在實驗中提升學生實踐能力和綜合素養

徐法忠

摘要：化學學科最大的魅力是實驗教學，實驗教學不只是知識的載體，更是培養學生學習興趣和學科素養的重要途徑，在初中化學教學的新課、習題課、復習課中如果能及時的增加實驗教學，必然能提高學生學習的積極性，提高課堂效率，做到事半功倍的效果。

關鍵詞：實驗教學 初中化學 實驗重要性 課堂

文章編號：1008-0546（2015）12-0000-00 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.12.000

新中國成立以來，在馬克思主義教育與勞動相結合思想的指導下，我國普通教育在學生實踐能力的培養上做過一些探索和嘗試。化學課應該跳出應試教育的束縛，尤其是要注重實驗課對學生的引導。一是強調“實踐能力”，實踐能力是“人們在改造社會的有意識的活動中所能勝任某項任務的主觀條件。實踐活動的主要形式有操作、觀察、討論、合作學習、猜想、畫圖、社會調查、收集數據、提出問題、建構模型等。著眼于學生動手能力的培養，啟迪學生的創新精神；二是強調“綜合素養”，綜合素養是指一個人的修養，與綜合素質同義，從廣義上講，包括道德品質、外表形象、知識水平與能力等各個方面。在知識經濟的今天，人的素養的含意大為擴展，它包括思想政治素養、文化素養、業務素養、身心素養等各個方面。

“為什么我們的學校總是培養不出杰出人才？”這就是著名的“錢學森之問”。今天再次回想這個問題，我們感受到了肩上的擔子的重大。我們在總結自己成功的經驗的同時，更應該反思我們的教育還缺少什么？學生的創新力、實踐力和綜合素養怎樣提升，我們要時刻思考，用心實踐。

一、實驗教學的重要意義

愛因斯坦有句名言：“興趣是最好的老師”，心理學家研究也表明：人們對自己感興趣的事物總是力求探索它，認識它；興趣是一個人力求認識并趨向某種事物特有的意向，是個體主觀能動性的一種體現。一個合理有效的實驗恰恰能激發學生的好奇心，提高他們學習的興趣，激發他們的求知欲和探究精神。實驗也正是化學學科的魅力和靈魂所在，通過合理有效的實驗教學能幫助學生熟悉實驗現象，理解操作的要領，便于學生熟記這些知識的同時，實驗教學更能幫助學生理解難點，突破化學學習的瓶頸（如在借助實驗教學突破定量計算）。通過實驗教學能培養學生良好的觀察習慣，而一切的好奇總是從聽到或看到開始，完整細心的觀察是學科學習的重要素養，科學合理的實驗方案的設計更能很好的培養學生的邏輯能力和分析問題能力，更好的還原科學探究的過程，培養學生終身學習的能力。實驗方案的實施能培養學生的動手能力，同時也能培養學生相互協作和統籌能力，在實施實驗時難免出現這樣和那樣的問題，學生在解決這些問題的過程中即掌握了學科知識和實施實驗的操作，培養了學生處理問題的能力，同時提高學生應變能力。真實的實驗過程幫助學生認識物質的同時，也掌握了思考的過程。實驗起到了綜合培養學生能力的重要作用。

二、一課一實驗的嘗試

在學科教學中筆者有意識的嘗試一課一實驗，即每節課爭取帶給學生一個實驗，在新課時實驗起到引入或者驗證的作用，在習題課時起到引發思考或者提高興趣的作用，在復習課上實驗起到知識綜合或引發質疑作用。下面一些案例就是筆者真實的教學經歷。

1. 新課教學中

在講解工業煉鐵中，進入教室后教學將少量的鐵礦石用錘子敲碎，在敲打的過程中學生都很好奇，老師這是要干什么呢？取來木炭后同樣敲碎，學生就更好奇了，老師這節課又有什么新花樣呢？將敲打好的鐵礦石和木炭粉混合并裝入硬質玻璃試管內，連接好裝置開始試驗（裝置如圖）：

開始試驗后發現石灰水中有氣泡出現，直到慢慢渾濁，當氣泡較少后撤出導管，學生在整個實驗過程中仔細觀察認真記錄每一個操作，因為他們不知道老師等會要提什么問題，觀察的都很仔細。

