谈谈化学实验教学中对学生实验能力的培养

摘要：培养学生的科学能力是提高学生科学素质的核心。化学是一门建立在实验基础上的科学。发展学生的科学能力主要是培养学生的实验能力。根据教学实践，本文阐述了在化学实验教学过程中如何培养学生最基本的实验能力包括学生观察能力、操作能力、及探究能力。

关键词：化学实验；观察能力；操作能力；探究能力

中图分类号：G633.8文献标识码：A文章编号：1006-5962（2013）04-0018-02

素质教育要求，中学科学教学应以提高和发展学生的科学素质为中心。其中培养学生的科学能力是提高学生科学素质的核心。所以，教师的教不仅仅是传授知识，更重要的是培养学生的科学能力，以适应现代科学技术发展的需要。化学是一门建立在实验基础上的科学。发展学生的科学能力主要是培养学生的实验能力。实验能力是科学能力的基本要素，是一种全面的综合能力。在中学化学教学中培养的最基本的实验能力应包括学生观察能力、操作能力、及探究能力等。教师在化学教学中，要做到有计划、有目的地培养学生的基本实验能力。

1充分利用课堂演示实验教学，有计划、有目的地培养学生的观察能力

实验的观察能力主要是指有目的，有重点地观察化学实验的基本仪器、装置及化学药品，老师的规范化实验操作，实验中各种化学现象等。观察能力是化学实验中的基础能力。对学生观察能力的培养方法：

1.1定出具体的观察提纲，让学生根据提纲有目的、有计划地进行观察。

学生对化学实验中呈现出五彩缤纷、变幻莫测、近乎神奇的实验现象大都有极大的好奇心。但在演示过程中，好些学生往往只是在"看热闹"，不留心老师的操作，不细致观察整个实验现象，不动脑去分析。针对这种现象，老师一定要指导学生进行观察。每次做实验前，老师都定出具体的观察提纲，让学生根据提纲有目的、有计划地进行观察，边看边记录思考。如演示实验用高锰酸钾制氧气时，我定出观察提纲五点：（1）反应物高锰酸钾的颜色、状态；（2）反应条件（加热或不加热）；（3）实验仪器及装置；（4）实验操作及步骤；（5）实验过程中的现象，包括反应物的变化情况及生成物的特征。其中（3）、（4）为观察的重点。学生有了观察的任务，都特别留心的关注整个实验的过程。

1.2指导学生有序观察。

进行演示实验时，引导学生按时间先后顺序观察，按化学反应前，化学反应中，化学反应后的顺序观察。例如对蜡烛燃烧的实验探究，要按点燃蜡烛前，燃着时，熄灭后的顺序进行观察。实验装置要按结构顺序，由下至上、由左向右，由里往外观察。如用高锰酸钾制氧气实验，要求学生先观察左边制取氧气的发生装置，再观察右边制取氧气的收集装置。

1.3指导学生将观察和思维结合，提高分析问题和解决问题的能力。

在学生观察实验时，要调动学生的思维活动。只有思维参与观察活动，才能提高观察的效度，提高学生对客体认识的准确性和深刻性。实验观察不能只是被动的感官注视，而应是在老师的引导下，让学生带着问题观察，透过现象探求本质。如用高锰酸钾制氧气实验中，学生在观察时应不断地思考下列问题：（1）试管口为什么要放棉花？（2）试管口为什么要略向下倾斜？（3）排水法收集氧气时，为什么不能一有气泡就马上收集？（4）实验结束时为什么要先把导管移出水面，再熄灭酒精灯？等等。通过这样积极思维活动的观察，学生比较全面、深入地了解实验的装置特点、准确记录有关实验现象。在完成实验后，让学生分组对个人记录的实验现象及问题的解释进行讨论。然后由各小组汇报情况，根据各组同学的互相补充，老师和同学共同总结出实验室制取氧气的反应原理、实验装置、实验操作、实验现象。通过这节课的教学，不但培养了学生观察能力，还使学生对实验室里如何制取一种气体有了初步了解。

2通过实验教学培养学生的动手操作能力

化学实验操作技能是指人们顺利完成实验活动的能力。在这一活动中，主要表现为脑、手腕、手指、手臂协调配合进行的活动。从外表看，手是关键；从内部机制看，脑的活动起核心作用，仪器的选用、安装、试剂的取用和实验条件的控制等，都离不开思维对操作的支配作用。实验操作技能是通过领悟和练习逐步形成的。操作技能的掌握，学生要经历认知、模仿、整合的阶段。

