浅析补充实验之功效
《新化学课程标准》将科学探究作为“课程改革的突破口”，明确提出“义务教育阶段化学课程中的科学探究，是学生积极主动地获取化学知识，认识和解决化学问题的重要实践活动，是一种重要的学习方式，也是义务教育阶段化学课程的重要内容”。而实验是科学探究的重要手段，如何充分发挥补充实验之功效，又是实验教学中不可缺少的一环，笔者在这方面做了一些尝试，现略谈一些肤浅的认识，祈求方家斧正。
一、 点燃学习热情的火种
古希腊生物家普罗塔弋说过这样一句话：“头脑不是一个要被填满的容器，而是一把需被点燃的火把。” 因此，点燃学生的学习热情，唤起其学习的动因，可诱导学生迅速步入知识的殿堂。基于这一点，在化学教学中，应充分发挥实验的功效，让学生充分领略化学世界的特殊魅力。例如：在《化学使世界变得更加绚丽多彩》一节课的开始，我做了“魔棒点灯”和酸碱指示剂变色的实验，同学们看了，兴奋不已，情绪达到亢奋状态，情不自禁发出：“化学原来如此神奇”，从而激发了学生学习化学的兴趣和求知欲。再如在讲《燃烧和灭火》时，“先划一根火柴，使火柴头朝上，然后又划燃一根火柴，使火柴头朝下。”引导学生观察，前者熄灭，而后者能燃烧，然后提出问题：“为什么火柴头朝上熄灭；而火柴头朝下能燃烧?”学生们看了交头接耳，好奇心理立刻变成强烈探究的原动力。在学生渴求的目光中，笔者不失时机地指出：“同学们要想了解其中奥秘，得认真探究物质燃烧的条件。” 教学实践已证明利用补充化学实验，往往会给学生的认识活动带来强烈的情感效应，提供相应的预备知识。
二、认识微观知识的阶梯
列宁说过：“从生动直观到抽象的思维，并从抽象的思维到实践，这是认识真理，认识客观实在的辩证途径。”分子与原子是初中化学中两个抽象的概念，我在证明分子的性质：分子间是有间隔的教学时，取一根1米长、一端封闭的玻璃管，先注入一半水，再注入一半放有品红的酒精，倒置几次，体积明显减少，可以证明分子间是有间隔的。再如：在探究“原子内部的奥秘”时，笔者运用了电脑动画，从内到外依次演示原子内部的原子核、质子、中子、核外电子各个部分，并通过模拟“α粒子轰击金箔”使学生对原子的内部结构有了非常深刻的感性认识。这样不仅趣味性、直观性强，能真实、形象、生动地再现化学中的微观世界，能使枯燥知识生动化，抽象知识形象化，更能激发学生求知欲。
三、衔接新旧内容的桥梁
对于补充实验，教师要充分挖掘其中情感活动和思维活动的双重价值。勿庸置疑，教学的重要目的之一，就是使学生理解和掌握正确的结论。但如果不经过学生一系列的质疑、判断、比较、选择以及相应的分析、综合、概括等认识活动，结论就难以获得，也难以真正理解和巩固。更重要的是，没有以多样性、丰富性为前提的教学过程，学生的创新精神和创新思想就不可能培养起来。
如在探究“碱的化学性质”之前，我首先补充两个趣味实验：①“请君入瓮”。将一煮熟且去壳的鸡蛋，放在一充满二氧化碳的集气瓶口，然后注入氢氧化钠溶液，振荡，鸡蛋自己进入瓶中；②“不吹自大”。在盛满二氧化碳的烧瓶口装一中间有一根玻璃管的单孔橡皮塞，玻璃管的下端系一彩色气球，加入氢氧化钠溶液后振荡，气球变大。学生看后兴奋不已，表扬学生的大胆猜想产生这些现象的原因，并分析与我们以前做过的哪些实验的原理相似，经讨论与交流，学生意识到可能与瓶内的压强减小有关，与测定空气中氧气的含量实验原理相似。教师先给于肯定，然后再过渡到新知识的学习，就显得比较自然，同时对突破本节难点起到，承上启下的功效。在教学实践中，教师应让学生主动地参与到对知识的构建中去，引导其设法从自己的角度出发去改造、重组认知对象，并努力赋予它一些独特的东西， 唯此学生的能力才能得以提升。
