浅谈实验功能开发的视角

浅谈实验功能开发的视角

镇海中学 华利平 315200

摘要 针对目前化学实验中对学生知识、能力、德育教育培养单一的局面，本文就挖掘实验资源，改变教学策略，开发实验的功能提出几方面有关的视角。

关键字 实验教学 功能 多样性

由于受到高考指挥棒的影响，教学中普遍存在着重理论轻实验的思想。教师课堂上讲实验，课后学生背实验的现象比比皆是。实验教学的形式往往也是单一的以验证性的演示实验为主；复杂的，有难度的教师往往选择放弃不做。虽然验证性实验是有利于学生加深理解教师在课堂上讲解的内容，增加感性认识，但对于一个已知结论的实验而言，不利于学生的主动发展，实验也只是作为一种形式，是为了做实验而做实验，这种重结果轻过程的教学方法与新的教育理念是不相符的。所以应该转变思维，有必要开发、重塑中学化学实验的功能。笔者就实验功能的开发谈谈自己的想法

1 单一知识验证功能转变多样化的知识渗透

建构主义学习理论认为学习过程，是学生原有认知结构与学习环境相互作用，进行“同化”与“顺应”过程。改变实验教学方式，积极寻求学生主动参与。在完成实验对基本知识的验证后，揭示内在规律，挖掘实验中渗透的其他知识。使书本上的结论源自于实验，

案例一：浓稀硫酸在滤纸上写字烘烤都变黑。针对总有部分同学会有挥发的硫酸分子错误观点，在进行浓硫酸有关性质教育的过程中增加对比实验，发现稀硫酸也变黑，证实水易挥发，稀硫酸变成浓硫酸使纸脱水，从而确认硫酸不易挥发。

案例二：过氧化氢中加入氯化铁溶液的颜色加深。催化剂改变化学反应速率，而本身参加化学反应，但是这样的例子在高中化学中不多见。所以在使用该实验时不仅要突出本实验催化剂对过氧化氢分解速率的影响，而且要适时的利用实验现象有黄到红又到黄的过程，分析得出催化剂确实参加化学反应的实例。

2 单一的操作能力培养转化为多维度的能力提高

高考中没有化学实验操作内容，高中阶段的化学实验考查也只是流于形式。许多中学教师对实验教学不重视，尤其是对学生实验操作能力不重视，许多实验根本就不给学生动手的机会，最典型的事例就是学生连火柴也不会划。实验教学中要重视学生操作能力的培养，放手让学生去操作。但单一的提高学生的操作能力还不足以改变学生实验能力弱的现实，很多同学的操作顺序完全按照实验手册上的步骤“照方抓药”，不会对为何是设计这样的实验步骤产生疑问，不会对实验的“不合理” 现象产生疑问，要改变这种局面就要积极创造条件实现多维度的能力培养。

2.1观察能力

观察旨在通过发现和探索，将观察得到的信息，通过分析、归纳、综合、概括等思维活动，达到认识事物及其变化规律的目的。化学实验中学生会接触到很多实验仪器，看到很多实验现象，教师应该有意识的培养他们的观察能力，多问几个为什么。如烧杯，量筒，滴定管三种仪器为什么测量体积的精度依次提高？容量瓶可以配制溶液而烧杯，量筒，滴定管为什么不可以？通过学生仔细观察仪器的构造，对比它们的不同点，发现主要是读数时刻度（刻度线）所在的仪器横截面积不同，在人高度误差相对恒定的情况下，横截面积的大小决定了最终实验误差的大小，虽然滴定管精确度高，但是容积有限，而容量瓶在保证精确度的情况下容量较大，所以可以常用来配置一定浓度的溶液。教师有通过具体的实例，激发观察的兴趣，逐步形成较强的观察能力。当然化学实验中观察是多方面的，不仅仅是视觉器官的单一活动，而是眼、耳、鼻、舌和皮肤多种感官的视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉等多种感觉活动。教师不能因为化学物质的有毒性而放弃给学生接触的机会，这实际是一个误区。如二氧化硫气体是有毒的，所以很多教师就拒绝学生闻其气味，任何事情都有两面性，吸入少量二氧化硫气体对人不会有害，反而能增加学生记忆的深刻性。

2.2质疑能力

现行教材中每一个实验的原理及操作步骤都讲得十分清楚，学生实验中仪器给定，学生只要按所述步骤完成所有操作即可。学生被动的接受知识，久而久之养成习惯性的接受知识，缺乏科学探究的过程；缺乏对现象的探究；缺乏实验设计创新；对知识的理解只停留在表面，知其然，而不知其所以然。这样的实验教学对学生的科学素质培养起不到应有的作用。故教师积极创造机会，善于打破思维定势，诱发灵感捕捉机遇。充分挖掘实验，暴露知识矛盾，引导学生提出问题，培养学生的质疑能力。如钠在空气中燃烧常常能看到黑色物质，很多时候黑色物质学生都能看到而置若罔闻，因为最后都得到的淡黄色的过氧化钠而对黑色物质而不会去再问“为什么”，教师可以适时引导学生，钠是不是只能和氧气反应？钠比镁活泼，理应也可以和二氧化碳好氮气反应，可能氮化钠是黑色的也不定？可能有炭单质生成也不一定？那么为什么最后看不到黑色物质呢？把问题暴露给学生，引起疑问，激发思维，组织学生开展讨论黑色物质是什么。

