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在初中化学教学中如何培养学生的实验能力

广西壮族自治区象州县象州镇初级中学覃素全

【摘要】化学是一门以实验为基础的自然学科,培养学生的实验能力是提高化学教学质量的重要环节.为了提高学生的化学实验能力,本文从观察能力、操作能力、分析实验现象和总结实验结果的能力、以及实验设计能力等四个方面简单地阐述了在初中化学教学中怎样培养学生的实验能力.

【关键词】初中化学；实验能力；培养

化学是一门以实验为基础的自然学科,实验教学可以激发学生学习化学知识的积极性,是帮助学生形成化学概念、获得化学知识和实验技能,因此,培养学生的实验能力,是提高化学教学质量的重要环节.化学实验能力是指在化学实验过程中表现出来的能力,它是一种综合的能力,主要包括观察能力；操作能力；分析实验现象和总结实验结果的能力；实验设计能力,下面就阐述这四种能力的培养.

一、观察能力

观察能力是指学生观察实验过程及现象,获得生动的感性知识,通过积极思维,把观察到的感性材料进行分析、综合、概括、归纳,上升成理性认识,形成正确的概念的能力.[1]可见培养学生的观察能力是培养学生实验能力的前提.可从以下几个方面对学生进行培养.

（一）引导学生进行有目的、有计划、有步骤地观察.

克服学生观察的盲目性,注意矫正学生只被实验现象所吸引,图新鲜,看稀奇而忽视了化学变化的实质.如镁带燃烧,可观察到的现象是：①发出耀眼的白光；②有一缕向上升起的白烟；③有白色粉末状固体生成.显示化学变化过程本质特征的现象是③,而不是①、②.又如实验室用氯酸钾制取氧气时,二氧化锰的催化作用,要指导学生观察好教材中安排的三个对比实验,重点明确,无二氧化锰存在,氯酸钾固体要加热至熔化后,才能够缓慢地放出氧气；而当加入二氧化锰后氯酸钾只要稍加热放出氧气速度便加快.进而理解：催化剂的作用是改变（有加快,但也有的是减慢）化学反应的速度,这是观察三个对比实验中实验现象的着眼点.

（二）观察要主次分明.因为某一化学实验,常常伴随着多种实验现象,所以在教学中为培养学生观察现象的能力,我对现行的化学教材中所讲到的现象进行归纳、综合：主要有光、热、态（状态）、颜色、气味、溶解、沉淀、燃烧.在每次演示实验或学生实验中,要求学生根据实验内容中有无新物质的生成和上述现象内容来观察,并将观察的结果记录好,认真分析,去伪存真.这样要求学生,不仅使学生知道在实验中观察些什么,不观察什么,让学生分清主次,使学生对知识获得比较完整的概念,而且也不会漏掉某些重要的实验现象,以致得不到正确的结论.例如,要做“氢气燃烧”实验时,应引导学生观察的主要现象为：①燃烧时火焰的颜色；②用干燥的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有什么物质生成；③手触烧杯,感觉怎么样？而不是去观察启普发生器里氢气的制取现象,否则会使学生不明确实验的目的,使思维发生混乱.

（三）引导学生在实验中既能敏锐地观察稍纵即逝的变化,也会观察微弱缓慢的变化现象.如：镁带和稀盐酸的反应,反应很剧烈,转眼就完成了,因此,在两药品相接触的瞬间就要留意观察.而铁丝与稀盐酸的反应,反应比较微弱,现象不够明显,这时就要细心观察.

（四）把观察与思维结合起来.对观察的现象会进行分析,理解其背后的本质.因此,在教学中教师要善于在观察现象时引导学生进行思考,以观察促思考,以思考引导再观察,从而培养学生良好的观察能力.如“浓盐酸与浓氨水生成白烟”的实验中,在玻璃管两端的胶塞内,分别放置蘸有浓盐酸和浓氨水的小团棉花,学生观察到“玻璃管内有白烟生成”时,教师可引导学生思考：为什么会有白烟生成？生成的白烟是什么？反应的化学方程式如何写？这此问题的提出,使学生认清了分子的本质特性,既学到了知识,又提高了能力.

二、实验操作能力

实验操作能力是指对实验仪器的使用、各种试剂的取放、实验的过程等的动手操作能力.实验操作的正确与否,不仅是保证安全和实验效果的先决条件,是实验得以顺利进行的保证,也是培养学生实验能力所必需的.因此,培养学生具有正确、熟练的操作技能是十分重要的.实验操作能力的培养不能急于求成,应循序渐进,一般要经历以下几个阶段.

