加强实验教学 提高学生化学的学科素质
潮州市黄冈中学 陈持生
化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是化学赖以形成和发展的基础，从一定意义上说，实验是化学的灵魂。著名科学家李政道曾指出：“实验无论怎样强调都不会过分”。中学化学教学中的实验，虽然在实验目的、研究对象、实验条件等方面与科学研究中的实验有所不同，但由于化学教学中的认识过程与科学研究中的认识过程本质是相同的，所以教学实验在使学生形成化学概念，理解和巩固化学基础知识，培养学生的观察能力、思维能力、语言表达能力、探究能力、实验操作技能等方面都有着十分重要的意义。学生化学的学科素质包括化学的学科知识素质和化学的学科能力素质，所以加强实验教学有利于提高学生化学的学科素质。
一、通过实验教学，提高学生化学的学科知识素质
1．通过化学实验帮助学生形成有关物质的概念、化学基本概念和基础理论
形成物质的概念，要从揭示物质的性质入手。而物质的性质，特别是物质的化学性质，只有借助实验手段，使物质的性质在发生物理变化或化学变化中显露出来，才能被人们所认识。例如：氢氧化钠、氯化钠、硝酸铵都是白色固体，易溶于水，但它们溶于水的现象各不相同。只有通过实验，亲自观察以后，才能体会出现象的不同，才能获得深刻的感性认识。至于物质的化学性质，如细铁丝能在氧气中燃烧，也只有通过实验，学生才能形成牢固的概念。
化学基本概念（如分子、原子等）和化学基础理论（如质量守恒定律等）在化学教学中占有重要地位。为了使学生理解这些抽象的概念和基础理论，先通过实验获得一些感性认识，然后通过实验分析、概括、推理、判断，达到对学习对象的本质和规律性的认识，从而形成化学概念和化学基础理论。如要使学生形成“分子总是在不断运动着”的概念，可以从观察“品红在水中扩散”的实验入手，以获得感性认识。通过分析、讨论，就会使学生感到直观、真实，而不会感到抽象。又如：讲质量守恒定律时，先通过实验使学生看到反应前后物质的质量总和不发生变化的事实，并指出经过无数的实验，都证明了这个规律，然后用化学反应过程中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有改变来加以论证，这样就会使学生对质量守恒定律有比较深刻的认识。
2．通过化学实验帮助学生检验和巩固化学知识
化学实验（包括实验习题、实验测验、实验设计等）是检验学生理解和掌握化学知识情况的一种有效方法，对帮助学生深化理解和巩固化学知识也有积极作用。如鉴别氯化银、碳酸钠、氢氧化镁、氯化钡、硫酸钠等几种白色固体时，可让学生根据已掌握的化学知识，自己设计实验方案，并由学生自己实验或由教师演示，通过观察、分析、推理、判断，就可以使所学的有关知识系统化，让学生掌握得更扎实、更牢固。
二、通过实验教学，提高学生化学的学科能力素质
1．凭借化学实验，培养学生的观察能力
观察是认识事物、获得知识、发现问题的源泉。化学上的许多重大发现（如X射线、指示剂等）都是经过观察现象、比较异同，从中得到启发，再深入研究而得出科学结论。因此在化学教学中，就应努力培养学生的观察能力。而观察能力只能通过观察才能得到培养和提高。化学实验离不开观察。在化学实验中，不仅要引导学生观察变化前反应物的颜色、状态、气味及质量；反应条件如点燃、加热、通电、催化剂等；变化中产生的现象，如颜色的变化、发光、发热、燃烧、气泡、气味、沉淀等；观察变化后生成物的颜色、状态、气味及质量的变化等；而且要引导学生观察实验的装置，如使用什么仪器，怎样连接，还要引导学生观察如何操作等。当然，在实验中既要培养学生观察的全面性和目的性，又要培养学生观察的灵敏性。总之，加强实验教学，将有利于学生观察能力的培养。
2．完成实验报告，培养学生的语言表达能力
