化学实验教学中学生实验能力的培养初探

学生的实验能力主要包括观察能力、操作能力和探究能力，其中探究能力是核心。实验教学的主要任务是培养学生敏锐的观察能力、娴熟的操作能力和敏捷的探究能力。结合教学实践，本文就化学实验教学中如何培养学生的实验能力进行了探讨。

一、学生观察能力的培养

观察就是仔细地察看客观事物或现象，人有多少种器官，就有多少种观察的方式。观察是人们认识事物的基础，是人们有效地探索世界、认识事物的首要素质，是人们认知的起始点。世界上许多科学发明和创造，都来自于对客观事物的敏锐、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”。观察的重要作用由此可见。对学生观察能力的培养，大致可分为三个阶段。

1．观察的启蒙教育

学生刚开始学习化学，还不知如何观察实验，往往被实验中某些新奇的现象所吸引，忽略了观察的目的，只是“看热闹”，而不“知门道”。因此，教师在这个阶段要重点指导学生有序的、有选择性地进行观察。

具体做法是：实验前，和学生一道制定出周密的观察计划，使学生明确观察的目的、重点和顺序。变化前，重点观察仪器装置和物质的色、态、味；变化中，重点观察操作方法和发生的各种现象；变化后，重点观察生成物的色、态、味，并与变化前进行比较。例如，在做钠与水的反应（水中滴加有酚酞试液）实验时，教师提示学生注意观察钠的密度(与水比较)、钠的状态变化、钠的运动情况、反应时伴随的声响、溶液的颜色变化，使学生较容易观察到浮、熔、游、响、红的全面视听效果。这种带有目的性的观察，可以有效提高学生观察的效果。

2．观察的发展阶段

当学生初步掌握了观察方法后，教师应让学生在实验前根据实验的要求编写观察提纲，实验时要求学生如实记录实验现象，实验后教师进行及时的总结评价，尤其要引导学生对那些容易忽视或稍纵即逝的现象进行观察，使学生养成全面、仔细、系统的观察品质。

3．观察的巩固阶段

教师应有计划地引导学生从教师指导下观察转化为自我独立的观察，教师的重点应是引导学生对观察现象进行比较、分析、归纳、综合，然后得出结论或总结出规律，以达到实验的最终目的。例如：如何证明鸡蛋壳中含有碳酸盐，首先要求学生根据实验目的，制定出实验方案，独立操作并认真观察记录，再根据实验和观察的结果进行分析、推理，得出正确的结论。

以上三个阶段，前两个是基础，后一个是目的，三者训练联为一体，互相渗透，培养了学生的观察能力，同时学生的操作能力、探究能力也得到了相应的发展。

二、学生操作能力的培养

基本操作技能的掌握与熟练，不是一朝一夕、一蹴而成的，而是需要循序渐进，常抓不懈，才能达到熟练掌握、灵活运用的程度。所以对学生实验基本操作技能的训练要突出一个“严”字，强调一个“细”字，抓好一个“常”字。

学生刚接触化学实验时，教师要让学生了解化学实验的目的，并提出要求。本阶段的重点是：讲清道理，示范操作，学生练习，在练习中突出一个“严”字，即严格规范的要求，如：用过的火柴等废弃物应放在指定的地方，不要随意抛弃，手持试管的方法、药品的取法等都要严格要求，使学生养成良好的实验习惯。

在学生有了初步操作能力后，教师应指导学生人人动手、相互纠错、反复练习、项项落实，严格规范地进行操作训练，不放过任何一点细微之处，强调一个“细”字。对个别差生进行特殊辅导，如开放实验室，让差生利用课余时间进行补做。教学中，可以将一些演示实验让学生演示，要求学生在演示时，讲出实验的目的、所用仪器和注意事项。演示中若出现错误，教师要及时指导学生纠正。实验完毕进行总结，对操作、讲解较好的学生，教师要给予充分的肯定，做到启发一个，带动全班。这样使学生的操作能力和表达能力同时得到提高。

学生有了较熟练的操作技能后，教师要紧紧围绕实验目的，抓好一个“常”字，即：常抓不懈，巩固提高，逐渐培养学生的独立操作能力。本阶段的重点是要求学生不仅要学会怎样操作，而且还要懂得为什么这样操作，并能进行简单实验的仪器组合，使学生形成娴熟的操作技能。

