教材中化学实验的变化对实验教学的启示_化学实验论文

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      中学化学教材中的化学实验需综合考虑实验意义、实验教学效果、绿色化学理念及其实验药品、仪器选择等多方面内容，在具体教学中，经过实践更容易暴露出其中存在的问题，也就成了教材再版时内容变化较多，修订幅度较大的地方。

      自2006年安徽实施新课程至今，所使用的人教版《化学1》教材分别有2004年5月第1版、2006年6月第2版、2007年3月第3版（现用）。通过对比3版人教版《化学1》教材中涉及实验内容的变化，并在教学实践中，分析变化的原因，得到几点对化学教学实验研究和实验教学的启示。

      一、实验修订内容统计

      对3个版本教材中涉及实验内容的变化的统计，见表1。

      

      

      二、实验修订内容分析

      （一）实验选择的变化

      如第一章第二节“化学计量在实验中的应用”科学视野中介绍气体摩尔体积部分，增加了电解水的实验。第二章第一节“物质的分类”科学视野中，增加了电泳实验。而在第三章第二节“几种重要的金属化合物”【实验3-5】中删去了几种金属氧化物与盐酸的反应，补充了

与

的反应。

      （二）实验试剂选择的变化

      如【实验1-2】中硫酸根检测，采用先滴入几滴稀硝酸使溶液酸化，然后向试管中滴入几滴

（氯化钡）溶液的方法。

      【实验2-1】向2支盛有5mL

溶液的试管里分别加入5mL NaCl溶液和5mL

溶液。

      【实验4-1】在第3版中的变化，在试管中加入3mL～5mL饱和

溶液，改为

溶液（饱和

溶液按1:2或者1:3的体积比用水稀释）。

      （三）实验仪器选择的变化

      如第一章第一节“化学实验基本方法”中实验室制取蒸馏水的装置，由表1中图1改为图2。

      （四）实验原理、操作表述的变化

      如“用蒸馏的方法除去难挥发或不挥发的杂质”改为“用蒸馏的方法除去易挥发、难挥发或不挥发的杂质”更全面、准确地表述了蒸馏的意义；【实验1-5】配制一定物质的量浓度溶液中，将“晃动容量瓶”改为“摇动容量瓶”，并在过程示意图中加以补充；萃取实验时振荡后的放气操作、放液时使下层液体慢慢沿烧杯壁流下，把分液漏斗上部的塞子称为“玻璃塞”，下部的称为“活塞”等处的修订。

      三、实验修订内容的启示

      （一）对教学实验选择启示

      1.注重化学实验的科学性、严谨性

      第1版和第2版中的蒸馏装置为实物图片，比现在中学化学实验常用的蒸馏装置多了蒸馏头和具支尾接管（多用于有机或者减压蒸馏），增加了学习的负担。同样第3版的装置过于简化，缺少蒸馏用的温度计，用于蒸馏水制备，再版时建议可选用图3中装置：

      

      【实验1-2】中硫酸根检测，采用先滴入几滴稀硝酸使溶液酸化，然后向试管中滴入几滴

（氯化钡）溶液方法。无法排除亚硫酸根的干扰，明显存在科学性的问题，现修订为盐酸酸化，然后向试管中滴入几滴

（氯化钡）溶液方法更严谨。

      【实验2-1】因为

溶液是蓝色溶液会干扰学生对

白色沉淀的观察，现修订为使用

溶液来完成该实验也更科学。

      另外在氢氧化铁胶体制备实验中将“向沸水中逐滴加入1mL～2mL

饱和溶液”，改为“向沸水中逐滴加入5～6滴

饱和溶液”。对此做了以下实验（见表2）。

      

      可以看出加入1mL～2mL

饱和溶液后，已经出现明显的聚沉现象，而无法获得均一、稳定的氢氧化铁胶体，故改为“向沸水中逐滴加入5～6滴

饱和溶液”，并非出于节约药品的考虑，主要是使此实验更科学、严谨。

      2.注重化学实验的可操作性

      