2.1在学生认知阶段，教师要重视操作的说明和示范。

老师在新技能教学开始，要重视操作的说明和示范，要讲清该操作的名称，操作要点、操作顺序、及操作原理。例如在讲用倾倒法取用液体药品时，要把操作顺序从打开试剂瓶的瓶塞开始到最后盖回瓶塞、放回原处，整个过程要清楚演示给学生知道。在整个操作过程中，要提醒学生注意操作要点，如瓶塞要倒放、试剂瓶口与试管口要紧挨、标签要向手心等等。在讲每个操作要点的同时，要让学生明白操作原理即为什么要这样做。操作原理的讲解有助于学生主动的学习技能，矫正不规范的动作。

2.2在学生模仿阶段，教师严格要求学生每个动作时都要符合规范要求。

学生在认知阶段头脑中形成的动作表象，要在模仿过程中通过实际行动的结果及其反馈得到检验、巩固。在教学中，在老师对新技能的讲解演示后，马上让学生模仿练习是很有必要的。在模仿阶段，一般对复杂的实验操作要分解训练，任何一个实验操作总可分为几个简单的操作，所以单项操作的掌握是整体操作的基础，单项操作未能准确掌握，那么整体操作就不能协调、准确进行。例如初三氧气、二氧化碳的实验室制备，是学生必须掌握的实验，这两个实验操作比较相似，都可分成几个单项操作：a.固液体药品的取用；b.仪器的连接；c.装置气密性的检查；d.加热（二氧化碳的制取不需加热，但要控制液体药品加入）；e.收集气体（排空气法或排水法）。这些操作可分散在平时的练习中，老师上演示实验时，学生桌面可摆些仪器，专门练习某个操作，或叫个别学生到讲台上来演示，让大家来评议操作是否正确，再让学生模仿练习。在学生练习阶段，老师要不断巡查，及时反馈。对学生的错误操作一定要指出，不能让学生形成错误的操作习惯。

2.3在学生整合阶段，教师要强调关键操作。

在模仿练习后，就要对学生进行整合训练。在单项练习的基础上，再对学生进行综合练习，让学生将各项操作有机结合起来，连贯完成整个实验。综合练习，一般是集中学生在实验室进行分组实验，并对学生进行考核。在考核前三天，给学生定好项目，即把整个实验分成几个单项，每个项目的操作进行打分，考核时，叫学生按课室座位坐好，老师任意抽查每行一个学生到前排演示实验，全班同学和老师共同评定他们的成绩，对错误的操作及时指正，并重点强调关键操作步骤，然后让全班每个同学动手练习，老师再个别指导。由于学生有了单项操作的基础，比较容易把所有单项操作连成一个完整的操作系统。学生在经历认知、模仿、整合三个阶段后，实验动手操作能力不断提高。

3运用化学实验探究教学，培养学生的实验探究能力

新一轮基础教育课程改革倡导在教师指导下学生自主进行的科学探究式学习。化学实验是探究式学习的重要方式和途径。化学实验探究教学是指在老师的指导下，学生运用实验探究进行学习，主动获取知识、发展能力的实践活动。以实验为基础的科学研究的一般过程包括：（1）发现或提出问题；（2）提出猜想或假设；（3）制定研究计划与实验设计；（4）进行实验搜集证据；（5）分析证据得出结论。实验探究能力需要学生具备一定的化学基础知识，较规范的实验操作能力和较为敏锐的观察能力。所以，对学生的实验探究能力的培养要在教学过程中诱发引导，逐步提高。

