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提高农村中学化学实验教学有效性研究
提高农村中学化学实验教学有效性研究作者/张强
如何提高实验教学的有效性，是当前广大化学教师努力探讨的课题，特别是在农村中学，由于种种原因，使得有些学校很少开分组实验，逐渐变成"教师讲实验，学生看实验",导致农村中学生的实验能力、动手能力、观察分析能力、思维能力和创造能力普遍偏低。为了提高农村中学化学实验教学的有效性，促进学生动手能力的发展，我做了以下尝试：
一、利用农村现有条件，组织学生发现、搜集和利用农村化学实验资源
可以找一些易见的用品和废弃物做实验仪器或替代实验化学用品。如，用日常生活中的注射器代替滴管；用半截饮料瓶或塑料杯代替烧杯；用小药瓶作反应容器；用鸡蛋壳代替碳酸钙，用食用碱代替碳酸钠，用食用盐代替氯化钠等解决了实验所用的材料和仪器，培养学生的操作能力。在不经意之中，培养学生关注身边、关注化学与生活之间的联系，注意到其中的微妙与有趣，潜移默化地缩短其与化学学科的心理距离。
二、结合生活中常见的现象，引导学生分析、解决问题
生活和化学是紧密相连的，生活中有许多化学知识，如农村冬季取暖生炉子，老人们经常说在炉子上放一盆水可以防止被煤烟"打",引导学生分析煤烟的主要成分一氧化碳的性质，并辩证地分析在炉子上放一盆水可以增加屋内的湿度；一块用了一半的但长时间再未用过的肥皂表面会有白色粉末出现，引导学生分析氢氧化钠在空气中变质的原因；家里蒸馒头时，在"发"好的面里必须要放"碱面子",这样蒸出来的馒头才会松软可口等等。
三、激发学生学习化学的兴趣
兴趣是学生的老师、动力，老师要不断地激发和培养学生巧妙地运用到具体的教学工作中去，变"强制性"教学活动为"主动性参与"教学活动，让教育走上活泼高效的持续发展之路。比如，在讲燃烧的条件时，可以借助实验提出问题，引发兴趣。首先，取一张纸，撕下一条点燃，看到这个现象，学生并不感到奇怪，然后用剩下的纸折一个简单的纸盒，里面装一些水，然后放在酒精灯火焰上加热，问："这一半纸会不会燃烧呢？"有的学生会说"是",而有的学生就想看看究竟，结果可以发现水沸腾了，可纸却没有燃烧，从而有效地激励学生思维。
四、尽可能地将演示实验改为学生分组实验
学生不只是课堂的主体，也是化学实验的重要地角色，应该使学生主动地、自主地、积极地做知识的探究者，而作为教师，与其把我们的感受告诉学生，不如让他们在活动中亲身体验，为学生创造更多的动手机会，在实验条件允许的情况下尽可能地把演示实验改为学生分组实验。近两年的标准化学校建设以及"义教均衡"的落实，大多数农村学校都配备了化学实验室以及充足的药品，(www.fwsir.com)完全可以满足将演示实验改为学生分组实验所需。
五、提高学生分组实验的有效性
1.让学生明确实验目的
任何一个实验都有它的目的，让学生明白实验的目的，知道这个实验是要做什么、最终达到什么目的，在整个实验实施过程中（包括实验的设计、预计的现象、得出的结论等）都必须围绕这个目的来进行。必须要明确为什么要做实验，实验设计和实施才有据可依，才会有收益。
2.让学生理解实验原理
首先学生得了解实验原理，不理解操作和实验设计的基础，也不知道为什么要这样做？对实验进行评价、改进和设计就更谈不上了。教师在教学过程中，应根据不同的实验，有重点地让学生领悟实验原理，培养学生的实验能力，提高实验技能。对于每个实验，应该让学生多思考以下问题：这个实验要干什么？（即实验目的）具体怎么做？为什么要这样做？还有没有其他方法等。
3.让学生自己设计实验，自己完成实验，提高学生实验操作的有效性
