浅谈化学教学中学生实验能力的培养，本文主要内容关键词为：浅谈论文,中学生论文,能力论文,化学论文，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。
化学是一门实验科学。实验是化学的灵魂，是激发学生学习化学兴趣的源泉之一，是 培养和发展学生的思维能力、创新能力、实践能力的重要方法和手段。下面我就化学实 验教学中如何培养学生的实验能力谈一些自己的看法。
一、培养学生的观察能力
观察，是人们有效地探索世界、认识事物的首要能力素质，被称为智力的窗口和认知 的起始点。世界上许多科学的发明和创造，都来源于科学家对客观事物的敏锐、细微、 准确、深刻的观察。英国伟大的生物学家达尔文在谈到观察对他取得科学成就所起的作 用时说：“我既没有突出的理解力，也没有过人的机智，只是在觉察那些稍纵即逝的事 物并对其进行的观察的能力上，我可能在众人之上。”失去对事物实际的观察，任何研 究都成了无源之水，无本之木。
化学实验为发展学生的观察能力提供了丰富的材料和广泛的途径。从科学研究的角度 看，任何一种物质及其变化都具有科学观察的价值。对不同的学科门类，人们应从不同 角度和侧面去观察，也就是说观察是有目的性的。因此，在进行实验观察时，首先要让 学生明确观察目的并制定周密的观察计划、有步骤、有重点地进行观察。否则，学生常 常只是注意那些感觉新奇或有强烈刺激的现象，而放过了实验目的所要求观察的实验内 容。
1.全面观察
具有代表性、典型的物质性质实验，往往需要学生全面而系统地观察，以便能较全面 地了解物质的性质。例如，钠单质放在滴有酚酞试液的蒸馏水中，观察反应过程时，有 的学生只注意到“吱、吱、吱”有节奏的响声，有的学生则将注意力集中到水面上迅速 游动的闪亮小球上，一般不会觉察出小球已呈液态。也有的学生只注意到溶液显红色。 若教师在实验前指导学生思考如下问题：(1)钠与水的密度比较；(2)反应时钠是如何运 动的，发出了什么声音?(3)钠的状态变化；(4)溶液的颜色变化。可避免观察的片面性 ，容易观察到浮、熔、动、响、红等现象，获得全面的视听效果。
2.重点观察
有的实验现象不很明显，有的实验现象稍显即逝，教师应要求学生集中注意力，准确 捕捉瞬间变化。某些反应中的主体特征较微弱，易被次要现象所掩盖，此时就必须提示 学生排除干扰，对关键现象进行重点的、细致的观察。如原电池实验中铜板上气泡的产 生是本质的性状特征，要精细观察，而锌板上的气泡实际上很难消除，就可以“视而不 见”。再如压强改变对化学平衡移动的影响实验，用注射器吸入NO[,2]和N[,2]O[,4]的 混合气体，当注射器迅速压缩时，若有的学生注意力还停留在注射器的外形上，则气体 颜色的变化会被忽视，实验目的就未达到。为此，教师在实验前，务必把观察重点指明 。
3.对比观察
为了说明某些物质的不同性质，化学教学中常用实验对比，如镁、铝与盐酸反应剧烈 程度以及碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应产生二氧化碳的速度和气体的量的对比实验等， 实验过程中，教师应指导学生观察什么?比较什么?从中使学生找出两者的差异。
为了便于学生观察，教师要精心准备每一个演示实验，力求达到最佳效果。对于可视 性差或含有毒物质的实验，则采用投影放大、录像特写等电教手段加以改进。如原电池 中铜板上气泡的产生、制备氢氧化亚铁的实验中白色沉淀、钙、钡、锶、铜盐的焰色反 应等。
二、培养学生的思维能力
思维是智力的核心，思维能力的培养对学生当前的学习和未来的发展都有重要的意义 。化学实验中的丰富内容非常有利于培养学生分析、综合、抽象概括的能力和跨越时空 的想象力以及辩证思维能力。
