化学实验教学中探索完善学生素质的有效途径，本文主要内容关键词为：有效途径论文,化学实验论文,素质论文,学生论文,教学中论文，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。
中学化学教学是实施素质教育的重要环节，完善学生化学学科素质和创造思维素质是化学教学特别是化学实验教学，实施素质教育的责任和任务。作为跨世纪的化学教育工作者，在完善学生学科素质和创造思维素质方面应该进行以下一些有益的探索。
一、营造良好的实验教学环境，完善学生的化学学科素质
课堂教学是实施素质教育的主渠道，其最富实效的工作是完善学生的科学素质。做好这一工作的前提首先是转变教育观念。转变教育观念的具体内容是：使教师的课堂教学从只注意给出知识的最终结果转变为注重分析知识的形成过程；从教师唱“独角戏”的口若悬河转变为学生生动活泼的主体参与；从一支粉笔、一块黑板的单一的信息传递方式转变为多种媒体共同作用的现代化教学手段。
化学实验是化学学科的基础和灵魂，也是实现上述转为的重要途径。要充分挖掘化学实验的教学潜力，为实施素质教育创造条件，应该营造一个良好的实验教学环境。为此，可以做以下几个方面的努力。
1.增加实验内容
无论是教师的演示实验还是学生的分组实验，对学生学科知识的形成、学科素质的完善以及创新意识的培育，均起着至关重要的作用。因此，在适当的时机增加一些实验内容，可以获得理想的教学效果。长期教学实践证明，增加实验的教学契机有下几个：
（1）在突出教学重点的教学过程中
教学重点是学生知识体系形成的重要环节，也是进行学科素质教育的良好契机。为了使这些环节在学习系统中形成“亮点”，更好地完善学生的学科素质，可用增加实验的方法对重点内容进行强化。
例如：元素周期表中元素位置与元素性质的关系是中学化学理论体系中的重要内容。要使学生理解“同周期自左向右元素金属性依次减弱；非金属性依次增强”这一结论，就需要给学生充分的事实依据。为此，围绕金属性和非金属性强弱的判断依据，除完成课本内的规定实验外，还可以设计增加两个演示实验：
硅化镁撒入稀盐酸，得到的硅化氢在空气中立即自燃；磷化氢用热玻璃棒点燃。（证明稳定性磷化氢强于硅化氢）。
并增加了两个学生实验（以边讲边实验的方式完成）：
氢氧化钠溶液和氯化镁溶液反应制取氢氧化镁（证明氢氧化钠的碱性强于氢氧化镁）；在硅酸钠的水溶液中滴入磷酸得到硅酸沉淀（证明磷酸的酸性强于硅酸）。
学生在观察或自己动手完成上述实验时，会表现出极大的学习热情，这无疑对学生掌握重点内容起到了积极的作用。
（2）在突破教学难点的教学过程中
教学难点与教学重点区别之一是学生在学习难点内容时的思维障碍更为明显，因而，突破教学难点对学生的思维训练也就更为有效。化学实验在这方面具有独特的优势。
例如：溶液的浓度与电离度及溶液导电性的关系，既是教学重点又是教学难点。如果能够设计一个直观实验，便可降低学生对这一内容理解与掌握的难度。为此，可以设计一个演示实验（图1）。
图1 实验装置
学生通过对实验的观察与分析，获得深刻的认识。由于实验带有定量的性质，实验后还可引导学生分别作出电离度和溶液导电性对溶液浓度的变化图，从而使学生的感性认识进一步升华为理性认识。
（3）在进行综合能力训练的教学过程中
化学实验在对学生进行综合能力训练方面，具有不可替代的作用和功效。
例如：学生在完成了《硫 硫酸》一章的学习之后，已经具备了一定的综合能力，教师应不失时机地对学生的综合能力进行训练。可安排一个以H[,2]S为主线的串联实验以达到对学生的综合能力训练的目的。
2.改进实验装置
实验装置是化学实验的客观载体，也是完善学生学科素质的重要媒介。引导学生认识到实验装置改进的必要性并最终可以对实验装置提出自己的改进设想，这之中对学生进行的思维训练将具有很大的和强度。因此，在化学实验教学实践中，应充分注意对实验装置的改进，而改进实验装置的目的有以下几方面：
（1）使现象更鲜明
