如何有效发挥化学实验的教学功能

蔡文泉

一、利用化学实验史，帮助学生认识实验的重要作用

众所周知，构成化学科学离不开化学概念、化学原理，然而化学概念、化学原理不是天生的，也不是一天就能形成的，它是无数科学家做了无数实验逐渐总结出来的。新教材中，编者独具匠心，在“科学史话”栏目中介绍了很多古今中外化学家的生平和重要科研成果，利用化学实验史实帮助学生了解化学概念、化学原理的形成和发展，认识化学实验在化学学科发展中的重要作用。如道尔顿原子论的建立，恩格斯曾经给予很高的评价，他说：“化学的新时代是随着原子论开始的”。然而，道尔顿原子论的建立离不开三个重要阶段，这三个阶段的重大发现都是通过实验产生的。1897年，著名的英国物理学家汤姆逊对克鲁克斯发现的阴极射线进行了精细的研究，发现了电子。1919年卢瑟福通过实验发现了质子。20世纪三十年代科学家又通过实验发现了中子。电子、质子、中子正是构成原子的基本微粒。又如，燃烧现象十分普遍，现在我们都能轻而易举的说明其原因，然而揭开燃烧现象这个謎，却经历了漫长的过程：十八世纪初，德国科学家斯塔尔提出了燃素学说，他认为一切可以燃烧的物质都是由灰和一种叫做燃素的东西所组成，物质燃烧后剩下的是灰，而燃素就变成了光和热散发到空间，燃烧就是燃素从物体中分离出来的过程。然而“燃素”是什么，人们找了半个世纪，谁也没有找到。后来，法国化学家拉瓦锡在研究普利斯特里加热HgO实验过程中，经过反复的实验，终于发现了具有重大意义的气态物质——氧气，证明燃烧实质上是可燃物与空气中的氧气反应的过程，彻底结束了燃素论。伟大的发现家——舍勒，一生勤于实验，他发现的有机物和无机物不下30种，如氯气、氨、锰、氟化硅、砷化氢、氢氟酸、砷酸、钼酸、酒石酸等。我们熟悉的平衡移动原理——如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、压强），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，是法国化学家勒夏特列经过反复实验总结出的一条科学规律，在化学工业和环境保护技术中有着十分重要的实际应用。

二、通过实验探究活动，引道学生更好的学好化学

新教材中安排了几十个探究实验，包括一下几点，一是探究物质的性质和制备。如Fe（OH）3胶体的制备和性质，氧化铝薄膜的生成和性质，铁与高温水蒸气的反应，碳酸钠和碳酸氢钠的性质，铁盐和亚铁盐的性质，铝盐和铁盐的净水作用，NO2的性质等；二是探究实验装置。如设计原电池装置等；三是探究实验方法。如设计实验证明醋酸与碳酸的酸性强弱，从海水中提取溴，从海带中提取碘等。开展化学实验探究活动，是培养学生创新精神和提高科学探究能力，训练科学方法的重要途径。在化学实验中，学生通过实验探究来认识物质，掌握化学基本原理和基本技能，初步学会化学研究的实验方法。化学学科以实验为基础的学科特征，更有利于学生进行化学探究性学习。化学实验跟假设与猜想、反应条件控制、实验现象观察、实验数据测量、资料加工整理、实验结果分析等有着密切联系。在化学实验教学中，教师要转变教学方式，积极开展探究式学习活动，尽可能为学生提供探究的情境，发挥实验的探究功能。学生只有通过化学实验的亲身体验与实践，才能直接受到生动的科学方法的熏陶和训练，增强创新精神和实践能力。

三、运用典型的实验事实，帮助学生认识物质变化的规律

马克思主义认识论认为：实践对认识具有决定作用。实践是认识的来源、认识发展的动力、认识的最终目的和检验认识正确与否的唯一标准。实践的观点是辨证唯物主义认识论的首要观点。因此，要坚持实践第一的观点，重视实践。例如，教师可通过具体实验引导学生讨论第三周期元素及其化合物的性质变化规律。第三周期主族元素包括钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯，随着原子序数的递增（11至17），原子半径因电子层数不变、质子数增加增大了原子核与核外电子的引力而逐渐减小，元素的金属性依次减弱，非金属性逐渐增强，从典型的金属（钠）到半导体（硅）到典型的非金属（氯），呈现出极强的变化规律。教材中安排的数据和实验，如各原子半径大小的比较、钠、镁、铝分别与冷水、热水反应的比较，镁、铝与盐酸反应的比较，氧化铝的两性实验，氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化铝碱性的比较，硅、磷、硫、氯单质与氢气反应条件的比较，硅酸、磷酸、硫酸、高氯酸的酸性的比较等，这些实验都能很好证明物质性质及其变化是有规律的。

四、引导学生联系实际，提高学生解决实际问题的能力

日常生活中处处有化学，生活中的化学更加具有新颖性和趣味性，只要引导学生留心观察，积极思考，运用所学的化学知识分析和解决一些日常生活中的化学问题，不但能巩固书本知识，还能开阔视野，增强学生学习化学的兴趣。如春季我国南方的空气湿度特别大，室内墙壁和地板都“出汗”了，给我们的生活带来了诸多不便，如果我们在室内放置一些新制生石灰，利用CaO与H2O和CO2反应，就能使室内空气变得干爽宜人。楼房渗水点的查找往往很困难，我们可以尝试利用Fe3+与SCN-反应显血红色的性质来检查。还有，如何让地沟油变废为宝、用明矾净化水、自制简易灭火器、自制木炭、预防面粉厂粉尘爆炸、让普通铁锅变成不粘锅、不加发酵粉制作松软蛋糕，以及如何防止淮山去皮后变色等，这些都是日常生活中极为有趣的化学问题，是实验教学的好素材。在平时的教学中，教师要结合课本内容，有目的有计划加以选择，为课堂教学服务，对学生进行创新能力的培养，让学生逐渐形成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。这种做法，还能有效激发学生的求知欲，充分发挥实验的教学功能。

总之，化学实验是全面化学教学的一种最有效的形式。我们要使实验教学中的各种教学功能相互渗透。只要我们在教学过程中，充分发挥学生的实验能动性，充分挖掘和开发化学实验的教学功能，就能培养出科学素质与人文素质两者兼备的高素质人才。