化学实验融科学和人文精神浅探，本文主要内容关键词为：人文精神论文,化学实验论文,融科论文，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。
化学实验是化学科学产生和发展的基础，也是科学探究能力发展，以及科学、人文精神培养的重要载体。科学精神是促进科学活动的精神动力，是科学活动永不枯竭的精神源泉。而人文精神体现以人为中心，寻求人的自由发展和完善，弘扬价值观，提高文化意识。科学和人文精神既相互区别又相互联系，在化学实验中得到和谐发展。
一、实验提升学生的科学审美意识
“物质、结构和反应”是构建化学课程的三类核心观念，物质结构、性质、反应等离不开化学实验。通过实验可合成自然界存在或不存在的物质，通过实验可验证物质的性质、反应等规律。如学生观察到湿润的有色布条接触干燥的黄绿色氯气后褪色，其原因是氯水中的次氯酸有漂白作用。当学生向一只盛有水的小烧杯中滴加几滴酚酞，然后再将一小块金属钠投入烧杯中，学生观察到反应剧烈的钠块浮在液面上，熔化成闪亮的小球并迅速游动，溶液显红色。透过现象看本质，原来该实验包含着钠的物理性质和化学性质。无数的化学物质在不同的实验中表现出色彩美、形态美。
化学理论知识往往通过具体化学事实进行分析、归纳、推理、证实、演绎等理性的方法得到，但有些也缘于化学实验。如学生在探究铜、锌原电池原理时，惊奇地发现插入稀硫酸中的铜片与锌片之间用导线连接的小灯泡会发光（或使电流计指针偏转），能量转化过程表现出光电美。乙酸和乙醇的酯化反应与乙酸乙酯的水解过程，凸现可逆反应建立起来的平衡美。乙烯和乙炔气体使红棕色溴水褪色衬托出乙烯和乙炔分子内部的碳碳双键、叁键的结构美。用银氨溶液及新制的氢氧化铜检验醛基的实验中，光亮的银镜及红色氧化亚铜的生成，可联想到醛基官能团的内在美。当无色碘化钾溶液中通入氯气析出棕色单质碘，实质是：
，隐含着微观粒子的电子守恒美。
无数化学实验表现出更多的人文色彩。如灼热的黑色铜丝催化氧化乙醇后变成光亮的红色，体现催化剂的催化美；铝热反应为环境传递着热的功能美；氨气亲和水的喷泉美；蔗糖炭化的脱水美；水晶的外观美以及光导纤维的信息通讯美。丰富多彩的化学实验蕴涵着理性和形式美。学生在获得知识和技能的同时受到美的熏陶，也培养了学生高尚的审美情趣和审美创造能力，我们应积极用实验展示教学，不断提升学生的科学审美意识。
二、实验训练学生的科学探究方法
我们通过各种“活动和探究”等实验，使学生亲身体验像化学家那样去发现问题、思考问题、解决问题，理解化学的科学特征，体验探究过程。科学探究的方法和程序细化，要求学生对提出的有关科学问题，运用已有的科学知识经验等对探究的方法及所需器材，制订探究计划和设计实验方案，认真记录实验发生的现象和实验数据，通过分析论证，解决新情景中的有关实验问题，最后通过交流、总结，写出探究报告。
例如，在学生探究碳酸钠的性质基础上，根据有关碳酸钠和碳酸氢钠性质差异的信息，要求学生设计实验方案，区别碳酸钠和碳酸氢钠并进行探究实验活动。学生分组合作，首先通过阅读教材结合已有科学知识，充分发挥自由想像能力提出不同的实验设计方案，讨论选用的实验药品、仪器、步骤等是否可行。在比较中形成探究方法和程序，然后学生与教师达成共识，并动手实验。下面选择某小组设计方案的过程，利用碳酸氢钠不稳定性，而碳酸钠稳定的差异分析。
学生提出问题：试管加热用木夹还是铁架台中的铁夹固定？如何检验产生的气体
？实验装置怎样连接？