化学实验只有具有鲜明的现象，才能起到其应有的功能。因此，进行化学实验特别是演示实验，首先追求的一项指标就应是现象鲜明，除了选用大容积的仪器、实物投影或进行背景、空白对照等手段外，改进实验装置也是一种重要途径。
（2）使实验更客观
学生学习科学知识的最终目的是解决实际问题，因此，学以致用应该成为进行化学实验的重要指导思想。基于这一点，有时改进实验装置，是为了模拟一个实际的化学问题，使学生获得的知识指向性更加鲜明。
例如：在初三化学中，CO还原CuO是一个重要的演示实验。 由于CO有很强的毒性，制备时又有泄漏的危险，可能影响教师和学生的健康。所以可以采取用球胆灌装管道煤气来代替CO，但是，管道煤气中往往混有一定量的CO[,2]，而学生在学习CO之前恰好刚刚学习过CO[,2]的有关知识，如果把实际问题的信息告诉学生，并引导他们思考解决问题的方法，最终把装置改进为图2形式。
图2 实验装置
装置改进后，学生在一个实际问题的解决中，学习了新的知识，同时也巩固已有的知识，并且找到新旧知识之间的区别与联系，更重要的是还可以接受学科思想和环境意识的熏陶。这对完善学生的科学素质和培育学生的创新精神不失为一种有效的方法。
（3）使结论更严谨
化学实验是化学重要理论、概念及元素化合物知识的感性认识基础，其所得出的结论是否严谨，直接影响学生对这些重要理论、概念及知识的理解与掌握，而且还将对学生学科素质的完善产生重要的影响。因此，尽可能使化学实验所得出的结论更为严谨，是化学实验教学的重要教学目的。改进实验装置可以在这方面起到积极的作用。
例如：在验证Na[,2]CO[,3]，NaHCO[,3]热稳定性时，可以将装置改进为如图3的形式。
图3 实验装置
用此套装置完成这一实验，所得出的结论应该是无懈可击的。它不仅排除了酒精灯火焰温度和加热时间等不确定因素的影响，而且使教师的演示变得更加简单。同时此套装置的设计思想中所蕴涵的科学素养，对学生的影响也将是深远的。
总之，在化学实验教学中，不断更新实验装置，可以给本来就魅力无穷的化学实验教学增添更大的生机和活力。
3.调整实验形式
在化学实验教学中，实验形式不宜整齐划一、一成不变。实验形式的变换调整，有时可以起到激励学生主动学习、积极探索的作用。实验形式的变换依据应该是实验教学内容和实验教学目的。调整实验形式主要可以在以下两个方面进行：
（1）课堂演示实验方面
在课堂演示实验方面，对于那些有毒气体的性质、制备实验或仪器装置比较复杂的实验，一般应该安排教师的演示实验；而对于那些简单的演示实验（如一些试管实验）或改进一下可以使操作变得简单的演示实验，则可以安排边讲边实验。进行边讲边实验的优越性有三点：其一，可以给学生营造良好的观察条件；其二，可以使实验更具有探索性的色彩；其三，由于学生分组实验往往是教师演示实验的重复，如果将教师演示实验变为边讲边实验，则可以提高教学效率。因此，应该在各个年级对一些演示实验的形式进行必要的调整。
在初三年级后期，学生实验操作能力相对较强，可将《酸 碱 盐》一章的部分演示实验变换为边讲边实验的形式。
在高一的实验教学中，《碱金属》一章的演示实验一般可以变换为边讲边实验的实验形式。
在高二和高三年级，学生的化学实验能力已经有了较大的发展，此时化学实验的功能应该向培养学生探索和研究实验的方向。如Fe[2＋]和Fe3＋的转换、典型烃和烃的衍生物的性质、化学平衡、化学反应速率的概念、盐类水解及胶体、电化学等知识的学习。由于学生经常以边讲边实验的形式认识化学知识，他们的学习便步入了一种新的境界。他们对知识的认识是主动的、积极的和探索性的，在这种主动积极的探索中，他们的科学素养得到充分的完善。
（2）在学生分组实验方面
如果没有进行课堂演示实验形式的调整，学生分组实验大概是学生唯一能够自己动手接触化学实验的机会。然而就是在这么难得的机会面前，我们的教师和学生往往还会陷入误区。教师认为这不是新课，都是讲过的内容，则不太注意研究这类课型的“教法”和“学法”；学生则大多被无目的的兴趣所驱使，只觉得动动手，很好玩；错过了训练能力和完善素质的大好时机。为了避免这种误区的形成，一方面应该积极调整演示实验的形成，另一方面努力探索学生分组实验形式的改革。
