如何在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力

劉愛芳

【摘要】化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以使學(xué)生獲得生動(dòng)的感性知識(shí)，從而更好地理解、鞏固所學(xué)化學(xué)知識(shí)，形成化學(xué)概念，促進(jìn)學(xué)生觀察、動(dòng)手和思維、創(chuàng)新等各方面能力的提高。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué);探究性實(shí)驗(yàn);觀察能力;動(dòng)手和思維能力;創(chuàng)新能力

How to raise student's synthesizing capacity in the chemical experiment teaching

Liu Aifang

【Abstract】The chemical experiment teaching may cause the student to obtain the vivid perceptual knowledge, thus understood that well, consolidates studies chemistry knowledge, forms chemistry concept, promotes the student to observe, to begin with the thought that the innovation and so on various aspects ability enhancement.

【Key words】Chemical experiment teaching; Zetetic experiment; Observation ability; Begins with the power of thought; Innovation ability

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，通過(guò)課堂演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生獲得生動(dòng)的感性知識(shí)，從而更好地理解、鞏固所學(xué)化學(xué)知識(shí)，形成化學(xué)概念，促進(jìn)觀察、分析和解決問題等各方面能力的提高，并可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但教學(xué)實(shí)踐表明，多數(shù)學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的能力還較差，包括一些成績(jī)較好的學(xué)生，他們只能在紙上或者在試卷上做實(shí)驗(yàn)，但當(dāng)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)時(shí)，情況就很不理想了。為改變這種情況，在教學(xué)中可采取如下措施。

1 創(chuàng)設(shè)趣味實(shí)驗(yàn)，靈活變通各種實(shí)驗(yàn)形式，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

1.1 課改后的新教材中演示實(shí)驗(yàn)增加了不少，如何利用這些演示實(shí)驗(yàn)來(lái)做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)是值得教師重視的一個(gè)問題。演示實(shí)驗(yàn)是由教師在課堂上做并指導(dǎo)學(xué)生觀察的實(shí)驗(yàn)，在初學(xué)時(shí)，這種演示實(shí)驗(yàn)必須由教師親手去做，它對(duì)于以后的學(xué)生實(shí)驗(yàn)有著示范的作用。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中筆者靈活變通各種形式，有時(shí)是邊講邊實(shí)驗(yàn)并提出問題引導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察、思考，結(jié)束后讓學(xué)生自己總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題；有時(shí)是找個(gè)別學(xué)生到前面來(lái)做實(shí)驗(yàn)，讓下面的同學(xué)認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)，使得整個(gè)課堂的教與學(xué)融為一體。動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生由于是在全體同學(xué)面前做實(shí)驗(yàn)，注意力特別集中，收效特別好。這不僅培養(yǎng)了他們的觀察能力、思維能力和實(shí)際操作能力，也鍛煉了他們大膽、心細(xì)、勇于表現(xiàn)的良好品質(zhì)，從而促進(jìn)了師生的雙邊活動(dòng)，達(dá)到了課改的目的。