(一)教师讲解示范

1、教师做演示实验时必须进行规范的操作示范.从人的思维发展阶段来看,中学生已处于从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段,要学会正确规范的操作技能,需要教师讲解示范以提供感性经验,在初三的化学教学起始阶段,教师必须严格按照新课标的要求,上好有关实验基本操作的训练课,给学生进行规范的操作示范,指导学生观察操作要领,指明不规范操作可能引起的实验误差及有可能造成的危害.在以后的教学中也要充分利用演示实验进行规范化操作的示范.例如,演示实验室制取氢气时,教师在操作过程中,对仪器的装配、气密性检查、验纯的方法、气体收集等均应做到严格、规范,加深学生对规范性操作的认识.

2、教师要引导学生会根据反应物和生成物的性质、反应条件选择仪器.初中化学教材里,讨论化学反应的条件有：常温、加热、催化剂、点燃等.因为根据不同的反应条件、反应物的性质来制取新物质时,所需用的仪器也就不完全相同.因此,我在讲氧气的实验室制法时,着重向学生明确两点：①凡是对固体物质进行加热制取气体时,均可采取制取氧气的这套反应装置；②集气的方法和操作应根据气体的溶解度、对空气的相对密度、常温能否与水或空气中任一成分反应等因素而定.

3、通过对某些实验操作的分析,向学生阐明实验操作的要点.在分析某些实验操作时,为了让学生学得会,记得牢,尽可能把操作要点总结成几个字或几句话,让学生便于记忆.

如在配制一定体积的溶液质量分数时,在分析演示的基础上总结出：称（对固体要称,液体要量）、溶（溶解）、洗（洗涤溶解时容器的内壁）、稀（稀释至所需的刻度）四字配制法.

(二)学生模仿练习

在观察教师示范时,学生的头脑中已留下了印象,产生了仿效的动机,但必须通过反复的模仿训练,才能形成正确的操作习惯,达到规范操作的要求.因此,教师要指导学生,按照教师的示范反复实践,不断练习,及时纠正错误,以掌握操作的基本要领.例如,在初三进行基本操作的训练中,学生经常出现的操作失误有：用拇指堵住试管口,振荡其中的液体；多取了药品又倒回原瓶；在检查气密性时,先握住发生气体的试管再将导管插入水中；取块状固体不用镊子,而直接用手拿；倒液体药品标签不贴着手心；熄灭酒精灯不是用灯罩罩而是直接用嘴吹灭等等.因此,教师在巡视中都则意味着大脑皮层中建立暂时的神经联系,而错误的联系一旦形成,纠正起来就十分困难.因此,教师一开始就要重视实验模仿训练,使学生逐步达到化学新课标的要求.

(三)学生独立操作

实验技能的形成,需要一个反复练习、不断强化的过程.

即使是学生一看就会的简单操作,要真正达到熟练准确的程度,也需要多次练习.因此,要增加学生独立操作的机会,除了规定的学生实验之外,教师应尽可能地把简单的演示实验也要边讲边实验,以培养学生的实验操作技能和技巧.另外,还可以有目的地让学生上讲台进行演示,及时指出学生在操作中存在的错误和疏漏,这样既调动了学生的积极性,又纠正了操作中带有普遍性的错误,有效地训练了学生独立操作的能力.当然,为了多给学生动手操作的机会,使学生能较快提高操作的准确性、稳定性和协调性,除了充分利用课堂时间之外,我们还可以利用课余时间进行,例如,开展化学实验课外活动,开放实验室,以达到人人都能动手的目的,从而不断提高实验操作能力.

三、分析实验现象和总结实验结果的能力

分析实验现象和总结实验结果的能力是指对实验过程中观察到的现象进行分析,最后得出实验结论的能力.这一过程通过写实验报告来完成,这是一种从感性到理性的科学过程,因为从实验中观察到的各种化学现象,只是实验的直接结果,而解释实验现象、分析实验结果则是更高层次的观察和实验,它是实验能力提高的重点和难点,是中学化学实验能力中的关键.我主要从以下几方面进行培养.

（一）引导学生会正确运用化学术语,描述实验现象要层次分明.如金属钠跟水反应现象的描述：钠浮在水面上,很快熔化成一个光亮的小球,小球向各方向迅速游动并发出“嘶嘶”的响声,小球逐渐变小,最后消失,滴几滴酚酞后,溶液呈红色.

（二）引导学生会用最简洁、最准确的科学语言,表述实验结果,并能独立填写实验报告.例如,细铁丝在氧气中燃烧的主要现象：（1）剧烈燃烧,火星四射（2）放出热量（3）生成一种黑色固体.