让学生真正实验，即设计实验，动手实验，体验实验，分析结果，提高学生统筹解决问题能力，培养学生创新精神和团结协作精神。由于整个过程由学生自己设计并操作，最后分析探究结果，这是一个学生自己说服自己、自己感受自己、自己战胜自己的过程，也是一个完全主动的学习过程，因此实验教学的有效性会大大提高。
首先让学生课前设计实验的步骤，教师将其中有误的部分标出但并不改正，然后发给学生，让学生带着问题去实验，在实验过程中找到自己设计的错误并改正。在实验过程中，教师不断巡视，及时纠正实验中操作错误或恰当地提示观察要点。
笔者设计的这个实验报告，重点是突出了让学生去分析实验中的异常现象。实验中的异常现象是指在实验者的预见范围之外出现的实验现象。事实上，实验中的"异常现象"是十分重要而且经常会出现的，对于实验中的"异常现象"必须正确对待，认真分析产生"异常现象"的原因，鼓励学生进行探究，教师在批阅学生的实验报告，应写一些鼓励学生进行探究的话，最好能做到"面批",与学生共同探究"异常现象"出现的原因，有条件的话，可以让学生重做该实验，保护学生好奇心，培养发现问题、解决问题的能力。
六、改进实验，使实验现象更加明显，使学生更加便于操作
实验的任何改进都可能会有想不到的效果，增强探究实验的乐趣，使学生更热衷于实验探究。实验的改进会使实验现象明显，有利于培养学生的学习兴趣，而且增强了结论的真实性、普遍性。比如，（1）固体氢氧化钠溶于水放热实验，用手触摸烧杯外壁时，现象不很明显，可以这样改进：在试管注入少量水，加热至沸腾，移开火焰，水停止沸腾，加入少量氢氧化钠固体，发现溶液又重新沸腾，说明氢氧化钠溶于水放热，使水沸腾；（2）在向烧杯中倾倒二氧化碳验证二氧化碳密度的实验中，有些学生把握不好，倾倒时速度过快，经常出现高蜡烛先熄灭、低蜡烛后熄灭的错误现象，产生错误的结论，可这样改进：紧贴大烧杯内壁放一漏斗，将二氧化碳缓缓从漏斗倒入，这样就可以顺利地完成实验；（3）在比较蜡烛火焰各层温度的实验中，要求将一根火柴平放到火焰中约一秒钟，根据火柴不同部位被烧的情况来确定蜡烛火焰各层的温度。此操作学生很不易把握，有时火柴烧着了，有时中间两端全变黑了。可这样改进：把火柴换成用砂纸打磨过的细铁丝，一直放在蜡烛火焰中，可以看到当细铁丝在外焰的部分发红时，其他部分仍然较暗，从而可确定蜡烛火焰各层温度的高低，学生容易操作，且现象明显；4.氢气燃烧实验中，通常是在玻璃尖嘴导管口点燃，但这时看到的是黄色的火焰，看不到淡蓝色火焰，给学生造成错觉。在教学中，我改用注射针头，点燃氢气，可以看到淡蓝色火焰，效果很好。
七、适当使用多媒体辅助实验教学
现在的农村中学基本都有了一间多媒体教室，应充分发挥其作用，但多媒体技术的应用必须把握一定的尺度，因为化学是一门主要以实验为基础，实验是可以形成基本操作技能和树立、培养科学态度的过程，这些多媒体无法代替。但有些实验用多媒体演示比实际操作的效果更好，如，（1）耗时长、成功率低、污染严重、对师生健康产生危害的实验；（2）微观物质结构及其运动的实验；（3）现象瞬间即逝、学生感官刺激强度不足的实验；（4）有一些不安全的、不可以在课堂上做的实验。
总之，化学是要以实验为基础的，多做一些有效的化学实验教学，可以为学生提供化学学习的认知情境，使学生身临其境地感受化学科学，促使他们形成科学的化学概念，深刻理解化学定律和化学原理，并且能激发他们化学探究的兴趣，科学地培养学生的思考、实际操作等多种能力，提高教学的质量和效率。
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