化学实验在培养学生能力中的重要作用

【摘 要】 本文主要阐述了化学实验在培养学生观察、思维、动手、创新能力以及创新意识方面的作用。旨在说明加强化学实验教学对于培养学生能力以及搞好化学教学工作的重要性。

【关键词】 化学实验 教学 学生 能力

化学是一门以实验为基础的自然科学，著名的化学家戴安邦先生曾说过：“化学实验教学是全面实施化学教育的一种最有效的形式。”因为实验能帮助学生积累感性认识；能培养学生的逻辑思维和创造性思维；更是激发学生化学兴趣的催化剂。由此可看出，化学实验教学是培养学生多种能力的一种重要手段，在化学教学工作中起着不可忽视的重要作用。以下是我对化学实验在培养学生能力方面的一点浅识。

1 实验教学的直观性，能培养学生的观察能力

苏霍姆林斯基名言：“从观察中不仅可以涉及知识，而且知识在观察中可以活跃起来，知识借助观察而‘进入周转’，像工具在劳动中得到运用一样。”因为科学地观察一个实验，不仅要观察实验的局部，还要观察到实验的隐含现象，甚至要配合听、嗅、触等多种感官协同作用。例如：取一小块铁片，把它放在稀硫酸中，实验现象是铁片逐渐溶解，有气泡冒出，溶液变成淡绿色。学生们通过认真观察，总结出反应原理：Fe+H2SO4=FeSO4+H2，提出问题请学生思考：铁在浓硫酸中会有什么现象发生？很多学生回答，铁溶解，放出氢气。把铁片放入盛浓硫酸的小烧杯中，让大家观察现象。通过观察发现，铁片没有溶解。同样是铁片跟硫酸，在稀硫酸中铁片溶解，在浓硫酸中却不溶解。这一结果激起了学生极大的兴趣，使学生对实验用到的理论知识也加深了理解：铁比较活泼，可以置换出稀硫酸中的氢，因此，铁跟稀硫酸发生化学反应，被溶解；铁片放在浓硫酸中，由于浓硫酸具有强的氧化性，把铁片表面的铁氧化成一层致密的氧化物薄膜，使里面的铁与浓硫酸隔绝，故铁在浓硫酸中不溶解。通过这个实验，加深了学生对硫酸的酸性和氧化性的认识，并养成了在观察过程中不靠主观臆断，而是根据客观实际进行观察的好习惯。

2 以学生为主体，参与实验，激发学生思维，培养学生的实验技能

高中化学学科课程标准强调实验探究是一种有效的学习方式，化学实验对培养学生的观察、动手、创新能力具有不可替代的作用。例如制备Fe（OH）3胶体的实验中，观察老师做演示实验的学生课后往往只记得将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中能制得Fe（OH）3胶体，至于胶体的颜色及其和Fe（OH）3沉淀的区别仍不清楚。而亲自动手的同学不仅能加以区别，有的同学在做实验中还发现当水接近沸腾时滴入饱和FeCl3溶液再加热一会（此时水未沸腾）也会形成胶体，但上述现象的形成需要较高的温度，即接近100℃。学生对此提出了疑问，并运用盐类水解的知识加以解释：FeCl3在水中水解生成Fe（OH）3和HCl，水解反应为吸热反应，当温度升高到接近100℃时有利于水解生成HCl，并使之气化，从而在水中形成Fe（OH）3。这样的学习方式不仅能使学生掌握相应的知识点，提高学生的动手能力，而且能激发学生的主动性和创新意识，使学生真正成为学习的主体。

3 探究性实验，可以培养学生的创新能力

探究性学习（inquiry learning）是一种积极的学习过程，是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学探究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观和活动过程。《普通高中化学课程标准》的基本理念中明确提出要通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学探究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究意识，促进学习方式的转变，在实践中培养学生的创新精神和实践能力。

3.1 采用方式：学生分组实验，互相协作，共同探究。分组实验是化学探究的重要手段，教师可以把实验能力强的和实验能力弱的学生分为一组，做实验时以优带差，即以动手能力强的学生为主体，动手能力弱的学生为辅，然后互换角色，让实验能力弱的同学为主体再进行实验。这样就可以真正做到互相协作，共同学习，共同发展。