實驗完成后教師投影問題：

1. 試驗開始的時候缺少了一個重要的步驟是什么？如何實施？

2. 實驗可能發生的反應是什么？如何檢驗反應后的固體？

3. 實驗裝置有無不足？該如何改進？

4. 為什么把反應物敲打成粉狀？如果不這樣做結果如何？

學生依據問題展開了激烈的討論，在討論的過程中學生很容易掌握實驗的操作步驟，實驗的注意事項，實驗的原理，無需教師一一講解，因為實驗的過程激發了他們極大的好奇，他們也想知道到底得到了什么？是不是有鐵生成。

為了證明是否有鐵生成學生自然又把鐵的性質做了復習，比如用磁鐵吸，加稀鹽酸或者稀硫酸，加硫酸銅等。讓學生設計實驗證明鐵的存在，在這個過程中培養了學生設計實驗的能力，實驗設計完成后讓學生動手完成剛才的方案。實驗方案完成的過程學生進一步掌握了鐵與酸、鐵與硫酸銅反應的實驗現象。這個時候適時提醒學生固體是不是只有鐵？引發學生思考反應物量的問題，讓學生能夠思考化學反應中過量問題。除了碳和鐵，固體中必然還有其他雜質，引導學生思考物質分類。最后總結告訴學生工業生產中為了去除這些在雜質往往加入石灰石。

整個實驗過程持續時間較長，反應產物較少，引導學生分析為什么？引出一氧化碳還原鐵的氧化物。

2. 在習題課中

各種物質都有自己獨特的性質，化學學科是研究物質性質的學科，世界上不存在兩片相同的樹葉，同樣也不存在兩種性質完全相同的物質，這就決定化學學科特性是規律性中必然有特殊，這也正是化學學習的難點，比如在溶液酸堿性判斷中有這樣一個試題：

下列說法正確的是（ ）

A、酸的溶液一定呈現酸性

B、鹽溶液一定顯中性

C、顯堿性的溶液一定是堿的溶液

D、能使紫色石蕊試液變紅的溶液一定是酸的溶液

這個題目考察的就是溶液酸堿性和酸的溶液、堿的溶液、鹽的溶液之間的關系，學生很難判斷試題中選項的正確與否，即使很多學生能選出正確答案也可能不知道錯誤選項的原因是什么。在處理這個試題是除了復習感念，如果能輔助實驗就能起到事半功倍的效果。A選項很多老師可能覺得不需要實驗，其實不然，在這里如果教師能多做幾種酸，在不同的酸的溶液中滴加紫色石蕊，能加深學生對酸的共性的認識，即酸都能使指示劑變色。B選項中教師可以選取氯化鈉溶液、碳酸鈉溶液、硫酸銅溶液分別加入紫色石蕊，（由于紫色石蕊在碳酸鈉溶液中變色不明顯，我們也可以在碳酸鈉溶液中滴入無色酚酞），學生會驚奇的發現鹽溶液不僅有的顯中性，還有的顯堿性和中性，這個實驗也為后續學習碳酸鈉的性質、氫氧化鈉變質的檢驗埋下伏筆，同時也可以解決難度更大的、思考更深入的活潑金屬和鹽溶液的反應，比如光潔的鎂條深入硫酸銅溶液中開始會有氣泡產生，為什么會這樣提供很好的背景和實驗素材。C、D選項均可以再B選項的基礎上迎刃而解，通過這樣的實驗探究不只教會了學生解決問題的能力，也加深了學生對物質性質和定義的理解，拓展學生學習的興趣，培養學生探究的精神。

在講解檢驗氫氧化鈉變質的時候要加入足量的稀鹽酸，許多學生在回答這個問題的時候往往是加入鹽酸，把足量兩個字丟掉，認為有和沒有這樣個字沒有區別，其實解決這個問題的最好方法就是實驗：取敞口放置一段時間的氫氧化鈉溶液于燒杯中，并通入適量的二氧化碳，分別取等量的溶液于兩支試管中，一支試管中滴加適量稀鹽酸，發現開始沒有氣泡，滴加一段時間后有氣泡產生；另一支試管中滴加氯化鈣溶液，氯化鈣溶液滴入即有沉淀產生。滴加氯化鈣直至不在產生沉淀，后滴加稀鹽酸，開始無氣泡，慢慢發現沉淀表面產生細小氣泡。這兩個對比實驗就能充分說明要想證明氫氧化鈉變質必須滴加足量稀鹽酸或者滴加氯化鈣。通過實驗也證明了驗證氫氧化鈉變質用氯化鈣比用稀鹽酸靈敏，更能節約藥品。

