嵇廣清

揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)師范學(xué)院，江蘇 高郵 225600

1 問題的提出

上海市延安中學(xué)初三同學(xué)在用吸管吹二氧化碳和石灰水反應(yīng)的實驗時，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)沉淀是逐漸變多的過程，而且還發(fā)現(xiàn)吹入溶液底部的二氧化碳?xì)怏w會很快、無明顯變化地溢出溶液表面。同學(xué)們敏銳地聯(lián)想到：教材上是規(guī)定不能用排水法收集二氧化碳?xì)怏w的。教師及時對學(xué)生的質(zhì)疑和設(shè)想作了妥善的引導(dǎo)，同學(xué)們將它作為一個課題進(jìn)行研究，通過查找資料數(shù)據(jù)、具體分析、不斷實驗，結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)排水法收集二氧化碳?xì)怏w純度更高、速度更快。由此可見，傳統(tǒng)的化學(xué)實驗教學(xué)已經(jīng)嚴(yán)重束縛了學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)展。改革和優(yōu)化實驗教學(xué)，發(fā)揮實驗教學(xué)功能顯得尤為重要。

2 化學(xué)實驗的功能及存在問題

化學(xué)實驗的教學(xué)作用和重要性能已經(jīng)獲得廣大教師的認(rèn)同?；瘜W(xué)實驗可以幫助學(xué)生形成正確的基本概念、基本理論，獲得并驗證有關(guān)的化學(xué)知識?？梢约ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，愉快主動地學(xué)習(xí)和探究化學(xué)問題?？梢耘囵B(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和邏輯思維能力，以及實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度以及辯證唯物主義的世界觀，等等。

筆者經(jīng)過多年的實踐發(fā)現(xiàn)，目前中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 實驗設(shè)備和手段陳舊，不能完全開設(shè)化學(xué)實驗

全國部分中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)調(diào)查統(tǒng)計表

華東師范大學(xué)化學(xué)系的學(xué)生對中學(xué)化學(xué)實驗進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果顯示中學(xué)化學(xué)實驗開設(shè)率并不高。一方面受傳統(tǒng)化學(xué)學(xué)科教育的消極影響，許多學(xué)校和家長有片面追求升學(xué)率的傾向。實驗費(fèi)時、費(fèi)力和現(xiàn)象不明顯等因素達(dá)不到驗證知識和鞏固知識的功能而未能開展。同時實驗儀器和藥品也都是非常古老的手段和方式，沒有教師發(fā)揮的素材和余地，從而使化學(xué)實驗不能正常開展。

2.2 化學(xué)實驗教學(xué)中缺乏環(huán)保意識

化學(xué)實驗教學(xué)引起的環(huán)境污染是相當(dāng)嚴(yán)重的。課堂演示實驗和分組實驗中有毒氣體未進(jìn)行處理就直接排放，有些實驗在裝有排風(fēng)扇的實驗室或在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，這樣實驗室的小環(huán)境是得到了保護(hù)，卻忽視了實驗室外的大環(huán)境。實驗后的廢棄物不能妥善處理而任意傾倒，對環(huán)境的污染是不言而喻的，而且對學(xué)生的教育有潛移默化的壞影響。

2.3 對實驗興趣缺乏正確的引導(dǎo)

鮮明的實驗現(xiàn)象、奇妙的變化過程，能引起學(xué)生多種感官的刺激，從而產(chǎn)生濃厚的觀察和操作興趣。但是學(xué)生的這種興趣往往停留在新奇現(xiàn)象的觀察上，而不是放在實驗本身以及通過實驗獲得技能來提高自己的科學(xué)素質(zhì)上。這樣的直覺興趣不是穩(wěn)定的，而且是低級的。

2.4 實驗?zāi)Ｊ絾我?，缺乏探究功?/h3>

中學(xué)化學(xué)實驗的教學(xué)模式以演示實驗為主，約占實驗總數(shù)量的90%以上。演示實驗又以驗證性實驗為主。在實驗過程中出現(xiàn)的意外反常也未能及時正確處理，有些甚至輕描淡寫地敷衍過去。同時實驗的功能僅僅停留在驗證知識的基礎(chǔ)上，毫無新意可言。

化學(xué)實驗教學(xué)中存在的一些誤區(qū)和偏差嚴(yán)重影響了學(xué)生實驗?zāi)芰Φ陌l(fā)展和實驗功能的發(fā)揮。因此改革實驗教學(xué)已迫在眉睫。

