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化学实验的类型及采取的教学方法
作者：明新启
[关键词] 实验类型教学方法
在中学化学教材中，按不同的标准，可以把实验分成不同的类型。目前，我们主要根据实验的形式将其分为演示实验和学生实验。学生实验根据实验形式的不同，又可分为学生分组实验（实验课）、边讲边实验（并进实验）、实验习题三种。 教师就要根据各种实验类型，采取相应的教学方法，以培养学生各种能力，提高学生综合素质。
一、演示实验
演示实验是教师进行表演和示范操作，并指导学生进行观察和思考的实验。它是化学教学中广为应用的一种教学形式，它可以用于各种教学环节。
这类实验通常是边讲边演示，从逻辑上看，这往往是一个由特殊到一般的学习过程。教师在演示时，先讲述实验原理、条件及注意事项；当学生观察到实验现象后，教师再通过谈话启发学生对所观察到的现象进行解释，引导其得出正确的结论。
例如，在讲“铵离子的检验”时，采取的方法是先演示“氯化铵和硫酸铵分别与氢氧化钠溶液作用”的实验，然后总结得出检验铵离子的一般方法。为此在开始演示实验之前，要突出强调铵盐能跟碱起反应放出氨气（讲铵盐性质时学过的）。实验过程中，要引导学生观察湿润的红色石蕊试纸接近装有铵盐（氯化铵和硫酸铵）与氢氧化钠混合液的试管口时，试纸颜色的变化，能闻到什么气味，然后由学生根据实验现象或结果来回答，并由教师加以总结得出正确的结论。像这样通过演示实验来进行新知识的教学，就具有较强的真实感和说服力，使学生容易理解和记忆所获得的新知识。
进行演示实验教学时，还应注意以下两点：
1．在演示实验时，学生并未掌握有关实验的理论知识，在没有理论的指导下，学生观察实验时往往会忽略掉最关键的内容。因此，教师要有意识地引导学生注意实验的条件、环节和实验的主要结果（亦即告诉学生观察什么、如何去观察），使学生能看懂实验，准确地观察到实验的现象和结果。这是这种演示实验的感性阶段。
2．在演示实验结束后，教师不要急于做出结论，应通过谈话启发学生自己去做结论，以培养学生的思维能力，促进其对知识的消化理解，并加强对所学知识的巩固。例如，在前述有关铵盐检验的实验中，当学生观察到“试纸变蓝，有刺激性氨味”时，应启发学生思考产生此现象的原因。这是这种演示实验的理性阶段。
可以看出，演示实验在各个环节中起着重要作用。它在各类实验中居于主导地位。因此，老师必须努力做好演示实验，以提高教学质量。
二、学生实验
学生实验是由学生亲自动手完成的实验。它是培养学生实验技能、观察能力、分析问题和解决问题的能力，学习科学方法、养成科学习惯和科学态度的重要教学形式。下面分别叙述三种不同形式的学生实验。
1．边讲边实验。
边讲边实验是课堂教学中与讲授新知识紧密配合、与课堂教学讨论相结合的学生实验，这是一种重要的教学形式，在教学过程中需要通过实验来认识某一物质的性质及其变化，或形成某一新的概念，或某一新的原理，是在教师的组织指导下，由学生自己动手（多属于启发性实验和定性实验），通过自己的观察和思考来获得知识。其作用有以下几点：
（1）由于学生亲自动手，有利于用一切感官参加学习过程，更能激发学生学习的积极性。
（2）就近观察，学生能看到更加生动和直观的化学现象。使获得的有关物质及其变化规律的影响更加深刻，从而使有关知识更加牢固。
（3）在一定程度上培养了学生的实验技能和能力。通过实验能培养科学习惯和科学态度。
这种教学方法多用于新课，在复习课上有时为了加深对知识的理解，也可适当采用。
这类实验需要教师很好地组织，一是指导学生严格遵守化学实验操作规程。在中学里，学生违反操作的情况是存在的。例如，未垫上石棉网，就用酒精灯直接加热烧杯，不按需要量取药品，常将剩余的药品倒回原瓶，不是用手腕而是用整个胳膊的活动来振荡试管；手握试剂瓶倾倒液体药品时，瓶上的标签不是向着手心，而是向着下方，面部靠近瓶口去闻气体，用同一支滴管吸取一种液体试剂后，未经冲洗清洁，又去吸另一种液体药品等。指导学生遵守操作规程是一项必须坚持不懈进行的重要工作，指导中既应重视使学生明确每一个正确操作所依据的原理，认识错误操作可能发生的危害，更要多给学生练习的机会，严格要求学生养成正确操作的习惯和熟练的技巧。