化學實驗教學與科學學習方法的培養

孫克俊

摘 要：化學教師不僅要提高自身的科學素養，而且承擔以后向學生傳遞科學知識、科學能力、科學方法、科學精神和科學品質的重任。中學化學實驗教學作為提升學生的科學素質，培養其分析問題、解決問題的重要手段，有著其他教學環節不可替代的作用。通過化學實驗可以培養學生實事求是的科學態度、嚴謹求實和一絲不茍的科學精神，既提高了化學學習的質量，又培養了學生適應社會發展的科學素養。

關鍵詞：實驗教學；科學素養；創造性思維；創新能力

化學是一門以實驗為基礎的自然學科，化學實驗能為學生正確認識物質及其變化規律提供事實依據。化學教育家劉知新認為，化學實驗具有以下教學功能：它是化學科學認識之源泉，是訓練科學方法的有效途徑，是養成科學態度的必由之路。實驗教學具有目的性、探索性、現實性和易感知性，在化學教學過程中具有不可替代的地位。師范類大學生作為公眾中的一個特殊群體，不僅要提高自身的科學素養，而且承擔以后向學生傳遞科學知識、科學能力、科學方法、科學精神和科學品質的重任。高校實驗教學作為提升師范生的科學素質，培養其分析問題、解決問題的重要手段，有著其他教學環節不可替代的作用。隨著新課程改革的深入，學生的科學素質教育日益凸顯。在化學實驗教學中，首要的任務是培養學生對科學的關心和熱愛，即通過陶冶學生的科學情感來激發學生學習的興趣，形成深入探究的意識。同時，在化學實驗教學中，不僅要培養學生嚴謹細致的科學作風、實事求是的科學態度、團結協作的團體意識，還應注重在實驗探究中培養學生敢于超越現狀的創新精神。

一、化學實驗教學對觀察能力的培養

觀察實驗和描述實驗現象的基本技能、是培養和發展學生實驗探究能力、體驗探究過程和分享探究成果的基礎，也是歷年高考熱點，還是學生答題時容易丟分的考點。因此，幫助學生學會如何觀察實驗現象、學會如何描述實驗現象也是中學化學教學的一個最基本的任務。掌握這些基本技能對于將來學生化學實驗探究能力的提高、化學研究報告的撰寫具有十分重要意義。只要我們善于從學生的表述中發現并重視這些問題，通過對某個實驗案例的分析、和學生一起總結觀察、描述實驗現象的方法，再進行適當的表達訓練，就可以幫助學生掌握觀察、記錄和描述實驗現象的基本技能。

通常依據操作的先后順序和現象發生的先后順序進行實驗觀察。由于一些化學反應非常迅速、現象轉瞬即逝，所以觀察實驗現象時不能像描述現象一樣逐字逐句書寫，而應把現象迅速儲存在大腦里，等實驗完成后再描述實驗操作和實驗現象。例如在記錄FeSO4與NaOH溶液混合反應的實驗現象時可采用如下方式進行：FeSO4（淺綠）+NaOH==Fe（OH）2↓+Na2SO4引導學生觀察：白→灰綠→紅褐。化學實驗是學習化學的手段，化學實驗是研究化學的科學方法，也是學習化學的重要手段，觀察實驗要與思考相結合。另外，化學實驗的觀察，一般是按照“反應前→反應中→反應后”的順序，分別進行觀察。觀察的同時還要積極地思維。例如：在觀察銅（Cu）、鋅（Zn）分別投入稀硫酸（H2SO4）中的現象時，要想為什么會看到鋅（Zn）放在稀硫酸（H2SO4）中會產生氣體，而銅放在稀硫酸（H2SO4）中卻無氣體產生呢？通過思考，把感性知識升華，就會獲得較深的認識：鋅（Zn）的活動性比氫強，能將氫從酸中置換出來，而銅（Cu）沒有氫活潑，故不能置換酸中的氫。

二、化學實驗教學對思維方法的培養

化學實驗是掌握化學知識的入門向導和手段，學生以實驗事實出發形成化學概念，上升為化學規律，進而編織知識網絡，構筑知識框架，是經過由表及里，由此及彼，去粗取精，去偽存真的思維過程。教師適時引導學生結合實驗觀察過程，激發思維活動，實現由感性階段向理性階段的飛躍。另外，中學基礎教育階段思維訓練的重點應放在培養學生的思維品質上，即通過化學知識教學適時培養學生思維的靈活性、廣闊性、深刻性、發散性和敏捷性，而化學實驗的教學過程，自始至終都充滿著培養和鍛煉學生上述思維品質的契機。那么如何在化學實驗中培養學生的思維能力呢？

化學實驗設計是指根據化學實驗的目的、要求，運用有關的化學知識和基本的實驗操作技能，對實驗的儀器、藥品、裝置、步驟等所進行的一種設想和規劃。它要求設計者具有靈活地應用所學化學基礎知識和基本技能的能力，有認真、敢于創新的科學精神，因而培養了學生的創造能力。

綜觀近幾年全國各地的考題，對化學實驗設計的考察漸漸多了起來，因此日常教學中不應忽視對學生思維的創造性的培養，例如：在二氧化碳跟氫氧化鈉反應的教學中，由于第五章學生已經學過二氧化碳跟氫氧化鈣的反應和碳酸根離子的檢驗方法，我在課堂上提出了讓同學們自己設計一套裝置來證明二氧化碳跟氫氧化鈉的反應，并檢驗反應生成了碳酸鈉。學生通過對比分析，二氧化碳跟氫氧化鈉的反應和二氧化碳跟氫氧化鈣反應具有相似性，應生成碳酸鈉和水，但由于沒有明顯的外觀現象，如何證明二者反應了呢？由于書中沒有現成的答案，學生必須運用已有的基礎知識和實驗技能，去自行設計和創造。有的同學把二氧化碳收集到一個氣球中，然后往氣球中注入氫氧化鈉溶液，而后又注入稀鹽酸，觀察氣球的膨脹和收縮；有的同學把一個癟氣球（開口通空氣）置于密閉的充滿二氧化碳的集氣瓶，然后往瓶中注入氫氧化鈉溶液等。通過這些實驗，同學們一方面體會到了成功的喜悅，同時也獲得了豐富的感性知識，也進一步促使學生開展了分析、推理、綜合等思維活動，很快掌握了二氧化碳跟氫氧化鈉的反應知識。

總之，在實驗教學中可加強素質教育，改造自然，服務社會。除了課堂實驗教學質量的提高外，還要倡導學生配合課內學習，在課外日常生活中，開展力所能及的化學小實驗和解釋社會生產、生活中的某些化學現象的活動。如對土壤成分的檢測，對大氣、水質的分析以及對污染的防治的調查、對鋼鐵腐蝕及保護的認識、對建筑合成材料性能的應用和了解等。通過這些實驗和調查活動，運用化學原理積極思維、逐步提高分析問題和解決問題的能力。

參考文獻

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