1.2 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有時(shí)創(chuàng)設(shè)趣味實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，效果會(huì)更理想。如在講授燃燒條件時(shí)，用一塊棉手帕，在盛有70％酒精的燒杯中浸泡，待均勻濕透后取出。展開手帕，用鑷子夾住兩角，在火焰上點(diǎn)燃，當(dāng)火焰熄滅后，手帕完好無(wú)損。奇妙的實(shí)驗(yàn)表演，大大地激發(fā)了學(xué)生探索科學(xué)、揭示奧秘的興趣，也激發(fā)了學(xué)生的求知欲，使學(xué)生進(jìn)入了學(xué)習(xí)心理的最佳狀態(tài)。在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，教師還要注重對(duì)學(xué)生觀察力的培養(yǎng)，要不斷用實(shí)驗(yàn)啟發(fā)學(xué)生積極感覺、知覺事物的變化，自覺地觀察實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出來(lái)的各種現(xiàn)象，并透過(guò)現(xiàn)象，抓住事物的本質(zhì)。如能借助投儀影和多媒體演示實(shí)驗(yàn)，則能放大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可見度，更易于學(xué)生認(rèn)真、細(xì)膩有序的觀察。如教學(xué)(分子運(yùn)動(dòng))時(shí)，把一培養(yǎng)皿放在投影器上，在培養(yǎng)皿中加人約2／3體積水，然后滴一滴紅墨水在培養(yǎng)皿中。紅墨水在水中緩緩擴(kuò)散，待片刻后，擴(kuò)散完成。此時(shí)，分子運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程通過(guò)光學(xué)投影到銀幕上。學(xué)生都真實(shí)清楚地觀察到，并透過(guò)觀察到的現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)分子是處在不停的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中。又如通過(guò)課件來(lái)展示分子的形象運(yùn)動(dòng)，不僅能使學(xué)生對(duì)分子的情況有進(jìn)一步了解，而且避免了以往教師枯燥無(wú)味的說(shuō)教，能將抽象的理論直觀地展現(xiàn)在學(xué)生眼前，直接激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而加深對(duì)分子概念、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)的理解。實(shí)踐證明，創(chuàng)設(shè)趣味演示實(shí)驗(yàn)，能強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)演示效果，有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。

2 重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的探究性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手和思維能力

新教材中實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是以探究性實(shí)驗(yàn)為主，這就有利于培養(yǎng)學(xué)生自覺思考和動(dòng)手的能力。探究性實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)前學(xué)生不知道實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果，這就要求他們認(rèn)真正確地操作，仔細(xì)敏捷地觀察，實(shí)事求是地做記錄，因而有利于培養(yǎng)他們科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本品質(zhì)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。如新教材第二章第三節(jié)《奇妙的二氧化碳》的活動(dòng)與探究，要求學(xué)生自己動(dòng)手，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，探究二氧化碳能溶于水并與水反應(yīng)，二氧化碳與石灰水反應(yīng)等性質(zhì)。同時(shí)根據(jù)氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法探究出實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳所用的藥品和實(shí)驗(yàn)裝置。并讓他們自己歸納總結(jié)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。探究性實(shí)驗(yàn)還有利于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力，訓(xùn)練學(xué)生的思維能力。通過(guò)對(duì)書上活動(dòng)與探究實(shí)驗(yàn)的探索，要求學(xué)生能舉一反三。如在探究了鎂的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)后，要求學(xué)生能自己設(shè)計(jì)探究鐵或鋁的性質(zhì)。要完成這一探究，學(xué)生先作出與問題有關(guān)的推測(cè)，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的幾種實(shí)驗(yàn)方案，查閱資料，收集證據(jù)，通過(guò)分析、歸納、推理和論證，修正或否定自己的猜測(cè)，然后進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)，得出合理的結(jié)論和答案。在這一科學(xué)的探究過(guò)程中不僅要求學(xué)生要有一定的操作能力、觀察能力，還要把觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和抽象思維的過(guò)程結(jié)合起來(lái)，要有“去粗取精、去偽存真，不是簡(jiǎn)單地由此及彼、由表及里”的分析方法，惟有如此，才能得出科學(xué)的結(jié)論。在這一教學(xué)過(guò)程中，老師要引導(dǎo)學(xué)生“像以前的科學(xué)家”那樣，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索規(guī)律、發(fā)現(xiàn)真理。例如，學(xué)生在探究二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法時(shí)，筆者引導(dǎo)學(xué)生是否可以設(shè)計(jì)如下幾組實(shí)驗(yàn)：碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)；純碳酸鈣粉末與稀鹽酸反應(yīng)；石灰石與稀鹽酸反應(yīng)；石灰石與濃鹽酸反應(yīng)；石灰石與稀硫酸反應(yīng)。讓五名學(xué)生到前面來(lái)依次分別做這五個(gè)實(shí)驗(yàn)，然后讓同學(xué)們共同討論：在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)選用哪組實(shí)驗(yàn)最合適?為什么?在經(jīng)過(guò)激烈討論和爭(zhēng)論之后，同學(xué)們得出共同的結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)室里用石灰石(或大理石)跟稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳最適合。從而不僅使學(xué)生們牢固地掌握了二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法，而且也使學(xué)生們學(xué)會(huì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn)和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的方法。實(shí)踐證明：加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的探究性實(shí)驗(yàn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和思維能力。

