葉連鳳
化學實驗同其他科學實驗一樣,是一種特殊的認識過程,是觀察、研究的一種形式。化學實驗就是根據化學實驗目的,實驗者運用實驗儀器、藥品、設備、裝置,在特定的條件下,使反應物發生化學反應,再通過觀察獲得各種化學實驗事實的一種科學研究方法。化學實驗既是獲得化學科學事實的基本科學方法,又是形成和檢驗化學科學假說與理論的實踐基礎。構成化學實驗的基本要素有三個:化學實驗者、化學實驗對象和化學實驗手段。
化學實驗者在化學教學中進行實驗是為了實現教學目標、完成教學目的而設計和安排的,實驗目標和實驗內容的確定、實驗方案和儀器的選擇,是由化學教師依據教科書的內容和教師本人的實驗教學經驗進行安排的。因此,化學實驗的效果與教師本人的化學理論知識水平和實驗技能的高低以及課前實驗準備工作是否充分有直接關系。演示實驗的成功與否主要取決于教師。學生實驗的成功與否除了取決于教師是否按學生的水平選擇切實可行的實驗方案外,還與學生的科學素養及實驗操作技能、學生實驗的目的性和主動性以及教師是否對學生進行及時的指導有關。所以,教師應把培養與提高學生的科學素養作為一項重要任務,把化學實驗視為完成此項任務的有效途徑和方法。
化學實驗對象是指化學實驗者所要研究的實驗課題。化學實驗者必須借助實驗儀器、設備和科學方法才能與實驗對象發生聯系。在化學教學中,實驗對象的選擇是由化學教學大綱和化學教科書確定的,它是為實現化學教學目標服務的。在化學實驗教學中,實驗對象既能為學生提供最生動、直接的各種化學現象的信息,使學生形成化學概念和獲得物質規律性認識,又能在對學生進行辯證唯物主義教育和進行科學方法訓練的同時對學生進行科學態度的教育。
化學實驗手段是指由化學實驗儀器、裝置、工具和設備等所組成,為使化學實驗者變革和控制化學實驗對象而使用的實在物體的總和。化學實驗手段是化學科學認識活動不可缺少的要素。化學科學的認識活動能否達到預期目的,在很大程度上取決于化學實驗手段,它是化學實驗者用來認識化學實驗對象的橋梁。
構成化學實驗的三個要素只有彼此結合成一個相互聯系、相互作用的整體,才能進行化學實驗活動。一方面,化學實驗者把設計方案、意圖和控制反應向預定的方向進行的最佳條件,通過化學實驗手段傳給實驗對象后,促使實驗對象發生變化而顯示出其特有的屬性和信息。另一方面,在化學實驗對象發生一系列的物理、化學變化,把物質的各種屬性和信息通過化學實驗手段呈現出來并為化學實驗者所接受。這樣就形成了一個完整的化學實驗的活動過程。
化學實驗教學是化學教學系統的一個子系統。化學實驗是化學教學的基礎。教學實踐表明,要充分發揮化學實驗的教學功能,必須重視并認真做好化學實驗。做好化學實驗,組織好化學實驗教學,涉及許多因素。怎樣認識并確定化學實驗教學的目的,選擇化學實驗時應當依據什么原則,做好化學實驗要重視抓住哪些環節,在教學中應當靈活運用哪種化學實驗教學模式及采取怎樣的教學策略等,都是不可忽視的。化學是一門以實驗為基礎的自然科學,以實驗為基礎是化學教學的最基本特征,這是化學教育界的共識。
當前,化學實驗教學正在發生深刻的變化。一是從理論上對實驗在化學教學中的作用的認識越來越全面、深刻。實驗不僅是一種為學生提供感性認識的直觀手段,而且是激發學生學習化學的興趣,使學生掌握化學知識、實驗技能和科學方法,培養學生解決化學問題能力和科學態度、科學的自然觀的一種非常重要而有效的途徑和方法。二是由以教師的演示實驗為主逐步向學生實驗轉變。學生在教師的指導下進行實驗探究活動,能最大限度地發揮學生的積極性、主動性和創造性,從而在教學實踐中保證了實驗在化學教學中充分而有效地發揮作用。三是進行化學實驗的儀器、設備和條件更加完備,尤其是電化教學的引入,為有效發揮實驗在化學教學中的作用提供了物質基礎。
在化學探究性教學中,化學實驗不僅能傳授知識和技能,訓練科學的學習方法和思維方式,還能培養學生的科學精神。因此,化學實驗在化學探究性教學中占有十分重要的位置。化學實驗不僅促進了化學學科的建立和發展,而且也是化學教學工作的基礎,它對于學生理解和掌握基礎知識、培養技能、激發學習興趣、養成科學的學習方法和習慣都起著重要的作用。
(責任編輯韓大勇)