表 6-2 两种实验间的差异

出问题后，教给方法，而结果则由学生自己去探索。当然，问题、方法和结论全由学生解决的这种探索性实验不多，因为它基本上超越了中学的主要培养目标。例如，在 25℃时，气体的摩尔体积为 24.5 升。如果做验证性实验， 就不仅告诉学生详细的实验步骤，而且让学生通过实验去证实 25℃时气体的摩尔体积为 24.5 升。

但在探索性实验中，学生实验前并不知道 25℃时气体的摩尔体积是 24.5 升，在学生的“实验手册”中写到：“你们通过实验调查一下，在 25℃时， 每摩尔气体的体积为多少？”然后详细写明如何进行调查的步骤。学生通过实验，并收集各个实验组的数据，通过对这些数据的分析和处理，最后才得出：25℃时，每摩尔气体的体积接近于 24.5 升。这样，教师不仅通过实验使学生掌握气体摩尔体积这一概念，而且使学生在观察实验现象、收集数据过程中受到科学方法的训练，并且也可以使学生初步尝到科学探索的乐趣。

美国中学化学课非常注重用一些简单的教具来帮助学生理解一些抽象的化学概念和原理，特别是针对一些看不见摸不着的微观层次的概念和理论。例如，为了帮助学生理解原子、分子概念，CHEM Study 的教材设计了暗箱实验。所谓“暗箱”，就是选用任何可以方便找到的几个纸盒，如粉笔盒、药盒、仪器盒等，在里面分别放入几个图钉、一些曲别针、一支圆珠笔、一把钥匙等，然后把盒子盖好。教师把这些事先准备好的盒子分发给学生。学生可以通过晃动、颠倒、量尺寸、掂分量、嗅气味、用磁铁测试等手段获得的信息来推测盒子里放的东西的大小、多少、轻重、形状、有无磁性以及可能是什么东西，但不准打开盒子看。然后学生依次报告自己推测的结果和推测的依据，再打开盒子与实际情况相对照。做完这个实验后，教师就告诉学生们，原子就好像是一只暗箱，暗箱中放的图钉、曲别针等就可看成是原子内部的基本粒子。通过这种训练，使学生懂得化学家正是用类似暗箱实验的方法，通过宏观现象和一些信息来认识到原子、分子这些微观粒子的结构的， 从中也帮助学生培养抽象思维能力和想像能力。这个实验并没有涉及化学反应，它是通过非化学手段来达到对化学概念和原理的理解。

尽管美国各中学对实验课的类型、次数、时间等安排并不一致，然而重视化学实验教学却是共同的。通过化学实验，一方面使学生掌握基本的实验操作技术，加深对课堂所学化学知识的理解，提高化学课的教学效果；另一方面，可以更好地培养学生的观察能力、动手能力和思维能力，使他们从中学就学会怎样成为一名化学家。据近年来的调查，美国高校主修化学的大学生中，有 13.8％的学生是因中学时期的实验课而选择化学专业的，居影响学生主修化学的各种因素的第二位。因此，中学化学实验课对培养未来化学家

是一个至关重要的因素。在所调查的大学生中，在第一门化学课程里就有化学实验的占 86.1％，说明美国中学开设化学实验课是很普遍的。