在初三年级，学生分组实验的重要目的之一是让学生掌握化学实验一些基本操作，因此，初中的分组实验主要应安排为单人操作的形式。这种实验形式可以使学生获得更多的动手机会，同时可以为学生创造更好的观察环境。
对于高一年级，进一步熟练化学实验的基本操作仍然是学生分组实验的任务之一，但形成良好的观察品质、能够合理地解释实验现象并获得相应的实验结论就显得更为重要。为了培养学生的严谨治学的科学态度，把一些验证性的学生分组实验改变为实验测试或实验考查的形式，而且在考查的标准中制定了一些鼓励性的条目，如“能够观察到实验的异常现象”、“能够解释实验的异常现象”、“能够发现实验成功的某些具体措施”、“能够提出完成实验的其他实验方案”等等。通过这样的测试与考查，学生在巩固已有知识的基础上，提高了观察兴趣，优化了观察品质，进而完善了学科素质。
在高二、高三年级，由于大部分学生分组实验已经以边讲边实验的方式完成，余下的要么是一些装置复杂、耗时较长的实验，要么便是实验习题，对于这些实验可以要求学生以研究实验的方式完成。所要研究的问题，如实验条件的确定及其原因、实验装置的选择及其依据、药品的加入顺序和实验和操作顺序对实验有无影响及其影响结果以及对你所验证的实验或你所设计的实验方案进行诊断，分析是否存在有失严谨、可以改进的地方等等。学生形成了这种研究性的实验习惯后，就会在实验过程中自主地发现问题并最终解决问题，从而达到了完善了学科素质的教学目的。
4.举办实验展览
实验展览是用实物、模型、图片、表格对重要的实验内容和知识系统的展现形式。如果能认真办好并组织学生观看实验展览，必将取得了良好的教学效果。
实验展览包括常用仪器、基本操作、常用药品、试剂保存、气体制备、物质鉴定、定量实验、有机实验及各族综合实验等几个板块。其中，不仅包括课内重要实验内容的实物再现，而且立足于中学生科学素质的完善，安排了一些能体现化学研究方法及实验思维技巧的相关内容；不仅力图通过展览的内容强化学生中学化学实验的感性认识，而且刻意在适当的位置，以卡片的形式给出一些与化工生产、实际生活、现代科技密切相关的思考性题目。
学生在观看实验展览时，相对宽松的时间环境；实物、模型、图表等多方位的感觉刺激；穿插设计的思考题目对他们思维活动的启发诱导以及学生之间热烈的争论，充分调动了他们自身的学习热情和探索欲望。
此外，实验展览的内容应结合化学教育改革与发展不断充实、不断更新，根据学生提出的新问题、新要求，根据教材、“大纲”及“考纲”的变动和调整，根据各个渠道包括“高考”、“会考”及全国和市级“化学竞赛”提供的化学学科的新信息、新问题，适时调整相关内容，并且在可能的条件下，改进实验展览的包装，以奉献给学生一个赏心悦目、充实严谨、具有现代科学品位的感觉和知觉氛围。
总之，当教师的教育观念更新并改变之后，便可立足于素质教育大教育观的高度，在工作实践中积极、努力地营造完善学生科学素质的实验教学环境，使化学实验教学发挥更卓越的功效，使学生获得更有实效性的培养与训练。
二、改进化学实验教学方法，完善学生的创造思维素质
由于化学实验在培养学生的科学态度、训练学生的科学方法，特别是完善学生的创造思维素质方面，具有独到的功能。所以，在中学化学教学中，重视化学实验的教学功能，已逐渐成为广大化学教师的共识，但在其教学方法的选择上，还存在着一些不尽如人意的地方，阻碍着化学实验在“完善学生创造思维素质”方面重要功能的充分发挥。因此，探索中学化学实验的教学方法与完善学生创造思维素质之间的相互关系，是一个重要的研究课题。有必要进行以下几方面的探索：
1.强化实验的客观性，改善学生创造思维的细节性
实验的客观性是相对实验的理想化模式而言的。