三、学生探究能力的培养

“思”源于“疑”，设疑是培养学生探究能力的有效方法。学生的探究活动是在他们感到迫切需要解决某个问题时开始的，而我们的学生习惯于思考教师提出的问题，大多数学生从来不会自己提出问题，也不知道自己在学习过程中存在什么问题。美国的布鲁巴克认为“最精湛的教学艺术，遵循的最高准则就是让学生自己提出问题”。现代教学理论提出以学生为中心，教学过程的核心是学生自己能提出问题、探究问题。因此在实验教学中，充分发挥实验的设疑、释疑作用，使实验内容和科学知识具体化、条理化、问题化，能有效地激发学生的求知欲，使学生始终处在有效的、积极的探究状态。

1．发掘演示实验的有效因素，唤醒学生的探究意识，培养学生的质疑能力

事例１ 在学氧化碳的实验室制法时，笔者给出一组仪器和一组药品，并提出以下问题：①制取二氧化碳可以用哪些方法？其中哪种方法最好？②为什么选择稀盐酸而不能选择稀硫酸？③为什么选择石灰石而不选择纯碱？学生带着这些问题进行实验，经过自己动手，发现了问题，得出了答案，不仅提高了学生的学习兴趣，巩固了所学的知识，同时培养了学生独立思考的能力。

事例2 氯水有漂白作用，二氧化硫的水溶液也有漂白作用，那么氯水和二氧化硫水溶液混合后的溶液是否有漂白作用？要求学生在探究活动室中完成。

事例3 在做浓硫酸和铜的反应实验时，笔者同时做了一个对比实验，即稀硫酸和铜混合加热。出乎学生意料，稀硫酸和铜在试管中加热一段时间后，也出现了溶液变蓝和有刺激性气味气体产生的现象，难道稀硫酸也能与铜发生反应？学生的疑惑顿时在脑海中升起。稍加思考后，多数同学倾向于一种猜想：加热时稀硫酸变为浓硫酸了。此时，笔者向学生提出了“挑战”，怎样证明你们的猜想是否合理呢？与铜反应时，硫酸的最低浓度是多少？为此笔者要求学生课外查阅资料，分组讨论，拿出实验方案，开出试验单并在实验室中完成。

2．分析学生实验中出现的异常现象，培养学生分析解决问题的能力

高一新课标必修1教材中碘水的萃取分液实验，如果两次萃取后所得碘水溶液颜色仍很深，教师就可以要求学生从药品用量、反应条件、操作方法等方面去探究实验失败的原因。通过探究，学生就会发现该实验失败的原因有多种可能：加入的萃取剂量过少、碘水中含有KI、碘水的浓度太大、操作时没有充分振荡等。又如：用淀粉化钾试纸检验氯水时，总是在接触氯水的试纸中央出现白色，许多同学认为是氯水的漂白作用造成的。教师组织学生通过查阅资料、认真探究后得出结论：由于氯气具有强氧化性，氯气把生成的I2氧化成IO3-，故不出现蓝色。通过引导学生对上述原因的分析，培养学生严谨求实的科学态度，提高学生的探究意识和探究能力。

3．利用设计性实验，培养学生的探究能力

例如：气体打火机使用的有机燃料，稍微加压降温即可液化，减压（打开阀门）很容易气化，遇明火即燃烧，这种有机燃料叫丁烷，化学式为C4H10，请你设计一个实验证明该燃料是丁烷；在家庭小实验中可增加“测定白酒中酒精的度数”的实验，考查学生的蒸馏操作能力和实验设计能力。

4．评价导引，养成探究习惯

科学课程的评价应能促进科学素养的形成与发展，既关注学生学习的结果，更要关注他们学习的过程。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，其水溶液为什么有的显酸性，有的显碱性？”简单的一句话，就能够较好地启发学生探究。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？⑤PH值均为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？在引导学生探究的同时，及时给予学生简单具体的评价，可以促进学生探究习惯的养成。

此外，比较、归纳、综合，形成概念是培养学生探究能力的基本方法。在教学中常常进行同中求异，异中求同的比较，知识间的归纳、概括、总结，可以培养学生良好的探究习惯。例如：将氢气还原氧化铜、碳还原氧化铜、一氧化碳还原氧化铜三个实验进行对比，将氢气、一氧化碳、甲烷三种可燃性气体证明其成分的实验进行比较，将氧气、氢气、二氧化碳三大气体的实验室制法进行对比等，通过对比、总结，不仅使学生掌握了各部分的知识，也使学生的逻辑探究能力和抽象探究能力得到了发展。

总之，在实验教学中，加强学生观察、操作和探究能力的培养，正确处理好各种能力形成的阶段性、持续性及相互关系，可以有效地提高学生的素质，促进学生能力的全面提高。

（作者单位：湖北省当阳市第二高级中学）