摘要：在化学新课程改革教学观念转变的背景下，如何发挥实验在教学中的作用已不容忽视。文章以学科观念的构建为主线，从物质组成、宏观与微观、能量转化等多个角度剖析了贯穿初、高中化学课程的电解水实验在不同教学阶段的应用。
关键词：电解水 实验 学科观念
义务教育阶段的化学课程“可以帮助学生理解化学对社会发展的作用，能从化学的视角去认识科学、技术、社会和生活方面的有关问题……”；高中新课程标准指出：“高中化学课程是科学教育的重要组成部分，它对提高学生的科学素养、促进学生全面发展有着不可替代的作用”。从中不难悟出，中学化学教学不单是传授化学知识，更重要的是引导学生去体会知识内容中所蕴含的化学思想观念以及具有化学学科特点的认识论和方法论。
化学研究物质的组成、结构、性质、变化规律以及变化过程中的定量关系。对于物质的认识是一个由宏观到微观、由定性到定量、由个别到一般的逐步深化的过程。化学作为一门以实验为基础的学科，实验是帮助学生体验学习过程、构建学科观念（论文网http://www.youerw.com/ “学科观念”可能不大好界定。科学上的一些观念很难说它是哪个学科独有的。）的重要手段。在教学中实验的呈现无疑使得抽象的问题得以具体化、形象化。
教学中怎样通过实验来进一步阐释概念的深层内涵，培养学科的观念和方法呢？例如，在初、高中课程的不同阶段均出现了电解水的实验（如图1所示），下面结合不同教学阶段的具体内容探索电解水实验在教学中的应用。
1 初中阶段——有关物质组成观念的建立
初中教材第三单元课题1中通过电解水实验来帮助学生认识水的组成，从教材内容的设置上，在教学中所起的作用如下：
1.1 以史实启发学生认识研究物质组成的方法
水是生活中不可缺少的物质，但是化学史上对于水组成的认识却经历了很长的时间，18世纪末，在前人探索的基础上拉瓦锡通过对水的生成、让水蒸气通过烧红的枪管得到“易燃空气”的实验，才得出了水不是由一种元素组成的结论。后来人们通过电解水的实验进一步证实了拉瓦锡的结论。
化学发展史上是在17~18世纪，人们才逐渐明确了元素的概念（这句话不通，删去“化学发展史上是”即可。其实，改为“人们到17~18世纪才逐渐明确了元素的概念”更顺些。）——不能分解成更简单物质的东西。对水组成认识过程的介绍，可以启发学生了解不断分解物质直到不能再分解为止，是人类认识物质组成的一种方法，为今后学生对物质组成进行分析提供借鉴的方法。
1.2 在变化中揭示化学反应的实质
通电后电极上出现气泡，经收集后证实分别为氢气和氧气，说明水在通电时发生了变化，试管中生成了完全不同于水的新物质，但是在通电前后参与反应的元素种类并没有变化，从而揭示出化学反应的实质：组成水的元素在反应过程中进行了重组，形成了新物质。
多次实验两试管中所收集的气体体积比总是约为1：2，这个比例关系与组成水的氢、氧元素间一定存在着某种联系，从而为日后高中气体摩尔体积的教学打下伏笔。
1.3 从宏观与微观的角度认识物质的组成
实验中可以得出在宏观上水由氢、氧两种元素组成，从元素的角度为物质分类奠定了基础。从微观的角度来看，显然水的分解不同于水的蒸发，在通电的条件下水能被分解，说明水分子是由更小的微粒组成的，即氢原子和氧原子，此二者是这个化学变化中不能再分的最小粒子；氢原子间、氧原子间重新结合，生成氢气、氧气，进一步呼应：化学反应的实质是组成物质的元素进行了重新组合形成了新物质。
水虽然是学生非常熟悉的物质，但怎样以化学的视角来认识水，学生是陌生的。以电解水的实验为载体，通过对水认知过程的分析，渗透了物质组成认识过程和方法的教育。本文源自优.文~论~文·网原文请找腾讯3249'114
（这段的标题是“物质组成观念的建立”，可是文中似乎没有指出“物质组成观念”的内涵，即这种观念对物质组成的基本认识是什么？我认为有关物质组成的观念有两个，即“元素观”和“微粒观”，两者虽有内在联系，但还是应分述。文中有这层意思，但提得不够明确。故建议标题加“有关”二字。）
下面的阐述是我对“科学观念”的认识，供你参考：“科学观念”是指人们对自然界物
质运动变化规律的最基本的认识，它是在一定的“视角”下形成的，它不仅仅是自然科学基础知识，更是人们头脑中的观点，这种观点是稳固的，是人们对于外来信息的刺激做出反应的基础。比如，与“能量”有关的“科学观念”有：“任何形式的运动和变化都需要能量”、“能量既不能创生也不能消灭，而只从一种形式转化为另一种形式”……；与“尺度与结构”有关的有：“物质的性质不仅与结构有关，还与尺度有关”…….；与“稳定性”有关的有：“物质体系自发地发生变化的方向，总是由相对不稳定的状态，变为相对稳定的状态；其限度是由始态的相对不平衡到达终态的相对平衡”；与“物质组成”有关的有：“宏观上－由元素组成”、“微观上－由原子、分子等微粒组成”…..等等。2363