如何發(fā)揮實(shí)驗教學(xué)在課堂教學(xué)中的巨大作用

摘要：化學(xué)是一門以實(shí)驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，充分發(fā)揮實(shí)驗教學(xué)的作用是課堂教學(xué)的重要目標(biāo)。文章就如何發(fā)揮實(shí)驗教學(xué)在課堂教學(xué)中的作用從兩個方面作了解讀：一是積極投身教改，加強(qiáng)實(shí)驗教學(xué)的研究；二是精心準(zhǔn)備實(shí)驗，培養(yǎng)學(xué)生的能力。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗教學(xué)；課堂教學(xué)；培養(yǎng)能力

文章編號：1008-0546（2014）02-0037-03 中圖分類號：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.02.013

當(dāng)下課改中，在課程教學(xué)這一方面強(qiáng)調(diào)最多的是探究，而對化學(xué)教學(xué)而言，實(shí)驗教學(xué)是探究活動順利開展的主要手段之一?；瘜W(xué)實(shí)驗是實(shí)施素質(zhì)教育的重要組成部分，對其功能要充分挖掘，尤其是它的育人潛能如何通過實(shí)驗教學(xué)體現(xiàn)出來仍需研究。從化學(xué)教育現(xiàn)代化來看，化學(xué)實(shí)驗是個突破口和生長點(diǎn)，現(xiàn)代化的新方法、新手段可以在實(shí)驗中體現(xiàn)和應(yīng)用，這同樣需要不斷地進(jìn)行引進(jìn)和研究。對化學(xué)教育工作者來說，從事實(shí)驗研究應(yīng)該是自身的基本功。

實(shí)驗教學(xué)的開展對于提高教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、鞏固知識、培養(yǎng)各種能力、培養(yǎng)科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)態(tài)度、促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提高等方面起重要作用。

重視化學(xué)實(shí)驗和對其進(jìn)行研究，既是必要的，也是可能的，讓化學(xué)實(shí)驗在育人方面能更好地發(fā)揮出它的育人功能。如何發(fā)揮實(shí)驗教學(xué)在課堂教學(xué)中的巨大作用呢，本人結(jié)合自身經(jīng)歷作了如下總結(jié)：

一、積極投身教改，加強(qiáng)實(shí)驗教學(xué)的研究

課程改革背景下的化學(xué)實(shí)驗教學(xué)，出現(xiàn)生活化、探究化、綠色化、微型化、現(xiàn)代化和人性化的統(tǒng)一?；瘜W(xué)實(shí)驗教學(xué)由激發(fā)學(xué)生積極地接受學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥靥剿鲗W(xué)習(xí)，由學(xué)會知識、會學(xué)知識到求異創(chuàng)新。特別是由驗證性實(shí)驗轉(zhuǎn)向探究性實(shí)驗；由封閉性實(shí)驗轉(zhuǎn)向開放性實(shí)驗等。

因此，就要求教師能積極投身教改，加強(qiáng)實(shí)驗教學(xué)的研究，能更好地為課堂教學(xué)服務(wù)。在教學(xué)中應(yīng)認(rèn)真鉆研教材，增強(qiáng)實(shí)驗的趣味性，將實(shí)驗生活化、微型化，合理改進(jìn)實(shí)驗，恰當(dāng)補(bǔ)充實(shí)驗等手段，給學(xué)生提供更多的動手機(jī)會，鼓勵學(xué)生自己設(shè)計實(shí)驗分析解決實(shí)際問題。

【案例1】“蘋果汁變色實(shí)驗”

[實(shí)驗用品]青蘋果、維生素C藥片、榨汁機(jī)、無色玻璃杯等；

[實(shí)驗過程]用榨汁機(jī)把青蘋果榨成汁，果汁短時間顯淺綠色，放置幾分鐘時間，蘋果汁很快變成黃色，加入維生素C藥片粉末，攪拌溶解，蘋果汁很快由黃色變淺或變?yōu)樵瓲睢?/p>

