谈有效实验教学

摘要：教师可以通过化学实验教学，提高学生对化学实验在建构知识网络、提高实验素养等方面所起积极作用的认识；教师要充分挖掘教材、习题中的实验，改变实验教学策略，给学生更多的实践机会，提高实验教学的有效性，培养学生的实验技能和探究意识、促进思维能力的发展。

关键词：化学实验技能；有效实验教学；实验体验

文章编号：1008-0546（201２）０7-0021-0３

中图分类号：G６３３．８

文献标识码：Ｂ

doi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１２．０7．００9

在学校举行科技节期间，高一学生进行了以班级为单位，由三人小组参与的化学实验操作比赛——改变以往笔试形式，以检测学生的实验技能，提高学习化学、勇于实践的兴趣和热情。实验内容在进入实验室比赛现场后告知，其中之一是：每班的三人小组在规定时间内合作完成“以氯化铵固体与熟石灰固体为原料，制备并收集干燥氨气，再进行喷泉实验”。必要的实验仪器和用品都放于实验桌上供学生选用，要求先将讲义上的反应原理填写好，画出制备、干燥并收集氨气的草图，后完成实验操作。

实验过程中15个小组的同学虽经过讨论、协商，分工合作，协同操作，但整个过程和最终结果却出乎我们的意料。有些小组在规定时间内还沒有收集满氨气，而能够流畅地进行实验并出现明显喷泉现象的小组很少，多数小组沒能成功地完成实验要求。评判整个实验比赛过程，有许多环节都存在问题，值得大家深思。如：

实验装置的搭配、仪器的连接方面：整套装置的摆放、大试管的放置、铁夹的位置、球型干燥管的连接、收集装置中集气瓶——圆底烧瓶口的朝向、导管伸入的位置等等。

实验操作方面：固体沒充分混合、酒精灯加热部位不当、氨气检验操作不规范、喷泉实验时胶头滴管中未先吸入蒸馏水，以及有些小组药品用量过少等等。

应该说学生平时做实验的次数比较多。本实验中遇到的装置、操作在以前的教学、习题中都涉及，实验室制取氨气的实验在以前的教学过程中学生也已做过，出现的问题沒这么多，是什么原因导致这次实验比赛沒有很好地达到预设的要求呢？反思学生的实验过程，更应该反思我们的化学实验教学。学生的动手能力、实验习惯、实验技能、科学实验素养的养成不是短时间可以练成的，不规范、不正确、不流畅的实验操作在平时的实验中就已经暴露出，只是由于教师对学生实验的不重视、导致沒有及时指出并让学生改正，从而在这次实验操作比赛中就充分地暴露出学生实验操作存在的诸多问题。

化学是以实验为基础的自然科学，《普通高中化学课程标准（实验）》中明确提出要使学生具有“获得有关化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成一些化学实验”的能力。化学实验是化学学科的优势。在化学教学中要充分、合理、科学地利用化学实验，激发学生学习化学的兴趣和进行科学探究的热情，使学生在乐学、好学中积累化学知识、建构知识网络、培养化学思维方式，进一步促进学生创新精神和实践能力的提高，树立团结合作、严谨细致、实事求是、观察分析与抽象概括相结合、理论与实践相结合的科学精神和素养。

要使中学化学实验教学能有效地开展，以培养学生规范的实验技能，提高学生的化学素养和思维能力，作为教师应提高以下几方面的认识，改变实验教学策略，不断探究有效实验教学的途径和方法。

1.化学教师在平时的化学教学中应提高对学生实验教学的认识，不能认为化学实验教学只是教学任务、教学内容的一个环节，只重形式不重质量。虽然纸上谈兵式的讲解实验同样可以使学生很好地掌握化学实验内容，甚至通过死记硬背的方法学生记忆的更好，能更准确地回答习题中的有关问题。但此种教学方式对学生的实验技能、实验思维能力，解决实际问题的能力是否真正会得到提高和发展呢？

