试论中学化学实验内容的改革，本文主要内容关键词为：试论论文,化学实验论文,中学论文,内容论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一.问题的提出
1.在二十一世纪来临之际，世界正进入了知识经济时代，知识经济更加强调知识创新，它的目的就是追求新发现，探索新规律，创造新方法和积累新知识。传统的教学观念及实验内容已不适应时代的要求！
2.从世界化学教育的发展看，化学实验教育正在发生深刻变化。一是从理论上对实验在化学教学中的作用认识越来越全面、深刻。实验已不仅仅是一种为学生提供感性认识的直观手段，而且还是激发学生的化学学习兴趣、掌握科学方法、培养科学态度的有效途径。二是由以教师演示为主逐步向学生在教师指导下进行实验探究活动转变。学生的积极性、主动性和创造性在实验中得到了充分发挥。三是进行化学实验的仪器、设备和条件更加完备，尤其是多媒体的介入，为化学实验提供了更加广阔的空间。而我们现行中学化学实验从形式到内容，与世界化学教育的发展相距甚远。
3.从我国中学化学实验教学模式看，由于受到片面追求升学率的影响，中学化学实验长期严重“弱化”，化学教学忽视了本学科的特点，在黑板上“画”实验，在课堂上“讲”实验，在题海中“验证”实验的做法相当普遍。
4.从我国现行中学化学实验内容本身看，课本上的大多数实验是二十年前中学教材编写时选排的，显得相对陈旧。同时，由于经济发展的不平衡，造成各地区不同学校实验条件相差悬殊，对于同一实验课题，在不同地方的学校，需要采取不同的实验仪器和药品进行操作，而现行单一的化学实验内容又不能适应这一新情况。
二.问题的解决
通过以上论述我们不难看出，致使上述问题产生的主要原因是中学化学实验内容相对陈旧，而解决问题的根本方法就是改革中学化学实验内容，具体从以下六个方面谈一下浅见。
1.实验内容的改革必须树立以实验为基础的化学教学观
化学是一门以实验为基础的自然科学，以实验为基础是化学教学的最基本特征。目前，联合国教科文组织所提倡的“新内容、新方法、新实验”进课堂和强调理科的“实践定向性”正表明了国际范围内理科改革的大趋势，即充分落实实验的多种功能，发挥实验对教学工作的定向和导向作用。具体地说，这种新的化学教学观可从以下四方面理解
(1)让学生亲自做实验和观察各种现象，亲身体验通过实验进行的探索规律的活动；
(2)结合实验事实和实验过程，让学生认识化学概念和理论是怎么形成的；
(3)结合典型的化学史实，让学生了解化学学科的发展进程；
(4)让学生通过实验并运用已学得的知识去解决问题，使他们在科学态度、科学方法以及分析问题和解决问题的能力方面得到培养训练。
概括起来，它突出了实验在学生学习化学基础知识、掌握实验技能、发展能力、培养能力、形成科学方法、养成科学态度等方面的多功能性。同时，更加强调了实验的探索性和学生在实验中的主观能动性。它要求，要把实验作为提出问题、探索问题的重要手段，学生在教师的引导下，通过实验探究活动，以“必然的形式重演”科学知识的产生过程，在活动中，学生不仅要学习已知的基础知识，而且还要学习过去和将来探索及检验这些知识的方法。根据科学研究的一般过程和中学教学具体特点，这种观点可具体体现为两种教学模式：
模式Ⅰ：问题-实验事实-科学抽象-结论-应用
模式Ⅱ：问题-实验事实-假说及其验证-结论-应用
这两种模式在培养学生能力方面的作用程度是有区别的，Ⅰ式更符合初中学生的思维特点，Ⅱ式由于学生要大胆进行想象和推测，发表自己的见解，更有利于培养学生的创造能力，更适合于高中学生。
2.实验内容改革应有利于激发学生的学习兴趣和发挥学生的主体作用
(1)选题广泛、内容新颖
实验中千变万化的现象对学生最有吸引力，最容易激起学生的求知欲。例如：在讲解I2遇淀粉变蓝这一特性时，可设计“以淀粉溶液为笔水，以碘水为显字剂的写密信实验”，在讲解电解原理时，可用玻璃片，一条经氯化钠溶液浸湿的红色石蕊试纸，两根铅笔芯和电源做“电笔写字实验”。总之，实验内容的选题应尽可能的广泛，要体现“让实验本身多讲话，让学生在听教师讲解前就能观察到现象”这一思想。
(2)设计别致，操作简便
实验设计应简捷实用，能使学生最大程度地参与实验，从而有利于学生主观能动性的有效发挥。例如，在揭示“组成物质的微粒”这一课题时，首先，做稀释高锰酸钾溶液的实验，由溶液颜色的变化，可得出组成物质的微粒很小很小，然后做氯化钠、乙醇分别溶于水的实验，由混合后体积的减小，说明组成物质的微粒间有一定距离。最后用红、蓝墨水和白粉笔做柱层分离实验，由颜色的运动得出组成物质的微粒是在不停运动的，最终经过学生亲自实验和教师的引导，学生形成了一个完整的化学概念。而这种通过化学实验现象和实验事实使学生形成化学概念和化学理论的观点正是化学实验重要功能的体现。
(3)增加“趣味实验”