[教學(xué)用途]該實(shí)驗內(nèi)含的化學(xué)知識包含酚類和醌類之間的相互轉(zhuǎn)化，即蘋果汁中的酚類被氧化劑（氧氣）氧化為醌類，醌類被還原劑（維生素C）還原成酚類；該實(shí)驗既可以適合于酚類內(nèi)容的教學(xué)，也可以適合于氧化還原知識教學(xué)，作為教材教學(xué)的實(shí)驗補(bǔ)充作用。另外，還可以延伸到對生物學(xué)科教學(xué)中維生素C的重要生理功能（還原性）的認(rèn)識。

[實(shí)驗設(shè)計的意義]這一實(shí)驗不僅提供給學(xué)生一個“生活化”看待化學(xué)的視角，而且是學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識解決生活中問題的一種“化學(xué)的生活化”處理手段，同時還可以幫助學(xué)生了解了生活中飲食營養(yǎng)價值相關(guān)知識，讓學(xué)生實(shí)實(shí)在在地體會到化學(xué)知識與生活的緊密聯(lián)系。從實(shí)驗的用品完全生活化上看，化學(xué)實(shí)驗的開展并非都需要實(shí)驗室的瓶瓶罐罐，有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

【案例2】 蘇教版《化學(xué)2》中“化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化”活動與探究[實(shí)驗2]，“在100 mL小燒杯中加入約20 g經(jīng)研磨的氫氧化鋇晶體[Ba（OH）2·8H2O]，然后加入約10 g氯化銨晶體，用玻璃棒攪拌，使之充分混合。用手觸摸燒杯外壁，反應(yīng)混合物的溫度有什么變化？”實(shí)驗揮發(fā)出來的氨氣有很強(qiáng)刺激性，學(xué)生都用手捂著鼻子，而忽視本實(shí)驗的有效現(xiàn)象是溫度的降低，應(yīng)該針對問題加以改進(jìn)。

將在敞口的小燒杯進(jìn)行的反應(yīng)改成塑料薄膜袋中進(jìn)行?！皩⒐虘B(tài)的[Ba（OH）2·8H2O]和NH4Cl置入塑料袋，再把塑料袋扎緊，這時只要稍稍揉搓塑料袋中固體混合物，立即就可以感到明顯的溫度降低的現(xiàn)象?！辈粌H沒有污染，藥品只需用教材原實(shí)驗用量的二之一，而且現(xiàn)象十分明顯，手會感覺冰冷，學(xué)生有深刻的體驗，達(dá)到教學(xué)效果。

【案例3】微型實(shí)驗探究《電解池的工作原理》

利用所給試劑，用簡單易行的實(shí)驗證明電解過程中陰陽兩極的電極反應(yīng)。提供的試劑及材料有：白色點(diǎn)滴板一塊、粗鉛筆芯、導(dǎo)線若干根、淀粉溶液、碘化鉀溶液、硫酸鈉溶液、稀鹽酸、石蕊試液、氯化鈉溶液、酚酞試液、硫酸銅溶液、氫氧化鈉溶液等。

[實(shí)驗提醒]（1）兩只眼睛分開用：從溶液中出來了什么，溶液中留下了什么？

（2）如何設(shè)計實(shí)驗來驗證各電極上發(fā)生反應(yīng)生成的產(chǎn)物？

[實(shí)驗過程]用粗鉛筆芯為電極，在白色點(diǎn)滴板小孔里分別電解KI溶液、NaCl溶液、CuSO4溶液、Na2SO4溶液和稀鹽酸等，并設(shè)法判斷兩極產(chǎn)物。

[設(shè)計的意義]學(xué)生的興趣往往會集中在一些新鮮的，沒有見過的，又能使自己產(chǎn)生好奇心的事物上，因此，在學(xué)生剛開始接觸化學(xué)時使用他們沒有見過的“小”儀器進(jìn)行實(shí)驗，勢必會激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的興趣，并且實(shí)驗時操作簡便快速、節(jié)省了學(xué)生老師的時間和學(xué)校的經(jīng)費(fèi)、以及減少對環(huán)境污染、并同時保障了學(xué)生的安全。電解飽和食鹽水時，陽極只能看到有氣泡冒出，但無法聞到氣味，更無法觀察到黃綠色氣體出現(xiàn)，但可用KI淀粉試紙檢驗出氯氣來，逼著學(xué)生去想辦法來檢驗，養(yǎng)成積極思考問題、主動解決問題的好習(xí)慣。從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

