化学是一门以实验为基础的自然科学, 实验教学能为学生正确认识物质及其变化规律提供实验事实, 它具有目的性、探索性、现实性和易感知性。中学化学教学大纲强调指出:“实验教学可以帮助学生形成化学概念, 理解和巩固化学知识, 培养学生能观察现象、分析问题、解决问题, 初步掌握一些常用的化学实验技能, 培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法。”因此, 化学实验是化学教育的一种最有效的教学形式, 它可以帮助学生获取化学知识, 培养科学素质。充分认识实验教学在化学教学中的地位和作用, 采取措施加强实验教学是提高化学教学质量的重要环节。
一、化学实验教学能提高学生学习化学的兴趣
学习兴趣是学生对知识和学习的一种积极的情感态度和倾向, 在传统教育中注重的是知识的积累, 扼杀了学生的许多求知欲。许多教师把生动活泼的教学变成枯燥呆板的概念和公式, 不能有效激发学生的学习兴奋点。化学实验中的现象 (颜色、状态、气味、声光、电的变化) 常使学生感到神奇、新鲜、快乐等能充分调动学生的学习激情。
增强实验趣味性, 激发学生的学习兴趣。实验教学是化学学科得天独厚的优势, 它对求知欲旺盛的学生具有极强的诱惑力。它不仅加深学生对化学学科特点的认识, 激发了学习兴趣, 在乐中求知, 也培养了他们动手、动脑、观察、想象、思维的能力。在教学中, 尽可能地将一些验证性实验变为趣味性实验。使学生寓知于乐, 以趣激学。实践证明, 趣味实验, 不仅能满足学生的求知欲, 还会使学生的兴趣更加高涨。例如在进行酸碱指示剂教学中, 可设置“白纸显红字”的实验。在教学中除了趣味的演示实验多做外, 还可以让学生亲自感受, 学生实验及家庭小实验, 边做边观察, 研究讨论, 这样在课堂上“动手操作、动眼观察、动口讨论、动脑分析”多种感官并用, 培养了学生的实验技能, 增强了学习的兴趣, 使学生变被动为主动, 成为学习的主人。
二、化学实验教学有助于提高学生的操作能力和培养学生的意志力
学生要掌握一定的实验方法和技巧, 只凭认真观察教师的演示实验是不够的, 必须自己动手操作。化学实验给学生提供了自己动手的机会。从化学药品的取用、仪器的组装、物质的制取、气体的收集、物质性质的验证到实验完毕仪器的清洗、整理、存放每一步都必须考虑周到, 而且操作正确, 否则就可能导致实验失败, 学生通过亲自动手操作, 不断总结经验, 就能掌握实验成功的要领, 逐步提高实验操作能力。另外, 通过实验可以培养学生的意志力。在化学实验中, 可能会因一步操作不当而导致实验失败, 这就要求学生要有耐心、恒心和自信心, 不断克服困难, 力争成功。这对学生意志力的培养, 形成健康的心理素质有重要的作用。
三、化学实验教学能培养学生的思维能力
演示实验为学生提供感性认识材料, 并在此基础上引导学生探求新知, 学生在观察的同时便会伴随积极的思考, 它是训练学生创造思维的重要契机。起初在做演示实验时, 应注意把每个演示操作交代清楚, 同时要说明道理, 即为什么要这样做。比如在演示氯气的实验室制取时, 若教师只告诉学生怎样做, 这是不够的, 因为学生不明白为什么要这样做, 因而只能硬记。如果教师先根据实验室制取C12, 气体的原理, 说明为什么要采用课本中的气体发生装置——固液反应需要加热的气体发生装置;第二根据学生对气体的净化基本原理及其分析方法已有了初步的了解, 引导学生分析从发生装置产生的氯气可能含有什么样的杂质, 再根据氯气和杂质的性质, 提出应该如何除去这些杂质 (即用什么试剂和什么样的装置) ;第三根据氯气的物理和化学性质来说明为什么要用排饱和食盐水或用向上排空气法收集氯气;最后根据氯气的性质一一有毒气体, 为防止污染环境, 提出解决剩余氯气处理的方法 (即用什么试剂和什么样的装置) 。这样一来, 学生容易记住实验的现象和内容, 以后在遇到类似的气体制取实验时, 就懂得应根据下列几个方面熟练地运用到化学实验中去: (1) 先根据实验原理选择气体发生装置; (2) 根据所含的杂质选择除杂试剂和除杂装置; (3) 根据气体的性质选择收集装置和尾气处理装置。从中培养了学生围绕着具体的实验内容有针对性地进行思考, 展开思维训练活动, 培养学生的逻辑性思维能力。
四、通过实验教学培养学生的创新能力
通过对实验现象的观察, 借此充分调动多种感官感知刺激, 使学生运用已有知识对实验现象进行分析、比较、综合、抽象、概括等不同形式的思维活动, 来刺激学生发现新问题, 驱使他们积极思考, 探究其中奥秘。以学生的知识技能、实验能力、经验水平为出发点, 提出实验课题, 让学生自己设计实验方案, 然后独立操作完成实验。在实验方案的设计中, 学生主体参与意识强, 思维异常活跃, 创造潜力得到开发。当他们利用自己的设计方案完成了实验, 解决了一些具体的化学问题时, 便会产生成就感, 从而使创新意识和创新兴趣得到强化, 创新能力就得到提高。若长期坚持对学生这种创造性思维的训练, 就会使创新成为学生的一种持久的、稳固的品质——即创新精神。
五、化学实验教学能使学生深刻理解化学基本理论
通过化学实验教学能熟练掌握常见元素及其化合物的物理性质、化学性质的实验事实以及单质、化合物的制备原理和方法。化学实验是证实某物质是否具有某种性质的唯一手段。中学阶段的大部分化学实验都是定性实验, 这些实验虽然简单, 但确实可以培养学生透过实验现象 (或实验数据) 看清反应实质, 进而推断物质的微观组成、结构与实验结果的相互关系。
总之, 在化学实验教学中, 要尽量给学生动脑、动手的机会, 培养他们独立思考的习惯, 发展他们的创造能力, 充分发挥化学实验的教育功能, 是全面提高学生素质的重要途径。