神奇性·整体性·体验性·创造性——谈化学实验对优化课堂教学的作用

李宏春 徐玲玲

（浙江省台州中学 浙江 临海 317000）

化学是一门以实验为基础的学科，著名化学家戴安邦先生曾讲过：“化学实验教学是全面实施化学教育的一种最有效的形式。”化学实验在中学化学教学中有着极其重要的作用，同时它又是新课程倡导的教学方式和学习方式。利用化学学科的特点来激发学生的学习兴趣，引发学生思考，帮助学生通过实验形成化学概念、理解化学基础理论，帮助学生发展思维能力和训练实验技能以外，同时在课堂中还培养学生的科学态度和价值观。因而，应把实验进行精心策划并与课堂教学有机地融合，发挥实验在课堂教学中的功效，让课堂教学展示化学学科的独特魅力。以下是笔者的几个实验教学案例与思考。

一、实验让课堂富有神奇性

德国教育家第斯多惠说过：“教育的艺术不在于传授本领，而在于激励，唤醒，鼓舞。”“未成曲调先有情”是新课导入的最高境界。组织课堂的开端充满悬念定能够让学生充分感受化学的神奇从而引起学生的学习兴趣，有效地激发他们对化学的探索精神，充分体验神奇的化学世界。

［案例1］苏教版《化学1》专题2第二单元“钠及其化合物”

教师：俗语说：“水火不相容”，今天我要演示一个滴水生火的实验。

学生：一脸的期待……

教师：将滴管中的水滴到暗藏在酒精灯灯芯处的钠，酒精灯燃了。

该实验打破学生原有的认知，把“水火不相融”与“滴水生火”形成强烈反差。学生迅速进入浓厚的化学氛围，激发起对这节课学习的欲望。 “万事贵乎始”，在探究式教学中，如果有一个精彩、扣人心弦的引入，必将激发学生对新知识探究的渴望！课堂教学实验只要进行有效挖掘，巧妙设计，亮点无处不在。比如氨气这一性质教学内容，常规地介绍一下氨气的基本情况，很难激发学生对氨气知识的探究兴趣，如果展示一朵事先喷洒了酚酞的白色绢花，随后把白色绢花放入一瓶无色的未知气体中，由于白色绢花立即变红，定能引起学生的惊讶和好奇。结果课堂不仅像魔术般吸引学生眼球，而且激发了学生的心灵之眼——理性的科学思维相伴而生。

二、实验让课堂富有整体性

教学目标既要完成本位性的任务，也要发挥整体性的作用。同一层次目标间也是紧密联系的，必须考虑到目标体系的横向和纵向联系，构成上下贯通、有机联系的完整体系。将物质的分离与提纯作为《实验化学》的第一专题，既为了体现其重要性，也为了使学生能够在后续的课题学习中进一步加强物质的分离与提纯过程中涉及的基础实验技能。但由于受到学校条件和一节课时间共同的限制，如果按照书本的要求，在课堂中很难完成实验操作本位性和完成目标知识的整体性的要求。所以大部分老师毅然抛开实验，进行纯理论讲授，但效果可想而知。基于这点，我们把教材中的实验加以重新精心设计，为自己的教学点燃一盏明亮的导航灯，以实验为载体，搭台铺路，使课堂既能让学生感受到化学的魅力，又能更好地把握住整体的要求。

［案例2］苏教版《实验化学》专题1课题3“硝酸钾晶体的制备”

课前准备：混有泥沙的硝酸钾、热水、普通过滤装置、热过滤装置、减压过滤装置、手动抽气泵

教师：KNO3和泥沙混合物，如何分离？

学生：过滤（普通过滤）。

学生补充：溶解（看到实物想起）。

实验：溶解（为了加快溶解，采用热水，其实为引出下面知识作铺垫）；过滤

现象：滤纸上、玻棒上有白色晶体析出，并且过滤速度很慢

学生：①白色晶体是什么？

②为什么有KNO3析出？

③如何改进？

效果：感官上的刺激，加深了对溶解度在制备中应用的理解，同时引出热过滤。

实验：热过滤

思考：如何从刚才过滤所得的热滤液中结晶出KNO3晶体？

热的KNO3溶液降温速度不同，析出晶体颗粒大小是否相同？

假如降温后得到KNO3的过饱和溶液还不析出晶体怎么办？

析出KNO3晶体和母液如何分离？如何快速分离？ 引出介绍减压过滤。

实验：减压过滤（考虑到课堂的实际情况，抽气泵改为手动抽气泵，让学生上台演示，积极性很高。）

……

以实验提纯硝酸钾过程这一主线，以线穿珠既对溶解、过滤、结晶等常用的实验操作复习巩固，又自然而然地学习并应用了减压过滤、热过滤的实验方法。接着以硝酸钠和氯化钾为原料，将硝酸钾从混合物中提取出来的知识不攻自破。把本节课的核心思想体现得淋漓尽致，又减轻学生记忆负担，加深对知识的理解功能，有助于培养学生的学习方法，提高学生的逻辑思维能力。

三、实验让课堂富有体验性

有句美国谚语是：告诉我，我会忘记；做给我看，我会记得；让我亲手做，我才懂。学生是教学的主体，教学中要求“实验设计”的题材尽可能给学生提供较多的动手操作机会，才能引导学生自觉参与到化学的教学过程中来。亲身体验，才会引起学生对探索的兴趣和欲望，亲身体验，课堂中的学生才会乐于思考，乐于探究，享受成功的快乐。学习的实质是内在心里的变化，教育的真正目标不是具体的行为变化，而是内在的感受或能力的变化。这也是实验教学改革的发展方向和真正目的。