3 對策

3.1 努力實現(xiàn)實驗儀器現(xiàn)代化

中美中學(xué)化學(xué)實驗儀器比較

美國中學(xué)化學(xué)教材內(nèi)容廣泛， 使用的化學(xué)儀器比較先進(jìn)。反觀我國中學(xué)化學(xué)教學(xué)，知識面顯得狹窄，許多新技術(shù)、新材料、新設(shè)備都未能在教材中得到體現(xiàn)。由于設(shè)備陳舊，精密度不夠，操作起來比較煩瑣甚至無法展開。在一定程度上導(dǎo)致了中學(xué)化學(xué)實驗內(nèi)容枯燥無味，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣索然，教師也無發(fā)揮余地。

實驗現(xiàn)代化可以減少人為操作的誤差，簡化煩瑣的實驗操作，縮短獲得科學(xué)認(rèn)識的時間，而且有利于學(xué)生自主地實驗、自己發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造能力。目前中學(xué)化學(xué)實驗把過多的時間花在實驗操作上，沒有達(dá)到實驗的真正目的，忽視了實驗理論內(nèi)涵。

3.2 推廣“微型化學(xué)實驗”和“小量化學(xué)實驗”

全國數(shù)以萬計的高校、中學(xué)的化學(xué)實驗室每天都排放著污染，武漢大學(xué)化學(xué)學(xué)院的王福來指出：雖然每次排放污染物的量不大，但是這種“聚沙成塔”的污染成分復(fù)雜、累積效應(yīng)強(qiáng)而又容易被人忽視，隨著教育事業(yè)的發(fā)展，實驗活動增多，如不及時采取應(yīng)對措施，其后果將難以預(yù)料。

微型化學(xué)實驗具有操作簡捷，反應(yīng)迅速，現(xiàn)象明顯，消耗藥品數(shù)量少，污染小并且比較安全等優(yōu)點(diǎn)。獲得廣大教師的認(rèn)可和運(yùn)用，并且日趨成為今后化學(xué)實驗改革的方向。“微型化學(xué)實驗”其試劑用量通常是常量實驗的十分之一至千分之一。“小量化學(xué)實驗”則將試劑用量減少到二分之一或四分之一。這兩者配合使用將有效幫助學(xué)生參與實驗和減少污染。例如，在用氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制氧氣時，我們讓學(xué)生回收二氧化錳并驗證二氧化錳是反應(yīng)的催化劑。不僅鞏固了相關(guān)知識，鍛煉了學(xué)生的實驗技能，更重要的是讓學(xué)生參與實驗設(shè)計，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立實驗和設(shè)計的能力，使實驗的內(nèi)容得到進(jìn)一步的拓展和延伸，而且還培養(yǎng)了學(xué)生節(jié)約藥品和環(huán)保的好習(xí)慣。

3.3 改進(jìn)演示實驗，發(fā)展學(xué)生的概括興趣

心理學(xué)認(rèn)為，興趣是人們力求認(rèn)識某種事物或進(jìn)行某種活動的傾向。而實驗興趣是學(xué)生力求通過實驗認(rèn)識物質(zhì)的本質(zhì)特性的傾向。研究表明，學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣可以分為直覺興趣、操作興趣、探究興趣和概括興趣四種類型。學(xué)生的實驗興趣的發(fā)展總是由對實驗現(xiàn)象的直覺興趣由低到高發(fā)展為對實驗結(jié)果的概括興趣。只有形成穩(wěn)定的概括興趣，才能促進(jìn)學(xué)生全面地觀察實驗，積極地探究實驗。為了達(dá)到這一目的，我們要在演示實驗的設(shè)計上突出實驗的鮮明性、適用性（便于操作）和可靠性，更要保證演示實驗的安全性。不能過分夸大化學(xué)實驗的危險性，否則不但會降低學(xué)生的實驗興趣，而且會使學(xué)生懼怕實驗，進(jìn)而厭惡化學(xué)。另一方面學(xué)生在觀察實驗時，往往是以自己的知識經(jīng)驗為中心，憑自己的興趣來觀察，例如：鎂帶燃燒是為了說明化學(xué)變化，這一實驗的主要目的是為了看新物質(zhì)—氧化鎂的生成。而學(xué)生往往會根據(jù)自己的興趣把耀眼的強(qiáng)光作為觀察重點(diǎn)，而忽視進(jìn)一步理解化學(xué)變化這一概念。從而造成對實驗現(xiàn)象觀察的不全面、不準(zhǔn)確，對事物本質(zhì)的理解不深刻。因此實驗前要明確目的，實驗中要及時、有目的地進(jìn)行點(diǎn)撥，使學(xué)生的直覺興趣進(jìn)一步發(fā)展，在此基礎(chǔ)上積極思維，獲得有關(guān)實驗的概括性結(jié)論。

