鄭靈湄（廈門市湖里區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校第二附屬小學(xué)，福建廈門361006）

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中美的研究

鄭靈湄
（廈門市湖里區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校第二附屬小學(xué)，福建廈門361006）

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中美的內(nèi)容體現(xiàn)為物質(zhì)美、裝置美、變化美、操作美、板書板畫美、實(shí)驗(yàn)環(huán)境美、實(shí)驗(yàn)史實(shí)美等，具有美育價(jià)值?？梢酝ㄟ^全面認(rèn)識(shí)各種實(shí)驗(yàn)美、創(chuàng)設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中美的情境、培養(yǎng)學(xué)生的思想美等途徑來實(shí)現(xiàn)化學(xué)中的實(shí)驗(yàn)美。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；實(shí)驗(yàn)美形式；教學(xué)建議

筆者是一名普通的小學(xué)科學(xué)老師，中學(xué)四年和大學(xué)四年的化學(xué)學(xué)習(xí)獲益匪淺。雖然現(xiàn)在的化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不及中學(xué)化學(xué)老師，但是在實(shí)際的教學(xué)中也會(huì)涉及部分化學(xué)藥品、化學(xué)儀器以及一些簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。結(jié)合大學(xué)時(shí)期的見習(xí)、實(shí)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)以及現(xiàn)有教學(xué)情況發(fā)現(xiàn)，不管是小學(xué)生還是中學(xué)生，在教學(xué)中實(shí)施美的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在千奇萬變、錯(cuò)綜復(fù)雜的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中去發(fā)現(xiàn)美、倡導(dǎo)美，對(duì)促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展是很有益處的。

筆者研究發(fā)現(xiàn)，通過挖掘、整理、歸納各種形式的美，并有針對(duì)性地提出有效建議，能讓化學(xué)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中比較輕松地創(chuàng)造美的氛圍，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)美、認(rèn)識(shí)美，并學(xué)會(huì)鑒賞美，甚至是創(chuàng)造美。

一、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中美的形式

著名科學(xué)家楊振寧博士說過：“科學(xué)中存在美，所有科學(xué)家都有這種感受?！被瘜W(xué)作為自然學(xué)科的重要學(xué)科，其本身是充滿美的。況且熱愛美、欣賞美、追求美、珍惜美、創(chuàng)造美是人的天性，也是人類區(qū)別于其他動(dòng)物的特征之一?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中的千變?nèi)f化是化學(xué)美最直觀的體現(xiàn)。

1.實(shí)驗(yàn)物質(zhì)美

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，無論是物料或者是產(chǎn)品，甚至是副產(chǎn)物，它們都給人不同的美感。從銀白色充滿光澤的鈉塊到白色粉末狀的氧化鈉或者是淡黃色的過氧化鈉；從富有動(dòng)感的水銀到黃色的硫化汞；金剛石的晶瑩華貴、紅藍(lán)綠寶石的奪目光彩、無色水晶的無瑕透明……真是五顏六色、千姿百態(tài)。

2.實(shí)驗(yàn)儀器美

化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器是按照實(shí)用和審美的原則相結(jié)合的優(yōu)化，使其外在的造型美與內(nèi)在的功能美和諧地統(tǒng)一在一起。如啟普發(fā)生器和分液漏斗帶給人對(duì)稱、和諧的形式美；凝管能夠用自己的蜿蜒盤旋給別人帶來涼快；短小精悍的離心試管利用離心力將沉淀和溶液分離?？粗褪褂盟鼈?，都是一種美的享受。

3.實(shí)驗(yàn)裝置美

化學(xué)實(shí)驗(yàn)，無論是演示實(shí)驗(yàn)還是分組實(shí)驗(yàn)、簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)或是復(fù)雜的試驗(yàn)，在搭配裝置時(shí)都要求做到：洗滌干凈、大小匹配、比例協(xié)調(diào)、搭配合理、高低適中、裝配緊密、簡(jiǎn)潔安全、對(duì)稱和諧和穩(wěn)定美觀。

