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淺談如何培養(yǎng)中學生的實驗能力
【論文摘要】:化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗是激發(fā)學生學習化學興趣的源泉之一,是培養(yǎng)和發(fā)展學習思維能力、創(chuàng)新能力、實踐能力的重要方法和手段。在化學教學中逐步培養(yǎng)和發(fā)展學生的觀察能力、思維能力、實踐能力和自學能力等,重視科學態(tài)度的培養(yǎng)和科學方法的訓練,并注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。
一、在化學實驗中的培養(yǎng)學生觀察能力
化學實驗現(xiàn)象千變?nèi)f化,它為發(fā)展學生的觀察能力提供了豐富多彩的內(nèi)容和廣泛的途徑。從科學的角度看,任何一種事物及其變化都具有科學觀察的價值,也就是說觀察是有目的性的。因此,在進行化學實驗觀察時,首先要讓學生明確觀察的目的,并制定觀察計劃,有步驟、有重點地進行觀察。否則,學生往往只是注意那些感覺新奇的表面現(xiàn)象,而錯過了實驗目的所要求觀察的重點內(nèi)容。
對于實驗現(xiàn)象觀察的范圍,不同的實驗要求不同:有的實驗要求全面地觀察,有的要求有重點的觀察。如對于具有代表性、典型的物質(zhì)性質(zhì)實驗,往往需要全面而系統(tǒng)地觀察,以便能較全面地了解物質(zhì)的性質(zhì)。例如,鈉單質(zhì)放在滴有酚酞試液的蒸餾水中,觀察反應過程時,有的學生只是聽到了"嘶、嘶、嘶"的響聲,有的則只看到鈉在水面上四處游動,而未注意到鈉已熔成一個小球,還有的學生只看到溶液變成紅色。有些反應的主體特征較微弱,易被次要現(xiàn)象所掩蓋,此時就必須提示學生排除干擾,對關鍵現(xiàn)象進行重點觀察。簡言之,為了便于學生觀察,老師要精心準備好每一個演示實驗,關鍵之處要引導學生,力求達到最佳效果,實現(xiàn)培養(yǎng)學生觀察能力的目的。
二、通過試驗培養(yǎng)學生的思維能力
化學實驗的目的是讓學生由現(xiàn)象到本質(zhì)地認識事物的性質(zhì)、規(guī)律及其應用,即最終是要解決實際問題。因此,化學實驗教學中,還必須培養(yǎng)學生的思維能力,即讓學生學會思考。實驗現(xiàn)象是啟迪思維的最好材料�；瘜W實驗中的豐富內(nèi)容非常有利于培養(yǎng)學生分析、綜合、抽象、概括的能力、想象力以及辨證思維能力。教師只要適時點撥就可引發(fā)學生積極、活躍的思維活動,從表面的、個別的實驗現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)本質(zhì)的、普遍的規(guī)律。雖然其結(jié)果只是驗證某些科學上已知的結(jié)論,但對于學生來說卻是親身體驗的科學實踐。這就要求教師在整個教學活動中突出思維能力的培養(yǎng)和訓練�；瘜W實驗教學也是如此。教師要善于提問,激發(fā)學生思考。一個適時恰當?shù)奶釂?隨時都會激起學生對未知領域的"進攻",對容易忽略的問題緊追不舍。
在講硝酸的氧化性時,做銅片與濃硝酸及稀硝酸反應實驗之前,教師可以提出這樣的問題讓學生思考:"硝酸跟多種金屬反應放出氫氣,那么濃硝酸、稀硝酸跟銅片反應放出的氣體是否也是氫氣?為什么?"那么學生通過觀察實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn):濃硝酸跟銅片反應放出的氣體呈紅棕色;稀硝酸跟銅片反應放出的氣體盡管起初是無色的,但當空氣進入試管后,氣體也變成了紅色;而氫氣為無色,也不與空氣反應。二者對比得出結(jié)論:不論是濃硝酸還是稀硝酸與銅片反應后放出的氣體都不是氫氣。同時也就能進一步明白為什么實驗室在制取氫氣時只能用稀鹽酸或稀硫酸而不能用硝酸的原因,這樣的提問,不但能啟發(fā)學生連續(xù)思維,而且能將學生的思維導向知識的核心。
三、培養(yǎng)學生設計實驗的能力
我們正在由應試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變,但是已經(jīng)實行多年的應試教育對追求高升學率產(chǎn)生的正面影響已是根深蒂固,很難一下消除。學生自己很少有自由支配的時空,這就使他們的某些潛能受到了壓制,得不到充分的發(fā)揮,具體表現(xiàn)在化學實驗教學上,那就是學生"高分低能、動手能力差"。因此,面對新的課改和教改,我們應該逐步改變過去那種"程式化"的實驗教學方式,把實驗交給學生,讓他們逐步地學會獨立設計實驗并獨立解決實驗問題,這對于幫助他們學好化學及今后從事科研工作具有重要意義。具體在訓練學生的這種能力的時候,可按如下步驟進行:首先培養(yǎng)實驗設計的思路和方法。設計實驗涉及的內(nèi)容包括:實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗用品(儀器、藥品及規(guī)格)、實驗步驟(包括實驗儀器的裝配和操作)、實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)記錄及結(jié)果處理、問題和討論。設計實驗前首先必須讓學生明確實驗目的,教師可設置問題,引導學生根據(jù)目的要求,對實驗進行構(gòu)思,設計實驗方案。
化學實驗設計沒有標準的步驟和方案,教學中應充分發(fā)揮學生的主動性,給學生主動探究的空間,互相交流、評判、質(zhì)疑的時間,選擇最佳的實驗方案。對實驗設計的方案應從科學性(即實驗原理、操作程序和方法必須正確);安全性(即用藥量及操作要注意安全,注意環(huán)境保護等問題);可行性(要滿足學�，F(xiàn)有的實驗條件和設施);簡約性(裝置簡單、步驟少、藥品用量少、時間短等)四個方面進行正確的評價。只要學生掌握了評價實驗方案的要領,他們就可以自己駕馭實驗,積極動手了。最后,創(chuàng)造條件開展自主探究式的實驗。探究性化學實驗主要是指面對現(xiàn)實的化學問題或化學實驗教學中出現(xiàn)的疑難問題,通過設計一系列的實驗并付諸實踐,根據(jù)實驗現(xiàn)象或?qū)嶒灲Y(jié)果進行嚴密推理來分析問題、解決問題的一種實驗方法。學生通過自主參與類似于科學實驗研究的學習活動,獲得自身體會,逐步形成善于質(zhì)疑、勇于探究、努力求知的態(tài)度,就能促使學生形成良好的實驗設計習慣和創(chuàng)新意識,從而培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神和化學實踐能力。
總之,化學實驗是理論和實踐的結(jié)合點,是體現(xiàn)人的認識過程從思維到再創(chuàng)造應用的最生動典范。在化學實驗教學中,不但要體現(xiàn)教師的指導作用,更應該給學生提供更多的思維空間,優(yōu)化實驗環(huán)境,創(chuàng)造條件,鼓勵學生以積極求實的態(tài)度、刻苦鉆研的精神,敢于提出問題,大膽假設,激發(fā)學生的學習興趣,充分喚起學生的實驗設計能力,促進思維能力和創(chuàng)造能力的發(fā)展。
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