实验现象是启迪思维的最好教材。教师只要适时点拨就可引发学生积极、活跃的思维 活动，从表面的、个别的实验现象中发现本质的、普遍的客观规律。虽然其结果只是验 证某些科学上已知的结论，但对于学生却是科学实践，是切身经历。这种成功获取知识 的经历促使学生更加主动、更加努力地去实践和思考。学生通过学习获取的知识主要是 前人认识和经验的总结，不可能事事经过实验，这就要求教师在整个教学活动中突出思 维能力的培养和训练。
1.善于提出问题
“思”源于“疑”，教师首先要善于提出问题来“激疑”。一个好的提高，既在基础 知识之外，又在基本思路之中：既源于生活，又高于生活；学生既不能“易如反掌”， 又不至“曲高和寡”“启而不发”。如在讲到盐的水解时，若提问“氯化铵溶液显什么 性”“水解的定义是什么”之类的问题，学生很容易照本宣科，可能造成课堂上表面的 活跃，但对学生思维能力的培养并无作用。如果在做完盐溶液酸碱性实验之后提出：“ 盐类既然不能电离出氢离子或氢氧根离子，其水溶液为什么显酸碱性?”这就能够较好 地启发学生思维。假如课前设计好一系列循序渐进的问题：(1)纯水为什么显中性?(2) 盐的哪些离子可能与水中的离子发生反应?(3)水的电离平衡如何移动?(4)如何精炼归纳 出盐的水解规律?(5)pH均为5的盐酸和氯化铵溶液中由水电离出的氢离子浓度各是多大? 这样的提问不但启发学生连续思维，而且将思维迅速导向知识的内核，保障了思维的深 刻性。
2.思维鼓励创造
创新是求异，是创优。但“异”不等于“新”和“优”。美国心理学家马斯洛认为： 创造力可分两种，一种是特殊才能的创造力；另一种是自我实现的创造力。前者是科学 家等杰出人物的创造力；后者对个人来说是新颖、独特的，中等学校创新教育主要培养 学生的自我实现的创造能力。实验教学中，通过引导学生根据实验目的和原理自行设计 实验，不但能培养锻炼学生的实验能力，并且在实验操作过程中，使他们的创造性思维 得以发展。如讲到《原电池》一节时，有的学生抓住锌片上有气泡的现象不放而忽略原 电池形成的基本事实。我们首先提示他们注意观察的重点是铜片上有气泡和电流表指针 的偏转，思考、分析铜片上气泡的来源，认识到锌与酸的反应形成了原电池。同时肯定 他们发现新问题的敏锐性，帮助他们分析锌片上仍有较多气泡的原因：一是H[+]直接从 锌片上得电子的阻力还不够大，二是锌片本身可能含有杂质形成了腐蚀电池。接下来引 导学生对所发现的原电池的缺点加以改进：如果使锌板不与酸液直接接触，不就彻底消 除锌板上的气泡了吗?于是将锌板移入另一个盛有ZnCl[,2]溶液的水槽中，但此时没有 电流产生。怎么办?还需要架设一座“盐桥”，这样一个更好的原电池诞生了。
三、培养学生的实验设计能力
培养学生的实验能力，对于帮助他们学好化学和其他自然科学知识有重要意义。与发 达国家比较，我们基础教育依然未能从根本上摆脱应试教育的局限，突出表现为学生高 分低能、动手能力差。我们目前使用的教材中实验内容详尽有余，“空间”不足，以验 证为主的实验为学生依葫芦画瓢提供了方便。为此，我们必须改变目前实验过程中过于 程式化的倾向，应促使学生逐步形成独立列出实验步骤、独立选择实验器材、独立进行 实验操作、独立设计记录表格、独立分析实验结果的能力。
1.启发质疑、培养实验设计思路和方法
设计实验涉及的内容有：实验名称；实验目的；实验原理；实验用品(仪器、药品及规 格)；实验步骤(包括实验仪器的装配和操作)；实验现象记录及结果处理；问题和讨论 。设计实验首先要对这个实验进行构思，实验的设计与构思大致有以下几种：一是反应 原理；二是所用的试剂；三是反应条件；四是所用到的仪器及装置。实验设计前必须让 学生明确实验的目的，教师可设置问题，引导学生根据题目的要求，设计实验方案。例 如：某光卤石(KCl·MgCl[,2]·6H[,2]O)样品中含有不与NaOH溶液、盐酸反应的杂质， 请设计实验测定样品中KCl·MgCl[,2]·6H[,2]O的质量分数。要求根据所提供的实验试 剂，设计精确度较高的实验测定方案。可选择的实验试剂有：a mol/L NaOH溶液，b
