葛美峰

科學(xué)教育是指科學(xué)知識(shí)、技術(shù)的普及教育和國(guó)民科學(xué)素養(yǎng)的普及提高。對(duì)廣大中學(xué)生來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)科學(xué)學(xué)習(xí)與科學(xué)實(shí)踐，獲得科學(xué)思想、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度及科學(xué)方法的熏陶和培養(yǎng)。那么，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何滲透科學(xué)教育呢?

一、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的培養(yǎng)

教師要在熟悉教材和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上組織好實(shí)驗(yàn)，一定要求學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、所需藥品、操作步驟，并認(rèn)真觀察和記錄現(xiàn)象，經(jīng)縝密思考，得出結(jié)論。教師必須用熟練的實(shí)驗(yàn)操作技能，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度去感化、影響學(xué)生。尤其要告誡學(xué)生不遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)程會(huì)帶來(lái)什么樣的后果，必要時(shí)可結(jié)合實(shí)驗(yàn)的正反實(shí)例對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育和示范，使之養(yǎng)成一絲不茍的科學(xué)精神和嚴(yán)肅認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。

教師應(yīng)大膽創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)程序，多提供探索性問(wèn)題，注重分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，提高實(shí)驗(yàn)的探索性和研究性。如銅和濃硫酸反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)中，常出現(xiàn)以下異?，F(xiàn)象：反應(yīng)后的試管內(nèi)有大量灰白色沉淀，靜置后溶液呈現(xiàn)淡淡的藍(lán)色。對(duì)灰白色沉淀成分及其產(chǎn)生原因的探討，可以進(jìn)行如下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

稱取一定質(zhì)量的銅與足量濃硫酸共熱，充分反應(yīng)后過(guò)濾，濾液中加氫氧化鈉溶液后過(guò)濾，烘干氫氧化銅沉淀并灼燒到恒重，稱量，數(shù)據(jù)處理。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，可以得出結(jié)論：灰白色沉淀物并非雜質(zhì)，主要成分是無(wú)水硫酸銅，產(chǎn)生原因是由于硫酸銅濃度過(guò)高，含水量太少，銅片純度較高。

在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，可以向?qū)W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(píng)價(jià)銅片與濃硫酸演示實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)缺點(diǎn)。③如何重新設(shè)計(jì)銅片與濃硫酸實(shí)驗(yàn)，做到反應(yīng)可控制進(jìn)行，同時(shí)避免產(chǎn)生的二氧化硫污染空氣。

二、生活化及社會(huì)化的體現(xiàn)

實(shí)驗(yàn)藥品取用于學(xué)生身邊常見的化學(xué)物質(zhì)，這樣可使學(xué)生有一種親切感，感到化學(xué)就在我們身邊，并不神秘，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和激發(fā)他們對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的興趣。

在日常生活中，有些物質(zhì)可作化學(xué)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(dǎo)片(內(nèi)含酚酞)、中藥紫草(其酒精浸出液可作石蕊試液)、農(nóng)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(lái)的銅帽、鋅片、碳棒等都是化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(yī)用注射器也是一個(gè)不錯(cuò)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(fā)生裝置；另外，醫(yī)用注射器還能作為氣體壓縮和抽氣裝置，應(yīng)用于氣體反應(yīng)平衡、氣體的取樣、簡(jiǎn)易吸濾裝置、氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)微粒間間隔大小的比較等方面。

通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)解釋和解決社會(huì)實(shí)際問(wèn)題，對(duì)于拓展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的功能，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，具有十分重要的意義和價(jià)值。

如：在學(xué)習(xí)了酸堿鹽后可讓學(xué)生進(jìn)行攝影沖卷、對(duì)土壤成分的檢測(cè)、鑒別真假金元寶等課外實(shí)驗(yàn)探究；學(xué)了金屬的性質(zhì)后對(duì)鋼鐵銹蝕的現(xiàn)象及該怎樣進(jìn)行防護(hù)進(jìn)行探究；建筑、合成材料的性能和應(yīng)用的了解等等，也可以增加一些與社會(huì)生活有關(guān)的化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)。如：對(duì)市場(chǎng)上所賣的冰凍海產(chǎn)品是否含有福爾馬林的檢測(cè)、配制某種無(wú)土栽培所需的無(wú)機(jī)鹽營(yíng)養(yǎng)液、魚池缺氧現(xiàn)象與增氧方法的研究、衣服污垢的去除等。