二、精心準(zhǔn)備實(shí)驗，培養(yǎng)學(xué)生的能力

為什么講在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中化學(xué)實(shí)驗起著巨大的作用呢？我個人認(rèn)為，這是由認(rèn)識以及化學(xué)實(shí)驗自身的特點(diǎn)共同決定的。從認(rèn)識的層面上說，人類的認(rèn)識來源于實(shí)踐，實(shí)踐決定著認(rèn)識，實(shí)踐是人類認(rèn)識最鮮活的感性素材，而且實(shí)踐是檢驗認(rèn)識正確與否的惟一標(biāo)準(zhǔn)。從實(shí)驗自身特點(diǎn)來講，它是屬于人類的一種實(shí)踐活動，而學(xué)生們學(xué)習(xí)新知識則屬于人類的一種認(rèn)識活動。既然這樣，我們從哲學(xué)的高度看，就不難知道在化學(xué)教學(xué)中我們必須高度重視化學(xué)實(shí)驗的這種作用，精心準(zhǔn)備實(shí)驗，培養(yǎng)學(xué)生的各項能力。endprint

1. 明確實(shí)驗?zāi)康?，提高學(xué)生的觀察能力

觀察能力是有目的、有計劃地感知客觀現(xiàn)象，從而獲得科學(xué)運(yùn)作的能力。在課堂實(shí)驗教學(xué)中，需要指導(dǎo)學(xué)生有目的的觀察，全面且有主次的觀察，訓(xùn)練學(xué)生準(zhǔn)確地描述實(shí)驗現(xiàn)象，啟發(fā)學(xué)生邊觀察邊思考邊提出問題，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度等方面來進(jìn)行觀察能力的訓(xùn)練，促進(jìn)觀察能力的形成，鞏固發(fā)展學(xué)生的觀察能力。

【案例4】 觀察由亞鐵鹽溶液和堿溶液反應(yīng)，生成白色的氫氧化亞鐵沉淀是反應(yīng)中的主要現(xiàn)象，但白色的氫氧化亞鐵會很快被空氣中的氧氣氧化而依次轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G、綠色、以至紅褐色。因而，實(shí)驗時要注意提醒學(xué)生集中注意力，迅速捕捉一瞬即逝的生成氫氧化亞鐵白色沉淀的現(xiàn)象。指導(dǎo)學(xué)生如何才能全面有主次地進(jìn)行觀察，還要調(diào)動各種感官，不放過任何可以捕捉到的現(xiàn)象，逐步形成觀察能力。

2. 培養(yǎng)問題意識，提高學(xué)生的思維能力

思維是人腦將觀察實(shí)驗所取得的感性材料進(jìn)行加工，進(jìn)而上升為理性認(rèn)識的過程。確定事物或現(xiàn)象之間的因果聯(lián)系，需要思維與實(shí)驗相互結(jié)合?；瘜W(xué)實(shí)驗中鮮明、生動、直觀的實(shí)驗現(xiàn)象能為學(xué)生提供豐富的形象思維素材。因此，化學(xué)實(shí)驗對培養(yǎng)學(xué)生思維能力的作用是不可忽視的。思維能力主要有分析、綜合、抽象、推理、想象、概括等過程，對于學(xué)生來說，學(xué)習(xí)任何知識、規(guī)律都是離不開這些思維過程。

【案例5】在學(xué)習(xí)鈉的性質(zhì)時，教師可指導(dǎo)學(xué)生完成如下實(shí)驗：

（1）切一小塊鈉觀察切面（提示學(xué)生注意顏色的變化）；

（2）將一小塊鈉放在石棉網(wǎng)上加熱；

（3）將一小塊鈉投入滴有酚酞的水中；

（4）將一小塊鈉投入硫酸銅溶液中。

要求：記錄實(shí)驗現(xiàn)象，交流討論并作出相應(yīng)解釋。

[教學(xué)用途]實(shí)驗剛做完，學(xué)生已經(jīng)在想問許多問題了：鈉在切開以后變暗的物質(zhì)是什么？和在空氣中燃燒的生成物相同嗎？鈉比銅活潑，為什么在硫酸銅溶液中沒有發(fā)生置換反應(yīng)呢？剛剛生成的Cu（OH）2 沉淀不全是藍(lán)色的，有一點(diǎn)是黑色的，這是為什么？等等。