例如，在探索Cl2的制法及其性質(zhì)的連環(huán)實(shí)驗(yàn)中，［1］從發(fā)生裝置（制取Cl2）→干燥裝置（內(nèi)盛濃硫酸）→收集裝置→驗(yàn)證酸堿性的裝置（內(nèi)盛石蕊試劑）→證明氧化性的裝置（內(nèi)盛KI溶液）→尾氣處理裝置（內(nèi)盛酚酞試劑和NaOH溶液），一整套裝置分工明確、和諧美觀，而且每個(gè)裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都不一樣，自然而然地引起學(xué)生濃厚的興趣進(jìn)行探索。

4.實(shí)驗(yàn)用語美

實(shí)驗(yàn)用語美分為教學(xué)語言美和板書板畫美。

（1）教學(xué)語言美

講解實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師的語言必須具有科學(xué)性，要準(zhǔn)確無誤、用詞貼切、句法正確、語意明朗。例如，向溶液中“通入”空氣，不能說成向溶液中“加入”空氣；碳酸鈉顆粒“溶解”就不能描述成碳酸鈉顆?！盎恕?。其他的還有像“組成”與“構(gòu)成”，“溢出”與“逸出”經(jīng)常被混為一談。

為了加強(qiáng)學(xué)生的記憶，教師還可以將一些實(shí)驗(yàn)編成口訣或歌謠，如在初中的氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)可以這樣描述其操作過程：“氫氣驗(yàn)純?cè)嚬軆A，先通氫氣后點(diǎn)燈。黑色變紅水珠出，熄滅燈后再停氫?！鄙踔量梢赃M(jìn)一步簡(jiǎn)化為“一點(diǎn)、二通、三加熱”。［2］這樣的口訣朗朗上口，學(xué)生就不會(huì)覺得化學(xué)實(shí)驗(yàn)枯燥無味。

（2）板書板畫美

化學(xué)板書板畫是一門獨(dú)特的藝術(shù)，化學(xué)板書板畫設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)造性的勞動(dòng)，是課堂藝術(shù)反映的一個(gè)方面。［3］首先，板書板畫要滿足五大原則：計(jì)劃性、準(zhǔn)確性、簡(jiǎn)潔性、啟發(fā)性和示范性。在此基礎(chǔ)上還得注意主次分明，充滿藝術(shù)感，板書板畫講究規(guī)范美、結(jié)構(gòu)美。尤其是各個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器大小合乎比例以及實(shí)驗(yàn)裝置的位置擺放適當(dāng)，整個(gè)裝置符合科學(xué)原理。例如，在同一套裝置中的50m l的量筒畫得比250m l的燒杯還來的大，不僅給學(xué)生帶來不科學(xué)的示范，甚至還會(huì)產(chǎn)生審美疲勞。

5.實(shí)驗(yàn)操作美

從實(shí)驗(yàn)操作中能捕捉到的美就是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、良好的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?duì)待實(shí)驗(yàn)態(tài)度要嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、一絲不茍，操作動(dòng)作要靈活自如，實(shí)驗(yàn)秩序有節(jié)奏感，流程舒暢，力求實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、直觀。例如,利用酒精噴燈加工玻璃管制作滴管時(shí)，從切割到熔光，再到拉制，整個(gè)操作過程干凈利落、毫不含糊，讓人嘆為觀止；而演示鐵絲在干燥的氯氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將高溫灼燒過的鐵絲迅速伸入試劑瓶中，蓋緊玻璃片，操作者的動(dòng)作富有層次感，這樣就能擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)操作美的效果。

6.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象美

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象美可分為自然美和變化美。

（1）自然美

大自然就是一位神奇的“化學(xué)家”，請(qǐng)看“上有天堂下有蘇杭”“桂林山水甲天下”，還有云南山石的奇峰突兀、濟(jì)南趵突泉的日夜沸騰、貴州龍宮的優(yōu)雅奇秀，以及奇形怪狀的鐘乳石、喀斯特地貌的奇觀等，這些都是大自然這位“化學(xué)家”的鬼斧神工。