通過(guò)這些“社會(huì)化”實(shí)驗(yàn)和調(diào)查活動(dòng)，運(yùn)用化學(xué)原理積極展開思維，既提高了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，又培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感，真正讓化學(xué)為提高我們的生活質(zhì)量、美化我們的生活服務(wù)。

三、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法與現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)方法的整合

長(zhǎng)期以來(lái)，中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在著實(shí)驗(yàn)方法陳舊、數(shù)據(jù)處理繁瑣、可信度差等情況，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作也變成了在教師預(yù)先設(shè)置好的環(huán)境下進(jìn)行的技能訓(xùn)練，缺乏自主的獨(dú)立思考和創(chuàng)造性活動(dòng)。因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)要從只應(yīng)用近代實(shí)驗(yàn)方法向適當(dāng)應(yīng)用現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)方法和儀器轉(zhuǎn)變。

如高中化學(xué)新課程中引入了現(xiàn)代儀器分析的四大類儀器或方法(光譜類、色譜類、質(zhì)譜類、電化學(xué)類)。選修5中，“用質(zhì)譜法測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量”，“用紅外光譜、核磁共振氫譜等方法鑒定分子結(jié)構(gòu)”；選修6中“用化學(xué)方法或紅外光譜法檢驗(yàn)鹵代烷中的鹵素”實(shí)驗(yàn)，“用中和滴定法或氣相色譜法測(cè)定醋酸中醋酸的含量”實(shí)驗(yàn)等。值得注意的是，對(duì)于這些現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)分析儀器和方法的學(xué)習(xí)并不是要求學(xué)生都要掌握它們的具體的原理和應(yīng)用技術(shù)，不同的實(shí)驗(yàn)技術(shù)所要求的程度是有區(qū)別的。有的只要求學(xué)生了解其最基本的原理，達(dá)到拓展科學(xué)視野的目的就可以了。

另外，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)建使一系列原來(lái)想做而做不出的實(shí)驗(yàn)、原來(lái)想做而做不好的實(shí)驗(yàn)，甚至原來(lái)想都沒(méi)想過(guò)的實(shí)驗(yàn)，都有了完美的解決方案。如筆者曾接觸溫室效應(yīng)因教材而派生的多種實(shí)驗(yàn)，但都難以完整地表現(xiàn)。通過(guò)引入數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，在手段、數(shù)據(jù)、圖像等方面都能多維地體現(xiàn)與展示。

現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是明顯的，但虛擬的實(shí)驗(yàn)畢竟是虛擬的，學(xué)生的實(shí)際能力的培養(yǎng)還得靠動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，實(shí)際操作，這是不可替代的。因此，廣大教師必須加強(qiáng)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器材與現(xiàn)代教育技術(shù)的整合研究。在實(shí)驗(yàn)中，我們不摒棄傳統(tǒng)，兩者并重互補(bǔ),更注重運(yùn)用現(xiàn)代手段進(jìn)行新課程中的活動(dòng)與探究，倡導(dǎo)一種學(xué)習(xí)中求索的積極的科學(xué)態(tài)度，提高人才培養(yǎng)的效率。

總之，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，新課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革在高中化學(xué)課程改革中的地位舉足輕重。廣大的化學(xué)教師要在新的教學(xué)理念的指導(dǎo)下，認(rèn)真、細(xì)致地學(xué)習(xí)研究新課程，提高認(rèn)識(shí)，明確目標(biāo)。圍繞實(shí)驗(yàn)展開科學(xué)教育，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，開發(fā)學(xué)生潛能，發(fā)展學(xué)生的個(gè)性將會(huì)產(chǎn)生積極的作用，也為化學(xué)教育走素質(zhì)教育之路發(fā)揮出獨(dú)特的功能。