［案例3］苏教版《有机化学基础》专题5第二单元“氨基酸”

关于氨基酸的教学，重点放在其性质的学习上。因缺少直观认识，其中学生对其性质是被动接受，特别是对不同的氨基酸可以通过控制溶液的pH分离它们很难理解。为了让这个难点不攻自破，设计学生分组实验。

课前准备：

1．仪器：试管若干、胶头滴管、药匙。

2．药品：味精、蒸馏水、盐酸（体积比 1∶2）、氢氧化钠溶液。

教师：你知道味精的化学成分吗？

展示资料：谷氨酸的一元钠盐

追问：如何从饱和的味精水溶液中获得谷氨酸？猜测溶液会有何现象？

学生：加入盐酸，会有沉淀产生。

分组实验：（1）取约2mL饱和味精水溶液于试管中，滴加约1mL浓度为2mol·L－1的盐酸，分装于两支试管中，振荡，静置，仔细观察，记录现象。

（2）向其中一支获得谷氨酸的试管中滴加约1mL浓度为 2mol·L－1的盐酸，振荡，观察，记录现象。

（3）向另一支获得谷氨酸的试管中滴加约1mL浓度为 2mol·L－1的 NaOH 溶液，振荡，观察，记录现象。

教师：根据现象能得出什么结论？

学生：氨基酸具有两性。

教师：分析两性的原因。

学生：书写离子方程式。

教师：氨基酸分子中氨基和羧基也可相互作用，引出内盐概念。

……

本实验中的味精来源于生活，可强烈地激发学生的探究欲望，补充这样的一个实验设计，贴近学生的认知水平，讲究“引”法，加盐酸析出的那一刻，增强学生理解不同的氨基酸可以通过控制溶液的pH分离它们，同时直观地让学生感受到氨基酸具有两性的事实，充分体现新课程所倡导的“自主·合作·探究”教学理念，把设问、质疑和释疑贯穿于实验教学的始终，自身体验，让学生由大疑产生大悟的效果。

四、实验让课堂富有创造性

“创新是一个民族进步的灵魂。”化学作为一门不断创造新物质以造福人类的科学，也是化学学科不同于其他学科的显著特点之一。但在化学反应过程中，往往会发生一些副反应，还会产生一些环境污染。因此新课程的化学实验越来越趋向小型化、微型化，这一方面是基于让学生亲身参与和体验的需要，另一方面也是节约资源、减少污染的需要。

［案例4］苏教版必修2专题4第二单元含氮化合物“Cu和浓HNO3的反应改进”

课前准备：5cm的铜丝、短的胶头滴管、短试管、空滴瓶、浓硝酸、稀硝酸。

教师：铜与浓、稀硝酸反应生成的气体有毒，编书的专家、教授们爱护同学们，多次对实验进行了改进。今天我们能不能根据实验的目的，充分发挥想象力，自己设计实验？

学生：激烈讨论。

教师：综合学生的实验设计：

方案1：取下胶头，将铜丝分别放入两支滴管中，装上胶头。分别吸取2mL左右的浓、稀硝酸，产生的气体把液体排出后，收集在滴管中。稀硝酸反应较慢，待无色气体将液体排出后，将气体挤出滴管，用白纸作衬底观察。展示实验装置如图1。

师生评价：将气体挤出滴管，还是会有污染。

方案2：空滴管中放置有铜丝，先吸两滴管水，滴入空的滴瓶，再吸一滴管浓硝酸，看到滴管中有红棕色生成，滴管中液面先下降后上升，硝酸稀释成稀硝酸，继续生成气体，滴管内气体为无色，再提起滴管吸入一些空气，滴管内气体无色变成红棕色。

优点：Cu和浓HNO3的反应及Cu和稀HNO3的反应两个实验进行整合，现象对比明显，密封装置更环保，如图2。

在创新设计时，教师要“道而弗牵，强而弗抑，开而弗达”（《礼记·学记》），挑起兴奋点，激活思维；瞄准求知点，发展思维。在创新设计中，我们应充分考虑到学生的存在，留给学生足够的思维空间。比如我们在设计中故意露出破绽，诱导学生质疑，并将学生的质疑作为很好的课堂生成资源，激发学生探究性学习的热情。课堂是随时变化的，因此创新设计应是动态性设计，应留有根据具体的教学情境随时调整的空间，特别应抓住课堂上即时出现的亮点进行创新设计，以体现教师的教学智慧。

总之，对课堂教学实验进行有效地挖掘、巧妙地设计、精心地构思、大胆地创新，让它成为课堂教学一个独特的引入点、联系点、激发点、创新点，才能充分体现实验在课堂中的教学功能。然而实验现象往往是显性的，“肉体之眼”可以观察，但科学思维是隐性的，需要的是“心灵之眼”，教师应当明确实验需始终与理性的思维相伴。

［1］ 赵国忠．有效教学最需要什么［M］．南京：南京大学出版社，2010，（9）：57～63

［2］ 刘江田．问题和问题解决 ［M］．南京：江苏教育出版社，2008，（12）：12～13

［3］ 李文育．让化学课堂在动态生成中焕发生命活力［J］．成才之路，2007，（35）：24～25