論高職學生化學實驗能力的培養

摘要： 本文分析了現行高職化學實驗教學中存在的問題，從實驗興趣、操作能力、實驗表述、創新能力等方面提出培養學生化學實驗能力的方法和途徑。

關鍵詞： 高職學生 化學 實驗能力 培養途徑

進入21世紀以來，我國水泥工業得到迅猛發展，產量已占世界總量的1/4，水泥化學分析水平也不斷得到提高。這要求高職院校培養出來的學生既要有一定基礎理論和專業知識，又要有過硬的實驗操作技能，才能服務于社會。就當前情況來看，高職院校的實驗實訓教學基本沿用普通高校的模式，實驗室從屬于教研室，實驗課從屬于理論課，實驗指導書將實驗原理、方法、步驟都作了詳細說明，做實驗時照方抓藥、填寫實驗報告時走走形式的學生不少，不利于培養學生實事求是的科學態度、規范的操作技能、創新的能力。

我院建筑與材料工程系硅酸鹽材料工程技術專業自開辦以來，非常重視學生實驗能力的培養，開設了硅酸鹽水泥化學分析實訓中心，通過實驗實訓要求學生在畢業前必須取得高級或中級建材化學分析檢驗工的職業資格證書。總結近幾年的教學實踐，筆者認為培養學生的化學實驗能力可從以下幾方面進行：

1 激發學生求知欲望，培養學生實驗興趣

愛因斯坦說：“興趣是最好的老師。”調查顯示，雖然高職學生的學習還存在著一些問題，如：學習風氣不夠濃、學習主動性不夠強、學習方法比較簡單、邏輯思維推理能力較弱等，這些因素會影響學生對知識的吸收；但高職學生也有自身的優勢，如：喜歡實際動手操作、樂于助人等。因此，在教學中教師要充分利用化學實驗的特殊性，如趣味性、直觀性、實用性等，培養學生的實驗興趣，使學生加深對理論知識的理解，提高學習的積極性。

2 規范實驗基本操作，培養學生實際操作能力

在高職院校實驗實訓教學中，如何讓學生在深刻理解實驗原理的基礎上，牢牢掌握正確規范的操作要領，提高學生的實驗能力、實際操作技能和科研素養，是實驗實訓教學改革的一個方向。因此，在實驗教學中教師應充分發揮學生的主體作用，既要培養學生的動手能力，也要培養學生嚴謹的工作作風。

2.1 對學生進行基本操作、基本技能的嚴格訓練。一方面教師應要求學生記住儀器的名稱、用途以及正確的操作方法；另一方面教師可利用錯誤的裝置或演示錯誤的操作來培養學生全面分析問題的辯證思維能力。而對一些重要的基本操作如分析天平的使用、滴定管的使用（如半滴操作）等，則須反復訓練，直至達到要求。

2.2 開展基本操作、基本實驗的競賽。如把一個班分成幾個小組，開展小型實驗競賽，這樣既能充分調動學生實驗的積極性，也能培養學生的團隊精神、集體主義精神。

2.3 簡單易行的實驗，在學生預習的基礎上可以讓學生上臺演示，如滴定終點的判斷等。這樣可以激發學生的自我效能感，提高學生學習積極性和主動性。

以上在教學中采取的各種方法，其目的是發揮學生學習的主體作用，讓他們積極參與教學之中，培養學生的實際操作能力，同時培養學生觀察能力、思維能力，以及嚴謹的科學態度和實事求是的精神。