3.2.3 实验评价能力

实验评价思维的培养是高层次和高要求的能力培养，是学生探索新知识、解决新问题的重要途径。通过对实验原理、实验装置、实验操作、实验方法等实验各个环节的评价，增强学生的化学素养，形成严谨的科学态度、创新能力。教师应该开发实验资源、深挖教材实验，优化化学实验教学，采用对比实验，组合实验，适时适地的引入实验评价方案，引起学生思考。如测定镁铝合金中铝的含量可以通过往合金中加入足量的NaOH溶液，测定气体的体积，最后转化为铝的物质的量。也可以通过两者反应的质量差来获取气体的质量，两者结果不是一样的吗？教师可以从实验误差来评价两个方案的优劣，中学化学中常用的质量差为0.01g，而0.01g氢气可以产生的体积误差为112mL,明显后者质量法的误差大。

3 单一的道德教育升华为全方位的德育教育

实验虽从属于知识教育，但实验对学生的情感、科学素养、思维能力、实践能力等各方面都发挥着重要作用。过去一提及化学实验的教育功能时许多教师会与环保教育等同，但化学实验同样对学生学会做人，形成正确的人生观和世界观有着丰富的教育功能。

3.1实事求是的思想

化学上的很多结论都来自于实验，化学理论是实验结果的高度概括。当面对实验现象无法用化学知识解释时，也要冷静思考，分析可能原因，要忠于实验事实，而不是为了达到实验目的而任意改变实验数据或实验现象。如SO2气体通入BaCl2溶液中会有什么现象？按照理论分析，两者不能发生反应，实验应该是没有现象的。但无论是教师实验还是学生在每次实验中均能发现溶液存在着浑浊现象，即有沉淀产生，这与理论矛盾，教师不能够因为实验与结论不符而放弃此实验，恰恰相反此实验能让学生认识到实际与理论存在着差别，通过实验的再验证，发现此沉淀为BaSO4，考虑+4价硫的还原性，又是合理的用化学知识解决了意外的实验现象。

3.2对立统一思想

对立统一规律是唯物辩证法最根本的规律。对立统一规律普遍存在于一切物质、现象、和过程的本身之中。教师的任务在于能通过化学教学向学生揭示矛盾的普遍性,某一时段矛盾的主要方面，让学生会用矛盾的观点观察、分析实验。找出解决“矛盾”的方法。氧化反应与还原反应同时发双方各以对方作为自已存在的前题。没有氧化,也就无还原,二者既对立,又统一。 如CuCl2溶液中投入铝片的实验，事先可以让学生预测实验现象，基本都会猜测到有铝片上会有较多红色物质积聚，由于Cu2+水解使溶液显酸性，铝片表面上可能有少量的无色气泡。但实际的实验现象非常丰富，铝片表面析出铜但颜色是黑的；铝片产生较多的无色汽泡；实验装置上方有水雾，混合液温度升高甚至发烫，产生气泡速度明显加快。分析其中的原因主要是一方面铝可以置换铜，也可以与铜离子水解产生的氢离子反应，铜铝原电池的形成，反应放热，温度的升高均加快了反应的速率，此实验中可以让学生领悟到实验的对立统一性。矛盾双方可以在一定条件下实现相互转化。

3.3和谐发展的思想：

化学实验教学中，有很多特殊的、特定的实验，反应物有毒或者所用仪器不易降解，化学实验倡导实验的绿色化，实验的微型化，用尽可能少的实验用品获得比较明显的实验现象。所以过去中学化学中不常规的实验仪器也频频出现在学生实验中，收到比较明显的效果。

在学习氯气的性质时，有关氯气的实验较多，用量也多，一节课下来，教室里尽是弥漫着泄露出的氯气的呛鼻的气味。所以很多老师在上这一节内容时，都采用“讲”实验的方法，来将问题转移。这样做虽然获得所谓的“正确”实验结果，保护了环境，避免了氯气对师生的伤害，但同时也使学生失去了亲身经历和体验获得实验结果的探索过程。在多次分析、验证的情况下如下装置及操作可以收到较好的效果。

方案一：采用医用的小瓶，如下图，在1号小瓶中放高锰酸钾固体，注射器中加浓盐酸，

在2、3、4号小药瓶中分别加入KI(含淀粉)溶液、NaOH(含酚酞)溶液、FeSO4(含KSCN)溶液.

方案二：在一块下衬白纸的玻璃片上的不同位置分别滴加浓度为0.1mol/L的KBr溶液、KI(含淀粉)溶液、NaOH(含酚酞)溶液、FeSO4(含KSCN)溶液各1滴，每种液体彼此分开，围成半径小于表面皿的圆形(如下图所示)，在圆心处放置2粒芝麻大小的KClO3晶体，盖好表面皿。打开表面皿，向KClO3晶体上滴加一滴浓盐酸，再立即将表面皿盖。

新课程的实施，对高中教师提出了更高的要求，实验作为化学教学的基础和灵魂，在逻辑思维的培养、多样化能力的形成、科学方法的建立、优良情感的塑造等方面发挥着重要的的功能。面对新的形势，教师应该不断充实和发展自己，转变思维，采用新的实验教学策略，挖掘实验内容，拓宽知识面，组合同类型的实验，实现课堂的高效化，优化实验顺序，培养各种思维能力。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”多给学生自我表现的机会，多给他们落实自我想法的时间，面对新的问题情况，他们的多思多想，能够让他们扩充原有知识，开阔应用视野，增强能力，从而充分发挥实验的教育功能，全面提高学生的科学素养和综合能力。

参考文献

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本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/8be774fa172ded630b1cb637.html