化学教师应重视学生平时所做的化学实验，充分发挥化学实验学科的优势，挖掘并激发学生的创新思维。在学生进行分组实验、独立实验的过程中，教师不能仅仅以引导学生关注实验现象、实验结论为实验目的，而忽视学生在实验过程中的操作，如试管、试管夹、胶头滴管等的使用方法；试管中液体的混合振荡；铁架台的摆放；滴定管的握法等等。要让学生明确实验的最终现象、结论固然重要，但实验的操作过程也很重要，规范正确的操作过程是实验能否安全、成功的保障；要让学生领悟到规范正确的操作不仅展示你的肢体语言——身体与动作的完美协调给人一种美的感受，同时也是自身的手与脑的协调统一，手脑并用使两者的灵活性都可得到发展。通过教师对实验操作的重视能使学生意识到在平时的化学实验过程中要训练自己操作的规范性、协调性、流畅性。对于培养学生的实验操作技能而言，教师可以改变一些实验方式，如让学生在课堂上为大家做实验演示，或让学生完成教师所做演示实验的某些操作环节，使学生中存在的不规范、甚至错误的操作暴露出来，让同学们一起纠正，力求共同提高。

2.就学生而言，要端正平时对化学实验的态度，提高做化学实验的认识。化学新课程对学生实验的要求进一步提高，学生进行实验探究、操作锻炼的机会很多。教师指导学生分析、设计实验，并进行实验体验是提高学生化学实验技能、实验思维方式的有效手段。教师要引导学生抓住每次做实验的机会，多动手，勤操作，纠正不规范操作，提高自己的实验技能和独立实验的能力。可以要求在实验过程中小组成员既分工合作又相互督促，不要只做一个记录实验现象的书记员，更不要成为坐着不动，看别人操作的旁观者。这样使学生认识到通过亲身的实践体验，不仅能促进实验能力的提高，更为主动建构知识积累直观、形象的感性认识，有利于化学知识的学习和掌握。

在进行学生实验的过程中，还要使学生确立“量”的意识。注意所取反应原料的用量，包括浓度、体积、质量等；意识到进行试管实验时，浓度过大、体积过多，可能会造成反应过于剧烈，液体冲出；液体加热时间过长，会剧烈沸腾，大量液体挥发甚至导致冲料，产生危险；固体间反应时由于接触面积有限、反应可能不充分，要适当增加反应物的用量并充分混合均匀；制备气体时，气体只有充满整套装置后才能被验纯、收集或参与反应，故也要适当增加用量等等。

3.要充分合理地利用教材中的实验资源，挖掘实验的教学功能。反思我们的化学实验教学，平时所做的实验涉及的内容、过程是否过于教条、过于形式化？是否将提高学生的化学实验素养，尤其是独立的实验设计、探究能力作为实验教学的最终目的？

化学教科书中“观察与思考”、“活动与探究”等许多实验内容是教师在教学过程中的主要实验素材，但其中的多数实验教材已将实验操作过程、实验装置图提供给学生，实验观察分析的对象、要求都已写明确。如果教师在组织教学时不创新利用这些实验素材，直接利用现成的内容，那么实验过程中学生只是机械地“照方取药”、“按部就班”地进行操作，成了一名实验操作工，这样的实验操作仅仅锻炼了学生的动手能力和部分的观察能力。且教材中有些知识探究型的实验设计成了验证性实验的形式，如果直接利用这些实验进行操作，会使学生观察、关注的角度比较片面，思维单一，缺乏想象，对知识的理解也比较肤浅，同时也失去了对次要现象、意外现象的观察分析与思考，束缚了学生的好奇心、减少了实验带来的乐趣，学生独立设计实验、探究问题的能力，学生的实验思维方式、思维能力沒有有效地得到锻炼和发展，与真正培养学生的探究能力和实验素养有较大差距。更重要的是会扼杀学生发现问题、提出问题的机会，丧失质疑精神。

“发现问题、提出问题比解决问题更重要”。化学是研究物质并揭示物质变化本质的科学，物质的变化往往是不能预见的。所以我们在进行化学实验教学过程中要培养学生全方位地观察、思考和分析的能力，在教学过程中要尽量为学生创设问题情境，激发学生积极思维，通过思维发散、优劣比较、辩证分析、归纳总结，多角度、多层次地检测和锻炼学生运用已有知识动手解决实际问题的能力。