教师在纠正学生错误操作中，应向学生分析说明原理。二是通过答疑与质疑，指导学生认真观察和积极思维。教师在要善于根据实验内容和学生情况给学生恰当地揭示观察要点。例如，观察反应物和生成物的某些特征性质，反应中发生的某些特殊现象等。要善于对学生恰当地启发提问。例如在讲氢气还原氧化铜实验时，引导学生观察黑色粉末逐渐变为亮红色，证明有铜生成，同时试管口有水珠，证明反应后有水生成，概括出发生的现象，以及化学反应方程式等；要善于及时启发学生解决实验失败的问题。例如，当学生观察到反常现象或实验失败而不知如何解决时，教师必须及时地给予提示，或从理论方面，或从仪器装置方面，或从操作方面去仔细检查，找出原因，使之重新做实验并获得成功。这样，既保证了实验进度，又培养了学生分析和解决问题的能力，有利于提高实验效果。
2．学生分组实验。
学生分组实验是在一单元教材学习之后，为了复习、巩固和验证课堂上所学的知识，并系统培养学生的实验技能和独立工作能力而进行的课堂实验。在实验课中所做的实验多属于验证性实验。
要做好学生分组实验，教师要做到以下几点：
第一，教师应进行充分准备。
首先要求教师做好实验的预试。与演示实验，边讲边实验相比，这类实验对学生实验的要求应更高一些。除掌握实验成败的条件和关键外，还要估计学生独立进行实验时可能发生的困难，拟出上课时向学生交待的注意事项，并作好课中巡视指导计划。指导计划应包括重点指导实验内容和操作技能，重点指导的学生以及巡视指导的路线等。
其次，应充分准备好仪器、药品和器材，并将仪器，药品等放置有序，保持实验室的清洁、整齐。
最后按实验内容的多少和难易程度，以及实验室的设备情况将全班学生合理分组。尽量照顾人人都有动手的机会，防止造成某些同学只能作“观察员”或“记录员”的机会，还要拟订实验思考题，指导学生课前预习实验教材和学习有关章节内容，要求学生在预习中作到明确实验目的，搞清实验内容，并理解基本原理，操作步骤，实验装置和注意事项（包括操作、仪器的使用和安装、药品用量、观察现象、废物处理，安全防护等各方面的注意事项），扼要地作好笔记，为能自觉地、有目的地、独立地进行实验打好基础。
第二，加强上课时的组织指导。
实验课开始时先要提问检查学生预习情况，有时还要进行课前讨论和个别操作示范，然后挂出事先写好了实验项目以及重点内容与安全注意事项的小黑板，待学生检查实验用品齐全后，再允许学生动手实验，检查时间不宜过长，以保证学生有足够的时间进行操作和思考。在学生进行实验的过程中，通常采用重点深入与普遍照顾相结合的方式巡视指导，即在重点指导的学生中发现问题，立即普遍巡视，如发现某个问题具有共同性，则立刻在全班作必要的提示。
3．实验习题。
实验习题是学生综合运用已有的化学知识和实验技能，采用实验方法来解答有关物质的制取、鉴别和性质的习题。
实验习题与学生分组实验课不同，它只给学生提出题目，而不提供解答所需的具体实验方法。要求学生在实验之前独立思考、研究和探索解答习题的途径，设计出解答习题的实验方案。它的实验设计是开放的，答案是灵活多样的，只要答案是合理的，都是正确的。 这类习题旨在鼓励学生运用已有的知识和经验，对问题发表自己的见解，不同能力的学生可以从不同的角度、不同的侧面、不同的范围、不同的层次去分析、去选择解决问题的方法和途径，学生答题的过程就是一个创新过程。这类实验 给学生提供多角度考虑问题的机会，让学生在解决问题的过程中体验乐趣，领悟知识，感受成功的喜悦，从而激发了学生的创新精神和培养了学生的创新能力。
实验习题教学的安排比较灵活，它既可以布置在实验课中进行个别的实验习题，也可以集中组织几个题目作为一节独立的实验习题课。这是它与学生实验课的不同之处。
学生在设计时，首先是通过模仿、移植现有的实验方案，然后通过独立思考、探索逐渐在设计中体现自己的个性，具有一定的创造性。教师在组织教学上，可引导学生阅读、查找一些实验小窍门、实验药品及仪器的代用品、实验装置的改进等有关资料，以开阔学生的视野，启迪学生进行创造性思维。同时也应经常提出一些能激发学生创造欲望和创造兴趣的问题，尽量给学生一些动手的机会，让学生在手脑并用的活动中迸发出创造的火花。