（2）物質(zhì)變化美

物質(zhì)的變化有物理變化和化學(xué)變化。物理變化指物質(zhì)只發(fā)生形態(tài)的變化，沒有產(chǎn)生新物質(zhì)。而化學(xué)變化是產(chǎn)生新物質(zhì)的變化。而且這一類變化有比較直觀的感受，比如顏色的改變、產(chǎn)生沉淀或氣泡、發(fā)光發(fā)熱等。在歡慶時(shí)燃放的煙花就是金屬的焰色反應(yīng)；鈉塊在滴有酚酞的水面上歡快地游動(dòng)，發(fā)出嘶嘶響聲，所到之處溶液變紅；還有根據(jù)外界溫的改變，瓶?jī)?nèi)會(huì)展現(xiàn)出不同型態(tài)的結(jié)晶的天氣瓶……不管是課堂上的實(shí)驗(yàn)，還是課后的應(yīng)用，化學(xué)變化的美不僅體現(xiàn)了物質(zhì)之間發(fā)生反應(yīng)的規(guī)律，還讓人直接感受到了美。

7.實(shí)驗(yàn)環(huán)境美

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，實(shí)驗(yàn)室干凈整潔，實(shí)驗(yàn)臺(tái)、實(shí)驗(yàn)桌椅擺放整齊一律，實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)藥品擺放得高低有致，儀器或藥品的大小多少，色彩的濃淡明暗等多造成強(qiáng)烈的對(duì)比，形成整體的和諧，感受環(huán)境的整潔，呈現(xiàn)出科學(xué)殿堂的崇高意蘊(yùn)。

8.實(shí)驗(yàn)史實(shí)美

在化學(xué)世界的探索途中，并不是一帆風(fēng)順的，然而正視挫折失敗之后帶來的成功又何嘗不是一種人生之美？從英國(guó)藥劑師和克制成的一擦即著的火柴，到法國(guó)的索里埃發(fā)明的摩擦火柴，再到瑞典制造商倫德斯特羅姆創(chuàng)制出安全火柴告訴我們有前人的不斷探索、實(shí)驗(yàn)，才有現(xiàn)在琳瑯滿目的產(chǎn)品為我們服務(wù)。

9.人文精神美

“海洋元素”溴的發(fā)現(xiàn)過程折射出的化學(xué)實(shí)驗(yàn)家的品質(zhì)光輝美就值得欣賞。德國(guó)大化學(xué)家李比希在研究鹽湖水提取結(jié)晶鹽后剩余的母液時(shí)，與“溴”失之交臂，而法國(guó)一所藥學(xué)?？茖W(xué)校的22歲青年學(xué)生巴拉爾卻堅(jiān)持不懈地研究，發(fā)現(xiàn)了新元素并命名為“溴”。后來李比希知道后，他將裝有母液的瓶子放在實(shí)驗(yàn)室顯眼的位置，以此來鞭策自己，同時(shí)也告誡自己的學(xué)生。巴拉爾的不懈努力、刻苦鉆研的精神值得學(xué)習(xí)，而李比希在犯過錯(cuò)誤后能及時(shí)自我反省的魄力更值得學(xué)習(xí)。

10.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)美

組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)好比在蓋一棟建筑，除了科學(xué)性、穩(wěn)定性和安全性以外還要考慮美學(xué)性。設(shè)計(jì)是建筑的靈魂，同樣實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也是實(shí)驗(yàn)的靈魂，只有完美的設(shè)計(jì)才能使實(shí)驗(yàn)取得完美的效果。因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中，學(xué)生能明確知道實(shí)驗(yàn)的目的、觀察實(shí)驗(yàn)的裝置，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的操作。完美的實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生享受美，甚至是創(chuàng)造美。

