中學化學實驗教學中美的研究

鄭靈湄（廈門市湖里區教師進修學校第二附屬小學，福建廈門361006）

中學化學實驗教學中美的研究

鄭靈湄
（廈門市湖里區教師進修學校第二附屬小學，福建廈門361006）

化學實驗教學中美的內容體現為物質美、裝置美、變化美、操作美、板書板畫美、實驗環境美、實驗史實美等，具有美育價值。可以通過全面認識各種實驗美、創設化學實驗教學中美的情境、培養學生的思想美等途徑來實現化學中的實驗美。

化學實驗教學；實驗美形式；教學建議

筆者是一名普通的小學科學老師，中學四年和大學四年的化學學習獲益匪淺。雖然現在的化學教學經驗不及中學化學老師，但是在實際的教學中也會涉及部分化學藥品、化學儀器以及一些簡單的化學實驗。結合大學時期的見習、實習的經驗以及現有教學情況發現，不管是小學生還是中學生，在教學中實施美的教學，引導學生在千奇萬變、錯綜復雜的化學實驗中去發現美、倡導美，對促進學生的全面發展是很有益處的。

筆者研究發現，通過挖掘、整理、歸納各種形式的美，并有針對性地提出有效建議，能讓化學教師在實驗教學中比較輕松地創造美的氛圍，引導學生發現美、認識美，并學會鑒賞美，甚至是創造美。

一、中學化學實驗教學中美的形式

著名科學家楊振寧博士說過：“科學中存在美，所有科學家都有這種感受。”化學作為自然學科的重要學科，其本身是充滿美的。況且熱愛美、欣賞美、追求美、珍惜美、創造美是人的天性，也是人類區別于其他動物的特征之一。化學實驗中的千變萬化是化學美最直觀的體現。

1.實驗物質美

在化學實驗中，無論是物料或者是產品，甚至是副產物，它們都給人不同的美感。從銀白色充滿光澤的鈉塊到白色粉末狀的氧化鈉或者是淡黃色的過氧化鈉；從富有動感的水銀到黃色的硫化汞；金剛石的晶瑩華貴、紅藍綠寶石的奪目光彩、無色水晶的無瑕透明……真是五顏六色、千姿百態。

2.實驗儀器美

化學實驗儀器是按照實用和審美的原則相結合的優化，使其外在的造型美與內在的功能美和諧地統一在一起。如啟普發生器和分液漏斗帶給人對稱、和諧的形式美；凝管能夠用自己的蜿蜒盤旋給別人帶來涼快；短小精悍的離心試管利用離心力將沉淀和溶液分離。看著和使用它們，都是一種美的享受。

3.實驗裝置美

化學實驗，無論是演示實驗還是分組實驗、簡單的實驗或是復雜的試驗，在搭配裝置時都要求做到：洗滌干凈、大小匹配、比例協調、搭配合理、高低適中、裝配緊密、簡潔安全、對稱和諧和穩定美觀。

例如，在探索Cl2的制法及其性質的連環實驗中，［1］從發生裝置（制取Cl2）→干燥裝置（內盛濃硫酸）→收集裝置→驗證酸堿性的裝置（內盛石蕊試劑）→證明氧化性的裝置（內盛KI溶液）→尾氣處理裝置（內盛酚酞試劑和NaOH溶液），一整套裝置分工明確、和諧美觀，而且每個裝置中的實驗現象都不一樣，自然而然地引起學生濃厚的興趣進行探索。

4.實驗用語美

實驗用語美分為教學語言美和板書板畫美。

（1）教學語言美

講解實驗時，教師的語言必須具有科學性，要準確無誤、用詞貼切、句法正確、語意明朗。例如，向溶液中“通入”空氣，不能說成向溶液中“加入”空氣；碳酸鈉顆粒“溶解”就不能描述成碳酸鈉顆粒“化了”。其他的還有像“組成”與“構成”，“溢出”與“逸出”經常被混為一談。

為了加強學生的記憶，教師還可以將一些實驗編成口訣或歌謠，如在初中的氫氣還原氧化銅的實驗可以這樣描述其操作過程：“氫氣驗純試管傾，先通氫氣后點燈。黑色變紅水珠出，熄滅燈后再停氫。”甚至可以進一步簡化為“一點、二通、三加熱”。［2］這樣的口訣朗朗上口，學生就不會覺得化學實驗枯燥無味。

（2）板書板畫美

化學板書板畫是一門獨特的藝術，化學板書板畫設計是一種創造性的勞動，是課堂藝術反映的一個方面。［3］首先，板書板畫要滿足五大原則：計劃性、準確性、簡潔性、啟發性和示范性。在此基礎上還得注意主次分明，充滿藝術感，板書板畫講究規范美、結構美。尤其是各個實驗儀器大小合乎比例以及實驗裝置的位置擺放適當，整個裝置符合科學原理。例如，在同一套裝置中的50m l的量筒畫得比250m l的燒杯還來的大，不僅給學生帶來不科學的示范，甚至還會產生審美疲勞。

