新課程下實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)

邱永

化學(xué)是研究宏觀(guān)現(xiàn)象與微觀(guān)結(jié)構(gòu)關(guān)系的自然科學(xué)。化學(xué)學(xué)科的形成、發(fā)展和應(yīng)用的研究過(guò)程都是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)不僅為形成化學(xué)概念、理解和鞏固化學(xué)知識(shí)提供了豐富的感性認(rèn)識(shí)，還是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度、操作能力、觀(guān)察能力、思維能力、創(chuàng)造能力的有效途徑。

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)中操作能力的培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)操作能力簡(jiǎn)單地說(shuō)就是動(dòng)手能力，對(duì)發(fā)展學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造才能有重要意義。培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力，首先要求熟練規(guī)范的掌握實(shí)驗(yàn)中所用的儀器和用具，還要向?qū)W生交代正確的操作方法。

（1）要利用學(xué)生做每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)進(jìn)行操作能力的培養(yǎng)，因?yàn)橛行?shí)驗(yàn)前面已學(xué)過(guò)，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)前可以以復(fù)習(xí)提問(wèn)或請(qǐng)個(gè)別學(xué)生上臺(tái)表演大家評(píng)判的方式進(jìn)行。

（2）在巡回指導(dǎo)中，鞏固教學(xué)成果。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)進(jìn)行巡回指導(dǎo)，要十分注意學(xué)生的一舉一動(dòng)，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)糾正，從而培養(yǎng)學(xué)生的操作技能。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察能力的培養(yǎng)

觀(guān)察是人們探索和發(fā)現(xiàn)大自然奧秘的前提，是全面、深入、正確認(rèn)識(shí)客觀(guān)世界、獲取知識(shí)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的源泉。化學(xué)的認(rèn)識(shí)過(guò)程是以觀(guān)察實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，觀(guān)察能力的培養(yǎng)是化學(xué)教育的重要任務(wù)之一。

我們做實(shí)驗(yàn)時(shí)往往會(huì)遇到化學(xué)反應(yīng)變化多端，瞬息即過(guò)，這樣就給學(xué)生的觀(guān)察帶來(lái)一定的困難，以至于觀(guān)察得到的現(xiàn)象不全面。

例如，硫加熱時(shí)，不僅形態(tài)逐漸改變，顏色也迅速變化：黃色晶體在119℃變?yōu)樯铧S色液體，加熱到160℃變成暗褐色液體，加熱到200℃～250℃變成暗褐色粘稠體，加熱到260℃變成流動(dòng)性粘稠體，加熱到300℃變成黑褐色流動(dòng)液，加熱到444.6℃變成橙黃色蒸汽。由于這一系列過(guò)程進(jìn)行的很快，把握不住整個(gè)變化過(guò)程。針對(duì)這種情況，教師可以采用重復(fù)觀(guān)察的方法，訓(xùn)練學(xué)生視覺(jué)的敏捷性和思維跟蹤速率，由重復(fù)訓(xùn)練遷移到其他新的快速反應(yīng)情境，讓學(xué)生觀(guān)察，提高其觀(guān)察能力。

三、化學(xué)實(shí)驗(yàn)中思維能力的培養(yǎng)

“思”源于“疑”，設(shè)疑是培養(yǎng)學(xué)生思維活動(dòng)的有效方法。學(xué)生的思維活動(dòng)，是從他們迫切需要解決某個(gè)問(wèn)題時(shí)開(kāi)始的。因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)設(shè)疑作用，啟發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，使學(xué)生始終處于積極的思維狀態(tài)。