兴趣是学生最好的老师，没有丝毫兴趣的强制性学习将会扼杀学生学习的欲望和创造性思维的发展，化学科利用丰富的生动有趣的实验现象激发学生探求知识的积极性、提高学习兴趣，正是其显著的特点，为此，我们建议中学化学实验内容中增设趣味实验，即在每一章后可根据本章的内容设计几个实验现象直观有趣，实验操作简单易行的小实验，以培养学生学习化学的兴趣，例如：“木炭跳舞”，“点水成冰”，“滴水生烟”，“一针见血”，“玻棒点灯”，“指纹破案”等都可成为增设内容。
3.实验内容的改革应突出学生科学精神、科学态度和科学方法的培养训练
(1)选择“同名异物”或“同名异趣”实验
同名异物实验即是所有同学运用不同物质进行同名类实验的方法，例如，进行“中和滴定”实验时，全班同学标准液的浓度一样，但待测液的浓度则各不相同，为了实验结果准确，它要求每一名学生必须认真操作。这样做避免了同学之间相互核对实验结果、更改实验事实，从而培养了学生严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学态度。
同名异趣实验是某一同学运用不同物质进行同一实验。例如，“晶体结晶”实验，可分别做制取硫酸铜晶体、硫代硫酸钠晶体、从盐的混合物中生长晶体、建造一座晶体“花园”、制晶体树、晶体花、晶体绳、晶体王冠等，通过实验进行中的现象对照、归类思考、得出结论，使学生的视野更开阔，有利于发散思维的培养和知识的迁移运用。
(2)重新设计一些在教师引导下的学生实验
学生在教师精心组织和引导下，有目的、有计划地通过实验认识未知科学知识是训练科学方法的有效途径，例如“铁的腐蚀和金属防腐”这一课题可以设计成以下几个实验来认识：
a 铁生锈的条件 b 铁生锈的质量变化
c 生锈时铁与氧气的化合 d 合金腐蚀
e 电化学防锈
这几步实验体现了问题-实验-处理-信息-提出假设-验证结论-应用这一科学方法。
(3)变验证性实验为探索性实验：
将验证性实验改为探索性实验，突出了实验的创造性，增加了学生在实验中进行创造探索的机会，有利于培养学生创新的科学精神。例如，将硫酸根离子检验改为探索性实验等。
4.实验内容的改革应强化实验的安全保障和环境保护
(1)增加实验安全的基本常识：建议在基本操作中增加“安全专题”，它们包括：酸、碱使用常识、化学药品的安全用量、废弃化学药品的处理方法、实验室火源的安全使用及灭火训练；玻璃管的安全连接、试管及容器的安全操作、危险事故处理和安全防护方法等。
(2)增加“环保化学实验”及实验防污染：即运用简明易做的实验，使学生认识重大的、人类必须关注的主题。诸如，汽车尾气的检测、吸烟有害成分的简易检验、模拟水体受有害金属污染、酸雨的形成等实验，它们一般最好安排在每册书的最后，供学生灵活处理。同时，对一些有污染的实验应增加防污染操作，如溴苯制取采取封闭装置，硝酸、浓硫酸性质实验有害气体的吸收，个别实验为减少污染采取“微型实验”。
(3)增加实验安全操作警示标志：即每个具体实验除介绍原理性知识和实验步骤外，还应随时标志安全操作事项，例如：小心、危险、注意等词语或是配上严格的操作规范插图。
5.实验内容的改革应贴近学生的生活，联系生产、科学实际
(1)增加简易制作实验内容：即基本操作内容中应增加简单仪器制作专题，如玻璃管的切割、玻璃管的弯曲、简易酒精灯制作等，这些基本内容的增加可提高学生在课外生产、生活中进行实验的能力。
(2)开展“家庭小实验”：在化学课本每一课题后都应尽可能提供一些与学生生活、生产紧密相联的家庭小实验，从而使学生了解化学的应用价值。例如，水的净化、制肥皂、将鸡蛋塞进瓶里、酒后呼吸的检测、苹果电池、用铁粉做化学暖袋、食品中的常见元素测定、摄影中的化学变化等。
(3)增加一些“科研小实验”：在教科书每一册后，将人类尚未解决的一些生活、科技小课题和最新科研成果作为“科研小实验”提出来，鼓励学生们大胆实验、大胆推理。如：“寻找理想天然指示剂”、“玻璃清洗剂的研制”、“碳的世界”、“理想的能源”、“新型电池”等。
6.实验内容的改革要体现实验手段的现代化
实验手段直接影响实验效果，未来的中学化学教育，现代化教学手段将逐渐地、广泛地用于教学，据国际化学会议报道：“21世纪的课堂是多媒体的课堂”。为此，中学化学实验内容的改革要充分体现实验手段的现代化，在实验操作中要充分运用微机、录像、投影等手段突出现象、增强动感、扩大实验效果。譬如，对反应复杂，现象不明显，时间长的实验可用电脑摸拟反应过程或用电脑制作动画采取“放大”、“慢放”、“重放”、“定格”等方法，帮助学生观察；对一些价格昂贵的实验或由于实验条件限制难以实现的实验可通过录像进行；对一些反应进行很快或很难观察的实验可采用幻灯放大（实物投影）来演示。当然，由于各个级别的学校条件各异，不能完全达到一个水平，所以，在某些实验内容后用文字注明“可以利用的多媒体手段”，供教师们根据实际情况选择，这是引导教师们更新实验手段的有效途径。
中学化学实验内容的改革应体现实验的科学化、生活化、社会化、现代化，应突出实验的趣味性、科研性、探索性、创新性，以适应世界各国科学教育改革(STS)的需要。