第一节 化学实验的教学价值

一、化学实验的结构

化学实验是化学科学认识的基础，也是化学教育教学的基础。可以说， 没有基于科学认识的化学实验，就没有近、现代的化学科学及化学教育。本书第一章曾从化学史的角度讨论过这个问题。当代化学的发展轨迹更加证明了这一结论。正是由于现代生产水平和整个科技水平的提高，特别是由于化学科学理论和实验水平的提高，方促成了当代化学“三个过渡”的变革。①

化学实验，作为一种科学实践活动，是由实验者、实验对象和实验手段构成的。实验者一般是掌握专业知识和技能、具有科学素养的专门人才（个体或群体），是化学实验中的认识论主体；实验对象是实验中的认识论客体， 是实验者探查、研究或变革的客观实在；实验手段，又称实验工具，是服务于实验目的、为实验者所控制的物质客体（仪器、设备和装置等）及科学认识的方法的集合。若仅仅讨论实验对所运用的仪器、设备、装置和工具等这类实验手段，则为从狭义的意义上来论实验手段，将科学认识的方法（科学方法）包括进去，方属于广义上的实验手段。

化学实验的构成三要素，在人工安排的特定环境中联结的一般方式是： 实验者借助于实验手段去变革实验对象。如下图 8-1 示，①表明了化学实验的结构及各要素的作用。

图 8-1

很显然，由于实验目的和要求的多样性，尤其是在不同学习阶段、不同课程内容的教育教学活动中，各个实验的特定设计及三要素相互作用的方式，即三要素的具体联结方式，必定是多种多样、千差万别的，从而形成了不同类型的实验。

典型化学实验的一般步骤包括：

1. 问题或初步假设；

2. 实验设计；

3. 实验实施；

4. 实验结果分析。

化学教育教学中的实验（简称为教学实验）是纳入教学体系中的实验。这些实验是经过化学家或科学家的科学实践检验过的，由化学教育家或课程

① 刘知新，对“化学实验教学改革的思考，化学教育，1991，3：22～23。

① 黄顺基、吴延涪、黄天授等主编，自然辩证法教程，北京：中国人民大学出版社，1985 年版，第 289 页。

编制专家按照化学教学的培养目标和教学要求，遵循学生的认识规律而精选、移植出来的。从认识论来讲，这类化学实验，必定更有利于学生来认识客观世界，要使对实验对象的变革情况更易于学生了解。换句话说，教学实验的构成三要素，实验者可以是学生或教师，实验对象已简化为便于学生认识的特定状态，即设法排除干扰因素，采用简明的装置和便捷的实验步骤等，相应地实验手段也设计成便于学生或教师操作的格式，以利教学运作。