例如专题4第一单元有关“硫酸的制备和性质”中铜片与浓硫酸反应的实验，教材直接提供了相关实验装置图，学生一看就知道反应必须加热，产物有SO2气体，要进行尾气的吸收处理等。这样就使学生的学习成了灌输式、记忆式，缺少了积极思维、勇于探究的激情，对所学新知识在自身知识网络的建构中缺乏了主动性，认知冲突不激烈，不利于学生对新知识的内化和新旧知识的同化，更错过了培养和锻炼学生科学实验思维方法的时机。其实，在此实验的教学过程中，教师可借题发挥，引出一些值得让学生思考探究的问题：常温，铜遇浓硫酸是否也发生钝化现象？如果加热可发生化学反应，可能的产物又是什么？如何进一步检验生成的产物？如果有有害气体产生，实验中应如何处理？如何搭建比较合理的符合绿色化学理念的实验装置等等问题。

在进行实验教学中，教师要充分、合理、有效地利用、挖掘实验中值得学生分析思考的素材，为学生的思维发展、化学实验素养的养成与提高创设更多的机会，只有教师教学思维的创新才能更有效地培养学生的创新思维和创新精神。“拿来主义”式的、不加思索地直接利用教材实验，会降低实验教学的效果，抹杀其真正的价值。

4.书面形式的实验（包括高考试题中的实验试题和各种化工流程型试题等）不能完全代替真实具体的实验情境体验，对学生实验知识、实验技能的学习掌握，科学实验方法的培养所起作用有限。化学教师应创造性地利用这些素材，发挥其潜在的实验教学功能。

高中阶段学生通过频繁的解题训练与考试，应对各种实验试题的能力普遍提高，平时的实验试题以及高考试题，很难区分学生是否曾经做过实验，很难考查学生真实的实验技能与科学实验素养。但从发展学生的思维和能力、培养钻研精神和实验素养出发，教师也可从中选择符合学生实际的、有利于加深对知识和原理理解的、有价值的实验环节作进一步的剖析，明确具体的操作方法，甚至可要求学生设计相关的实验进行探究和体验，以扩大学生的实验视野和实验体验，掌握解决实际问题的方法，使理论与实践结合，提高学生对实验和工艺流程的认识，有利于学生建构全面客观的化学知识体系和化学思维方法，使分析思维能力得到有效发展。

如化工流程题中经常出现通过控制溶液的pH，促使某些离子转化为沉淀，以达到除杂、提纯和物质分离的目的。那么，可通过怎样的操作来调节溶液的pH呢？学生通过讨论会得出几种方法：如边加试剂，边测溶液pH直至所需pH范围；或在无其它反应发生的前提下，可先测定原溶液的体积和H+的浓度（或pH），再计算出所需试剂的用量，然后一次投入，以减少多次加入的重复操作等。当然有条件的情况下，还可进行实验室模拟，给学生以直观的、面对面的、真实的操作体验。通过实际的感官刺激，让学生在物质状态、反应条件的选择与优化、反应的快慢、操作的细节等方面有实实在在的感受，加深对生产流程、工艺条件的理解，明确理论与实践有效结合的原则和进行实验探究的意义，有益于提高学生对化学学科的认识，提高对化学学习的热情，从情感、态度、价值观层面为培养学生化学素养和科学实验素养提供保证。

学生在高中阶段学到的知识内容，在今后的学习生活中大部分会被遗忘，但是学习过程中所领悟的发现问题的方法，分析解决问题的策略等思维方式，严谨的科学态度和问题探究的精神会延续，有助于他们今后的发展。中学化学教学过程中要重视学生的实验教学，充分借助化学实验的有利条件，在养成严格规范的实验操作技能前提下，要创造性地挖掘、发现值得学生分析探究的实验内容和课题，让学生的思维能力、思维品质得到积极有效的锻炼和发展。

参考文献

［1］ 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验）［M］.北京：人民教育出版社，2003.7

［2］ 王祖浩.普通高中课程标准实验教科书?化学1必修［M］.南京：江苏教育出版社，2010：43，92