四、进行科学探究的源泉
科学的进步发展史是人类对科学真理的探索史。如果在学生脑中播下一棵热爱科学、勇于探索的种子，那么在他以后的学习和工作中，有可能萌发长大成一棵参天大树或开出色彩艳丽的花，结出甜蜜的果。
由于探索的起点不同，层次高低之分。我认为可以使学生养成探索科学奥秘的意识，初步掌握一些探索研究的方法，形成活跃的异思维，这样就可能激发学生探索创造的潜能，有利于多出人才、早出人才。
例如：在学习酸碱指示剂之后，布置探究课题——寻找天然酸碱指示剂，“友情提示”：从植物的花、根、茎、叶中榨取或萃取出来的液汁制作天然酸碱指示剂其变色范围差别很大，有的比较灵敏，对不同酸碱度溶液颜色变化显著，区分度明显。有的则灵敏度很低，从而提出如何寻找一些天然酸碱指示剂。“讨论方案设计”：用一系列不同酸碱度溶液，对植物的不同部位取汁进行实验对比，筛选出比较灵敏的天然酸碱指示剂。学生自带物品，开放实验室自主探究，最后进行分析得出结论并进行反思与评价。学生在整个探究过程中方法多样，情绪高涨，体味到自主探究的乐趣，通过活动与探究学习，帮助学生形成自主选择、逐级探究、细致分析、不断整合、构建递进式知识体系的科学探究方法，让学生获得了成就感，培养其打破“唯书本”的意识，效果超出预料。
五、创设问题情境的机缘
创设问题情境主要是通过恰当的情境，提出问题，使教学内容具有新奇性，从而使学生产生好奇心和求知欲，极大地激发学生的探究动机和兴趣，实践中有利于培养学生创新意识和提出问题的能力。利用补充实验创设问题情境，可以使学生以研究者的角色进入学习，学会科学地看问题、想问题，逐步了解化学学习的探究过程和方法。
例如：在学习“酸、碱、盐溶液的导电性”实验前，笔者首先补充一个“番茄电池”实验 ：利用番茄汁中的酸性，在半熟的番茄中，相隔一定距离，插上一根铜棒，一根铁棒，用一根导线把铜棒和铁棒与小灯泡连起来，这时可以看到小灯泡发亮。这种直观情境的创设，能使枯燥知识生动化，抽象知识形象化，它为激发学生兴趣，优化探究途径提供了必不可少的机缘。再如，学习完“可燃物燃烧的条件”后，为延续学生的探究热情，并使问题情境再现，笔者补充以下实验：在铁盘上涂上少量蜡油，中间插上一只浸满油绵线，将装置平稳浮在水面上，并点燃棉线，过一会儿，向水里放入少量的硝酸铵，水温急剧下降，将蜡油的温度降到着火点以下导致火焰熄灭。铜丝灭火：用粗铜丝或多股铜丝绕成一个内径比蜡烛直径稍小点的线圈，圈与圈之间需有一定的空隙。点燃蜡烛，把铜丝制成的线圈从火焰上面罩下去，正好把蜡烛的火焰罩在铜丝里面，这时空气并没有被隔绝，可是铜丝的火焰却熄灭了。毋庸置疑，这极利于学生对所学知识的理解和意义构建，也有利于学生思维品质的优化。
学生的学习过程不仅是一个接受知识的过程，而且也是一个发现问题、分析问题和解决问题的过程。这个过程一方面能暴露学生各种疑问、困难和矛盾，另一方面可展示学生聪明才智、独特个性和创新成果。因此，我们应充分发挥补充实验之功效，不断优化教学过程和教学方法，以较好地激发学生的学习情趣，培养学生敏锐的洞察能力、丰富的想象力和灵活解决化学问题的能力，提升学生的创新能力。
(附：发表于《素质教育论坛》2007年11期)