11.實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造美

化學(xué)學(xué)科本身就是一門“創(chuàng)造性”的學(xué)科。很多探究性實(shí)驗(yàn)會(huì)創(chuàng)造出什么，在實(shí)驗(yàn)還未完成前沒有人知道結(jié)果。人類擁有豐富的好奇心和無窮的智慧，再借助“實(shí)驗(yàn)”這手段，就能創(chuàng)造出很多新物質(zhì)。且不論這創(chuàng)造的結(jié)果是成功還是失敗，人類在勇于挑戰(zhàn)、樂于創(chuàng)造的奮發(fā)向上精神就是一種美！

二、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施美的建議

1.提高中學(xué)化學(xué)教師的審美素養(yǎng)

世界上的萬物都可以是美的，但是有人認(rèn)為是美的，另一個(gè)人不見得也認(rèn)為是美的。可見每個(gè)人所處的環(huán)境、所有的思想不同，對(duì)美的感受也是不同的。身為教育者，不僅僅是“傳道、授業(yè)、解惑”，更重要的是教會(huì)學(xué)生去辨別生活中的真、善、美。那么作為一名教師，就要不斷提升自身的審美素養(yǎng)。

2.創(chuàng)設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中美的情境

（1）引入生活中的化學(xué)美

化學(xué)來源于生活，又服務(wù)于生活。生活中蘊(yùn)含著許多化學(xué)教學(xué)資源，特別是美的資源。比如，花兒為什么有那么多種顏色？有的花早晨一種顏色，到了中午又變成另一種顏色？花朵中含有花青素，它是一種有機(jī)色素，會(huì)隨著環(huán)境的溫度、酸堿度的變化而變化。因此，在認(rèn)識(shí)物質(zhì)的酸堿性時(shí)，利用生活中的材料，像用紫甘藍(lán)來自制指示劑去檢驗(yàn)生活中常見的自來水、牛奶、茶、橙汁等液體的酸堿性。這樣的學(xué)習(xí)過程可以在家中重復(fù)進(jìn)行，學(xué)生能把生活中的觀察帶到課堂上討論，又把討論后學(xué)習(xí)到的原理應(yīng)用到生活中，從而讓學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。

（2）展示實(shí)驗(yàn)物品的外觀美

充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的視覺、聽覺、嗅覺和觸覺，有利于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)成效最大化。在進(jìn)行“鐵及其化合物”的學(xué)習(xí)時(shí)，應(yīng)充分展示鐵及其化合物的豐富色彩（見表1），讓學(xué)生調(diào)動(dòng)視覺進(jìn)行觀察，就能多層次地學(xué)習(xí)鐵及其化合物的顏色，教師再有選擇地進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，學(xué)生就能對(duì)整個(gè)鐵元素的家族五光十“色”記憶深刻。

表1 鐵及其化合物的顏色

（3）注意實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)美

實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)既要科學(xué)規(guī)范，又要美觀大方。所以要做到各部分比例大小協(xié)調(diào)、橫平豎直錯(cuò)落有致，整體上又富有節(jié)奏感，使得整套裝置就是一件藝術(shù)品。如在噴泉實(shí)驗(yàn)中，從氣體的收集到儀器的組裝及最后的噴泉實(shí)驗(yàn)，整個(gè)過程操作比較繁瑣，而且有時(shí)會(huì)由于氣體的泄漏或吸潮導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗，這時(shí)可以將圓底燒瓶、玻璃導(dǎo)管和膠頭滴管改成分液漏斗和注射器，其中分液漏斗的上口瓶塞換成橡膠塞。［4］相對(duì)于原來傳統(tǒng)的裝置，整套新的裝置儀器易得、接口少、密封性好、操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯、應(yīng)用廣泛。從目的性、科學(xué)性、規(guī)范性、安全性、可行性、直觀性和簡(jiǎn)約性整體上看，構(gòu)成了了設(shè)計(jì)美。