3.1在实验教学中，可适当把课本上已设计好的实验改由学生自己设计。

课本上安排有不少的实验，基本是已经设计好了实验步骤，直接让学生照方抓药。因此会抑制学生创造思维的发展，不利于学生探究能力的提高。所以在教学中，教师不一定马上叫学生照做课本实验，而是可用实验探究的五个过程去启发学生，让学生自己设计实验。例如探究《二氧化碳溶于水是否发生化学变化》的实验中，老师可利用上一个探究过《二氧化碳能否溶于水》的实验，把这个实验做过的塑料瓶中溶有二氧化碳的水喷洒在用紫色石蕊染成的干燥小花上，紫色小花变成红色。老师提问为什么紫色小花变成红色？让学生猜想到底有哪些因素可能使紫色小花变红色？学生很容易想到三个可能因素：（1）可能是水使紫色小花变红色；（2）可能是二氧化碳使紫色小花变红色；（3）可能是二氧化碳和水反应后的生成物使紫色小花变红色。接下来让学生自己设计实验验证假设，许多学生能很快地设计出两个实验：向紫色小花喷水或把紫色小花放在盛有干燥二氧化碳的集气瓶中。学生通过做实验，根据现象得出只有二氧化碳或只有水都不能使紫色小花变红色。那么只能是二氧化碳和水反应后的生成物使紫色小花变红色。然后，老师继续提问到底二氧化碳和水反应后的生成物是什么？由于学生没有这方面的知识基础，很难回答。这时再引导学生看课本设计的实验，发现课本设计的实验中多了一项向紫色小花喷稀醋酸。学生按课本实验向紫色小花喷稀醋酸，发现紫色小花也变红色，老师在这时候可告诉学生紫色石蕊是一种色素，遇酸会变红色。通过引导，学生最终得出二氧化碳能和水反应生成碳酸。这节课老师创设了实验的情景，让学生猜想并设计实验去验证。比直接让学生照做课本实验会更有效。因为这个过程中给了学生更多的思考机会，让学生经历知识发生、发展和形成结论的过程，在整个探索过程中不但增强学生的成功感，增加对知识的理解，还提高学生的实验探究能力。

3.2对学生的实验探究能力的培养还可以从课内延伸到课外。

课堂教学中，学生总能从老师创设的情景，演示实验或分组实验中发现一些问题。由于课堂上的时间有限，不可能有太多的时间去让学生进行实验探究，但老师不能忽视学生提出的问题，而要大加赞赏能提出问题的学生，激励学生课外想办法去探究。例如学生在做加热高锰酸钾制取氧气这个实验后，在洗涤仪器时，由于试管内还有剩余的高锰酸钾，有学生不小心弄脏了手以及衣物。学生用水冲洗手和衣物上的污渍，但怎么也洗不掉。我对他们说用富含维生素C的水果进行擦拭，可以除去污渍。有学生带着好奇心用橙子或柠檬试着擦拭衣服上的污渍，果真褪色了。而且使用柠檬更容易褪色。那时学生刚学化学不久，觉得太神奇了。有两位学生兴致勃勃的跑来问我这是为什么。我告诉他们维生素C与高锰酸钾溶液能反应，使高锰酸钾溶液褪色。这时，学生突然问能否利用利用维生素C与高锰酸钾溶液反应来比较几种常见水果维生素C含量？我当时鼓励这两位学生，叫他们以此为课题做个实验探究。后来他们经过多方查找资料，设计了比较几种常见不同的水果的维生素C含量的实验（实验1）。分别使用猕猴桃、柠檬、雪梨和橘子过滤后的果汁以及用一片维生素C片溶于水配成的0.1%维生素C溶液与相同体积、相同浓度的高锰酸钾溶液进行反应。记录不同果汁、维生素C药片溶液让高锰酸钾溶液完全褪色所需的滴数。所需的滴数越少，说明维生素C含量越高。在查资料的时候，有资料说维生素C受热易分解，于是，引发他们设计比较加热后的果汁和常温下的果汁维生素C含量的实验（实验2）。分别使用过滤后等量的猕猴桃汁、橘子汁、0.1%维生素C溶液，用酒精灯加热到沸腾后三十秒，再分别滴入三支装有与实验1一样的相同体积、相同浓度的高锰酸钾溶液的试管中。记录这三种加热后的液汁使高锰酸钾溶液褪色所需的滴数与实验1未加热的液汁使高锰酸钾溶液褪色所需的滴数进行对比。所需的滴数比实验1多，就可说明果汁加热后维生素C含量变低了。后来这两位学生把这个课题写成探究实验报告，参加了广州市第十二届中学生"我与化学"活动，获得一等奖。从这个例子看出，老师不要看轻学生的实验探究能力，只要提出的问题是学生有兴趣的，难易适中的，就能激发起学生的探究欲望，他们会克服种种困难，想尽办法去探究他们需要解决的问题。在这过程中，学生通过亲身经历和体验科学探究活动，激发学习化学的兴趣，增进对科学的情感，学习科学探究的基本方法，初步形成科学探究能力。

在化学实验教学中，老师不要把实验看做只是获取化学知识的手段。要多想办法，用各种不同的教学方式和手段组织学生学习化学知识，训练学生的实验能力。这样才能不断提高学生的科学素质，实现素质教育的目标。

参考文献

[1]冯晓林：《中学化学实验教学改革及操作指导》，内蒙古大学出版社，2000年

[2]蔡亚萍：《中学化学实验设计与教学论》，浙江教育出版社，2005年

[3]熊士荣：《新课程化学探究学习论》，北京科学出版社，2010年