中学化学实验中的理想化处理大部分是合理的，是与教育对象心理特征相适应的。如在初三年级，化学知识体系尚未形成，不宜把实验的客观性充分展开。而把实验进行理想化处理，有利于突出知识重点。但是，随着学生年龄的增长，特别是进入高中年级后，完全忽略实验的客观性，一味地把实验内容的实际问题理想化，将对学生思维的细节刻划、充实校正等品质的形成产生负面影响，限制了他们创造思维品质的良性发展，在学生创造思维的细节性上留下缺憾。
如对于氯气制备的实验，基于学生的接受能力和掌握知识的需要，特别是为了增强实验的客观性，培养学生的创造思维的细节性，可以将演示实验装置设计成如图4所示，在此实验设计中，净化、干燥装置是学生在初中已经了解的，而有毒气体封闭式的收集和防止污染的吸收装置，则是学生在高中阶段必须掌握的。通过这种实验设计，不仅可以巩固已有的化学知识，而且可以有效地掌握新知识，更重要的是注入和渗透一种考查、解决问题的观念和意识。教师在安排实验时，视学生接受能力的强弱，还可以引入安全装置这类更深层次的实验技术问题，也可以用思考题的方法，引导学生认识实验装置的安全问题。解决有关实验客观性的问题，往往使他们屡屡受挫，不利于他们学习心理的良性发展。相反，如果在教学的适当部位，以适当的方式提供考虑实验客观性问题的取向和模式，他们将可能在此基础上，提出更为合理完善的创意，解决他们面临的新的实验客观性问题。而在这种创意和解决问题的过程中，他们创造思维的细节性也得到了极大的完善。
图4 实验装置
2.加强实验的定量性，提高学生创造思维的敏锐性
从量的角度去考查实验现象，做出实验结论是实验研究的最高层次。中学化学实验中，实验多以定性的形式出现，而定量形式进行的实验相对较少。这是由于定量实验对实验装置及技术上的要求相对较高，我们现有的教育水平不允许大量安排安量型的实验。但是，“定量”是科学研究的高级境界，如果长期不对化学实验进行定量的研究，就会使学生习以为常地把一些并不完全正确的知识默认下来，看不到其中闻所未闻、见所未见的成分，造成创造思维敏锐性的降低。
由于学生的心理特征的缘故，在初中阶段不适于引入量的变化对化学实验的现象及结果的影响。但是如果学生在高中学习中，还会认为“碳酸钠溶液和盐酸混合必定会产生二氧化碳”，理直气壮地判断“二氧化碳通入氢氧化钠溶液只会生成碳酸钠”便不是正常状况。究其原因是由于在高中教学中没有一处实验设计，帮助学生判断这类问题，这不仅妨碍了学生成功学习心理的形成，而且极大地限制了学生创造思维敏锐性的发展与完善。如果在高中教学的适当部位，增加一些定量或半定量的演示实验，便可以使学生从中找到解决问题的钥匙。
3.增加实验的探索性，训练学生创造思维的发散性
实验的探索性是分析和寻求多种可能，运用多种方法和途径，讨论化学问题的实验属性，是相对实验的验证性而言的。其中，“分析”、“寻求”是思维的发散过程，因而增加学生实验的探索性，可以有效地训练学生创造思维的发散性。
在中学化学实验中，属于探索性的为数不多，如果能在现有的条件下，适时适度的增加一些探索性的实验，会大大提高学生的探索欲望，训练他们创造思维的发散性。
例如：氯、溴、碘的性质的学生分组实验，可以改进为一个探索性的题目：“用实验证明氯水的主要成分”。教师设计教学过程引导学生分三个步骤完成这个题目：首先，要求学生课前设计实验方案，并阐述方案的设计思想；第二，让学生课上交流设计方案和设计思想，并进行甄别与筛选，确定最佳方案；第三，实施实验方案，得出实验结论。在这些过程中，学生实现了由已知信息加工变异出新颖信息及对某一事物寻求多种可能的尝试。
教育科研实践证明：在现有的教学条件下，对中学化学实验教学方法做适当的调整与改进，可以更充分地发挥化学实验的教学功能，在巩固知识、培养能力，特别是在完善学生创造思维素质方面，可以起到积极的促进作用。
关于“化学实验教学中探索完善学生素质的有效途径”的研究，实效明显，篇幅所限对此项研究测试的结果不便赘述。测试结果显示，经过上述训练，试验班与对比班在创造思维的各个程度上均表现出显著差异。
综上所述，化学实验教学在完善学生学科素质、培养学生创新意识和训练学生创造思维能力方面所蕴涵的功效，是值得努力发掘和深入探索的。