（4）追求實(shí)驗(yàn)操作的藝術(shù)美

精湛的實(shí)驗(yàn)操作能將實(shí)驗(yàn)者、實(shí)驗(yàn)和觀看者融為一體，能使觀看者從中體會(huì)到實(shí)驗(yàn)者駕馭自然的力量，同時(shí)在藝術(shù)享受中學(xué)習(xí)著。尤其是氫氣氯氣的爆鳴、鋁熱反應(yīng)、乙醛還原實(shí)驗(yàn)等需要高技術(shù)水平的操作時(shí)，實(shí)驗(yàn)者不但要保證實(shí)驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上，還要從容鎮(zhèn)定、井然有序，充分展示出實(shí)驗(yàn)操作的魅力。讓觀察者屏息凝神，完全沉浸在實(shí)驗(yàn)者華麗實(shí)在的操作中，從而達(dá)到知識(shí)和享受的雙收。

（5）顯示實(shí)驗(yàn)語言的機(jī)智美

化學(xué)教師的描述要符合知識(shí)的科學(xué)性和學(xué)習(xí)者的認(rèn)識(shí)規(guī)律，要符合學(xué)習(xí)者的身心節(jié)律，要符合美學(xué)的一般原則。語言準(zhǔn)確嚴(yán)謹(jǐn)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由具體到抽象，抑揚(yáng)頓挫、張弛有度、形象生動(dòng)、寓于幽默。

（6）營(yíng)造板書板畫的結(jié)構(gòu)美

板書板畫是無聲的教學(xué)語言，也是學(xué)生進(jìn)行知識(shí)再鞏固的橋梁。板畫是板書的一種表現(xiàn)形式，它是在教學(xué)過程中用簡(jiǎn)練的線條迅速勾勒出來的具體事物的形象。［5］因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)板書板畫中，圖文并茂十分重要。板書要求書法美，板畫要求科學(xué)性，整體追求結(jié)構(gòu)美。板書板畫的大小詳略，布局合理等問題都要事先安排，還得根據(jù)知識(shí)內(nèi)容、授課形式和教學(xué)方法進(jìn)行變化，然而在實(shí)際授課時(shí)還得把握時(shí)機(jī)美和空白美。

3.實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生的思想美

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一切要以“真”為前提。失去真實(shí)性，所得到的結(jié)果都是假的。那么實(shí)驗(yàn)就是無效實(shí)驗(yàn)。既然是無效實(shí)驗(yàn)，哪還有討論美的意義呢。因此，無論是教師還是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中都要嚴(yán)格要求自己，不編造實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不捏造實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如實(shí)記錄，不管成功與失敗，都要尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因?yàn)椤罢妗笔恰懊馈钡那疤帷?/p>

三、結(jié)語

綜上所述，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師應(yīng)當(dāng)充分挖掘化學(xué)實(shí)驗(yàn)中美的因素，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分展示和利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)的各種美，有計(jì)劃地采用多樣化的教學(xué)形式融入美的教育，讓學(xué)生充分感受化學(xué)之美，提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，用自己的各種教學(xué)美去影響學(xué)生、教育學(xué)生。如此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中既能達(dá)到創(chuàng)造美的境界，更能提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。

［1］林淑芝.淺論化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)［J］.遼寧教育學(xué)院學(xué)報(bào),2001 (2).

［2］徐勤波.中學(xué)化學(xué)的趣味記憶法［J］.基礎(chǔ)教育參考,2007 (11).

［3］胡志剛.化學(xué)微格教學(xué)［M］.廈門：廈門大學(xué)出版社,2007.

［4］項(xiàng)云.分液漏斗在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新中的妙用［J］.化學(xué)教育,2009(10).

［5］許春霞.精心運(yùn)用板畫優(yōu)化課堂教學(xué)［J］.黑龍江教育,1998（Z1）.

（責(zé)任編輯：張賢金）