再论化学实验能力，本文主要内容关键词为：化学实验论文,能力论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、化学实验能力内涵的重新认识
化学实验能力就是运用实验解决化学问题的能力。化学实验能力是由多种成分组成的一种综合能力，这种能力的基础包括化学基础知识、化学实验方法论初步知识、化学实验操作技能和运用实验方法论技能等四个方面。除了基础知识和基本技能之外，化学实验能力还应包括选择和明确课题的能力；查阅有关文献资料的能力；构思、选用实验方法和设计方案的能力；观察实验、收集有关事实、资料、数据的能力；分析、研究和处理事实、资料、数据，形成概念，作出判断、推理和发现规律的能力；表述实验及其结果，最终解决问题的能力等等。[1]
1.提出问题、选择和明确课题的能力
教师要通过多条途径来引导学生找到问题，提出问题。首先，可从日常生活中提出问题。从身边化学中观察问题，提出问题。如看到铁锅、铁钉生锈，探讨铁生锈的原因；其次可从生产实践中提出问题。如测定土壤、水质的酸碱性，以确定当地应种植的作物等。
发现问题、提出问题还不能说就已发现和明确了课题，一个复杂的问题往往包含方方面面各种因素，常可将一个复杂的问题分解成几个小问题，其中有些是主要的、关键的。一个具备选择课题能力的人，要善于观察、分析复杂问题的多种因素，并从中找出有实际意义的、有价值的问题作为课题。
2.科学地选择实验方法和设计实验方案的能力
当课题确立后，就需要科学地选择实验方法和设计实验方案，科学地选择和设计科学的原理、科学的过程和科学的结论。
实验设计能力是根据实验目的，统筹考查实验原理、方法、步骤等实验因素进行独立设计实验方案的能力。实验设计能力是中学化学实验能力中较高层次的能力，它本身具有较强的综合性、创造性和灵活性。化学实验设计的综合性是因为实验设计本身就是一个综合运用所学知识和技能构思解决问题方案的过程，在这个过程中学生除了具备一定的化学知识和实验技能外，还需要掌握各种科学方法。如观察、测量、记录、归纳整理资料、分析对比异同、抽象概括结论等。化学实验设计还要求学生具有严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学态度；化学实验设计的创造性，是指通过实验设计，可以充分发挥学生的聪明才智，让学生运用自己所学知识，创造性地构思、设计解决问题的途径和方法；化学实验设计的灵活性是指学生在进行设计时要具有应变能力，思维要灵活，对于要解决的问题，根据不同的实验条件，可以设计不同的方案，即使在相同条件下，也可以从不同角度、不同层面、采用不同方法进行不同的设计。
总之，科学地选择实验方法和设计实验方案的能力是组成化学实验能力的重要因素，实验教学中应重点培养，但培养要注意循序渐进，可按照“引导阶段→提高阶段→独立设计阶段”这一过程由简单到复杂、由已知到未知、由定性到定量、由基本到综合，让学生逐步适应。
3.实验思维能力
化学实验思维能力是化学实验能力的核心，它涉及对实验课程和实验方案的理解，涉及对实验现象的认知、判断、处理，涉及对实验活动和行为的设计、决策、评价和概括。它即含有抽象思维成分，又含有形象思维成分。即实验思维能力渗透于化学实验能力的各个组成因素之中，其中，观察并分析实验现象和收集并处理数据形成概念，作出判断、推理和发现规律的能力又是实验思维能力的集中体现。这可以从定义的解释中看出：观察并分析实验现象和收集并处理数据的能力，是指从实验中观察到的现象、记录的数据出发，进行分析、综合、判断、概括等一系列的思维过程，得出实验结论，解释实验原理，以最简洁最准确的化学语言表达的能力。它包括实验报告的设计、实验现象的解释、实验数据的处理等。我们认为，从实验中观察到的各种化学现象和实验数据，只是实验的直接结果，而解释实验现象、处理实验数据、分析实验结果，则是更高层次的观察和实验，因此它是实验思维能力的重点又是难点。