3 培養學生對實驗現象分析與實驗結果的處理能力

通過硅酸鹽化學分析的學習，要求學生不但能掌握石灰石、粘土、鐵粉等原材料、燃料及成品的化學分析方法，而且能夠獨立完成分析、填寫實驗報告，明確水泥行業的國家標準，明確各種原燃材料的質量控制指標，為工藝配料提供真實可靠數據。因此，教師每演示一個實驗，學生每做一個實驗，不僅要教會學生如何做，而且要根據學生已有的知識，讓他們知道為什么應該這樣做，因而對其現象分析及實驗結果的處理就顯得非常重要。例如，在硅酸鹽水泥分析中測定三氧化二鐵的含量時，通常采用的方法是用EDTA滴定Fe³⁺，以磺基水楊酸鈉做指示劑。該操作的關鍵是正確控制溶液的pH值和掌握適宜的溫度。在無其他干擾離子存在時，用EDTA滴定Fe³⁺的酸度范圍較寬，pH值為1.7—2.2，滴定終點顏色變色最明顯；而在實際樣品分析中，Fe³⁺往往與其他陽離子共同存在，考慮其他陽離子對Fe³⁺產生的干擾，其pH值應控制為1.6—1.8，溫度為60—70℃，終點明顯，結果正確。實驗時準確地控制pH值在適宜的范圍對實驗結果會產生較大的影響，為此我們在教學中要求學生做到以下幾點：

3.1 認真觀察實驗現象，如實記錄實驗中的一切現象。不得把實驗結果隨意修改成標準答案，使學生養成良好實驗習慣和科學嚴謹的實驗作風。

3.2 當出現異常情況或實驗現象與理論值不吻合時，學生會產生疑問。“學貴乎疑”，教師可以組織學生討論，或要求學生課后查閱相關資料，或用相關的實驗進行驗證，這樣可以充分發揮學生在教學中的主體作用，使學生積極、主動地參與教學活動，逐步培養學生對實驗現象的分析和處理能力。

3.3 學生對實驗操作以及現象、結論等表述時，常常有詞不達意或不完整的情況，隨意性比較強，要加強學生語言表述能力，要求學生認真完成實驗報告。

4 培養學生實驗創新的能力

現代教學論認為：“創造性培養的最好場合和手段應該而且可以是日常教學活動。”教師在日常的實驗實訓教學中，不僅要向學生傳授知識和使學生學會操作，更重要的是向學生傳授獲取知識的方法和思想，培養學生的創新意識和科學品質，使學生具有潛在的發展能力。

4.1爭論互補法：結合知識的傳授，教師在備課時，挖掘實驗中有智力價值的開放性的問題，課堂上引導學生在較短時間內自由地、盡可能多地提出自己的想法，并注意在學生提出自己想法的過程中不加以評論，以想法的數量而不是質量作為評判優劣的標準，鼓勵學生暢所欲言。實質是創造思維相互撞擊，借集體力量達到產生“共振效應”的情景，從而誘發發散思維，拓展思維的疆域。讓學生經過“發散—集中—再發散—再集中……”的思維過程，得出各種結論（或比較、優選出最佳結論）。

4.2 實驗訓練法：應讓學生圍繞確定的實驗目標，教師起指導作用，學生有主動學習、思考的機會，充分調動學生的創造性思維。

4.2.1 進行實驗設計。實驗設計的內容包括改進實驗裝置和方法，探索實驗的最佳方案，設計反差實驗（學生認為“是”的問題，設計出“非”的實驗結果）、對比實驗、“矛盾”實驗（兩種物質之間的作用因某些客觀條件不同而反應現象不同的情況）。采取的形式可以是由教師設計實驗、師生共同設計實驗、學生獨立設計實驗。

4.2.2 改驗證性實驗為探索性實驗，再結合實驗創設部分思考題。一般按下述程序進行：問題—實驗事實—科學抽象—結論—應用。利用化學實驗，設置問題情景，能充分激發學生的學習積極性、求知欲和探索與創造的熱情，讓他們在思維活化的狀態下進行學習。

4.2.3 更新實驗內容，與現行國家、行業標準接軌，開放實驗室。采用近年來新頒布的國家和行業標準，如：水泥用硅質材料化學分析法，水泥用鐵質材料化學分析法等。

參考文獻：

［１］中國建筑材料科學研究總院.水泥化學分析手冊.中國建材工業出版社，2007，（3）.

［２］張慶林.當代認知心理學在教學中的應用.西南師大出版社，1995.

［３］龔正元.化學教學中學生思維品質的培養途徑.化學教育，1997，（10）.