必须联想已有经验：固体受热产生气体的发生装置及二氧化碳气体的检验，经过争论、交流设计成如图1的装置，并做两个相同的对比实验来区别碳酸钠和碳酸氢钠固体。在实验过程中，有的学生操作不规范，如铁夹上下倒换，药品量控制不好或未平铺，用内焰加热，产生气体太多等等。但由于学生自主参与实验探究，亲自体验自己的成果，尝试正确与错误的滋味，感受到了探究的乐趣。
图1
此外，结合学生课外兴趣小组活动，开展一些实际生产中的问题进行探究。
案例：(1)问题提出：一包含铝混合粉末中可能含有铜、铁中的一种或两种成分，探究铝混合粉末是否有铁、铜？
(2)猜想：①除铝外可能还有铁；②除铝外可能还有铜；③除铝外可能还有铁、铜。
(3)制定探究计划，设计实验方案。（包含实验操作及预测现象和结论）
<方案一>步骤：①用药匙取少量粉末，加入试管A中，再用滴管取过量氢氧化钠溶液并滴加到试管中，充分反应后，粉末部分溶解，有气体产生。静置弃去上层清液。
②在试管A剩余固体中加过量的稀硫酸，充分反应后，静置。可能观察到：
Ⅰ.固体全部溶解，产生气体，溶液呈浅绿色（可能含有铁）。
Ⅱ.固体部分溶解，产生气体，溶液呈浅绿色（可能含有铁、铜）。
Ⅲ.固体不溶解，无气体产生（可能含有铜）。
进一步探究Ⅱ：铝混合粉末中可能含有铁、铜。
③取②操作试管中上层清液于试管B中，加少许氯水、双氧水或稀硝酸等（选择
溶液好，污染少）溶液变黄色，再滴加KSCN溶液，溶液显红色。推测一定含有铁。
④向A试管中剩余固体中加入少量稀硝酸，可观察到固体溶解，有无色且有刺激性的气体产生，并很快变成红棕色，溶液呈蓝色。再滴加氢氧化钠溶液，有蓝色沉淀产生。推测一定含铜。（因为反应后产生的NO、
等气体污染空气，一定要控制反应物的用量且操作要快）
(4)实验验证：分组落实，按方案一或方案二实验。记录实验现象、数据等，纠正实验中出现的操作问题。
(5)获得结论：通过对方案一或二分析论证、检查、评价、表达交流、总结探究经验，写出简单的探究报告。
三、实验培养学生的情感态度和价值观
“情感态度和价值观”为学习者在学习活动中所产生的兴趣、爱好、愿望、情绪和态度等。学生在参加实验活动过程中，形成良好的情感态度和价值观，才能主动获取知识，发展各种能力和创新精神。化学实验为培养学生的情感态度和价值观创造了有利条件。如探究含酚废水的处理方法的实验，学生了解含酚废水超标排放，将给人畜带来许多危害。水污染问题是人人关心的大事。由此可见，化学实验把个人价值与社会价值，科学价值与人文价值及人类价值与自然价值相牵连。当学生明确了废水处理的重要性质后，从而激发实验的浓厚兴趣，充分调动了学习积极性，思维活跃，将活性炭吸附和有机物溶于有机溶剂苯、汽油，以及检验苯酚需用三氯化铁溶液等知识迁移到含酚废水处理的实验中。设计的实验方案和操作如图2。
图2
通过多次实验，含酚浓度高的废水用苯及有机溶剂萃取，现象较明显，若废水中含酚浓度很低，用萃取的方法做上述实验现象很不明显。通过对比实验，学生了解到活性炭吸附法比苯萃取法好。学生由此分享到了成功的喜悦，提高了环境保护的意识，使学生认识的发展和情感的升华达到完美。
化学实验的开展，对学生还需加强环保绿色化教育，提倡微型化实验，增加趣味性实验，结合身边的问题进行探究。这样的实验更有利于培养学生的情感态度和价值观。
当代人呼唤两种精神：科学精神和人文精神。科学精神教人求真，人文精神教人求善、求美，二者同源互补。自然科学推动文明发展，人文精神提供社会价值导向。充分自由发展的化学实验环境，有利于开拓与发展学生的想象力、情感和创新能力。培养学生求实的科学态度、严谨的科学作风，辨证的科学方法。把学生培养成既有高深知识，又有健康情感和完整人格的情智皆优的人，成为具有人文精神和创新精神兼备的人。