第一节 化学实验的教学功能

一 化学实验是化学科学认识的源泉

人类的社会实践表明，一切真知都来源于实践。而人类的社会实践主要包括生产活动、政治活动、科学实验和艺术活动等。其中，科学实验是人类的不同于生产活动等的一种特殊的实践活动，它的主要功能是认识自然，是人们有目的、有计划地，或者说能动地探索自然、适应自然和利用自然。从这个意义上说，科学实验和科学观测是科学知识的主要源泉，科学实验是人类正确认识自然和有效地利用自然的锐利武器。科学实验和科学观测是适应自然科学本身探索自然的需要而产生并为自然科学研究服务的；是在自然科学自身发展过程中孕育产生，并作为认识手段而包含于自然科学研究过程之中的。许许多多的科学家，以其勤劳献身的精神，孜孜不倦地为建造自然科学大厦呕心沥血，甚至献出宝贵的生命，与此同时，他们以自己的科学实践活动和特有的睿智才华，充实和发展了科学实验这一认识自然的武器。尽管科学研究之路并不平坦，不少科学家遭受挫折、产生失误，但是正反两方面的经验教训，使人们的科学认识更接近于客观真理。有的学者讲得好：“实践在先，理论在后。”“想和做，做和想是人类一切智慧的总和。”人类智慧的积聚和发展，正是基于社会实践——特别是生产实践的推动，促进科学家们不懈地开展科学研究，并进行新的理论概括，以达到新的认识层次上的感性活动与理性活动的统一。

化学实验作为科学实验的一种形式，也是在理性指导下进行的，总是先想后做，想好了再做。想，就是构想实验方案，“就是将理性的东西转化为实验方案，转化成实验方法”①，“归结起来主 要是：实验内容和原理，实验仪器、材料，实验程序和步骤。”①“实验进行中，实验者一方面进行实验操作，同时还要观察实验中产生的现象，并把全部现象准确地描述和记录下来。这时也离不开理性。不仅实验操作和临时处置离不开理性，而且对现象进行观察也离不开理性。”②这些论述是很有道理的。

纳入教学中的化学实验，从理性指导这一原则来看，服从于化学教育教学任务的需要，它的主要任务是，通过生动和直观现象，使学生感知充分的、可信的事实材料，激励学生积极思维，形成观念或概念，达到掌握化学基础知识和基本技能，发展智力，养成科学态度和科学方法，培养解决化学实际问题的能力这一目的。显然，这类化学实验(可简称为教学实验)跟科学实验中的化学实验的功能是不相同的。科学实验的任务是探索人类未知的自然奥秘，是为了直接去发明或发现；而教学实验的功能主要是运用科学实验的成果，扩大学生的认识领域和缩短认识过程。由于教学实验是依据教学认识论来设计的，因此它具有实效性和简约化的特点。

所谓实效性，就是适合教学的需要，实验本身生动直观，容易再现，利于学生观察、操作，且需时不长；所谓简约化，系指实验的典型性强，利于学生理解化学现象的基本特征，容易发挥以简代繁的作用。譬如，在初中化学教材中，选编氧化反应或还原反应的实验，均以典型的金属与可燃物分别

① 张嘉同：科学方法论与中学化学教学，化学教育，1986 年第 4 期。

① 张嘉同：科学方法论与中学化学教学，化学教育，1986 年第 4 期。

② 张嘉同：科学方法论与中学化学教学，化学教育，1986 年第 4 期。

跟氧反应，或使典型的氧化物跟氢反应，而尽可能回避其他干扰因素。这样做，利教利学，有利于学生缩短认识物质及其变化规律的过程，从而利于学生扩大认识领域，了解自然界或生产实践中纷繁复杂的化学现象。

由此可知，教学中的化学实验以其自身的实践性和生动性，为学生的认识从感性到理性的飞跃提供了可靠的源泉和推动力，是使学生认识深化发展的最佳途径。