5.實驗操作美

從實驗操作中能捕捉到的美就是嚴謹的科學態度、良好的實驗態度和扎實的實驗能力。對待實驗態度要嚴謹認真、一絲不茍，操作動作要靈活自如，實驗秩序有節奏感，流程舒暢，力求實驗現象明顯、直觀。例如,利用酒精噴燈加工玻璃管制作滴管時，從切割到熔光，再到拉制，整個操作過程干凈利落、毫不含糊，讓人嘆為觀止；而演示鐵絲在干燥的氯氣中燃燒的實驗時，應將高溫灼燒過的鐵絲迅速伸入試劑瓶中，蓋緊玻璃片，操作者的動作富有層次感，這樣就能擴大實驗操作美的效果。

6.實驗現象美

實驗現象美可分為自然美和變化美。

（1）自然美

大自然就是一位神奇的“化學家”，請看“上有天堂下有蘇杭”“桂林山水甲天下”，還有云南山石的奇峰突兀、濟南趵突泉的日夜沸騰、貴州龍宮的優雅奇秀，以及奇形怪狀的鐘乳石、喀斯特地貌的奇觀等，這些都是大自然這位“化學家”的鬼斧神工。

（2）物質變化美

物質的變化有物理變化和化學變化。物理變化指物質只發生形態的變化，沒有產生新物質。而化學變化是產生新物質的變化。而且這一類變化有比較直觀的感受，比如顏色的改變、產生沉淀或氣泡、發光發熱等。在歡慶時燃放的煙花就是金屬的焰色反應；鈉塊在滴有酚酞的水面上歡快地游動，發出嘶嘶響聲，所到之處溶液變紅；還有根據外界溫的改變，瓶內會展現出不同型態的結晶的天氣瓶……不管是課堂上的實驗，還是課后的應用，化學變化的美不僅體現了物質之間發生反應的規律，還讓人直接感受到了美。

7.實驗環境美

在化學實驗室中，實驗室干凈整潔，實驗臺、實驗桌椅擺放整齊一律，實驗儀器、實驗藥品擺放得高低有致，儀器或藥品的大小多少，色彩的濃淡明暗等多造成強烈的對比，形成整體的和諧，感受環境的整潔，呈現出科學殿堂的崇高意蘊。

8.實驗史實美

在化學世界的探索途中，并不是一帆風順的，然而正視挫折失敗之后帶來的成功又何嘗不是一種人生之美？從英國藥劑師和克制成的一擦即著的火柴，到法國的索里埃發明的摩擦火柴，再到瑞典制造商倫德斯特羅姆創制出安全火柴告訴我們有前人的不斷探索、實驗，才有現在琳瑯滿目的產品為我們服務。

9.人文精神美

“海洋元素”溴的發現過程折射出的化學實驗家的品質光輝美就值得欣賞。德國大化學家李比希在研究鹽湖水提取結晶鹽后剩余的母液時，與“溴”失之交臂，而法國一所藥學專科學校的22歲青年學生巴拉爾卻堅持不懈地研究，發現了新元素并命名為“溴”。后來李比希知道后，他將裝有母液的瓶子放在實驗室顯眼的位置，以此來鞭策自己，同時也告誡自己的學生。巴拉爾的不懈努力、刻苦鉆研的精神值得學習，而李比希在犯過錯誤后能及時自我反省的魄力更值得學習。

10.實驗設計美

組裝實驗裝置時好比在蓋一棟建筑，除了科學性、穩定性和安全性以外還要考慮美學性。設計是建筑的靈魂，同樣實驗設計也是實驗的靈魂，只有完美的設計才能使實驗取得完美的效果。因為在實驗中，學生能明確知道實驗的目的、觀察實驗的裝置，學習實驗的操作。完美的實驗能讓學生享受美，甚至是創造美。

11.實驗創造美

化學學科本身就是一門“創造性”的學科。很多探究性實驗會創造出什么，在實驗還未完成前沒有人知道結果。人類擁有豐富的好奇心和無窮的智慧，再借助“實驗”這手段，就能創造出很多新物質。且不論這創造的結果是成功還是失敗，人類在勇于挑戰、樂于創造的奮發向上精神就是一種美！

二、中學化學實驗教學中實施美的建議

1.提高中學化學教師的審美素養

世界上的萬物都可以是美的，但是有人認為是美的，另一個人不見得也認為是美的。可見每個人所處的環境、所有的思想不同，對美的感受也是不同的。身為教育者，不僅僅是“傳道、授業、解惑”，更重要的是教會學生去辨別生活中的真、善、美。那么作為一名教師，就要不斷提升自身的審美素養。