（三）引导学生会分析异常现象产生的原因,能采取避免异常现象的措施.例如,用石灰石和一定浓度的盐酸反应制取二氧化碳的实验中,为了验证生成的气体是二氧化碳,方法是：将所得气体通入澄清的石灰水中,若石灰水变浑浊则证明是二氧化碳,但有时刚通入一段时间后并未见变浑浊,再或者先变浑浊后又变澄清,原因是什么？应怎样避免？

四、实验设计能力

实验设计能力是指在理解与掌握了实验目的、实验原理、实验方法等的基础上,具体设计实施实验的能力.[2]这不仅需要化学基础知识和实验基本技能.而且还必须具有创新意识,所以实验设计能力是初中化学实验能力中的较高层次的能力.要培养学生的实验设计能力,教师要做到以下几点：

(一)讲清实验原理

实验设计能力的发展和形成受多方面因素的影响,让学生充分理解实验原理就是其中的重要方面.因为实验原理是化学实验的核心内容,它不仅贯穿于化学实验的始终,而且在一定程度上决定着实验的方法和步骤.因此,在培养实验设计能力时,教师必须引导学生分析实验原理,然后从原理入手,引导学生分析实验的步骤和注意事项.例如,“实验室制取二氧化碳”实验中,实验的目的是：使学生掌握二氧化碳的实验室制法.因此,教师在分析反应原理的基础上,引导学生分析：大理石是固体,而盐酸是液体,反应前需要把这两种物质隔离.因此,大理石可装在锥形瓶里,而盐酸可由长颈漏斗加入,在锥形瓶的口上还需要配一个带有导管的橡胶塞,以便把生成的气体导入集气瓶.另外,二氧化碳它可溶于水生成碳酸,因此通常不采用排水集气法,而是采用排空气集气法,又因为二氧化碳的密度比空气大,因此集气瓶的瓶口应该向上.为了达到以上要求,由学生进行思考、分析、讨论得出二氧化碳实验室制法所采用的装置.这样,通过教师对实验原理和实验方案的分析,让学生体会实验的设计及实验方法,为培养学生实验设计能力奠定基础.

(二)改验证性实验为探索性实验

因为学生实验一般根据课本设计好的方案,先由教师提供好实验必需品,再让学生动手操作,最后填写实验报告,几乎是一条流水线,但这样的学生实验不利于学生的自主发展.如在进行某一实验之前,除了按课本内容准备好必需的药品和仪器后,再给学生准备一些另外的药品和仪器,这些增添器材大多与本实验相关,同学们在做完本实验后,可根据自己的理解和需要对其适当的挑选和组合,继续做同类型的实验,这样,本实验的意义会更加丰富,学生也感兴趣,这有利于提高学生的实验设计能力.例如,学生实验“氧气的制取”具有加热制取气体的特点,因而实验前给学生准备了加热制取氧气所必须的药品和仪器,如：KClO3、KMnO4、MnO2、酒精灯、导管、试管、带铁夹的铁架台等,但为了有利于学生实验的开放、学生思维的创新,再给学生增添了不用加热来制取氧气的仪器和药品,如：H2O2、分液漏斗、锥形瓶等,实验时学生做完了加热制取氧气后,可再用分解H2O2 制取氧气,不过需在制氧气催化剂的系列药品中选择合适的催化剂.

(三)分析实验设计方法

要培养学生的实验设计能力,在教学过程中,教师必须引导学生认真分析实验设计方法.要设计一个化学实验,首先要对这个实验进行构思,实验的设计与构思大致有以下几种：一是反应原理；二是所用的试剂；三是反应的条件；四是所用到的仪器及装置.例如,实验室制取氢气,它的反应原理是用金属与稀硫酸反应,所选用的金属有铁、锌、镁等,但为了使反应速度较合适,而且便于操作,实验时宜选用锌而不是铁或镁.又如,实验室制取氧气,既可以加热高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰,也可以直接分解过氧化氢制得.可见,制取同种物质,若根据不同的实验原理,有时需要设计完全不同的实验装置.因此要求学生会根据实验室条件和实验要求,设计出最合理的实验.

以上从四个方面阐述了在初中化学教学中学生实验能力的培养,然而,学生实验能力的培养并非一日之功,需要在经常不断地教学实践过程中加以引导和积极探索,循序渐进,逐步提高,进而实现使知识与能力同步发展,培养现代新型人才的目标.

【参考文献】

[1]杨銮妹.浅论化学教学中学生观察能力的培养,实验教学与仪器,2002(4)：6~7

[2]高文会.中学化学实验教学,北京﹒北京教育出版社,1993.1：61~65

化学教学论文范文结:

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