关于化学实验教学有效性的思考与实践

关于化学实验教学有效性的思考与实践

姚俊英

［摘要］化学是一门以实验为基础的学科，化学实验既可以帮助学生理解化学基础理论、掌握化学知识和技能，又能激发学习兴趣、培养思维能力和探究创新能力。中学教师应充分认识实验教学的重要作用，不断改进完善实验教学，提高实验教学的有效性，促进学生全面发展。

［关键字］实验有效性思考实践

化学实验是中学化学教育的基础，也是化学教学的重要组成部分。化学实验既可以帮助学生理解化学基础理论、掌握化学知识和技能，又能激发学习兴趣、培养思维能力和探究创新能力。因此，如何提高化学实验的有效性，是实施新课改和素质教育的重要课题之一。

一、化学实验教学的重要作用

1．化学实验可以帮助学生理解化学概念、掌握化学知识

化学概念是化学原理、反应规律的精炼概括。化学实验教学可以使学生通过视觉、听觉、嗅觉来感性认识化学概念，加深对化学物质特性的理解。例如，在讲分子性质时，通过氨分子扩散实验、酒精与水混合、用注射器压缩等体积的空气和水等一系列实验，变枯燥为生动，让学生在强烈的求知欲望中探索新知识，深刻了解分子的性质。其次，学生可以把学到的理论知识在化学实验中进行验证，加深对化学知识的理解、分析和运用。比如，在学习金属的化学性质时，学生通过辨别真假(铜、锌合金)黄金的实验探究。认识金属能够与氧气、酸、某些盐溶液反应，从而使学生能准确掌握金属的基础理论和概念。

2．化学实验是培养学生学习兴趣和思维能力的最好载体

千变万化的实验现象很容易激发学生的学习兴趣。特别是初中生刚接触化学，通过实验使学生产生好奇心、求知兴趣，形成愉快、积极主动学习化学的内在动力。化学实验课可以设计一系列问题，由浅入深、由表及里，引导学生开拓思路、勤于思考，使学生的思维从表象到本质，从感性认识到理性认识。化学实验从设计、操作到分析实验结果、总结归纳规律，都离不开科学的思维方法。围绕化学实验层层设疑，逐步断深入的教学，可以使学生的思维能力得到提高。化学实验常用的分析法、归纳法、对比法等思维方法，可以很好地培养学生的探究思维能力和分析问题、解决问题能力。

3．化学实验是培养学生的探究创新能力的有效途径

学生通过探究性实验，可以探究自己尚未认知的“化学世界”。有效的化学实验不仅可以拓宽学生的知识面，更能培养学生观察能力、创新意识和探究能力，使学生学会科学的研究方法。在中学阶段化学实验主要以“模拟型”创新实践为主，注重培养学生科学方法和科学思维品质，为以后的高层次创新实践打好基础。在教师引导下，发挥学生主动性和能动性，让学生自主设计实验、操作完成实验，有意识培养学生的探究兴趣和创新能力。

二、化学实验教学的常见问题

1．教师讲实验，学生看实验

中学化学实验中大部分为演示实验，演示实验又以验证性实验为主。因此，通常情况下，教师会先讲清实验方案、实验步骤以及注意事项，再进行演示实验，学生只能坐在凳子上观察教师演示。最后，教师总结实验现象和知识，学生自己做实验几乎是空白，只是按照教师的要求死记硬背。对于中考明确要求的化学实验，学校一般会在临近中考前，组织学生加班加点搞突击，有重点地应付中考的几个有限化学实验。这种实验教学模式下，学生不仅失去了实践机会，还养成死记硬背的不良习惯，既增加了学习负担，又失去了化学学习探究兴趣。

2．多媒体课件代替演示实验

多媒体技术为化学教学提供了丰富多彩、生动直观的教学情境。当传统的实验教学，遇到一些要求高、难、仪器短缺的实验，多媒体可以弥补这一缺陷。但是，一些化学实验装备好、条件好的学校，一些教师或因为演示实验效果不明显，或者实验仪器复杂、准备烦琐，或是自身实验操作掌握不充分、没把握，往往用多媒体代替演示实验。演示实验的基本操作技能的形成、科学态度的培养过程则是多媒体无法代替的，多媒体技术的应用尺度把握不好，就会产生适得其反的效果。

3．学生参与化学实验的深度不够

目前，在大多数化学教学中，由于受到实验条件的限制，只有部分学生可以参与教师的演示实验。一般情况下，教师为了教学流程和教学安排，往往选择成绩好、动手能力强的学生参与演示实验。有时教师做演示实验，让少数学生来到讲台前看实验，学生扮演的仅是一个“实验公证人”的角色。比如，在课堂上叫一个学生上来观察实验中是否放热，气体的颜色、气味等，而实际上学生并没有真正地参与到教师的演示实验中，学生参与演示实验的深度不够。