3.4 善待“反?！爆F(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

在演示和分組實驗教學(xué)中，難免會出現(xiàn)反?，F(xiàn)象。這些反?，F(xiàn)象的出現(xiàn)正好制造了認(rèn)知沖突和失衡，為師生提供了絕好的挑戰(zhàn)機(jī)會。在教學(xué)中若能抓住這種機(jī)遇，努力創(chuàng)造條件，認(rèn)識未知，合理提出假設(shè)，再通過實驗驗證假設(shè)，使反常為正常，正是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維，探素未知進(jìn)而認(rèn)識和發(fā)現(xiàn)真理的絕好教材。例如：在玻璃管口點(diǎn)燃?xì)錃鈺r，火焰的顏色是黃色而不是淡藍(lán)色；木炭還原氧化銅最終得到的固體的顏色并不完全是光亮的紅色；氨水與酚酞反應(yīng)驗證分子運(yùn)動的實驗，脫脂棉反而變成紅色。創(chuàng)新首先意味著質(zhì)疑，只有在質(zhì)疑的基礎(chǔ)上才有可能創(chuàng)造。我們教師要把握這絕好的機(jī)會，點(diǎn)撥學(xué)生發(fā)現(xiàn)可疑點(diǎn)，然后引導(dǎo)學(xué)生查找資料，實驗驗證假設(shè)，完成實驗報告，這樣學(xué)生的認(rèn)識就比較深刻。創(chuàng)造能力得到進(jìn)一步的提升。有些時候教師還可以設(shè)計一些意料中的反常實驗或用電腦模擬一些有危險的試錯實驗，相信會收到意想不到的好效果。

3.5 角色轉(zhuǎn)變，做創(chuàng)新活動的組織者

在化學(xué)教學(xué)中，創(chuàng)新活動主要以創(chuàng)新實驗為表現(xiàn)形式。在化學(xué)實驗中運(yùn)用知識，不僅是為了學(xué)習(xí)知識，而且是創(chuàng)新的必要途徑。美國教育家彼德克·來恩說：“學(xué)習(xí)的三大要素是接觸、綜合分析、實際參與。”把實際參與看成學(xué)習(xí)的最高水平，這是因為在實踐中學(xué)習(xí)知識，容易遇到新情況和產(chǎn)生新問題，這就是創(chuàng)新的過程。陶行知先生說：“行動生困難，困難生疑問，疑問生假設(shè)，假設(shè)生試念，試念生斷語，斷語生行動，以此演化無窮?！痹诨瘜W(xué)創(chuàng)新教學(xué)中，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念由實驗的主角變?yōu)閷嶒灥慕M織者。讓學(xué)生參與實驗、設(shè)計實驗，成為實驗活動的主體。教師不但有必要改進(jìn)實驗，還要設(shè)計一些有創(chuàng)新意義的實驗活動，并以實驗教學(xué)為突破口，還原化學(xué)本色，提高化學(xué)創(chuàng)新教學(xué)水平。例如，在講授二氧化碳的實驗室制法時，啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用含碳酸根的化合物和稀酸反應(yīng)。而在實驗室中含碳酸根的化合物有CaCO3、Na2CO3等，所用的稀酸通常有稀鹽酸、稀硫酸。那么制取二氧化碳究竟應(yīng)選擇哪些原料呢？讓學(xué)生自主實驗探索。然后根據(jù)實驗現(xiàn)象歸納最佳原料。

學(xué)生通過實驗現(xiàn)象分析比較，很快得到最佳方案。教師要挖掘?qū)嶒灥膬?nèi)涵，進(jìn)一步拓展提問：如果在家里應(yīng)該如何來制取二氧化碳？猜想如果將大理石粉碎成粉末，實驗速度會有什么變化？制取二氧化碳的發(fā)生裝置應(yīng)選擇哪一套裝置？這樣學(xué)生的參與意識很強(qiáng)，積極性高漲，創(chuàng)新意識和能力得到充分的培養(yǎng)。

化學(xué)作為21世紀(jì)科技發(fā)展的中心和基礎(chǔ)，孕育著巨大的創(chuàng)造機(jī)會。教師應(yīng)積極響應(yīng)課程改革，參與化學(xué)實驗教學(xué)的改革和優(yōu)化，鼓勵學(xué)生自主設(shè)計實驗，探索機(jī)理，充分發(fā)揮每一個學(xué)生的潛能。為學(xué)生今后的創(chuàng)業(yè)和發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

[1]高劍南,王祖浩. 化學(xué)教育展望. 華東師范大學(xué)出版社,2001

[2]王錦化. 增設(shè)“微型化學(xué)實驗儀器的制作”教學(xué)內(nèi)容的體會. 化學(xué)教育,1999.1

[3]畢華林,盧巍. 演示實驗教學(xué)的心理學(xué)思考. 化學(xué)教育,1999.12

[4]王春. 構(gòu)建初中化學(xué)教學(xué)新模式的一些嘗試. 化學(xué)教育,2001.11