3 通過(guò)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

3.1 激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力是以一定的知識(shí)和技能為基礎(chǔ)，通過(guò)提出問題、分析思考、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，從而達(dá)到解決問題的能力。因此，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的過(guò)程中，不能只是引導(dǎo)學(xué)生敢于沖破舊的條條框框，應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生多方位、多角度、多途徑去思考問題，從引導(dǎo)學(xué)生對(duì)思維發(fā)散過(guò)程中所獲取的各種信息進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，集中主攻方向，從中找到相對(duì)最佳結(jié)果，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如，在一次證明氫氧化鈉和二氧化碳確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，學(xué)生們共設(shè)計(jì)出了十幾種方案，其中主要的有以下六種：

（1）在裝有氫氧化鈉溶液的試管中，通入二氧化碳，再加入稀鹽酸或稀硫酸，若有氣泡產(chǎn)生，證明氫氧化鈉和二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)。

（2）在裝有氫氧化鈉溶液的試管中，通入二氧化碳，再加入氫氧化鈣溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，證明兩者的反應(yīng)。

（3）把充滿二氧化碳的試管倒插在裝有氫氧化鈉溶液的燒杯中，即可看到試管中液面上升。

（4）如在一個(gè)裝飲料的塑料瓶中裝滿二氧化碳?xì)怏w，然后，往其中滴入氫氧化鈉溶液，蓋好瓶塞，用力震蕩，塑料瓶癟了。

（5）拿一個(gè)玻璃管，在其一端套上一癟氣球，另一端插在充滿二氧化碳?xì)怏w燒瓶的單孔膠塞上，然后，往燒瓶中倒入氫氧化鈉溶液，蓋好瓶塞，用力震蕩，燒瓶中的氣球膨脹起來(lái)。

(6)用一根玻璃彎管，一端放入裝有水的燒杯中，另一端插在充滿二氧化碳?xì)怏w的錐形瓶的雙孔膠塞上，然后用分液漏斗往錐形瓶中滴入氫氧化鈉溶液，看到燒杯中的導(dǎo)管里有水上升。

通過(guò)以上學(xué)生自己思考設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，不但鞏固強(qiáng)化了學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，而且還要求學(xué)生自己去閱讀和查找一些實(shí)驗(yàn)用的相關(guān)資料，自己動(dòng)手找一些代用藥品和儀器，并自己設(shè)計(jì)組裝。正是這些過(guò)程，學(xué)生們既動(dòng)了腦，又動(dòng)了手，開闊了學(xué)生的視野，同時(shí)又激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3.2 將部分演示實(shí)驗(yàn)改為師生共同參與實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

教材編寫時(shí)考慮當(dāng)時(shí)條件限制，演示實(shí)驗(yàn)多，學(xué)生實(shí)驗(yàn)少，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)大多數(shù)是按教師演示實(shí)驗(yàn)——學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)——教師引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論——例題——課堂訓(xùn)練——課后鞏固練習(xí)等程序，其效果是學(xué)生會(huì)應(yīng)試而能力沒有得到培養(yǎng)，因此，教師要?jiǎng)?chuàng)造條件，把部分演示實(shí)驗(yàn)改為師生共同參與實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生多增加一些能自己動(dòng)手、親身體驗(yàn)的機(jī)會(huì)。例如，濃硫酸吸水性實(shí)驗(yàn)。濃硫酸具有吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性三個(gè)特性，學(xué)生往往聞名色變，在這種情況下，教師在引導(dǎo)學(xué)生注意安全情況的同時(shí)，根據(jù)有關(guān)反應(yīng)原理，與學(xué)生共同選擇實(shí)驗(yàn)儀器，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案，師生共同動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。

