實驗教學中如何培養學生的探究問題能力和實踐動手能力

張艷麗　劉芳

【摘 要】本文根據個人從事實驗教學的經驗，從引導學生觀察實驗以及實驗反應原理、實驗裝置原理和實驗操作原理方面闡明了在實驗教學中如何培養學生的探究問題能力和實踐動手能力的做法。

【關鍵詞】實驗教學；探究問題能力；實踐動手能力

近年來，隨著地方本科高校向應用性高校轉型發展改革的推進，高校越發重視到實驗教學。培養學生良好的思維品質和探究問題能力及動手實踐能力是高校培養創新人才的前提和基礎，是實驗教學的主要任務之一。筆者根據自己的實驗教學探索，認為應該從以下四個方面培養學生探究問題能力和動手實踐能力。

1 引導學生觀察實驗，激發其探究興趣和實踐動手能力

人首先通過眼睛觀察，把感知的事物外在部分傳遞給大腦，然后大腦進行整合，接著感知與整合相互滲透、密切聯系，整個過程大腦是積極的，實驗觀察也是如此。我們利用這一積極過程正確引導學生觀察、分析、思考，概括出物質變化的實質，找出規律，激發其探究問題的興趣。有了探究興趣，學生便會自覺不自覺地動腦動手干起來，從而有意向地培養學生的實踐動手能力。例如，我們在進行《瘠性料的懸浮實驗》教學中，指導學生仔細觀察高嶺土、長石、石英在多個靜置時間段的懸浮高度，觀察三種物質同一時間段的懸浮高度是否相同。當同學們觀察到這三種物質在多個靜置時間段懸浮高度不同且同一時間段的不同物質懸浮高度也不同時，引導學生探究“為什么在多個靜置時間段它們的懸浮高度都不同？為什么同一時間段的不同物質懸浮高度不同？”從而思考在實驗時應注意什么？進一步引導學生探究三種材料的不同性質，在制做陶瓷制品時，它們對制品有何影響。然后指導學生課后查閱有關文獻資料，自己設計配方制作一種陶瓷制品（作為我們的綜合實驗），探測其表面氣孔率、收縮率、燒成溫度與瓷體體積密度的關系等。通過引導學生在實驗中觀察現象，開拓學生思維，激發探究興趣，由探究興趣走向探討研究，從而設計出產品。這樣既能綜合運用知識，又能增強學生的動手能力，也能激發學生的創新力。

2 從實驗反應原理方面，培養學生的探究問題能力和實踐動手能力

實驗首先要設計產品，明確實驗目的。有了實驗目的，怎樣才能達到目的呢？必須深知和熟悉反應原理，它是后面的實驗裝置和實驗操作的基礎和前提，所以，在實驗過程中，我們應著手從實驗原理開始培養學生的探究問題能力和實踐動手能力。

首先，從物質變化實質方面進行培養。在物質進行反應時，指導學生探究是何物質進行了反應，進一步探究為何選此物質，探究反應有何特征及變化類型，探究該方案的可行性和出現該結果的原因，從而引導學生由此初步判斷實驗所需物品。

其次，從物質定量關系方面進行培養。在物質反應時如果物質的量不同，所得結果可能有所不同。我們就指導學生根據自己的設計產品，來確定物質的定量關系，對質量、體積或摩爾數的關系進行探究。思考如果不采用這種定量關系會有何結果？如果過量會有何結果？從而引導學生實驗時準確定量量取所用的物質。如此，不僅培養了學生的探究問題能力和實踐能力，而且遵從環保觀念，避免了浪費。

再次，從實驗材料選取方面進行培養。實驗時選擇好物質后，要引導學生探究在反應時加入該物質是何狀態？實驗時的溫度變化范圍是多少？壓強有什么要求？是否需要催化劑？若需要，需要何種催化劑？該實驗的條件是否苛刻？為何苛刻？由此學生會動腦動手查找資料，進行深入研究，完成實驗。

從實驗反應原理的三個方面引導學生思考探究后，還要耐心指導學生對實驗進行設計。我們打破常規，將實驗所用藥品、儀器等全部分類擺放在公用臺、公用柜上，學生根據老師的引導，自己思考，按需取用。一改傳統實驗教學中老師把所用藥品、儀器都分發到每組，告訴學生實驗裝置和儀器如何連接等現象。徹底打破學生不加思索，按部就班地、機械地完成實驗的局面。這種從實驗反應原理入手，激發學生思維，培養親自動手的能力，為學生動手裝置實驗儀器、進行實驗操作提供了理論依據，奠定了堅實基礎。

3 從實驗裝置原理方面，培養學生的探究問題能力和實踐動手能力

實驗裝置原理也是達到實驗目的的理論依據，它包括儀器和設備的選用、儀器的配套組合方式、儀器的連接順序。我們也可從三個方面激發學生思維，培養其動手實踐能力。

首先是儀器和設備的選用。學生根據前面對實驗反應原理的探究，知道了反應材料和目標產品的物質狀態、定量關系、反應條件等，老師就可以引導其選用儀器和設備。探究選用這些儀器的原因，其他儀器是否可以代替？這樣學生經探究思考后，可以初步選出設備和儀器的種類。

其次是儀器的配套組合。在初步選出儀器種類的基礎上，引導學生對實驗儀器的大小與規格的選擇和調配。探究調配組合時應注意哪些方面？探究若調換或借用其他規格型號是否可行等。由此，可進一步確定所用儀器的型號規格。

再次是儀器的連接順序。引導學生探究所選儀器應按何位置、何順序安裝連接？思考為何按此順序？若拆除時按何順序？如若不然會怎樣？通過引導學生多角度的思考和探究，使學生把所選儀器進行正確的連接，完成實驗裝置。

4 從實驗操作原理方面，培養學生的探究問題能力和實踐動手能力

實驗操作原理為實驗操作活動提供了理論依據，它是根據實驗目的和所選儀器及設備制定的操作活動。我們可以從如下方面培養學生探究問題能力和實踐動手能力：

從實驗操作步驟上，引導學生探究實驗時需要遵循什么操作原則？探究有哪些實驗操作步驟？探究為什么要這樣安排步驟順序？如果把其步驟調換會有何影響？從而引導學生具體操作、動手實驗。

從實驗注意事項上，引導學生對注意事項的思考探究，是培養和完善其探究能力和實踐動手能力的必不可少的關鍵環節，是收尾的一步。在每一個實驗操作步驟中，都要探究應該注意的問題，哪些一定不能做？不能做的原因？都要引導學生去探究，這樣學生才可能具有完美的實驗操作，以達到實驗目的。

從實驗安全措施上，引導學生避免實驗過程中危險事故的發生，評估風險的大小，做好防范措施，指導其制定出安全可行的方案。這是培養學生全方位探究問題能力和動手能力的一步，培養學生探究問題的全面性，能提高其動手能力，更好地發揮其創造性。

[責任編輯：楊玉潔]