通过评价与交流，促进学生知识、能力与态度的和谐发展。

综上所述，关注实验的有效性不仅能提高实验的教学功能，而且有利于拓宽学生的知识面，能更好地培养学生的独立思考和探索精神，改善学生的思维品质，培养学生的创新意识，充分发挥学生的自主性和创造性，提升学生探究问题的热情和探究能力，更符合新课程的发展理念。

（作者单位：甘肃省陇南市武都县白龙江林管局中学 746010）