第二节 化学实验的教学类型

一、化学实验的内容类型

化学实验内容是依据实验的目的和要求而确定的。从中等教育的目的来看，各国均重视基础性和普及性方面的教育，这是具有普遍性的。但由于国家的文化传统、教育体制及经济实力等的差异，列入中学化学课程中的实验内容，从质和量上看，均有所不同。例如，美国《现代化学》的实验课本 65 个实验，其中定量要求的为 23 个（占 35.4％）。属于化学概念和化学理论方面的为 34 个（占 52.3％），属于元素化合物知识方面的为 29 个（占 44.6

％），属于基本技能的为 2 个（占 3％）。原德意志联邦共和国凯姆帕和伏拉特著《化学》全书共编入 375 个实验，第一分册的 131 个实验中有 35 个定量实验（占 26.7％）。①

一般言之，从中学化学教学的目的及实验的教学特征来划分，化学实验的内容大体可分为以下几类：②

1.基本操作实验

化学实验中的基本操作是构成化学实验活动的基本要素，是贯串于其他各类实验之中，保证实验顺利进行的“基本功”。

属于基本操作类的实验内容有：药品的取用、称量、溶解、振荡、搅拌、加热、过滤、倾泻、蒸发、结晶、升华、萃取，及气体的收集、溶液的配制等。落实到课本中，有的是要求安排学生实验课，让学生进行集中练习、体验，多数（较简易的基本操作）是结合到其他实验内容进行相应训练。根据我国国家教委颁布的中学化学数学大纲，规定：初中阶段，学生要“初步学会取用固体药品和液体药品”，“初步学会搅拌操作”，“初步学会正确持拿试管和振荡试管”、“练习用漏斗、滤纸进行过滤”、“练习用蒸发皿蒸发溶液”等等。③这是国家对各省、市、自治区实施义务教育应当达标的基本要求。所谓“初步学会”是指在教师的指导下，能够正确地进行实验操作； “练习”是指在教师的指导下，进行实验操作，即仅仅让学生操作过，还达不到正确操作的水平。每项基本操作在教学中第一次出现时，都需要由教师做出示范性操作、向学生指出操作规范性要求，并进行必要的讲解。某些学校在“绪言”课后，发给（让学生借用）一支试管，布置学生在家中用食盐或白糖和水当做固体和液体药品，练习取用、振荡、估液、溶解等基本操作的经验是一种好办法。很显然，到高中阶段，相应的基本操作要求达成的层

① 陈耀亭、刘知新、薛人虎等编著，中学化学教材教法（第二版），北京：北京师范大学出版社，1992 年版，第 95 页。

② 刘知新，略论中学化学实验的内容和类型，中学理科教学，1979，1：27～29。

③ 中华人民共和国教育委员会制订，九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲（试用），北京：人民教育出版社，1992 年版，第 10～11 页。

次，应当提高档次，达到学会（能够独立、正确地进行实验操作）。对此，

《全日制普通高级中学化学教学大纲》（供试验用）已作了明确限定。① 2.物质的性质和制备实验

元素化合物知识在我国中学化学课本中占 60％左右，故而，元素化合物的性质和制备实验，在整个化学实验中也占有较大的比重（约 60％）。

这类实验的正确实施有利于使学生获得生动的、表征元素化合物性质及变化的感性材料，引导学生形成具体的或抽象的物质概念及转化关系的观念。通过这类实验，对学生使用仪器的技能、实验操作的技能以及观察和记录实验现象的技能等，可以循序渐进地、从简单到复杂地进行提高。仅以试管实验为例，持拿试管的手法应当提倡“三指握，二指拳，握取部位靠上边”， 即用拇指、食指和中指握取试管上 1/3 处，无名指和小指拳向掌心。这样操作动作灵便、不挡观察者的视线（不妨碍观察试管内的物质及其变化），且便于振荡；加入固体或液体药品时，操作方法不同；同为液体药品，倾入液体和用滴管滴加液体又有不同；等等。又如，使用试管夹夹持试管加热的操作，受热物质是固体还是液体，实验操作的方法也会有不同；同样，将试管当做反应容器，主要是为了展示反应现象和操作方法，与为了制备，在操作规范上也会不尽相同。这些不同的要求，需要教师结合物质的性质和相关化学反应的特征，对学生进行适当的讲解、说明。这样做，不仅有助于使学生准确地掌握实验技能，而且有利于他们加深对有关物质的性质和变化的理解、记忆，养成他们的科学精神和品德。

1. 论证概念和原理的实验

化学概念和原理是中学化学教学的重要内容，约占课本内容的 40％。由于化学概念和化学原理比较抽象，不易被学生接受和理解，在教学中容易成为学生学习的难点。这些内容，又多属于教学内容中的重点，对学生理解和掌握化学知识结构及联系社会实际的应用，培养学生的思维能力、自学能力等有着重要意义。为此，在化学课本中设计揭示概念和原理的实验是很必要的。

这类实验着重从认识论和方法论方面为学生提供思维模型，通过选定的“典型实验”为学生认识事物的本质属性和特征创设阶梯。以这一认识阶梯为基础，再运用抽象思维的能力对这些材料进行加工整理，从而抽象概括出实验对象的本质属性和一般规律性，形成科学的化学概念和化学原理。例如，氢气还原氧化铜的实验、电解氯化铜溶液、中和热的测定等实验均属于这类典型实验。通过这些典型实验，在于揭示具有普遍性品格的氧化还原反应、电解、中和反应等概念的本质属性和特征。

这类实验的主要目的在于揭示事物的本质属性和特征，故而，在实验装

① 国家教育委员会基础教育司编订，全日制普通高级中学化学教学大纲（供试验用），北京：人民教育出版社， 1996 年版，第 40～41 页。

置和操作程序、步骤上应力求简明，重点突出，不宜添枝加叶、节外生枝， 以免让操作方面的细节分散了学生观察、思考的重点，阻抑正确概念的形成。

1. 联系生产和生活实际的实验

这类实验能较好地揭示化学生产的反应原理，能帮助学生认识生产中有关典型设备、生产流程等及生活中有关知识的应用。联系实际的着重点是培养学生应用化学知识解释或解决化学问题，故而这类实验从“内容”上要突出揭示有关实际的化学反应原理，不宜追求完全“模拟”有关生产过程和大型实验装置，应力求以小而简明取胜。为了扩展有关实验的效果，可及时配以化学挂图或生产模型进行组合教学。例如，在电解饱和食盐水这一实验做过以后，展示化学挂图和生产模型，让学生联想这一化工生产，会收到相得益彰的效果。又如，结合硬水的软化实验，让学生就社区或家庭里使用硬水时遇到的诸多不利影响进行调查或做家庭实验，同时可以使学生受到认知、动作技能及情意领域等多方面的教育。

1. 解决问题与独立设计的实验

这类实验是由学生运用所学的化学知识和技能，进行实验设计，从而解决特定问题。这属于有创意、培养学生分析问题、解决问题和研究能力的一类实验，一般无固定的模式可循，需要学生去独立完成。例如，让学生结合社区的环境，进行河水或雨水的实验研究；结合某些药品（如胃舒平、维生素 C）做某种成份分析；进行常用化肥肥效成份分析等。