叶连凤
化学实验同其他科学实验一样,是一种特殊的认识过程,是观察、研究的一种形式。化学实验就是根据化学实验目的,实验者运用实验仪器、药品、设备、装置,在特定的条件下,使反应物发生化学反应,再通过观察获得各种化学实验事实的一种科学研究方法。化学实验既是获得化学科学事实的基本科学方法,又是形成和检验化学科学假说与理论的实践基础。构成化学实验的基本要素有三个:化学实验者、化学实验对象和化学实验手段。
化学实验者在化学教学中进行实验是为了实现教学目标、完成教学目的而设计和安排的,实验目标和实验内容的确定、实验方案和仪器的选择,是由化学教师依据教科书的内容和教师本人的实验教学经验进行安排的。因此,化学实验的效果与教师本人的化学理论知识水平和实验技能的高低以及课前实验准备工作是否充分有直接关系。演示实验的成功与否主要取决于教师。学生实验的成功与否除了取决于教师是否按学生的水平选择切实可行的实验方案外,还与学生的科学素养及实验操作技能、学生实验的目的性和主动性以及教师是否对学生进行及时的指导有关。所以,教师应把培养与提高学生的科学素养作为一项重要任务,把化学实验视为完成此项任务的有效途径和方法。
化学实验对象是指化学实验者所要研究的实验课题。化学实验者必须借助实验仪器、设备和科学方法才能与实验对象发生联系。在化学教学中,实验对象的选择是由化学教学大纲和化学教科书确定的,它是为实现化学教学目标服务的。在化学实验教学中,实验对象既能为学生提供最生动、直接的各种化学现象的信息,使学生形成化学概念和获得物质规律性认识,又能在对学生进行辩证唯物主义教育和进行科学方法训练的同时对学生进行科学态度的教育。
化学实验手段是指由化学实验仪器、装置、工具和设备等所组成,为使化学实验者变革和控制化学实验对象而使用的实在物体的总和。化学实验手段是化学科学认识活动不可缺少的要素。化学科学的认识活动能否达到预期目的,在很大程度上取决于化学实验手段,它是化学实验者用来认识化学实验对象的桥梁。
构成化学实验的三个要素只有彼此结合成一个相互联系、相互作用的整体,才能进行化学实验活动。一方面,化学实验者把设计方案、意图和控制反应向预定的方向进行的最佳条件,通过化学实验手段传给实验对象后,促使实验对象发生变化而显示出其特有的属性和信息。另一方面,在化学实验对象发生一系列的物理、化学变化,把物质的各种属性和信息通过化学实验手段呈现出来并为化学实验者所接受。这样就形成了一个完整的化学实验的活动过程。
化学实验教学是化学教学系统的一个子系统。化学实验是化学教学的基础。教学实践表明,要充分发挥化学实验的教学功能,必须重视并认真做好化学实验。做好化学实验,组织好化学实验教学,涉及许多因素。怎样认识并确定化学实验教学的目的,选择化学实验时应当依据什么原则,做好化学实验要重视抓住哪些环节,在教学中应当灵活运用哪种化学实验教学模式及采取怎样的教学策略等,都是不可忽视的。化学是一门以实验为基础的自然科学,以实验为基础是化学教学的最基本特征,这是化学教育界的共识。
当前,化学实验教学正在发生深刻的变化。一是从理论上对实验在化学教学中的作用的认识越来越全面、深刻。实验不仅是一种为学生提供感性认识的直观手段,而且是激发学生学习化学的兴趣,使学生掌握化学知识、实验技能和科学方法,培养学生解决化学问题能力和科学态度、科学的自然观的一种非常重要而有效的途径和方法。二是由以教师的演示实验为主逐步向学生实验转变。学生在教师的指导下进行实验探究活动,能最大限度地发挥学生的积极性、主动性和创造性,从而在教学实践中保证了实验在化学教学中充分而有效地发挥作用。三是进行化学实验的仪器、设备和条件更加完备,尤其是电化教学的引入,为有效发挥实验在化学教学中的作用提供了物质基础。
在化学探究性教学中,化学实验不仅能传授知识和技能,训练科学的学习方法和思维方式,还能培养学生的科学精神。因此,化学实验在化学探究性教学中占有十分重要的位置。化学实验不仅促进了化学学科的建立和发展,而且也是化学教学工作的基础,它对于学生理解和掌握基础知识、培养技能、激发学习兴趣、养成科学的学习方法和习惯都起着重要的作用。
(责任编辑韩大勇)