化学实验教学与科学学习方法和思维方法的培养

文/曹文秀

    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。 我国著名化学家戴安邦指出“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的，全面的化学教育要 求既传授化学知识和技巧，又训练科学方法与思维，还培养科学精神和品德，学生在化学实 验中是学习的主体，在教师指导下，进行实验，训练用实验解决化学问题，使各项智力皆得 到发展。”所以化学实验是化学教育的一种最有效的教学形式，它可以帮助学生建立和巩固 化学基本概念和基本理论，获取化学知识，培养科学素质。下面就以化学实验教 学与科学学习方法和思维方法的培养做以概述。  
         一.实验是化学教学的基础，通过实验教学，不仅可以使学生学习系统的化学知 识，还能掌握科学的认识方法。    
    １．培养“点→线→网”的学习方法  
    化学科学的形成和发展，都以实验为基础，化学教学中的实验为学生正确认 识物质本质及变化规律提供实验事实，并通过这些事实把学到的一个个知识点分类串连成线 ，进而构成网状知识体系 。  
    如实验室制取气体，氧气、氨气、甲烷等是固体与固体混合加热生成；二氧化碳、硫化氢 、二氧化硫等是固体与液体混合(不加热)所得；氯气、乙烯、氯化氢等是固体与液体混合加 热制成。这三种方法基本涵盖了实验室制取气体的方法，这些气体制备实验和其他化学实 验互相交叉，使化学知识网状化、一体化，使学生对各物质及其共性、特性全面认识。    
    ２．掌握认识的方法  
    实验教学是一种重要的感性认识方法，在教学中实验可分为验证性实验和探 索性实验。验证性实验是对化学假设进行检验的一种实验，主要是通过“问题→化学假说→ 实验验证→结论→应用”的过程完成。如：氢气的验纯实验、氢气的燃烧实验、氢气与空 气混合的爆炸实验，以及由这些实验得到的 启示：可燃性气体发生泄漏时，应杜绝一切火源、火星，以防止发生爆炸。将这些知识的教 学可设计成验证性实验来完成。  
    探索性实验，是学生在实验和观察的基础上通过科学抽象来获得结论的一种实验，主要通 过“问题→实验事实→科学抽象→结论→应用”这一过程体现。如问题：盐溶液能否与非 金属单质反应，有无规律?实验：向淀粉碘化钾溶液中通入适量Ｃｌ_２，溶液变蓝色。 结论：氯气能与碘化钾反应，生成碘，活泼性强的非金属单质能把活泼性弱的非金属单质 从其无氧酸盐中置换出来。应用：氯水与硫化氢溶液混合出现浑浊。  
    总之，无论采取何种实验手段，既是学生认识化学知识必须遵循的过程，又是运用自然科 学方法培养学生科学学习方法，提高化学素质的途径。  
    二、化学实验教学对思维方法的培养    
    化学实验是掌握化学知识的入门向导和手段，学生以实验事实出发形成化学 概念，上升为化学规律，进而编织知识网络，构筑知识框架，是经过由表及里，由此及彼， 去粗取精，去伪存真的思维过程。教师适时引导学生结合实验观察过程，激发思维活动，实现 由感性阶段向理性阶段的飞跃。另外，中学基础教育阶段思维训练的重点应放在培养学生的 思维品质上，即通过化学知识教学适时培养学生思维的灵活性、广阔性、深刻性、发散性和 敏捷性，而化学实验的教学过程，自始至终都充满着培养和锻炼学生上述思维品质的契机。那么如何 在化学实验中培养学生的思维能力呢?    
    １．“思”源于“疑”，设疑是培养学生思维活动的有效方法
    学生的思维活动是在他们感到迫切需要解决新问题时开始，因此在教学中应 充分发挥实验设疑作用，使实验内容和所学知识具体化、条理化、问题化，启发学生强烈求 知欲望，使学生始终处于有效的积极思维状态。例如，我们将氯气的制取及性质实验做如 下改动，在药品中准备了二氧化锰、浓盐酸、硝酸、硝酸钾等，并提出制取氯气用什么药品 好呢?以上几种药品两两组合有几种制氯气的反应呢?生成的氯气通入湿润的有色布条和干燥 的有色布条有 何不同?学生带着这些问题，经过动手、动脑，不仅提高了学习兴趣，巩固了所学知识，同 时培养了独立思维能力。    
    ２．比较、概括、综合，是培养学生思维能力的基本方法
    在教学中经常进行同中求异，异中求同的比较，知识间的概括、总结，可以 培养学生的良好思维习惯。在学习了一氧化碳性质后，我们组织学生做氢气还原氧化铜，碳 还原氧化铜，从使用的仪器、仪器的安装、反应的原理、实验的现象、操作的方法及注意事 项等方面，引导学生对比、总结。通过对比、总结，学生熟练的掌握了三个实验操作及各反 应物知识，培养了学生逻辑思维、抽象思维。   
    总之，在实验教学中可加强素质教育，改造自然，服务社会。除了课堂实验教学质量 的提高外，还要倡导学生配合课内学习，在课外日常生活中，开展力所能及的化学小实验和 解释社会生产、生活中的某些化学现象的活动。如对土壤成分的检测，对大气、水质的分析以及对污 染的防治的调查、对钢铁腐蚀及保护的认识、对建筑合成材料性能的应用和了解等。通过这 些实验和调查活动，运用化学原理积极思维、逐步提高分析问题和解决问题的能力。