化学实验中的科学教育渗透

葛美峰

科学教育是指科学知识、技术的普及教育和国民科学素养的普及提高。对广大中学生来说，就是通过科学学习与科学实践，获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。那么，高中化学实验教学中如何渗透科学教育呢?

一、科学态度和科学方法的培养

教师要在熟悉教材和实验内容的基础上组织好实验，一定要求学生明确实验目的、所需药品、操作步骤，并认真观察和记录现象，经缜密思考，得出结论。教师必须用熟练的实验操作技能，严肃认真的科学态度去感化、影响学生。尤其要告诫学生不遵守实验规程会带来什么样的后果，必要时可结合实验的正反实例对学生进行教育和示范，使之养成一丝不苟的科学精神和严肃认真的实验态度。

教师应大胆创新实验程序，多提供探索性问题，注重分析实验过程和实验过程中出现的异常现象，提高实验的探索性和研究性。如铜和浓硫酸反应的演示实验中，常出现以下异常现象：反应后的试管内有大量灰白色沉淀，静置后溶液呈现淡淡的蓝色。对灰白色沉淀成分及其产生原因的探讨，可以进行如下的化学实验设计：

称取一定质量的铜与足量浓硫酸共热，充分反应后过滤，滤液中加氢氧化钠溶液后过滤，烘干氢氧化铜沉淀并灼烧到恒重，称量，数据处理。经过实验分析，可以得出结论：灰白色沉淀物并非杂质，主要成分是无水硫酸铜，产生原因是由于硫酸铜浓度过高，含水量太少，铜片纯度较高。

在上述实验的基础上，可以向学生提出以下探讨课题：①如何选取合适的硫酸才能避免白色沉淀物生成?②评价铜片与浓硫酸演示实验装置的优缺点。③如何重新设计铜片与浓硫酸实验，做到反应可控制进行，同时避免产生的二氧化硫污染空气。

二、生活化及社会化的体现

实验药品取用于学生身边常见的化学物质，这样可使学生有一种亲切感，感到化学就在我们身边，并不神秘，有利于调动学生学习的积极性和激发他们对实验探究的兴趣。

在日常生活中，有些物质可作化学药品使用，例如：易拉罐(铝)、铁钉、铜丝、火柴盒贴(红磷)、铅笔芯(石墨)、木炭、食盐、面碱(碳酸钠)、白酒、白醋、鸡蛋壳、碘酒、PP粉(高锰酸钾)、果导片(内含酚酞)、中药紫草(其酒精浸出液可作石蕊试液)、农用硫酸铜、建筑用的刷墙面的碎石(主要成分是碳酸钙)、生石灰、熟石灰、废干电池拆下来的铜帽、锌片、碳棒等都是化学实验常用的药品。

在仪器的“生活化”中，除用好各种饮料瓶、吸管、输液管之外，利用好医用注射器也是一个不错的尝试。如：注射器可替代分液漏斗、滴管，也可用作制取气体的发生装置；另外，医用注射器还能作为气体压缩和抽气装置，应用于气体反应平衡、气体的取样、简易吸滤装置、气态和液态物质微粒间间隔大小的比较等方面。

通过化学实验来解释和解决社会实际问题，对于拓展化学实验的功能，提高学生的科学素养，具有十分重要的意义和价值。

如：在学习了酸碱盐后可让学生进行摄影冲卷、对土壤成分的检测、鉴别真假金元宝等课外实验探究；学了金属的性质后对钢铁锈蚀的现象及该怎样进行防护进行探究；建筑、合成材料的性能和应用的了解等等，也可以增加一些与社会生活有关的化学课外实验。如：对市场上所卖的冰冻海产品是否含有福尔马林的检测、配制某种无土栽培所需的无机盐营养液、鱼池缺氧现象与增氧方法的研究、衣服污垢的去除等。

通过这些“社会化”实验和调查活动，运用化学原理积极展开思维，既提高了学生分析问题和解决问题的能力，又培养了学生的科学态度和社会责任感，真正让化学为提高我们的生活质量、美化我们的生活服务。

三、传统实验方法与现代实验方法的整合

长期以来，中学化学实验存在着实验方法陈旧、数据处理繁琐、可信度差等情况，学生的实验操作也变成了在教师预先设置好的环境下进行的技能训练，缺乏自主的独立思考和创造性活动。因此，化学实验要从只应用近代实验方法向适当应用现代实验方法和仪器转变。

如高中化学新课程中引入了现代仪器分析的四大类仪器或方法(光谱类、色谱类、质谱类、电化学类)。选修5中，“用质谱法测定相对分子质量”，“用红外光谱、核磁共振氢谱等方法鉴定分子结构”；选修6中“用化学方法或红外光谱法检验卤代烷中的卤素”实验，“用中和滴定法或气相色谱法测定醋酸中醋酸的含量”实验等。值得注意的是，对于这些现代实验分析仪器和方法的学习并不是要求学生都要掌握它们的具体的原理和应用技术，不同的实验技术所要求的程度是有区别的。有的只要求学生了解其最基本的原理，达到拓展科学视野的目的就可以了。

另外，数字化实验系统的构建使一系列原来想做而做不出的实验、原来想做而做不好的实验，甚至原来想都没想过的实验，都有了完美的解决方案。如笔者曾接触温室效应因教材而派生的多种实验，但都难以完整地表现。通过引入数字化实验，在手段、数据、图像等方面都能多维地体现与展示。

现代教育技术的优点是明显的，但虚拟的实验毕竟是虚拟的，学生的实际能力的培养还得靠动手实验，实际操作，这是不可替代的。因此，广大教师必须加强传统实验器材与现代教育技术的整合研究。在实验中，我们不摒弃传统，两者并重互补,更注重运用现代手段进行新课程中的活动与探究，倡导一种学习中求索的积极的科学态度，提高人才培养的效率。

总之，化学实验是中学化学教学内容的重要组成部分，新课程实验教学改革在高中化学课程改革中的地位举足轻重。广大的化学教师要在新的教学理念的指导下，认真、细致地学习研究新课程，提高认识，明确目标。围绕实验展开科学教育，对激发学生学习化学的兴趣，培养学生的创造性思维，开发学生潜能，发展学生的个性将会产生积极的作用，也为化学教育走素质教育之路发挥出独特的功能。