[實(shí)驗設(shè)計的意義]圍繞這些問題必將激發(fā)學(xué)生的好奇心。好奇是創(chuàng)新的源泉，當(dāng)學(xué)生為實(shí)驗成功而歡呼，為實(shí)驗現(xiàn)象而疑惑時，就會出現(xiàn)奇思遐想，感知會變得敏銳，想象會變得活躍，學(xué)生的觀察能力和思維能力就會在心靈深處得以激發(fā)。通過類似的實(shí)驗教學(xué)，最終會使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題變成一種習(xí)慣，成為一種需要。

3. 培養(yǎng)實(shí)驗技能，提高學(xué)生的實(shí)驗操作能力

進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗的基礎(chǔ)是實(shí)驗者必須對化學(xué)實(shí)驗基本方法和技能有一定的了解?，F(xiàn)行課程標(biāo)準(zhǔn)的課程目標(biāo)中將“獲得有關(guān)化學(xué)實(shí)驗的基礎(chǔ)知識和基本技能，學(xué)習(xí)實(shí)驗研究的方法，能設(shè)計并完成一些化學(xué)實(shí)驗”列作“知識與技能”目標(biāo)之一。在課程標(biāo)準(zhǔn)里明確要求了大量的學(xué)生實(shí)驗探究的內(nèi)容，在實(shí)驗探究中的每一個實(shí)驗，必須由學(xué)生親自動手做實(shí)驗才能完成，因此，提高學(xué)生的實(shí)驗動手能力是完成好化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的基本目標(biāo)。

實(shí)驗操作能力是指一系列實(shí)驗動作的合理、完善、協(xié)調(diào)的活動的能力，它在活動中形成，在活動中體現(xiàn)，在活動中發(fā)展。操作能力包括掌握各種化學(xué)儀器及藥品的用途、性能和使用，掌握儀器、藥品的選擇，例如化學(xué)儀器的使用、洗滌和裝配等。實(shí)驗操作能力是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗?zāi)芰χ械幕灸芰?。但在課堂上，很多教師都不愿意把演示實(shí)驗讓給學(xué)生做，其目的是避免出現(xiàn)實(shí)驗失敗、拖延時間等問題，所以把所有的演示實(shí)驗包在自己身上，這種做法過于傳統(tǒng)。課堂上的演示實(shí)驗應(yīng)該有教師為全體學(xué)生演示，還包括師生共同演示、學(xué)生為學(xué)生演示、教師邊講學(xué)生邊做實(shí)驗等多種形式，盡可能地調(diào)動學(xué)生的積極性，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。如果在實(shí)驗過程中，學(xué)生的演示實(shí)驗有錯誤的地方可直接更正，或?qū)W生動手后得出與課本結(jié)論不一致的，學(xué)生將會自己總結(jié)，懂得實(shí)驗必須講究方法和態(tài)度，這樣也可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度。

【案例6】在本校吳老師上《苯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》的公開課時，通過一系列學(xué)生活動完成了苯的物理性質(zhì)的教學(xué)后，進(jìn)入到苯的化學(xué)性質(zhì)學(xué)習(xí)，講到苯的可燃性時，設(shè)計了一個由師生共同來完成的小實(shí)驗，在一個大燒杯中加入了一滴管苯，用火柴去點(diǎn)夠不著，此時發(fā)動學(xué)生想辦法，很快就有學(xué)生想到先向燒杯內(nèi)加水，然后再用火柴點(diǎn)燃苯的方法。設(shè)計巧妙，不但對物理性質(zhì)進(jìn)行了復(fù)習(xí)，而且點(diǎn)燃苯后也不會產(chǎn)生大量的煙。

