论素质教育背景下的化学实验教学

陈爱兰

化学实验是化学教学的基础，通过实验教学可以帮助学生形成化学概念，增强记忆，培养学生的观察能力和动手能力。实验教学又是实施化学素质教育的极其重要的组成部分。化学实验具有直观性、严密性、趣味性，化学实验教学在培养学生科学方法和提高学生素质方面，都发挥着重要作用。因此，加强中学化学实验教学是素质教育的必然要求。

一、化学实验对培养学生素质的意义

生动鲜明的化学现象是物质变化规律的体现，整个化学实验的各个环节都与培养学生的素质有密切的联系。

1.化学实验是训练科学方法、养成科学态度的途径。

“科学方法”是指自然科学方法论，它包括学习和领会认识的一般过程。因此，教师在做演示实验时，应周密安排，充分准备，规范熟练动作，实事求是地展示实验过程，并启发学生积极地提出问题、分析问题、解决问题。

如：演示实验用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气，过氧化氢和二氧化锰都是氧化物，都是含有氧元素的物质，理论上都有可能在一定条件下制得氧气，是哪一种物质能在一定条件下放出氧气呢？激发学生的学习兴趣，并研讨设计实验来验证。（1）过氧化氢溶液单独加热放出气体用带火星的木条检验，不能使带火星的木条复燃，由此可证明过氧化氢在加热的条件下不能放出氧气吗？查阅有关资料，发现过氧化氢在加热时能分解放出使带火星的木条复燃的氧气，那为什么不能复燃呢？让学生带着此问题去思考，设计实验再来验证，气体中含有大量的水蒸气，可设法除去水蒸气，剩下的气体就可使带火星的木条复燃了，从而得出正确的结论。（2）单独加热二氧化锰，并用带火星的木条检验，不能放出使带火星木条复燃的氧气。（3）把二氧化锰和过氧化氢溶液混合在一起会如何呢？用实验结果来验证了二氧化锰的催化作用，二氧化锰加快了过氧化氢分解的速度，而二氧化锰的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变。

通过以上实验启迪引导学生掌握科学学习方法，培养训练他们敏捷的思维能力，形成严谨治学、实事求是、谦虚谨慎的科学态度。在素质培养方面，化学实验具有独特的优势。

2.化学实验在发展学生能力素质方面有不可替代的作用。

学生在化学实验中，通过教师的示范讲解，并通过亲自动手，能培养观察能力，增强分析问题、解决问题的能力，发展思维能力，对学生整体素质的提高有不可替代的作用。

如水的电解实验[2HO2H↑+O↑]，此法是工业上制氢气的一种方法。阅读课本有关内容，要求学生注意观察并带着下列问题完成实验：（1）实验时水中为什么应事先加入少量硫酸或氢氧化钠？可做对比实验，说明加入的目的。（2）通电过程中两管内的现象有什么不同？如何检验所产生的气体？（3）由此实验结论，还可以验证哪些理论？以上的实验，边观察，边思考，不仅使学生加深了对课本有关知识的理解，还增强了学生各方面的能力和素质。

二、实验教学中如何进行素质教育

1.激发学生的学习动机和学习兴趣变好奇为好学，加强实验基本操作技能的训练。

初三学生刚迈进化学大门，对实验所需的各种仪器、实验操作过程和现象都感到很新鲜，化学实验现象大都具有生动、鲜明、新奇、有趣等特征。在教师做演示实验时，学生会被各种各样的现象所吸引，因而对学习化学产生浓厚的兴趣和动机。此时，教师应不失时机对学生讲明实验操作技能的重要性，让学生懂得掌握实验操作技能是今后通过实验获取知识的前提，从而增强学生学好实验操作技能的自觉性和责任感。同时我们变演示实验为分组实验，变验证性实验为探索性实验，让他们通过自己动手实验，自行观察、探究、分析、推理、归纳、总结，以达到最大限度地发挥学生的主观能动性和提高学生自己分析问题和解决问题能力的目的。

如实验室制取二氧化碳气体，课本上是用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应，我们要求学生变制取实验为探索性实验，验证下列反映的情况：（1）大理石与稀盐酸反应；（2）大理石与稀硫酸反应；（3）大理石与浓盐酸反应；（4）碳酸钠与稀盐酸反应；（5）碳酸钠与稀硫酸反应。验证收集方法：（1）用排水法收集；（2）用向上排空气法收集；（3）用向下排空气法收集。通过以上探索实验验证，得到实验室制取二氧化碳选用大理石与稀盐酸反应并用向上排空气法收集的最佳方案，这是课堂教学所不可替代的。

2.加强实验教学，训练科学方法，养成科学态度。

在实验教学的训练中体现出循序渐进的科学认知过程，使学生逐步地掌握化学实验方法，形成科学的思维过程，切实增长化学智慧。

如我们用制取的二氧化碳气体通入澄清的石灰水发现并没有变浑浊，此时要求学生认真地分析原因，从药品的取用到气体的产生等各个环节加以分析：（1）气体发生装置的气密性；（2）产生二氧化碳气体的纯度，是否混有氯化氢气体[2HCl+Ca（OH）=CaCl+2HO]；（3）石灰水是否变质。对此实验现象用科学方法进行分析、综合，从而得出改进的措施。不要一遇到挫折就慌了神，凭自己的知识经验或机械地以书本中给出的结论为依据来处理甚至涂改实验记录或凭空臆造实验结果。教师应以此为素材对学生进行科学态度教育，同时以自己严谨地对待实验的科学态度，科学规范的操作，言传身教地示范给学生，对学生进行科学态度和科学素养的教育，以达到学生整体素质提高的目的。