(1)在托盤天平左盤上放一表面皿，倒入約15ml的濃硫酸，在天平右盤內(nèi)添加砝碼，將天平調(diào)平，靜置約15分鐘，可看到天平指針向左傾斜約5小格。

(2)在100ml左右大試管內(nèi)注入約15ml的濃硫酸，插入裝有2-3ml飽和硝酸鉀溶液的小試管，用橡皮塞塞緊大試管管口，靜置約10分鐘，可看到飽和硝酸鉀晶體析出。實(shí)驗(yàn)中有一部分學(xué)生可能實(shí)驗(yàn)失敗，未產(chǎn)生預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果，這時(shí)教師可引導(dǎo)學(xué)生分析其原因，找到失敗的根源，培養(yǎng)其科學(xué)的研究問題方法。

通過(guò)師生共同參與實(shí)驗(yàn)，在師生共同參與實(shí)驗(yàn)思考解決一系列的問題同時(shí)，拓展了學(xué)生的思維層面，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。正如教育家陶行知所說(shuō)“教學(xué)做合一”，教師在“做上教”，學(xué)生在“做上學(xué)”，從而使“教學(xué)做”在“做”的基礎(chǔ)上統(tǒng)一起來(lái)，使學(xué)生的眼、手、耳、鼻等有機(jī)結(jié)合，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)還可以創(chuàng)造一種學(xué)生互相交流、合作、研究的愉悅氣氛，使學(xué)生交流合作能力得到提高。創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的發(fā)展便落到實(shí)處。

3.3 增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，屬于探究性的為數(shù)不多，如果能在現(xiàn)有的條件下，適時(shí)適度增加一些探究性的實(shí)驗(yàn)，會(huì)大大提高學(xué)生的探究欲望，訓(xùn)練他們創(chuàng)新思維的發(fā)散性，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和探究，一方面能從探究過(guò)程中透過(guò)各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)；另一方面可以充分發(fā)揮想像力，培養(yǎng)學(xué)生的探究與創(chuàng)新能力。例如，在室溫下的飽和食鹽水中放一個(gè)塑料小球，若要在不用外力的情況下使小球略上浮，你準(zhǔn)備采取的具體方法有哪些？學(xué)生在學(xué)完有關(guān)的知識(shí)后就會(huì)想到小球上浮，與小球在水中受到的浮力有關(guān)，而浮力又與溶液的密度有關(guān)，學(xué)生通過(guò)發(fā)散性思考，并通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，集中得出了以下四種比較可行的方法：

(1)加入硝酸鉀等（不反應(yīng)的其它可溶性）晶體；

(2)可加入密度比飽和食鹽水大的其它可與食鹽水混溶的溶液；

(3)可加入硝酸銀等（反應(yīng)后使溶液質(zhì)量和密度上升）晶體；

(4)可在升高溫度后加入氯化鈉晶體，使溶液密度上升。

在這一系列的思維活動(dòng)中，學(xué)生的探究欲望得到了滿足，創(chuàng)新動(dòng)機(jī)與興趣倍增，創(chuàng)新意識(shí)得到體現(xiàn)，當(dāng)遇到困難挫折時(shí)會(huì)變化方式去研究，當(dāng)順利完成時(shí)會(huì)產(chǎn)生滿意、快樂的體驗(yàn)，其創(chuàng)新精神得到升華。

總之，運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力。當(dāng)然，在每種能力的培養(yǎng)中，又包含著其它能力的發(fā)展，它們是相互聯(lián)系密不可分的。教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中應(yīng)重視把書本知識(shí)由微觀變?yōu)楹暧^，由抽象變成具體，由無(wú)形變?yōu)橛行?，使學(xué)生易于獲取多方面知識(shí)，鞏固學(xué)習(xí)成果，以培養(yǎng)學(xué)生的各種能力。從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)高素質(zhì)人才的需要。