      对于金属氧化物与盐酸反应的删去，刘怀乐等人[4]曾撰文指出如实验室的氧化铝、氧化铁试剂，由于结构的特殊性，与盐酸反应并不明显，可操作性也不强。

      3.注重化学实验的绿色化

      绿色化不仅是化学工作者的追求，更是全人类的追求，在教材修订时也充分体现了这一点。如化学实验安全注意问题中增加“4.重视并逐步熟悉污染物和废弃物的处理方法”。如【实验2-2】1.向盛有5mL

溶液的试管里加入5mL的

溶液。改为“向盛有2mL

溶液的试管里加入2mL

溶液”。而在教材中如“黑面包实验”“铜与浓硫酸”这些实验是否可以采用注射器、点滴板、胶头滴管、滤纸等使得实验简约化、微型化[5]，更加节约试剂、减少污染，体现绿色化，值得老师思考和研究。

      （二）对于实验教学的启示

      1.正确定位化学实验的教学功能和价值

      戴安邦曾经指出“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式，是化学学科素养的有效组成部分”[6]。实验能为化学学习提供必要的感性材料，有利于学生理解化学概念和原理，形成科学的思想和观念，能为学生提供练习和实践的机会，有助于培养学生的观察和思维能力；能激发学生的学习兴趣，增强学习的动机等[7]，可见实验在化学教学中的地位和作用。在此次不同版本教材对比中，通过对教材中某些实验的增补或删减的思考，如何准确定位教材中某个实验的教学功能和价值，同时，教材为什么要设计、选择或删除某一个实验，这都是教师们思考的比较少，但又值得思考的重要问题。如气体摩尔体积一节中增加的电解水实验、胶体一节中增加的电泳实验，不仅能帮助学生理解新知识，突破重难点，也让学生接触了电解，分散系中的粒子在电场中的定向移动，更体现了实验对化学理论的支撑。此外应准确认识教材中某个实验的多种教学功能和价值，而不是刻板地把某个实验定位于某节内容或某个知识点的教学，比如

与水的实验，不仅在了解

性质时可以使用，在化学反应与能量变化、熵的变化与反应自发性关系，甚至实验安全讲解时（笔者曾经在课堂上以洒落的

固体试剂如果用抹布或纸擦拭，遇到水会失火为例说明实验安全问题，效果很好）都可使用。

      2.体现化学实验教学的生成性

      前文已经分析实验内容变化的原因，其中一点就是实验的错误，作为课堂教学还可以将错就错，来体现实验教学的生成性。如在制备氢氧化铁胶体的实验课中，安排不同组学生使用不同浓度的

溶液进行实验，结果现象迥异，讨论原因后学生不难理解、想象分散系中分散质由小变大的微观变化，体会化学实验设计之妙。同样在金属氧化物教学时，用实验室提供的氧化铝试剂及有氧化膜的铝箔与酸反应，说明现象差异在于氧化铝的结构、性质差异，进一步体会结构与性质间的联系，也自然会理解钝化的原因。

      3.化学实验教学的严谨性

      宋心琦曾提出“化学实验体系3要素”，即作为实验对象的物质体系（也可称作化学体系），适当的仪器装置和必要的安全措施，合理的实验步骤和规范的操作技术[8]。其中后2点更体现在化学课堂教学之中，比如课本中对于实验安全、萃取实验、配制溶液实验在操作上的修改，正体现出以上2点，教材的修订是基于严谨的考虑，反映在课堂中的实验教学能否滴水不漏，也是化学教师在备课中应该思考的。

      以上是在使用教材时，对涉及实验的内容变化的细致对比，通过这些对比加深了自己对教学实验、实验教学的理解和感悟，同时，也希望这些能成为在以后实验教学研究中关注的内容，并有可能取得突破的方面。

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