培养学生的语言表达能力，似乎是语文课应考虑的问题，与化学教学没有太多的联系。其实不然。化学是一门以实验为基础的描述性学科。在实验教学中，不仅要让学生学会操作、学会观察，而且要让学生能够规范地写出实验步骤，准确地描述实验现象，圆满地做出解释，并能对实验进行正确地评价。分析历年中考学生答卷情况，不难发现，制约学科成绩的原因之一是学生的语言表达能力不高，不能准确、规范地描述和表达。有的学生把结论当成现象，如描述石灰石与稀盐酸反应的现象时，有的学生写成“有大量的二氧化碳气体产生”；又如“有三个集气瓶，分别充满空气、氮气、氧气。试用简单的方法加以鉴别。”有的学生就这么回答：“用燃着的木条伸入装有氧气的集气瓶中，如果木条燃烧得更旺，证明这瓶气体是氧气”等等。象这类错误不乏例子。所以在实验教学中，一方面教师应严格要求自己，起示范作用；另一方面要让学生做好实验记录，认真完成实验报告，教师要经常检查批阅，发现错误及时纠正。通过严格要求，不断训练，学生的语言表达能力将会得到培养，从而提高教学质量。
3． 通过化学实验，培养学生的思维能力
观察实验不应是消极的观看和注视，而应是积极思维的过程。教师应充分利用化学实验，有意识地启发、引导，让学生逐步发现问题、提出问题。如学习《二氧化碳制取的研究》这一课题时，课本直接告诉学生用大理石（或石灰石）与盐酸反应来制取。教师在演示完“大理石（或石灰石）与稀盐酸反应生成二氧化碳”后，可以提出问题引发学生思考：我们还知道哪些方法可得到二氧化碳气体呢？“一石激起千层浪”，学生热情高涨，思维活跃，七嘴八舌地说了好多方法。例如：
学生1：木炭燃烧。
学生2：蜡烛燃烧。
学生3：人与动物的呼吸。
学生4：木炭还原氧化铜。
……
至此学生很自然会提出问题：老师，为什么实验室要用大理石（或石灰石）跟盐酸反应来制取，而不用刚才大家所说的这些方法呢？教师可以及时地引导学生从实验的科学性、安全性、可行性、简约性等方面逐一进行分析、评价，明确了利用缓慢氧化、碳及其碳的化合物的燃烧、木炭还原氧化铜等方法都不适于在短时间内用简便的方法制取较纯净的二氧化碳，必须采用大理石（或石灰石）与盐酸反应来制取。在提出质疑、分析、讨论、得出结论的过程中，学生的思维能力得到了培养。
4． 借助化学实验，培养学生的科学探究能力
新课标“将科学探究作为课程改革的突破口”，可想而知，学生科学探究能力是否得到发展，是这次课程改革成功与否的一个重要标志。因此在化学教学中，应充分利用本学科的优势，结合教材，努力开展实验探究活动。如课本[实验6-6]——二氧化碳与水的反应的教学时，可以将其设计成如下过程：
提出 问题： 二氧化碳与水能反应吗？
实 验： 将二氧化碳通入石蕊溶液中。
观察 现象： 石蕊溶液变红。
提 问： 由此可否证明是二氧化碳与水反应，使石蕊变红？
猜想与假设： 1．二氧化碳本身使石蕊变红；
2．水本身使石蕊变红；
3．二氧化碳与水反应后，生成物使石蕊变红。
制定 计划： 取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的小花，
（设计实验方案） 1．第一朵小花喷上稀醋酸，观察现象；
2．第二朵小花喷上蒸馏水，观察现象；
3．第三朵小花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察现象。
4．第四朵小花喷上蒸馏水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察现象。
进行 实验：按上面的实验方案逐一进行。
收集 证据：
解释与结论： 1．实验1有什么作用？
2．由实验2可推知“猜想与假设”中哪个不成立？
3．由实验3可推知“猜想与假设”中哪个不成立？
4．由实验4可推知“猜想与假设”中哪个成立？
表达与交流：让学生讨论、回答。
在以上的教学活动中，学生能了解到科学探究的一般过程，体验到获得知识的乐趣。通过多次的实验探究活动，学生的科学探究能力将得到发展。
能力是同活动密切联系着的。离开了活动，能力既不能形成，也无从表现。化学实验是一种特殊形式的学习实践活动。在这种实践活动中，不仅以上所列举的这些能力会得到培养和发展，而且其它的能力，如实验操作技能也会得到培养和发展。其实，化学实验是培养学生实验操作技能的唯一途径，离开了化学实验，学生的实验操作技能就无法得到培养。
总之，在新课程改革的过程中，教师必须转变教学观念和教学理念，改进教学方法和教学手段，特别是要创造条件，加强实验教学，努力提高学生化学的学科知识素质和化学的学科能力素质，从而提高学生化学的学科素质。