mol/L Na[,2]CO[,3]溶液，c mol/L HCl溶液，d mol/L AgNO[,3]溶液，酚酞试液，紫 色石蕊试液。这是一个开放性的实验题，学生可设计出多种实验方案。但教师应引导学 生思考：(1)根据题目的要求应采用什么方法来测定?(滴定法)(2)可选用什么溶液滴定? 哪种精确度最高?(HCl溶液滴定过量的NaOH溶液)(3)用何种指示剂?(酚酞)(4)具体操作 时应注意什么问题?(沉淀必须过滤洗涤，正确判断滴定终点，正确读数)设计实验方案 时教师给学生思考时间，给学生质疑时间，给学生探讨时间，学生设计出各种方案后， 让学生互相比较，并根据实验方案进行演示操作。最后教师还要做好实验后的总结，使 学生的理论知识得到巩固和升华，使学生逐步掌握设计实验的要领和规律，提高设计实 验的能力。
2.交流评判，培养实验设计评价能力
化学实验设计没有标准的步骤和方案，教学中应充分发挥学生的主动性，给学生主动 探究的空间，互相交流、评判、质疑的时间，选择最佳的实验方案。对实验设计的方案 应从科学性(即实验原理、操作程序和方法必须正确)；安全性(即用药及操作要注意安 全，注意环境保护等问题)；可行性(要满足学校现有的实验条件)；简约性(装置简单、 步骤少、药品用量少、时间短等)四个方面进行正确的评价。例如：现有一定量含有Na[,2]O杂质的Na[,2]O[,2]试样。请从图1中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验 ，测定Na[,2]O[,2]的纯度(可供选择的反应物只有CaCO[,3]固体，6 mol/L盐酸和蒸馏 水)。
根据不同的反应原理，学生有两个不同的设计方案，一个设计方案是先用碳酸钙与盐 酸反应制取二氧化碳，再用二氧化碳与过氧化钠反应，测量放出的氧气的体积；另一个 设计方案是直接用蒸馏水与过氧化钠反应，即可测量放出氧气的体积。显然，后一个方 案所用仪器装置较简单(即(1)(4)(5))，节约药品，测量误差小，是最佳设计方案。
3.创造条件开展自主探究式的实验
探究性化学实验主要是指面对现实的化学问题或化学实验教学中出现的疑难问题，通 过设计一系列的实验并付诸实践，根据实验现象或实验结果进行严密推理来分析解决问 题的一种实验方法。如原电池实验中，在教师指导下，学生利用多种水果和蔬菜制作“ 电池”，进行了电极材料、电极间距离、离子浓度与电流大小的关系实验，在教师启发 下又进行了未放电离子的导电作用、盐桥作用的探索：将水果切开，电流中断；中间夹 放一块去皮的水果，电流又导通。这块水果的作用恰好相当于盐桥，起传导未放电离子 、平衡电荷的作用。有的学生将水果块去掉，换成一根金属丝，电路也导通，就又引出 了原电池与电解池的串联问题，为实验教学改革做了很好的铺垫。学生通过自主参与类 似于科学实验研究的学习活动，获得自身体会，逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动 手、努力求知的态度，从而促使学生形成良好的实验设计习惯和创新意识，培养学生创 新精神和化学实践能力。
总之，化学实验是理论和实践的结合点，是体现人的认识过程从思维到再创造应用的 最生动典范。在化学实验教学中，不但要体现教师的指导作用，而且应给学生提供更多 的思维空间，优化实验环境，鼓励学生以积极求实的态度，刻苦钻研的精神，敢于提出 问题、大胆假设，激发学生的学习兴趣，充分唤起学生的思维，提高学生的实验设计能 力，促进思维能力和创造能力的发展。