谈对中学化学实验作用的认识

李 成

化学是一门以实验为基础的自然科学,从一定意义上说实验是化学学科的生命线。因此,化学实验现象有色、有声、有形、有味、有热、有光,丰富多变,可以全方位地刺激大脑,这是化学所特有的。独特的刺激方式必有其特有的智能开发价值。抓住“以实验为基础”这一基本特征,组织运用好各种实验,能激发学生的学习兴趣,使学生在认知、情感、意志、思维等方面获得较大提高。下面笔者就化学实验在教学中的作用谈谈自己粗浅的认识。

一、化学实验有助于激发学生兴趣,创设教学情境

实验是学生认识化学的窗口,形象、鲜明、生动的实验现象可以吸引学生的注意,激起学生学习兴趣,能使课堂气氛生动活泼。只有彻底摒弃按课本背实验的不良做法才是创造学习最佳境界的有效手段。

在教学过程中教师可以多为学生创造一个动手参与、动脑思考的课堂气氛,尽可能地将一些演示实验变为学生的小组实验。还可让学生自己设计实验,提出改进实验的思路和方法,变被动为主动,充分调整、调动学生学习的积极性和对化学课的兴趣。例如,在有机化学学习中,原来学生只在作业本上完成乙醇和苯、甲醛和乙酸等物质的鉴别、分离,现在改为首先由他们设计合理方案,自己选择仪器,然后独立在实验室完成自己设计的实验。这样安排,虽然老师费时费力,但学生的实验积极性和参与意识增强了。他们会千方百计翻书查资料,设计出最好、最合理的方案来,甚至有的同学还能找到连老师都没想到的简单易行的好方案来。学生普遍反映这种实验解题比过去只按书本背几种混和、分离、鉴别、加什么试剂、有什么现象的死背硬记更有意义。

二、化学实验有利于学生正确认识化学学科性质

化学基本概念、基本理论和基本规律在化学教学中占有重要的地位,但它们比较抽象,不易理解。为了帮助学生形成化学概念和化学理论,常通过化学实验为学生提供一定的感性认识材料,并在此基础上,引导学生对观察到的宏观现象、化学事实及数据进行研究和处理,通过比较、分类、分析、综合、抽象和概括,以形成化学概念和化学理论,从而达到对学习对象和规律性的认识。形成物质的概念,要从揭示物质的性质入手,而物质的性质,特别是物质的化学性质,只有借助一定的化学手段,在人为的控制下,使物质发生物理和化学变化时才能显露出来,才能被认识。如氧气、硝酸等物质概念,就必须通过一系列的化学实验,给出直观、真实的感性材料,让学生逐步形成。只有对具体的物质及其发生的变化进行实验观察,才能形成对物质的科学认识。

三、化学实验有利于培养学生的思维能力

化学实验为学生提供了感性认识材料,在此基础上教师可以设计一系列问题,由浅入深、由表及里,引导学生探求新知,进行“去粗取精、去伪存真”的思维加工,逐步培养具体、全面、深入地认识物质及其变化的本质和内在的规律性,使学生的思维从表象到本质,从感性认识到理性认识得以升华。

例如,在演示二氧化碳的实验室制取时,教师可提出以下问题:①实验室制取二氧化碳可采用制氢气还是制氧气的发生装置?为什么?②若实验室没有大理石,能否用其他药品代替?③盐酸的浓度较大时,反应速率较快,能否用浓盐酸代替稀盐酸?④采用此方法制取的二氧化碳气体是否纯净?若混有其它杂质,应如何去除?⑤根据二氧化碳的物理和化学性质,推测其收集的方法……这样一来,学生不仅容易记住实验的现象和内容,而且形成了实验室制取气体的一般思路,即:(1)先根据实验原理选择气体发生装置;(2)根据所含的杂质选择除杂试剂和除杂装置;(3)根据气体的性质选择收集装置和尾气处理装置。这种围绕演示实验层层设疑,不断深入的教学,可以使学生的思维能力得到提高。

四、化学实验有利于提高学生的记忆能力

在化学实验教学中教师应抓住实验中的有关现象,向学生提出有兴趣且易引起争论的问题,启发他们的求知欲望,使其对所学知识有深入理解,有利于提高学生的记忆能力。例如:在实验“一氧化碳的性质”后,可根据学生观察到的现象提出:一氧化碳通过炽热的氧化铜时有什么现象?从盛氧化铜的试管末端出来的气体是哪些气体?这些气体通往澄清的石灰水,石灰水有什么变化?此实验说明了一氧化碳的什么性质?再问:从石灰水中出来的是什么气体?此气体在导管口点燃又是什么现象?此实验又说明一氧化碳有什么性质?这样,学生在一连串问题的刺激下,对知识会记得比较牢固。

五、实验能培养学生的科学探究精神

化学科学的形成和发展离不开实验,通过探究性的实验可以让学生自己探究未知的世界,探究其规律,发现真理。学生在探究的过程中可以掌握实验操作技能,理解和巩固化学知识,激发学习兴趣,拓展知识面。学生通过科学探究活动来学习化学,既能使他们自主地获得化学知识,又能使他们理解人类对物质世界的认识是通过不断的探究得以实现的。例如:我在讲二氧化碳的实验室制法时,事先准备以下几组实验:(一)碳酸钠与稀盐酸反应;(二)纯碳酸钙粉末与稀盐酸反应;(三)石灰石或大理石与稀盐酸反应;(四)石灰石或大理石与浓盐酸反应;(五)石灰石或大理石与稀硫酸反应。并让五位学生依次演示这五个实验,其他同学认真观察现象,然后让学生共同讨论:在实验室里,制取二氧化碳应选用哪组实验最合适?为什么?经过学生的讨论和分析,学生会得出共同的结论:实验室应选用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳最合适。在新课程改革的形势下,培养探究性人才是重要目标,这就要求教师在教学过程中培养学生的实验探究能力,也就是“授人以渔”。

总之,在实验教学中可增强他们的素质教育,改造自然,服务社会。除了课堂实验教学质量的提高外,还要倡导学生配合课内学习。在课外日常生活中,开展力所能及的化学小实验和解释社会生产、生活中的某些化学现象的活动。如对土壤成分的检测,对大气、水质的分析以及对污染防治的调查,对钢铁腐蚀及保护的认识,对建筑合成材料性能的应用和了解等。学生通过这些实验和调查活动,能运用化学原理积极思维,逐步提高分析问题和解决问题的能力。化学实验教学在化学教学乃至整个教育中具有重要作用,以实验为基础是化学学科的重要特征之一,化学实验教学对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用,化学实验教学有利于化学学科全面、和谐的发展。