中学化学实验教学的问题与对策

高　原

中学化学实验教学的问题与对策

高原

（延边第二中学，吉林 延吉 133000）

化学实验作为学生学习化学的重要手段，对培养其思维能力、观察能力、探究精神与合作意识等都起到了巨大的作用。如今的中学化学实验思维含量低、过程方法少、与教学目标分崩离析，已渐渐沦为了知识教学的附属品，失去了实验本身的教育价值。本文在分许现阶段中学化学实验教学中存在的具体问题的基础上提出了解决的相关对策。

高中化学；实验教学；问题；改进策略

“chem is try”，化学是一门以实验为基础的自然科学，化学的感性认识主要靠化学实验来提供，如果只重视理论课程的教与学而忽视实验的教与学，全面提高化学教学质量就成了一句空话。在中学阶段，化学实验不仅是学习目的，也是学习的手段。通过实验，学生不仅能获得物质及变化的感性材料，有利于形成相关化学基本概念，理解和巩固所学化学基础知识，还能进一步锻炼学生的操作能力、观察能力，并培养学生的思维能力、探究能力和创新能力。但是实际过程中由于各种原因存在，中学化学的实验教学并不理想，存在着明显的不足，需要引起化学教师的重视。

一、重定性分析，轻定量研究

恩格斯说过“任何一门科学如果能借助数学工具表达出来，那么它就尽善尽美了。”化学实验中的定量分析就是利用数学工具进行化学计算，所以说定量化实验是化学实验发展的趋势，它快速、灵敏、准确，已经在生产和科研领域中广泛应用。中学阶段学生学习前沿知识和接触社会的条件有限，通过定量实验来开拓其视野、激发其对化学概念深层次的认知、了解化学在实际生产生活中的应用很有必要。例如，在美国化学教材《科学发现者》中，就引入了酸雨测试、氨的检测、测量糖的物质的量等定量化实验；在我国的新课程人教版教材《实验化学》中，也涉及到酸碱滴定曲线的测绘、食醋中总酸量、抗贫血药物中铁的含量等定量实验。

但由于实验仪器与设备的种种限制，中学化学实验大多重定性分析，轻定量研究。

基于此现状，我们应当适当改进化学实验中原理简单、步骤清晰、贴近生活的实验。华南师范大学的钱扬义教授团队于最早将手持技术引入国内化学教学中。手持技术是结合数据采集器和传感器为一体的定量采集各种常见数据的实验技术系统，该系统可以采集物理、化学、生物数据，其中化学数据包括温度T、压强P、酸碱度pH、电导率κ、溶解氧DO等。手持技术实验的引入极大丰富了中学化学实验，能够把真实的情境还原给学生，学生通过这种手段，可以真切地感受到微观粒子的运动与变化，比如运用手持技术实验进行离子反应的教学，学生可以通过电导率的变化感受到离子浓度的变化；利用手持技术实验进行化学平衡的教学，学生对平衡体系以及强、弱电解质就会有更深层次的理解；利用手持技术实验进行酸碱中和滴定，学生对pH的突变就会有更强烈的探究欲望。

二、重实验结论，轻过程感悟

中学阶段所做的大多数实验往往是老师在黑板上写出它的化学反应方式，然后再用实验去验证它，也就是说，学生不必去思考结论的正确与否，顺理成章的接受它既可；或是老师在演示实验之前做了十足的功课，力求把最完美的、最震撼的效果呈现给学生，学生无需知道为什么采用这样的用量或条件，记住它的结论就好。然而事实告诉我们，现成结论最容易变成陷阱，刚开始就扑灭了你探究的欲望和体验过程的心理。比如黑面包实验，大多数教师在实验准备过程中发现按下图(1)中实验2的药品及用量进行实验效果最佳，于是在课堂上就只做实验2，而将效果不佳的实验1与实验3略去。

图（1）蔗糖与浓硫酸反应的对比实验

实验序号药品及用量实验现象对比 1蔗糖20g，浓硫酸15mL蔗糖变黑，慢慢膨胀成黑面包 2蔗糖20g，浓硫酸15mL，水2mL蔗糖变黑，迅速膨胀成黑面包，高出烧杯口10cm 3蔗糖20g，浓硫酸15mL，水100mL蔗糖溶解，不变黑

笔者认为应当先做实验1，学生看到蔗糖变黑，逐渐膨胀成黑面包，理解了浓硫酸的脱水性。接着做实验2，这时学生就会自然而然地思考问题：为什么加入2mL水之后，膨胀成黑面包的现象如此明显？学生很容易想到浓硫酸吸水放热为后续反应提供了能量。那么，加很多水之后现象又会如何呢？在教师的引导下带有目的性的做实验3，蔗糖只溶解，黑面包不再产生，这时学生就会认识到浓硫酸稀释之后变成稀硫酸，便不具备吸水放热的性质。学生的思维活跃起来了，就会提出更多有价值的问题，如：为什么同种物质的性质差异如此巨大？是什么原因造成了两者之间的差异？此时教师应适时适当的点拨、启发，引导学生对对立与统一、量变与质变的辩证唯物主义观点有所思考，此时的实验才是一个在过程感悟中自然而然的得出实验结论的具有教育价值的实验。

三、重现象形式，轻内容本质

现象与本质、内容与形式，本是同一客观过程的两个不同侧面。它们既对立又统一，没有现象，就无法去粗取精、去伪存真的抽象出本质，没有本质，自然没有现象的产生。同样，没有了内容的形式是空洞的，没有形式的内容仅仅是要素的堆砌。而在现阶段中学化学实验教学中，许多教师把大量精力放在了对实验装置、步骤、技术的改进上，而忘记了器物只是教学的辅助品，真正需要做的是从学生发展角度思考实验的教学功能与价值，也就是说，我们过于注重现象形式，却忽略了内容本质。