2.創設化學實驗教學中美的情境

（1）引入生活中的化學美

化學來源于生活，又服務于生活。生活中蘊含著許多化學教學資源，特別是美的資源。比如，花兒為什么有那么多種顏色？有的花早晨一種顏色，到了中午又變成另一種顏色？花朵中含有花青素，它是一種有機色素，會隨著環境的溫度、酸堿度的變化而變化。因此，在認識物質的酸堿性時，利用生活中的材料，像用紫甘藍來自制指示劑去檢驗生活中常見的自來水、牛奶、茶、橙汁等液體的酸堿性。這樣的學習過程可以在家中重復進行，學生能把生活中的觀察帶到課堂上討論，又把討論后學習到的原理應用到生活中，從而讓學生從被動學習變為主動學習。

（2）展示實驗物品的外觀美

充分調動學生的視覺、聽覺、嗅覺和觸覺，有利于促進學生學習成效最大化。在進行“鐵及其化合物”的學習時，應充分展示鐵及其化合物的豐富色彩（見表1），讓學生調動視覺進行觀察，就能多層次地學習鐵及其化合物的顏色，教師再有選擇地進行強調，學生就能對整個鐵元素的家族五光十“色”記憶深刻。

表1 鐵及其化合物的顏色

（3）注意實驗裝置的設計美

實驗裝置的設計既要科學規范，又要美觀大方。所以要做到各部分比例大小協調、橫平豎直錯落有致，整體上又富有節奏感，使得整套裝置就是一件藝術品。如在噴泉實驗中，從氣體的收集到儀器的組裝及最后的噴泉實驗，整個過程操作比較繁瑣，而且有時會由于氣體的泄漏或吸潮導致實驗的失敗，這時可以將圓底燒瓶、玻璃導管和膠頭滴管改成分液漏斗和注射器，其中分液漏斗的上口瓶塞換成橡膠塞。［4］相對于原來傳統的裝置，整套新的裝置儀器易得、接口少、密封性好、操作簡單、現象明顯、應用廣泛。從目的性、科學性、規范性、安全性、可行性、直觀性和簡約性整體上看，構成了了設計美。

（4）追求實驗操作的藝術美

精湛的實驗操作能將實驗者、實驗和觀看者融為一體，能使觀看者從中體會到實驗者駕馭自然的力量，同時在藝術享受中學習著。尤其是氫氣氯氣的爆鳴、鋁熱反應、乙醛還原實驗等需要高技術水平的操作時，實驗者不但要保證實驗成功的基礎上，還要從容鎮定、井然有序，充分展示出實驗操作的魅力。讓觀察者屏息凝神，完全沉浸在實驗者華麗實在的操作中，從而達到知識和享受的雙收。

（5）顯示實驗語言的機智美

化學教師的描述要符合知識的科學性和學習者的認識規律，要符合學習者的身心節律，要符合美學的一般原則。語言準確嚴謹，從簡單到復雜，由具體到抽象，抑揚頓挫、張弛有度、形象生動、寓于幽默。

（6）營造板書板畫的結構美

板書板畫是無聲的教學語言，也是學生進行知識再鞏固的橋梁。板畫是板書的一種表現形式，它是在教學過程中用簡練的線條迅速勾勒出來的具體事物的形象。［5］因此，在化學實驗板書板畫中，圖文并茂十分重要。板書要求書法美，板畫要求科學性，整體追求結構美。板書板畫的大小詳略，布局合理等問題都要事先安排，還得根據知識內容、授課形式和教學方法進行變化，然而在實際授課時還得把握時機美和空白美。

3.實驗過程中培養學生的思想美

在化學實驗教學中，一切要以“真”為前提。失去真實性，所得到的結果都是假的。那么實驗就是無效實驗。既然是無效實驗，哪還有討論美的意義呢。因此，無論是教師還是學生在實驗中都要嚴格要求自己，不編造實驗現象，不捏造實驗數據，如實記錄，不管成功與失敗，都要尊重實驗結果。因為“真”是“美”的前提。

三、結語

綜上所述，在實驗教學中教師應當充分挖掘化學實驗中美的因素，在化學實驗教學中充分展示和利用化學實驗的各種美，有計劃地采用多樣化的教學形式融入美的教育，讓學生充分感受化學之美，提高化學實驗的教學效果，用自己的各種教學美去影響學生、教育學生。如此，在化學實驗教學中既能達到創造美的境界，更能提升學生的學科素養。

［1］林淑芝.淺論化學實驗教學［J］.遼寧教育學院學報,2001 (2).

［2］徐勤波.中學化學的趣味記憶法［J］.基礎教育參考,2007 (11).

［3］胡志剛.化學微格教學［M］.廈門：廈門大學出版社,2007.

［4］項云.分液漏斗在高中化學實驗創新中的妙用［J］.化學教育,2009(10).

［5］許春霞.精心運用板畫優化課堂教學［J］.黑龍江教育,1998（Z1）.

（責任編輯：張賢金）