4. 提倡實(shí)驗設(shè)計，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

中國的基礎(chǔ)教育在系統(tǒng)地提供基礎(chǔ)知識方面，除了個別科目外，一點(diǎn)也不比美國差，甚至某些科目比美國要好得多，而創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)，是扎實(shí)的學(xué)術(shù)基礎(chǔ)。中國學(xué)生缺乏創(chuàng)新能力的原因，并不是缺乏一種教育教他們?nèi)绾蝿?chuàng)新，而是下面的兩個原因：第一，缺乏一個容許創(chuàng)新能力表現(xiàn)的環(huán)境和空間；第二，缺乏如何表達(dá)創(chuàng)新能力的形式訓(xùn)練。創(chuàng)造性的主要特征是不囿于成見，富于開拓精神，能適應(yīng)社會和時代的改革要求。在化學(xué)課堂教學(xué)中，學(xué)生受實(shí)驗現(xiàn)象感染，在已有的知識基礎(chǔ)上，萌發(fā)出新的觀念和方法，并通過自己親身實(shí)踐去驗證，都是有益于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的。

【案例7】高一化學(xué)中稀硝酸與銅片反應(yīng)的實(shí)驗，在加入銅片前“出人意料”地指導(dǎo)學(xué)生先加入少量碳酸鈉，通過操作的“反?！比ゼぐl(fā)學(xué)生思考為什么？（CO2保護(hù)NO不被氧化）；又如，高一學(xué)習(xí)SO2性質(zhì)時，在盛有已通SO2漂白的品紅溶液（無色）的小試管上部放一小塊紅色花瓣，加熱試管，溶液復(fù)紅而花瓣變白，通過現(xiàn)象的奇特去激發(fā)學(xué)生思考SO2漂白與Cl2漂白的不同。這些使實(shí)驗復(fù)雜化了的改進(jìn)，一改過去一味追求簡化操作、現(xiàn)象明顯的實(shí)驗改進(jìn)的思路，體現(xiàn)了對化學(xué)實(shí)驗啟思功能的認(rèn)識和開發(fā)。再如，講到硝酸與銅的反應(yīng)，無論是濃硝酸還是稀硝酸與銅反應(yīng)得到的氣體，都會污染環(huán)境，為此同學(xué)們自己經(jīng)過深思熟慮，設(shè)計了用注射器做反應(yīng)器，事先把銅絲放到注射器里，再往里吸入硝酸，產(chǎn)生的氣體量少，但現(xiàn)象很明顯，觀察完實(shí)驗現(xiàn)象后，再向注射器里吸入氫氧化鈉溶液，就可使產(chǎn)生的有毒氣體一氧化氮和二氧化氮與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成無毒的鹽類。

這樣在實(shí)驗教學(xué)中，能夠鼓勵學(xué)生設(shè)計和探索的實(shí)驗很多，只要我們擁有新的教育觀，時刻注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，就能夠挖掘出更好的培養(yǎng)創(chuàng)新能力的題材，使學(xué)生的創(chuàng)新能力不斷提高。

實(shí)驗在化學(xué)課堂教學(xué)中起著舉足輕重的作用。化學(xué)教學(xué)本身并不只是傳授給學(xué)生一些初步的化學(xué)概念和規(guī)律，而是通過一系列有效的教育教學(xué)手段，全面提高學(xué)生的能力，使他們能夠掌握和運(yùn)用一些化學(xué)原理和實(shí)驗手段，學(xué)會科學(xué)研究的基本方法，學(xué)會辯證而客觀地認(rèn)識世界，從而在將來能夠獨(dú)立地、有創(chuàng)造性地進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)。運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗，通過一系列有效的方法和手段，能夠較好地發(fā)展學(xué)生的能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 白鎖，張樹平.重視演示實(shí)驗 培養(yǎng)學(xué)生能力[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，1996，（4）

[2] 黃秀峰.如何發(fā)揮課堂教學(xué)中演示實(shí)驗的作用[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)，2012，（27）

[3] 侯海玲.化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].中學(xué)化學(xué)，2010，（2）

[4] 姚明站.微型實(shí)驗探究《電解池的工作原理》教學(xué)設(shè)計[J].化學(xué)教學(xué)，2007，（8）endprint