例如，鎂條在二氧化碳?xì)怏w中的燃燒實(shí)驗(yàn)，事先不向?qū)W生介紹該反應(yīng)能否進(jìn)行，做一實(shí)驗(yàn)：教師把點(diǎn)燃的鎂條伸入到二氧化碳的集氣瓶中，學(xué)生可以觀(guān)察到鎂條能繼續(xù)燃燒，并發(fā)出耀眼的光，同時(shí)觀(guān)察到鎂條燃燒成白色粉末，集氣瓶?jī)?nèi)除有白色粉末附著外，還有黑色星點(diǎn)物。學(xué)生感到非常奇怪，因他們學(xué)過(guò)二氧化碳能滅火，為什么鎂條還能在二氧化碳中燃燒？亟待想弄清現(xiàn)象發(fā)生的原因，主動(dòng)探索解決問(wèn)題的途徑。經(jīng)分析、推論，大部分學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出鎂條能在二氧化碳中燃燒，說(shuō)明兩者反應(yīng)，而生成物首先根據(jù)生成白色粉末確定有氧化鎂，而另一種物質(zhì)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和反應(yīng)物組成可推出黑色物質(zhì)應(yīng)為碳，這樣反應(yīng)方程式就很容易寫(xiě)出。教師就勢(shì)引導(dǎo)不難得出結(jié)論：二氧化碳的滅火是相對(duì)的。學(xué)生經(jīng)過(guò)觀(guān)察、分析、推導(dǎo)，使思維發(fā)散，不僅提高了學(xué)習(xí)興趣，鞏固所學(xué)知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考的能力。

四、化學(xué)實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)造力的培養(yǎng)

中學(xué)化學(xué)教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和物質(zhì)制取實(shí)驗(yàn)。為了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力，我們根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有目的、有計(jì)劃地創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，讓學(xué)生去思考、去解決。如學(xué)生做銅與濃硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，按教材中的去做，產(chǎn)生的二氧化氮多，污染空氣。為了減少污染，根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置了下列問(wèn)題：

（1）請(qǐng)同學(xué)設(shè)計(jì)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯時(shí)，要及時(shí)停止反應(yīng)，可采取什么方法？學(xué)生提出了下列三種方法：①加水沖稀；②用冷水冷卻試管；③將銅及時(shí)拿出。

顯然①、②的方法是違背了實(shí)驗(yàn)原則的，而③的方法是好的，但試管中的銅片用鑷子拿不出來(lái)，怎么辦？后來(lái)通過(guò)討論，在③的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，即用一根銅絲代替銅片，其中銅絲的一頭繞成螺旋狀伸入試管底部與濃硝酸接觸，另一頭伸出試管外部。這樣，如果要使反應(yīng)停止，只要將銅絲拉出即可。

（2）當(dāng)學(xué)生沉浸在成功的喜悅之中，提出第二個(gè)問(wèn)題：將一根銅絲插入微熱的稀硝酸中，在液面上觀(guān)察到棕色氣體，這是為什么？如何觀(guān)察到試管內(nèi)無(wú)色氣體，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)學(xué)生討論后得出，在插銅絲反應(yīng)之前先加少量碳酸鈉固體以排出空氣。

（3）接著又提出第三個(gè)問(wèn)題：當(dāng)一定量的稀硝酸與過(guò)量的銅絲反應(yīng)后，往試管中加入鹽酸能否反應(yīng)？讓學(xué)生分析推理，然后驗(yàn)證自己的結(jié)論是否正確。

上述問(wèn)題的設(shè)計(jì)，起點(diǎn)放在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)內(nèi)”，設(shè)計(jì)合理的思維階梯，引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題，使學(xué)生充分地感覺(jué)到解決問(wèn)題的愉悅和成就感，培養(yǎng)了學(xué)生的自信心，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將興趣轉(zhuǎn)化為持久的動(dòng)力，同時(shí)教學(xué)目標(biāo)是高層次的。探索性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、討論、實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮了想象力，創(chuàng)造性地綜合應(yīng)用已有的知識(shí)，培養(yǎng)了創(chuàng)造能力。

總之，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)了實(shí)驗(yàn)操作技能、觀(guān)察能力、思維能力和創(chuàng)造能力，全面提高了素質(zhì)，也為今后學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)、化工知識(shí)，從事化學(xué)研究和化工生產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)。

（江蘇省板浦高級(jí)中學(xué)）