3.开展启发实验教学，引导学生进行自主地学习。

启发式实验是让学生在观察实验的基础上，通过科学抽象和逻辑思维，自己概括和归纳实验以达到理性教学的一种形式。学生应根据实验大纲，明确实验要求和目的，在教师的积极引导下，充分发挥自主性，训练实事求是的科学态度，百折不挠的探索精神，增强发现、提出、解决和归纳问题的能力。

4.加强课堂教学，认真做好化学演示实验。

化学源于实验，增强学生的实验意识，使学生懂得化学学科的发展规律。课堂教学中首先重视演示实验，明确演示实验的教学目的，认真分析通过这个演示实验会给学生带来什么知识，引导学生注意观察哪些现象。示范哪些基本操作，培养哪些方面的能力，即要从知识、现象、操作、能力等四个方面去全面分析每一个演示实验的教学目的。

如“木炭还原氧化铜”的演示实验。

（1）知识：木炭跟氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳。

（2）现象：常温下木炭粉和氧化铜混合不发生反应（反应条件），高温下反应开始后，有使澄清的石灰水变浑浊的无色气体放出（CO），反应结束时黑色粉未变成红色固体（Cu）。

（3）操作：固体药品的取用，给试管中固体药品加热，把气体通入溶液中。

（4）能力：观察能力，观察反应发生中的各种现象。分析出反应后剩余黑色固体的成分，并会设计实验来验证。

5.开展第二课堂实验教学，培养学生操作能力，发展学生个性的特长。

要培养学生能力，开发学生智力，仅在课堂内进行是完全不够的，还必须抓好课外活动的开展。课外活动中学生具有自主性和选择性，活动的内容具有广泛性、伸缩性和趣味性；活动的形式具有多样性和灵活性；活动的进行具有开放性和实践性。

（1）举办“趣味实验”晚会，激发学生的求知欲。

如我们在一张在白纸上事先用毛笔蘸上无色酚酞试液写上“化学”两字，晾干，则白纸上无任何痕迹，晚会上可用小喷雾器喷上碳酸钠溶液，立即在白纸出现漂亮的红色“化学”字样，学生感到十分新奇，激发了学生的兴趣和求知欲，另外，还有“魔棒点灯”、“鸡蛋游泳”、“彩色喷泉”等趣味实验。

（2）成立课外兴趣小组，发展有特长学生的能力。

如要求兴趣小组的学生到实验室进行物质鉴定实验，有NaCO溶液、NaCl溶液、NaSO溶液、HSO溶液、NaOH溶液、稀盐酸、石灰水等7种无色溶液盛入不同的试管中，请他们用所学知识，配以一些试剂药品给试管中的药液贴上标签，由此实验培养他们各方面的综合能力，还有制蒸馏水，二氧化锰的催化作用，硝酸钾大晶体的结晶等课外实验。

（3）家庭小实验，联系实际，重视应用。

化学是一门与实际紧密联系的一门学科。把所学知识应用于实际生产、生活中去，激发学生学习化学的内部动机，如用明矾、漂白粉处理河水、井水，用pH试纸测定责任田中土壤的pH值，指导家长合理使用化学肥料，用熟石灰与草木灰混合自制皮蛋，用食醋除去热水瓶水垢等。

6.设计实验习题，培养学生的科学素质。

实验习题是在学生掌握了一定的实验操作技能，分析问题、解决问题能力的基础上，对学生综合素质的检验和提高，可以通过实验习题大大地提高学生的科学素养。

有这样一个洗气装置，[如图]通常它的作用是除去

或分离气体中的某些杂质，问学生此装置还有什么作用，

并通过实验验证：

（1）除杂：除去CO中的水蒸气（干燥气体），洗气瓶中注入浓HSO，A进B出。

（2）收集气体：收集O，A进B出（相当于向上排空气法）；收集H，B进A出（相当于向下排空气法）。

（3）贮存气体、量气：贮存O，瓶中装满水，B进A端排出水（相当于排水集气法），并能用量筒测定贮存气体的体积。

（4）如果把A导管换成与B一样短，就可作缓冲瓶，防倒吸。

通过此实验习题的解决，学生获得了许多知识，同时操作技能等方面能力素质进一步得到了提高。

实验习题多种多样，例如：（1）如何由不纯的盐酸制得纯净的盐酸；（2）如何取出仓库中的气体加以检验；（3）如何验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，等等。

7.采取现代信息技术，增强学生的信息处理能力。

中学化学实验应当加强计算机技术，尤其是多媒体计算机可将声音、图像、文字等集于一体，促使视听一体化，学生通过观看多媒体计算机上播放的难以亲身实验的化学反应现象的图片资料，如缓慢氧化使钢铁锈蚀，橡胶的老化等能加深对化学知识的理解和掌握。多媒体计算机还可提供动态信息服务，学生在观看过程中可根据自身需要提取有关实验数据，促使化学学习从被动模仿转变成主动参与，可极大地调动学生的积极性。信息处理能力已经成为信息社会中个体所应具备的一种基本能力，在化学实验教学中应予强化。现代信息的应用，可以充分实现实验教学中的个性化教育，自主性教育，从而深化素质教育的内涵。