化學實驗中的科學教育滲透

葛美峰

科學教育是指科學知識、技術的普及教育和國民科學素養的普及提高。對廣大中學生來說，就是通過科學學習與科學實踐，獲得科學思想、科學精神、科學態度及科學方法的熏陶和培養。那么，高中化學實驗教學中如何滲透科學教育呢?

一、科學態度和科學方法的培養

教師要在熟悉教材和實驗內容的基礎上組織好實驗，一定要求學生明確實驗目的、所需藥品、操作步驟，并認真觀察和記錄現象，經縝密思考，得出結論。教師必須用熟練的實驗操作技能，嚴肅認真的科學態度去感化、影響學生。尤其要告誡學生不遵守實驗規程會帶來什么樣的后果，必要時可結合實驗的正反實例對學生進行教育和示范，使之養成一絲不茍的科學精神和嚴肅認真的實驗態度。

教師應大膽創新實驗程序，多提供探索性問題，注重分析實驗過程和實驗過程中出現的異常現象，提高實驗的探索性和研究性。如銅和濃硫酸反應的演示實驗中，常出現以下異常現象：反應后的試管內有大量灰白色沉淀，靜置后溶液呈現淡淡的藍色。對灰白色沉淀成分及其產生原因的探討，可以進行如下的化學實驗設計：

稱取一定質量的銅與足量濃硫酸共熱，充分反應后過濾，濾液中加氫氧化鈉溶液后過濾，烘干氫氧化銅沉淀并灼燒到恒重，稱量，數據處理。經過實驗分析，可以得出結論：灰白色沉淀物并非雜質，主要成分是無水硫酸銅，產生原因是由于硫酸銅濃度過高，含水量太少，銅片純度較高。

在上述實驗的基礎上，可以向學生提出以下探討課題：①如何選取合適的硫酸才能避免白色沉淀物生成?②評價銅片與濃硫酸演示實驗裝置的優缺點。③如何重新設計銅片與濃硫酸實驗，做到反應可控制進行，同時避免產生的二氧化硫污染空氣。

二、生活化及社會化的體現

實驗藥品取用于學生身邊常見的化學物質，這樣可使學生有一種親切感，感到化學就在我們身邊，并不神秘，有利于調動學生學習的積極性和激發他們對實驗探究的興趣。

在日常生活中，有些物質可作化學藥品使用，例如：易拉罐(鋁)、鐵釘、銅絲、火柴盒貼(紅磷)、鉛筆芯(石墨)、木炭、食鹽、面堿(碳酸鈉)、白酒、白醋、雞蛋殼、碘酒、PP粉(高錳酸鉀)、果導片(內含酚酞)、中藥紫草(其酒精浸出液可作石蕊試液)、農用硫酸銅、建筑用的刷墻面的碎石(主要成分是碳酸鈣)、生石灰、熟石灰、廢干電池拆下來的銅帽、鋅片、碳棒等都是化學實驗常用的藥品。

在儀器的“生活化”中，除用好各種飲料瓶、吸管、輸液管之外，利用好醫用注射器也是一個不錯的嘗試。如：注射器可替代分液漏斗、滴管，也可用作制取氣體的發生裝置；另外，醫用注射器還能作為氣體壓縮和抽氣裝置，應用于氣體反應平衡、氣體的取樣、簡易吸濾裝置、氣態和液態物質微粒間間隔大小的比較等方面。

通過化學實驗來解釋和解決社會實際問題，對于拓展化學實驗的功能，提高學生的科學素養，具有十分重要的意義和價值。

如：在學習了酸堿鹽后可讓學生進行攝影沖卷、對土壤成分的檢測、鑒別真假金元寶等課外實驗探究；學了金屬的性質后對鋼鐵銹蝕的現象及該怎樣進行防護進行探究；建筑、合成材料的性能和應用的了解等等，也可以增加一些與社會生活有關的化學課外實驗。如：對市場上所賣的冰凍海產品是否含有福爾馬林的檢測、配制某種無土栽培所需的無機鹽營養液、魚池缺氧現象與增氧方法的研究、衣服污垢的去除等。

通過這些“社會化”實驗和調查活動，運用化學原理積極展開思維，既提高了學生分析問題和解決問題的能力，又培養了學生的科學態度和社會責任感，真正讓化學為提高我們的生活質量、美化我們的生活服務。

三、傳統實驗方法與現代實驗方法的整合

長期以來，中學化學實驗存在著實驗方法陳舊、數據處理繁瑣、可信度差等情況，學生的實驗操作也變成了在教師預先設置好的環境下進行的技能訓練，缺乏自主的獨立思考和創造性活動。因此，化學實驗要從只應用近代實驗方法向適當應用現代實驗方法和儀器轉變。

如高中化學新課程中引入了現代儀器分析的四大類儀器或方法(光譜類、色譜類、質譜類、電化學類)。選修5中，“用質譜法測定相對分子質量”，“用紅外光譜、核磁共振氫譜等方法鑒定分子結構”；選修6中“用化學方法或紅外光譜法檢驗鹵代烷中的鹵素”實驗，“用中和滴定法或氣相色譜法測定醋酸中醋酸的含量”實驗等。值得注意的是，對于這些現代實驗分析儀器和方法的學習并不是要求學生都要掌握它們的具體的原理和應用技術，不同的實驗技術所要求的程度是有區別的。有的只要求學生了解其最基本的原理，達到拓展科學視野的目的就可以了。

另外，數字化實驗系統的構建使一系列原來想做而做不出的實驗、原來想做而做不好的實驗，甚至原來想都沒想過的實驗，都有了完美的解決方案。如筆者曾接觸溫室效應因教材而派生的多種實驗，但都難以完整地表現。通過引入數字化實驗，在手段、數據、圖像等方面都能多維地體現與展示。

現代教育技術的優點是明顯的，但虛擬的實驗畢竟是虛擬的，學生的實際能力的培養還得靠動手實驗，實際操作，這是不可替代的。因此，廣大教師必須加強傳統實驗器材與現代教育技術的整合研究。在實驗中，我們不摒棄傳統，兩者并重互補,更注重運用現代手段進行新課程中的活動與探究，倡導一種學習中求索的積極的科學態度，提高人才培養的效率。

總之，化學實驗是中學化學教學內容的重要組成部分，新課程實驗教學改革在高中化學課程改革中的地位舉足輕重。廣大的化學教師要在新的教學理念的指導下，認真、細致地學習研究新課程，提高認識，明確目標。圍繞實驗展開科學教育，對激發學生學習化學的興趣，培養學生的創造性思維，開發學生潛能，發展學生的個性將會產生積極的作用，也為化學教育走素質教育之路發揮出獨特的功能。