教師在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的主導(dǎo)作用與學(xué)生的能力培養(yǎng)

【摘要】現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展，科學(xué)知識(shí)的成倍增長，向?qū)W校教育提出了一個(gè)問題：這就是如何使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)，不僅掌握更多的科學(xué)知識(shí)，而且給他們以“點(diǎn)石成金”的指頭，開啟知識(shí)寶庫的鑰匙，發(fā)展他們的智力，培養(yǎng)他們的能力。戴安邦先生說：“化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)施全面化學(xué)教育的一種最有效的形式”。本文從理論的分析入手，借助豐富的事例來探討如何在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的能力。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)實(shí)驗(yàn) 教師 能力培養(yǎng)

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)從操作對(duì)象看主要分為教師實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)；從功能上分為概念形成實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證理論實(shí)驗(yàn)、激疑實(shí)驗(yàn)、引入實(shí)驗(yàn)、探索實(shí)驗(yàn)等；從形式上分為個(gè)體實(shí)驗(yàn)和小組實(shí)驗(yàn)；從時(shí)間上分為課堂實(shí)驗(yàn)、課外實(shí)驗(yàn)。各種不同形式的實(shí)驗(yàn)對(duì)發(fā)展學(xué)生的能力各有側(cè)重，但都是本文“化學(xué)實(shí)驗(yàn)”所指的范疇。通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的能力，有兩個(gè)方面的含義：一是使學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)所必需具備的能力得到提高；一是使學(xué)生在日常生活中能夠自覺地利用有關(guān)化學(xué)知識(shí)來解決實(shí)際問題。通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生能力，關(guān)鍵在教師。教師在教育觀念上重視學(xué)生能力的培養(yǎng)是解決該問題的首要條件，其次才是教育經(jīng)驗(yàn)、教育技術(shù)、教育方法的問題。

一、教師應(yīng)尊重學(xué)生，把學(xué)生當(dāng)做教育的主體，而不僅僅是知識(shí)的接受體

1、教師的作用是如何幫助、引導(dǎo)每一位學(xué)生發(fā)展，與學(xué)生—起學(xué)習(xí)，而不是以榜樣自居，更不是學(xué)生的救世主。只有教師在思想上把自己與學(xué)生放在平等的位置上，教師才能夠具體了解學(xué)生的實(shí)際情況，體諒他們的難處，而不是限制他們的發(fā)展，甚至—味地批評(píng)埋怨學(xué)生能力低。近幾年來，我發(fā)現(xiàn)越來越多的初中學(xué)生不會(huì)劃火柴。起初我以為是獨(dú)生子女嬌慣問題的表現(xiàn)。后來經(jīng)過走訪才知道學(xué)生劃火柴的機(jī)會(huì)太少，大部分學(xué)生家里沒有火柴，只有在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上才有使用火柴的親身體驗(yàn)，不應(yīng)該就此責(zé)備他們。

2、教師不但身為表率，還要講明道理，以理服人。新一代的年輕人是有理性的一代，科學(xué)意識(shí)和民主意識(shí)較強(qiáng)，不愿盲從。因此，強(qiáng)迫命令只會(huì)使他們反感。再說劃火柴，不少學(xué)生點(diǎn)燃酒精燈要用三四根火柴，有的甚至不敢點(diǎn)燃酒精燈。究其原因，主要是怕燒著自己和方法不正確……于是，我設(shè)計(jì)了—個(gè)實(shí)驗(yàn)，課題就是如何保證每—次都能將火柴劃著。學(xué)生結(jié)合物理的杠桿原理等知識(shí)，通過討論、實(shí)驗(yàn)，迅速掌握了要領(lǐng)。通過這個(gè)小小的實(shí)驗(yàn)，不但使學(xué)生的動(dòng)手能力有了提高，而且讓學(xué)生明白了理論聯(lián)系實(shí)際的道理，這樣學(xué)以致用才能落到實(shí)處。

二、教師應(yīng)提高自身素質(zhì)，有較強(qiáng)的能力

從一定意義上說，教師的素質(zhì)左右了學(xué)生素質(zhì)的提高。很難想像一個(gè)固步自封、能力低下的教師能夠培養(yǎng)出具有創(chuàng)造能力的學(xué)生。要培養(yǎng)出有能力的學(xué)生，教師至少應(yīng)該具備以下幾個(gè)要素。

1、諳熟教材。教師不但要科學(xué)完整地掌握中學(xué)化學(xué)教材的內(nèi)容，熟悉教材的知識(shí)結(jié)構(gòu)和編排體系，還應(yīng)該明確各部分知識(shí)間的相互關(guān)系以及學(xué)生對(duì)各部分知識(shí)的難易反映。能夠依據(jù)教學(xué)內(nèi)容，有針對(duì)性地選擇、設(shè)計(jì)符合學(xué)生發(fā)展規(guī)律的教學(xué)方法。同時(shí)應(yīng)熟悉實(shí)驗(yàn)，能夠把握課堂。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)展學(xué)生能力的主渠道在課堂，要在有限的時(shí)間內(nèi)使每一位學(xué)生都得到發(fā)展，教師必須熟悉實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，并盡量掌握各種可能出現(xiàn)的意外現(xiàn)象，做到實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象在教師的控制之中。例如，用澄清石灰水鑒別二氧化碳時(shí)，有時(shí)發(fā)現(xiàn)石灰水先渾濁后澄清，學(xué)生往往為此爭論不休。此時(shí)教師只抓住石灰水有變渾濁的現(xiàn)象分析，就可以去繁就簡。至于變澄清的問題，讓學(xué)生課后思考，查找資料即可?？梢姡绻處熯B實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象都不能夠做到心中有數(shù)，如何能夠用實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)學(xué)生的能力？

