浅议化学实验教学的“三维目标”

陈　芸

新课程标准提出“将科学探究作为课程改革的突破口”，并强调科学探究是重要的学习活动和实践过程，是一种使学生体验探究过程和探究乐趣的学习经历，是一种有效的学习方式。新课程的教材在对化学实验教学的安排上一改传统的“演示实验”和“学生实验”，如高中化学课改教材（苏教版）变成了“观察与思考”和“活动与探究”，旨在通过这样的栏目设置，展示实验、模型等蕴藏的化学道理，帮助学生开启化学思维，引领学生参与实验，在实验探究中享受发现的快乐。化学实验是科学探究范畴中的重要内容。化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验能为学生正确认识物质及其变化规律提供实验事实，又是一种重要的感性认识方法。它具有目的性、探索性、现实性和可感知性。化学实验是化学教学的基础和精华，它是培养和发展学生学习化学的兴趣、启迪创造性思维的必由之路。因此实验教学更应引起重视，这对于实现“知识和技能”、“过程和方法”、“情感、态度和价值观”的三维目标，培养学生的科学文化素养，养成科学的学习方法，培养创新精神和实践能力具有丰富的内涵发挥着独特的功能和作用。

一、从知识和技能的目标看：化学实验是贯通知识、迁移知识的汇集体和生长点，是提高学生科学文化素养的重要途径。

实验是化学教学的基础。实验教学可以使学生不仅能学习系统的化学知识，还能掌握科学的认识方法。化学科学的形成和发展，都是以实验为基础的。化学教学中的实验能为学生正确认识事物本质及其变化规律提供实验事实，并通过这些事实，认识事物的组成、结构、性质及其变化规律。化学实验教学从内容上可分为：①化学基本操作实验；②物质的性质和制备实验；③概念和理论验证性实验；④结合生产原理的应用性实验；⑤运用“双基”进行的设计性实验。在这些实验中，不仅涉及元素及化合物知识，还涉及理论知识；不仅涉及化学知识，还涉及其他学科知识。如用排饱和食盐水收集Cl₂，用浓氨水和固体CaO制取NH₃，涉及化学平衡知识；用粗锌制取H₂，金属的腐蚀和防护，涉及原电池的知识；用H₂O₂和MnO₂，电石和饱和食盐水制取C₂H₂，涉及催化剂、反应速率的知识；用C还原CuO，H₂S的干燥等，涉及氧化还原反应的知识；气体的分离、收集、吸收、气密性检查、喷泉、倒吸、预热等操作或现象，涉及物理知识；尾气、废液的处理及环境保护，涉及生物、地理的有关知识。因而实验成为了知识点的交汇处和生长点。从上述内容中不难看出，学生要形成化学概念，制取或认识一种物质，不通过化学实验学生就不可能形成完整的认识结构，也就谈不上提高科学文化素养。

二、从过程和方法的目标看：化学实验是培养学生的观察能力、操作能力、分析设计实验的能力和创新精神、训练科学方法的重要途径。

化学实验教学是一种重要的感性认识方法。无论是验证性实验还是探究性实验，都是学习化学知识必须遵循的过程。因而在实验过程中应切实引导学生注意实验的方法和过程，引导学生科学地观察一个实验不仅要观察实验的局部，还要观察到实验的隐含现象。有时要配合听、嗅、触等多种感官的协同作用。如Na和H₂O的反应中，若不经仔细的观察，难以将钠的浮、熔、游、响、红（滴加酚酞）的现象观察全面。又如，Cu和稀HNO₃的反应中，不仅要注意到无色气体产生至试管口变成红棕色外，还要注意观察铜片的变化及溶液颜色的变化。操作能力往往也是学生比较薄弱的，如滴管的使用、装置气密性的检验。教师应为学生的动手操作创造尽可能多的机会。如可将一些演示实验让位于学生，指导学生完成，这样不仅能使学生参与教学，还能活跃课堂气氛。

分析和设计实验是学生学习过程中综合应用知识解决问题的过程。教师应大胆鼓励学生积极思维，切实培养学生的创新意识。如“实验室里制取二氧化碳的研究与实验”，提供给学生若干的药品、实验仪器，让学生利用已有的知识，分别从实验药品、反应装置、收集装置三个方面进行探究，从而概括出实验室制取气体，药品的选择、装置的选择应该考虑到哪些因素。学生可设计出多种实验方案。这样在教学中既能培养学生的实验动手能力和观察分析能力，又能加强对已有知识的应用能力。又如学习了金属性强弱判断依据后，让学生设计实验以验证Na、Mg、Al三者金属性的强弱。再如对Cu与浓硫酸的反应可以让学生设计一个集净化、干燥、收集、性质实验、尾气处理于一体，又便于控制的系统装置。再如一种仪器的多种用法，一种实验装置制备多种气体或多种不同装置制备同种气体等。教师有意识地挖掘实验中的创造性因素，不断地积累和完善，对于学生顺利地完成化学实验设计，较好地培养学生的创新精神和实践能力都具有积极的意义。

三、从“情感、态度和价值观”的目标看：化学实验是培养学生以实验事实为依据的科学思想方法和养成良好的科学态度的重要途径。

科学态度是主观能动性的体现，是学习和研究科学知识的前提。事实胜于雄辩，以实验事实为依据来定性反应，是最有说服力的。化学实验比较复杂，有的实验现象相近，需细致观察，认真辨别；有的实验条件要求很高，实验进行缓慢，需要耐心操作；有的实验不易成功，需要反复进行。因而在实验前应认真准备，实验中要严格操作，认真观察，一丝不苟，以实验为基础作好记录，完成实验报告。良好的实验习惯可使学生养成实事求是、严肃认真的科学态度。

在实验中，学生会发现有些物质相互反应由于浓度或温度等外界条件不同而现象不同、产物不同，如Cu与浓、稀硝酸的反应等，可以使学生认识事物变化的内因和外因，量变到质变的辩证关系；通过酸碱反应、氧化还原反应等理解对立统一的辩证观点；通过处理废气、废液等确立环境保护意识；并通过与同学的合作实验，切实培养合作精神，等等。因而在化学实验中可以提升学生正确的情感、态度和价值观。

当然，化学实验的教学功能尽管可以从三维目标的角度进行剖析，但对每一个具体的化学实验而言，三维目标的实现是相互联系不可分割的，教学中还必须注意三维目标的整合。