3.2 探究内容。

3.2.1 对一些不合理的传统实验让学生自主探究，加以改进。比如必修1（人教版）Na2O2性质探究实验中Na2O2与CO2反应，传统实验是制取CO2气体并通入Na2O2中，收集产生的气体并通过做木条复燃实验证明产生了氧气。这个实验我让学生自己动手，自主设计实验加以改进。CO2一定要制取吗？氧气一定要收集后用木条复燃实验加以验证吗？带着这些疑问，学生开动脑筋，自主创新了该实验。有学生设计了直接用棉花包裹Na2O2粉末，用玻璃管伸进Na2O2粉末中然后吹气，可以看到棉花剧烈燃烧。新设计的实验不仅证明了Na2O2与CO2反应生成了氧气，而且证明了该反应是放热反应。改进后的实验不仅操作方便，而且实验现象具有趣味性。

3.2.2 以问题为核心，为学生提供发现问题和解决问题的机会，学生设计解决问题的实验方案，通过实验进行观察、验证实验方案，最后归纳得到正确结论。通过这种方式促使学生自主地观察实验现象，从中发现问题，活跃思维，从而达到良好的教学效果。探究性实验教学模式是按照“设疑激趣——实验探究——归纳小结——运用创新”一步步实现的。在设疑激趣阶段，教师以启发性、趣味性创设情境，着眼于调动学生探究新知识的欲望，激发学生兴趣。例如在讲授“钠的化合物”这节时，教师可以从“日常生活中，水通常用来灭火，你能相信滴水能生火吗？”问题引入，使学生形成矛盾心理，激发他们的好奇心。紧接着进行演示实验，老师在包有少量Na2O2（事先不让学生知道）的棉花上滴几滴水，当学生观察到棉花剧烈燃烧的现象后，明知水不能使棉花燃烧，可又无法解释眼前的事实时，强烈的探求欲望喷发出来，极大地调动了学生探究新知识的欲望，激发了他们学习的兴趣，使其在教学活动一开始就处于积极主动地状态，有一个良好的开端。同样，中学化学很多课程都可以由生活实际或小故事引入的，如用酸雨问题引出“二氧化硫”，“84消毒液”引出“HClO”，“玫瑰精油的生产”引出“萃取”等。

4 自主实验设计，可以激发学生的创新意识

实践是创新的摇篮，实验设计是一个动手动脑并可培养学生各方面能力的过程。通过学生自己思考设计实验，既可以培养学生动手动脑解决问题的能力，又可以培养学生的发散思维能力和创新设计的能力。如在高中课本中介绍过氯化氢和氨气可以形成喷泉实验，那么进而可以提问：①其他气体能否形成喷泉实验呢？（像CO2、Cl2等气体）②形成的原理是什么？此时学生思维活跃，大胆联想，认真设计，努力创新，从而可以得出只要烧瓶中的气体易溶于下面烧杯中的溶液就可以形成喷泉，比如圆底烧瓶中装CO2气体，那么下面的烧杯中就可以装氢氧化钠溶液。很多学生的设计图原理正确，设计新颖，并把化学与物理知识进行了充分的综合。并把自己的设计思路介绍给同学们，同学们也对方法的可行性进行了讨论，学生在手脑并用的活动中迸发出了创造的火花。此设计过程既激发了学生的创新意识，调动了学生的学习积极性，又培养和锻炼了学生的创新思维能力，收到了事半功倍的教学效果。

因此，在安全的范围内大胆让学生自主设计，进行实验，自我探索，不但拓宽了学生的思维空间，同时还会有更多惊奇的发现，学生在不知不觉中进行着创新。

总之，实验对学生具有独特的吸引力，教师要利用实验抓住学生的心理特点，正确引导激发学生，让学生在实验过程中学会观察、思维、创新，这不仅会使学生的理论知识得到进一步巩固，还增强了同学们灵活运用所学知识解决实验问题的能力，更是化学实验在化学教学和学习中重要作用的充分体现。

参考文献

1 中学化学教学参考.陕师大出版社

2 化学教育学.陕西旅游出版社

3 化学实验论.广西教育出版社