培养实验思维能力是中学化学实验教学的重要任务，要培养学生化学实验思维能力，首先要使学生知道化学实验思考的问题。实验思考的问题很广泛，包括实验现象与物质性质的关系、实验原理与装置的关系、实验现象与装置的关系、实验现象与实验操作的关系、产生不同实验现象或结果的原因，由实验现象或结果得出有关结论、概念或原理等。
4.表述实验及其结果、最终解决问题的能力
表述实验及其结果可以概述为对实验过程的记录，实验记录就是把实验中观察到的现象和结果及时而如实地记录下来的过程。因此，要求学生按照实验观察的程序，及时把实验前、实验中、实验后观察到的实验现象和事实如实记录下来。培养学生实验记录能力，同样也不能指望一蹴而就，要逐步加以培养。初学化学时，可提供实验记录样式，而后逐步过渡到教师指导下作记录，最后由学生独立作记录。
二、提高学生化学实验能力的策略
要提高学生的化学实验能力，应该从多方面入手考虑，目前特别强调如下几方面。
1.运用探究性实验教学，提高学生的实验能力
要提高学生的实验能力，一定要变传统的验证性实验教学为探究性实验教学，因为通过对化学实验能力内涵的重新认识，我们不难看出，广义的实验能力所涵盖的多层因素的培养过程与探究性实验的教学过程是相当一致的。探究性实验首先要有一个真实的问题，然后通过观察、寻找资料、了解问题的一些特征，再设计解决问题的方法、过程，再通过实验进行观察、试验……在实验探究的每一环节，学生动手又动脑，亲临其境，大胆创新，感受和体验各种学习过程和经验。因此“推进探究性实验教学”是提高学生实验能力的一条切实可行的有效途径。探究性化学实验教学活动只要安排合理得当，必将有利于促使学生在学习中大胆假设、认真探索，有利于培养学生的创新精神。
2.运用综合实验提高学生的实验能力
现代科学学科分类中，边缘学科，交叉学科，综合学科不断出现，为了培养出能适应现代社会发展和具有高水平实验能力的学生，我们在实验教学中应注意学生跨学科尤其是相关学科（如数、理、生等）综合能力的培养。”[2]有这样才能实现科学知识有机地渗透和融合，达到知识的迁移、综合和创新，才能使学生形成具有广泛适应性的知识结构和能力结构，才能使学生在灵感来临之际，快速地、跳跃性地检索已有的知识系统，为创造性思维的形成打下良好基础，使学生的创新能力具有更强的生命力。
3.运用课外活动实验提高学生实验能力
作为课堂实验教学的补充——课外活动实验在提高学生实验能力上具有无可比拟的独特的功能，这一点可以从课外活动实验的具体操作过程中得到证明。学生为达到实验目的，在课外活动实验的过程中必然亲自参与实践活动的每一环节，或者到社会上做调查研究，或者到学校查阅研究资料、上网观看各种音像资料，或者到附近的科研机构去请教等，然后通过师生共同讨论、设计和制作出多种实验方案，最终使问题得以解决。显然在实施课外活动实验的各个环节中，广义的化学实验能力能得到全面的培养，因此，课外活动实验是一种面向社会、面向学生、发展个性的绝佳实验活动形式，并且具有很强的灵活性、实用性，为化学与技术、社会的有机结合提供了一个良好的途径，为培养学生化学实验能力提供了发展之地。
4.运用现代化的仪器提高实验能力
我们强调提高学生的实验能力，以最大限度地挖掘学生的潜力，那么与之相匹配的实验条件就要紧跟其上，特别是实验仪器的现代化，目前中学化学实验装置基本上还停留在近代化学时期的水平，设备陈旧，精确度不够，操作起来比较烦琐[3]。例如，使用托盘天平称量物品时，操作很烦琐，操作技能往往要训练很久。而电子自动天平使用比较方便，物品放在托盘上，可以直接读出质量的多少，而且精确度要比托盘天平高，这样不仅减少人为操作的误差，而且简化了烦琐的实验操作，缩短获得科学认识的时间，更有利于学生自主地实验、自己发现新现象新问题，因此实验仪器的现代化符合21世纪课程改革的要求，对于培养学生的科学素养、化学实验能力有不容忽视的作用。
总之，在化学实验教学中，我们应全面、完整地认识化学实验能力的内涵，着眼于广义实验能力的培养。只有这样才能真正提高学生的化学实验能力和素质，为他们将来走上各种岗位后创造性地劳动打好基础。
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