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1、-1第四章第四章 化学实验教学化学实验教学 （七）（七）第三节 化学实验教学模式 化学实验教学模式是一种教学范型，是在一定的教学思想指导下，围绕着教学活动中某一主题而形成的相对稳定的、系统化的理论化的方案。前苏联化学教育界实施的实验作业和实习作业，以及在我国普教中为大家熟知的演示实验教学、随堂实验教学和学生分组实验教学，都是实验教学的范型。结合教学实践，探研各种实验教学模式的特点，以更好地发挥实验教学的功能，是实验教学研究的重要目的。依据实验教学的目标和策略来划分，实验教学模式可分为：演示讲授模式、实验归纳模式、实验演绎模式和实验探究模式。 一 演示讲授模式这是将演示实验与教师的启发讲授相结合
2、而形成的一种教学范型，也是大中学化学教学普遍采用的教学模式。演示讲授模式主要受演示实验和教师讲授两方面各种策略的制约。由于演示实验是供师生进行表演和示范操作，并为全班学生呈现鲜明可信的生动直观的一种方法，因此，在选择供演示的实验内容时，要首先考虑它的鲜明性和可靠性(安全)，还要考虑这类实验应简易快速，不需要多少(一般控制在 5 分钟左右)时间就可以得出结果。同时，随着演示实验的进程，教师应适时穿插启发式讲解、讲述，主要是指明本演示实验的主题、实验装置和试剂、实验条件、应-2重点观察的部位和现象、想一想发生了什么反应、本实验的结论是什么？等等。这时的教师讲授是与演示实验本身紧密相随的，即演示讲授
3、模式的程序应当融演示与讲授为一体，要防止演示离开教师的启发引导，形成做“哑巴实验” ，或教师 讲解超前，过多过细，干扰学生专注的观察和结合事实现象的思考。在演示主题中，包括明确实验的目的(通过演示实验准备解决什么问题)、展示所用的仪器和试剂(使反应器与试剂性状、反应条件对应)、提示操作要领(随操作而舒缓地“唱”明)。只有在这个时候教师引导学生观察什么、想什么问题的提示语才起到导向作用，与学生的注意力、思维力合拍。典型的事象的呈现，进一步激活学生的思维，也会在不同的学生头脑中产生不同的反响。此时，如果教师不及时给学生以点拨(从纷繁的现象中引导学生认识变化的本质，从迷惘中澄清事理)，并支持、鼓励学
4、生议论，从而一起得出科学结论，那么这一演示过程将功亏一篑，达不到演示讲授模式的应有效果。 二 实验归纳模式这是让学生做实验，基于实验结果由师生概括出结论，形成科学认识和让学生理解概念或原理的一种教学范型。在这种教学模式中，所选择的实验应属于简单易操作，且没有什么副反应；实验内容是与待认识的化学事实或概念直接相关的。譬如，要使学生认识氧气的化学性质，就要组织他们有系统地、分别实验氧气跟氢反应、跟金属(选活泼金属为代表物)反应、跟非金属(选代表物)反应、跟某些化合物(选可燃物)反应等，最后归纳得出“氧气化学性质活泼”的结论。又如，为了使学生形成酸类的概念，必定要在学生分别认识(做实验)了盐酸、硫酸
5、等具体的酸以后，再归纳概括出酸的通性，形成酸类的概念。通常采用的随堂实验(或称“边讲边实验”)从教学的全过程考察，即属于实验归纳模式。当然，这是就传授新知识的教学过程而言的；随堂实验在复习、运用所学的知识的教学中，也可以为实验 演绎模式所用。这主要取决于实验教学的目标和内容。-3在上述程序中的实验主题，是选定为学生进行的、服从于欲得出结论需要的典型实验，通过学生操作、观察、思索，抓住特定事实和现象的特点，随后在教师的引导或提示下，由学生归纳概括出结论，或者由师生共同得出科学结论。这类教学模式应忌讳不紧密结合学生实验所得的亲身感知经验，而由教师匆忙地下结论的做法。 三 实验演绎模式这是实验归纳模
6、式的一种共轭范型，是基于学生的理性认识进行扩展、推理，或论证、加深的一种教学模式。从化学教学过程的本质特征可知，脱离实验，学生看不到反应现象、嗅不到化学气味，他们将无法真正懂得教师讲的化学；相反，让学生一味去感知生动的现象，忽视理论的指导作用，学习过程背离了发展概念和把握规律性知识，对于学生智能的发展，也将是低效的。因此，在化学教学中，应善于将实验归纳模式与实验演绎模式结合教材内容和学生的认识水平交互运用，以达到使学生的逻辑思维发展与思维的逻辑方式的运用之融合统一。一般言之，在低年级及分散学习的元素化合物知识，宜多采用实验归纳模式；在高年级和归类学习的元素化合物知识，以及运用原理等内容，宜多采