如在铜与浓、稀硝酸的反应的实验中，可以用十分简单的实验装置：一个胶头滴管和一个小滴瓶。实验过程和现象如图（2）：

图（2）铜与浓、稀硝酸的反应实验

实验步骤实验现象 向洁静滴瓶中滴入两滴管水，吸入一滴管浓硝酸，快速插入滴瓶中。滴管内溶液呈绿色并迅速下降，紧接着，滴管内红棕色气体蔓延，越来越浓。片刻，滴管内液面上升，溶液呈蓝色，红棕色慢慢变浅，最后褪去，铜丝表面有气泡溢出，滴管内气体为无色。 稍稍提起胶头滴管，挤出少量气体并吸入空气。管内气体又变为红棕色，最后观察铜丝，表面有黑色固体附着。

建议在实验过程中思考以下问题，总结实验过程中的收获：（1）实验说明铜与浓、稀硝酸反应有何不同，写出反应方程式；（2）铜与浓、稀硝酸反应后溶液的颜色有何不同，为什么；（3）铜丝变黑后主要成分是什么，发生了哪类反应；（4）通过此实验，谈谈你对浓、稀硝酸的认识。

此实验不再将浓、稀硝酸分别与铜反应，而是将其变为一体化的实验，铜与浓硝酸反应之后，硝酸的浓度降低，变成的稀硝酸会接着与铜发生反应，再辅以一些驱动性问题，就会大大增加实验的思考广度。

四、重正常现象，轻异常现象

不论是教师演示实验还是学生分组实验，常常出现出人意料的异常现象。教师视异常现象为大敌，或置之不理或搪塞了之，久而久之，学生们的探究精神被教师的不作为一点点磨灭，再出现诸如此类的事情也就见怪不怪了。笔者认为，教师对实验中出现的异常现象要给与足够的重视，认真备课，对实验中可能出现的异常现象做出预设，找出产生异常现象的原因，试着将异常现象作为新的教学资源，引导学生探究异常现象出现的原因，化腐朽为神奇，还给学生一个思绪纷飞的课堂。

如在一节卤素间的置换反应实验课上，教师提出了实验要求之后，学生开始分组实验，有一组学生报告：氯水不能置换出碘化钾溶液中的碘单质，教师用该组同学的药品重新做了实验，的确没有碘单质被置换出来。在这种情况下，教师把问题抛给了全班同学，同学在积极思考讨论中得出结论：该组同学所使用的氯水失效了，究竟是什么原因造成的呢？在全班同学的讨论探究中也得出了答案：该组同学靠近窗边，氯水在阳光照射下分解，浓度变稀，不能将碘单质置换出来。

可见，实验异常并不可怕，只要教师怀着一个开放的心态，与学生共同思考、探究，而不再将书本上的金科玉律强加给学生，一定会营造一个让思想自由飞翔的课堂。

五、重符号记忆，轻思维暴露

现如今教育的大环境不容乐观，教师不再关心学生在想什么，总是在用看似标准的文字、符号、语言扼杀着学生的思维，笔者曾看过一个这样的教学实录：教师在做了钠与水反应的实验以后，为了让同学们更好地记住实验现象，自创口诀——浮、熔、游、响、红，也就是“芙蓉又想红”，紧接着晒出了一张芙蓉姐姐矫揉造作的照片，课堂气氛异常活跃。而这样的活跃发人深思：钠和水反应作为高中化学阶段的“明星”实验，思维容量巨大，比如为何钠与水反应如此剧烈，可以引导学生对物质位-构-性的思考；为何钠这种金属的密度如此反常，可以引发学生对物质共性与特性的思考；再如为何钠会熔成小球，而不是削成小球？也不是熔成小长方形？……这些问题都是值得学生思考的。显然，在上例中，教师对学生可能进行的思维培养都放弃了，把教学目标放在了知识点的记忆效率上。

教师本身就要作为一个批判性的学习者，多读书，多思考，提升自己的教育视野。试想，如果教师自己的思维都被局限在一个狭小的空间中，他们教出的学生怎么会思考。因此教师要多动动脑筋，依赖符号记忆的教学完全可以被重视学生思维暴露的教学所替代。

六、重教师包办，轻学生参与

杜威认为,人们最初获得的知识,最能让人永远不会忘记的知识是关于“如何做”的知识。在评价制度的压力下，教师借着各种各样的理由剥夺学生动手动脑的机会，能不做的实验就不去做，必须做的就简单地做下演示实验。正确的做法应该是教师给学生创造自己做的机会。如在必修1第一章《化学实验基本方法》与《化学计量在实验中的的应用》两小节结束后，是一堂学生实验课，主要复习化学实验的基本操作方法和溶液的配制，实验课结束后，多数同学真正理解了所学习的内容并能学以致用。在第二章的《离子反应》和《氧化还原反应》教学中，采取引导-探究式的演示实验辅助概念教学；在第三、四章元素化合物知识教学中，采取边讲边实验为主、有针对性的探究性实验为辅的实验手段帮助学生的学习。

总之，教师要尽可能地秉承着“chem is try”和“less is more”的原则，把课堂还给学生。

[1]钱扬义,陈健斌,吴宗志,王任跃,徐锦洪.应用“手持技术”测定不同物质溶解于水时溶液的温度变化——现代高科技与学科实验教学的整合研究[J].中学化学教学参考，2004（4）:27-28

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