三、提高化学实验教学的有效性的策略

1．构建实验探究教学模式

贯彻新课改理念，把实验教学与探究学习融合起来，优化教学设计，突出学生在实验过程中的主体地位。化学实验教学中让学生自主设计实验、操作实验去探究知识，激发学生对实验保持持久的探究兴趣和创造兴趣。调动学生积极地去思考去探索，从而培养学生的创造性思维能力。

比如，在复习酸碱盐时，可以设计如下一节课:

第一个环节，情境创设。学生进行分组实验，用酚酞试液分别检验盐酸、氢氧化钠、碳酸钠溶液的酸碱性，并将实验后废液倒入小烧杯中。烧杯中的废液呈现不同的现象，有的是红色的，有的是无色的。实验现象的差异引起学生的兴趣，激活学生思维，学生讨论分析原因，并对废液的成分进行猜测。

第二个环节，实验探究。这杯废液的成分到底是什么呢?教师可以引导学生分组讨论设计出具体验证方案，并让学生亲自动手进行实验验证。

第三个环节，归纳提高。学生设计的验证方案应用了酸碱盐的相关性质，对学生的答案进行整理归纳，使学生系统理解并掌握酸碱盐的化学性质。

第四个环节，应用创新。让学生思考实验显酸性或碱性的废液可以直接排放吗，实验结束废液该怎么处理?学生再一次应用酸碱性质进行思考，找方法，并亲自动手处理废液。

这种依托实验的探究教学模式，既可激发学习兴趣，又可增强求知欲，变“要我学”为“我要学”。

2．注重优化改进实验，培养学生创新能力

教师也要富有创新精神，不断优化改进实验，使实验更合理，效果更明显，以自己创造性的劳动去影响学生，让学生从中学到研究和解决问题的科学方法。在一些演示实验的课堂教学中，可以围绕教学内容改进实验，增强趣味性，激发学生学习兴趣，提高教学效果。

如二氧化碳与水反应的实验，教材上设计的四朵紫花对比实验已相当完美，但是为了更好地激发学生的好奇心，培养学生创新思维能力，我做了如下修改。

实验质疑:

提出问题，(1)二氧化碳通入水中有没有发生化学变化?

(2)是什么物质使石蕊变红?

学生做出猜想，可能有以下三种情况:(1)是CO₂?(2)是水(H₂ O)?(3)是CO₂和H₂O反应生成的新物质?再让学生讨论交流，设计出如下实验方案:实验一，向干石蕊小花上喷蒸馏水看是否变色;实验二，向二氧化碳气体中放入石蕊干石蕊小花看是否变色;实验三，向干石蕊小花上喷蒸馏水，再放入二氧化碳看是否变色。

通过以上实验得出结论:是CO₂和H₂O反应生成的新物质使石蕊变红的。

再追问:新物质是什么物质呢?做如下实验。

由上述实验使学生认识到石蕊具有遇酸变红的特性，从而引导学生得出结论:二氧化碳与水反应生成碳酸。

3．用实验解答疑难问题，加深知识的理解

在化学教学中，可以把学生遇到的有代表性的疑难问题以及能拓宽思路、发展创造性思维的典型问题，尽可能精心设计成化学实验，在实验的启发下，让学生带着疑问自发地去寻求答案，从而提高学生思维能力，加深学生对知识点的理解和掌握。

比如，如何验证氢氧化钠溶液部分变质?首先让学生分组讨论，然后说出设计的实验方案。对学生设计的验证方案进行归纳如下:

针对以上4个方案，教师可以让学生思考，哪个方案最合理?其他方案存在哪些不足之处?问题提出后，教师可以先演示如下启迪实验，激发学生深入思考。

实验一:向碳酸钠溶液中滴加酚酞。

实验二:向氢氧化钠溶液中滴加氯化钙溶液。

由启迪实验，学生不难得出结论:①碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红，要想用酚酞试液验证氢氧化钠的存在，必须排除碳酸钠的干扰，且不能再引入碱性物质;②氢氧化钙微溶于水，氢氧化钠溶液中滴加氯化钙溶液有白色浑浊现象。

进一步引导学生进行讨论和思考，可以得出:方案(1)和(2)碱性物质的存在对氢氧化钠的检验有干扰，方案(3)氢氧化钠与氯化钙反应生成微溶于水的氢氧化钙，是浑浊现象，对碳酸钠的检验是干扰。所以方案(4)是最佳实验方案。通过以上提出问题和分析实验现象，激发学生的学习兴趣，启发学生的思维，加深学生对疑难问题的理解和掌握。

总之，化学是建立在实验基础上的自然学科。作为教师更应该认识到实验在化学教学中的重要作用，积极创新实验教学模式，将演示实验做得更加完美，让学生成为化学实验活动的主体，从而提高实验教学的效率，实现高效的化学实验教学。