這中通過實驗解決問題的例子很多很多，比如證明燃燒不一定需要氧氣、二氧化碳其實可以用排水法收集、鈉投入硫酸銅溶液中為什么不能置換銅等等，用化學實驗來解題正如羽翼于飛鳥，劃槳與輕舟，把很難說清，學生不容易理解的題目通過客觀的實驗展示給學生，不僅能解決問題本身，還能讓學生深刻的體會到化學來源于生活，化學是建立在實驗之上的科學，激發學生探究物質性質的興趣。

3. 在復習課中

復習課在大多數老師上來就變成了習題課，復習就是大量的練習，或者知識點的重復，學生在這樣單調枯燥的復習模式下對化學學習好無興趣，慢慢疲倦失去學習的興趣和耐心，最后只能應付和硬著頭皮去練、去背。

改變這種局面的最好辦法就是實驗，創新實驗不僅不是炒生飯，更是激發學生學習熱情，提高學生學習效率的法寶，因為合理的實驗不僅能吸引學生學習的積極性，更能把知識點連成片，讓學生建立知識網絡，提過分析問題和解決問題的能力，同時有利于學生解決實驗探究，提高解決實驗探究題的能力，更多引領學生思考、學會分析問題解決問題。

如在復習常見氣體的制取的時候，教師普遍采用的方法是讓學生回憶二氧化碳、氧氣制取的實驗原理即默寫化學方程式，然后將裝置圖展示，讓學生依據原理選擇裝置，裝置選擇好后強調實驗的注意事項，對題目進行深化，拓展到裝置的注意事項，一些常考察的實驗操作，進而擴大到氣體的凈化，尾氣的處理。這樣復習的好處就是知識的重現，幫助學生梳理知識點的同時了解實驗的裝置及操作的注意事項，同時鞏固基礎之上有拓展和延伸。但缺少創新，學生在這樣一節課之后加深了對知識點本身的理解，提高了解題能力，并沒有對實驗的操作的原理和注意事項有升華。

筆者在復習這個專題時采用的氨氣的制取，通過材料閱讀讓學生知道氨氣制取的原理，氨氣的性質；實驗室制取通常用固體銨鹽和堿石灰灰混合加熱來制取氨氣，也可以用濃氨水和氫氧化鈉或者生石灰來制取少許氨氣。氨氣的密度比空氣小，極易溶于水，有刺激性氣味。學生依據閱讀材料選擇實驗裝置，很容易選出固體加熱型和固液常溫型兩種實驗裝置，用向下排空氣法收集氨氣。展示實驗儀器，讓學生依據自己的實驗原理選擇裝置，組建裝置（如圖），

裝置選擇的過程無需老師在強調選擇的原因，因為能合理的依據材料選擇裝置說明學生理解了裝置使用本身的要點。在這個過程中也復習了氨水的性質和固體氫氧化鈉的性質，加大了課堂的容量。

分組按照不同的裝置完成實驗，學生實驗過程中發現教室里充滿了氨氣的刺激性氣味，引發學生思考，這樣做有什么問題？為什么會這樣？如何改進？引導學生思考從新設計實驗裝置和實驗流程。在新的流程圖中包含了凈化裝置和尾氣處理裝置，學生在思考的過程中自然想到之前氧氣和二氧化碳的裝置的不足，加深學生對實驗裝置選擇的理解，比教師單純的講授實驗的注意事項和裝置選擇有效。新知識的介入也擴大了學生的知識面，不只是在深度上有所突破，更是有一定的廣度。

三、實驗教學的開發還有待更多的發掘

筆者在教學中嘗試在不同知識，不同課型中的實驗教學，對書本原有操作性不強、現象不明顯的實驗進行了簡單的改進，也大膽的添加了部分能吸引學生學習興趣的實驗，由于部分實驗原理復雜，微觀粒子無法看見等因素，實驗也可借助多媒體來展示光、電、熱，甚至是爆炸，通過科普動畫展示微觀的反應原理，微粒的運動等加深學生對化學知識的理解，實現多種形式的化學實驗。

但也存在諸多問題，比如有的實驗現象不明顯；有的實驗改進存在技術和裝置上難以實現（主要是時間和材料上不能保證）；許多實驗有一定的危險性，無法成為分組實驗；還有一些比較難理解的化學理論和原理很難實現實驗再現，需要較高的計算計算機應用能力等問題。

但無論如何筆者在嘗試用實驗教學來改變現在的教學模式，在教學中不斷發現學生感興趣的實驗內容，合理的把實驗教學應用于新課、習題課、復習課上均能起到事半功倍的效果。實驗不僅能激發興趣，更能引發思考，拓展學生視野，提高學科素養，培養學生主動思考問題，動手解決問題的能力，也是教學致勝的法寶。