7、用实验演绎模式。实验演绎模式是将典型实验纳入论证、检验习得的原理这一教学的范型。演绎不是目的，使学生掌握的知识增殖、扩大规律性知识的应用范围，方是实验演绎模式教学的归宿。这类教学模式可用下面的图示表示：在上述程序中的实验主题，是为了进一步论证某一原理或规律而拟定的。为此，应选择有代表性、普遍性的实验实例，由学生去完成，使他们亲身体验“科学理论的真理性要经受实践的检验”这一至理名言的正确性。自然，学生-4从有限的实验实践中，经过理论概括、演绎推理，可以悟出上述辩证唯物主义认识论的真谛。需要指出，由于教学的特殊性，在认识上不应该贬低实验演绎对于发展学生智力、培养能力的积极作用。 四 实验探究模式这
8、是最为活跃，也是最有争议的一种范型。由于它强调学生进行实验探究、自行概括得出结论，深受青少年学生的喜爱，所以与其他教学模式相比，学生的学习积极性最高、学习气氛最活跃；又由于这种教学模式，过于开放，又没有严格的界定，在教学过程中往往难以控制，造成学生失误、延时耗时、学习的知识不系统等等，故而也最有争议。从实验探究的本意来讲，对于激发学生的学习兴趣，激励他们的探究精神，磨练克服困难、获取成功的意志，无疑是应当发扬的。这些优点，正好弥补了其他实验教学模式的不足。关键在于，要有指导地实施实验探究，使之构成一种不至于给学生带来失误，又不占用太多的时间，有利于学生掌握系统知识的教学模式。这就是我们所主张的
9、实验探究模式。这样的实验探究模式可以图示如下：在实验探究主题中，宜包括由教师提供的简明指南(实验的目的、有关的信息、操作要领提示、安全须知等)，以防止学生走弯路。当然，实验探究必须靠学生自己独立完成，同时需要自行设计实施方案，而不是按课本规定的步骤“照方抓药” 。只有在实验和探究的基础上，方有可能准确地获得正确的、符合实际的事实和现象，随之利用这些现象或数据，进行思维加工得出科学结论。例如，设计一个从氯化钠晶体中除去杂质(少量硫酸钠和碳酸氢铵)的学生实验，让学生探索根据什么原理、如何去操作？学生会思考运用杂质的性质(碳酸氢铵受热易分解、遇强碱会挥发出氨；硫酸钠遇可溶性钡盐会析出难溶的硫酸钡沉-
10、5淀)及有关实验操作原理，探索着去设计：(1)欲从氯化钠晶体中除去 NH4HCO3，可以用加热或加 NaOH 溶液的方法。(2)欲除去杂质中的 SO42-，可以采用加入 BaCl2 或 Ba(NO3)2 试液的方法；还要设计：操作程序，是先除去 NH4HCO3，还是先除去 SO42-？不同的学生，可能设计出不同的实验方案，但总有一种是最简捷(最佳)的方案。这一结论可以待比较各种方案(师生共同讨论，教师总结)后得出结论；也可以适当放手，让学生摸索着去试验，由学生自己总结得出。经过探究，得知：先除去 NH4HCO3(加热分解法，不留任何残余物)，后除去 SO42-为上，而不采用加 NaOH 除 N
11、H4+的方法；要判断 NH4HCO3 是否已除净？以不再产生 NH3 为准(用 HCl 检试)。随后，将受热后的氯化钠晶体溶于水，加入 BaCI2不采用加 Ba(NO3)2，以免又混入新的杂质 NO3- ；怎样判断SO42-是否已沉淀完全？宜采用取少量滤液，加入 Na2SO4 溶液，观察如出现白色沉淀(滤液变浑浊)，表示沉淀完全，或往少量滤液中加入 BaCl2 溶液，如仍保持澄清，表示沉淀完全。关键在于，当判定 SO42-也被除去后，还应如何操作？某些学生，可能主观地认为：滤液中已无杂质，经过滤，将滤液移入蒸发 皿中蒸发、析晶即可。这时，教师引导启迪很重要！怎样做才能保证滤液中不含(过量滴加的)Ba2+，以确保氯化钠的纯净呢？这就需要学生设计：如何除去可能含有的 Ba2+？结论是选用 Na2CO3，使 Ba2+转化为 BaCO3 沉淀，再次过滤，取滤液再加入Na2CO3 检试，滤液仍保持澄清(证明 Ba2+已除净)。这时，应使学生懂得，若用 pH 试纸检试，若溶液呈碱性(pH7)，表示加入的 Na2CO3 已过量，钡离子-