諳熟教材的另一層次含義是盡可能地熟悉與中學(xué)化學(xué)相關(guān)學(xué)科的內(nèi)容，尤其是物理、數(shù)學(xué)、生物等相關(guān)學(xué)科的知識(shí)體系。

2、對(duì)實(shí)驗(yàn)有正確的心態(tài)。教師對(duì)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度直接影響學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的看法。以做氫氣與氧氣混合爆炸的實(shí)驗(yàn)為例，如果教師做此實(shí)驗(yàn)時(shí)手打哆嗦，點(diǎn)燃后跑得很遠(yuǎn)或做完后長出一口氣等，那么無論教師怎樣說該實(shí)驗(yàn)如何安全，毫無疑問學(xué)生在做檢驗(yàn)氫氣實(shí)驗(yàn)時(shí)也會(huì)膽戰(zhàn)心驚。教師做實(shí)驗(yàn)只是一味地“照方抓藥”，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)必然如此。

3、自身能力較高。教師應(yīng)該積極參加教育、教學(xué)科研。教師自身應(yīng)是一個(gè)開放的系統(tǒng)，能夠不斷攝取外界的新信息，并判斷其價(jià)值，迅速將有用的信息內(nèi)化為自身知識(shí)能力體系的一部分，并恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用到教育教學(xué)中。尤其要密切關(guān)注現(xiàn)代科技的發(fā)展和生活中的新知識(shí)、新科技，不斷更新自己的知識(shí)。教學(xué)中只有與學(xué)生學(xué)習(xí)、生活聯(lián)系緊密的化學(xué)實(shí)際，才能夠有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，提高學(xué)生的能力。例如：第一次講甲烷氣體爆炸時(shí)，學(xué)生興趣不大。第二次再講此原理時(shí)，我聯(lián)系不久前某地發(fā)生煤礦大爆炸，讓學(xué)生分析原因，不少學(xué)生興致盎然，思維活躍，同時(shí)可順利地拓展到油庫等場所的爆炸問題上?？梢?，知識(shí)距離學(xué)生的遠(yuǎn)近，直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)該知識(shí)的興趣。

4、良好的社會(huì)適應(yīng)能力。教師要能夠在較短的時(shí)間內(nèi)與學(xué)生、家長、同事形成良好的人際關(guān)系。盡管這些關(guān)系不是培養(yǎng)學(xué)生成功的決定因素，但是至少是—個(gè)重要的因素。不少事例證明：有相當(dāng)一部分學(xué)生是因?yàn)橄矚g某某教師，然后才喜歡該教師教的這門課。如果學(xué)生對(duì)教師厭倦，往往不自覺地將厭倦的情緒遷移到教師講授的課程中，更談不上發(fā)展能力了。

三、教師應(yīng)重視學(xué)生能力的培養(yǎng)，而不僅僅是重視知識(shí)的傳授

知識(shí)是人類認(rèn)識(shí)自然過程中一定階段上經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，因此知識(shí)在不斷地發(fā)展變化。因此，在傳授知識(shí)的同時(shí)，更應(yīng)該傳授探求知識(shí)、認(rèn)識(shí)真理的能力。酸、堿、鹽知識(shí)的復(fù)習(xí)中，在列舉了濃硫酸、氫氧化鈉的性質(zhì)和氫氧化鈣的制備之后，還能作拓展嗎？教師可以跟據(jù)相關(guān)物質(zhì)特性，來對(duì)干燥劑作—下匯總，讓學(xué)生在認(rèn)識(shí)上提升一個(gè)高度。隨后，還可以提一個(gè)問題：若在吸收水分的同時(shí)也除去氧氣，可采用什么物質(zhì)呢?這樣不斷地從已有知識(shí)出發(fā)，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、猜想設(shè)計(jì)解決問題的思路、解決問題、實(shí)驗(yàn)證明解決方案正確性的能力遠(yuǎn)比記住知識(shí)本身重要得多。

四、改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)

采用教師講授化學(xué)知識(shí)，然后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其正確性，這種做法在學(xué)生的認(rèn)識(shí)過程中有一定的局限性。如當(dāng)教師先講二氧化碳比空氣重這個(gè)知識(shí)時(shí)，學(xué)生心里必然會(huì)懷疑這是否正確，于是教師需要—些事例來證明這一觀點(diǎn)的正確性，這就是典型的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。如果教師先演示二氧化碳比空氣重的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察，然后提問學(xué)生，通過實(shí)驗(yàn)可以得出二氧化碳的什么性質(zhì)。這樣，二氧化碳比空氣重的性質(zhì)是學(xué)生自己得出的，因此學(xué)生不會(huì)懷疑結(jié)論的正確性。盡管這只是順序的顛倒，但對(duì)學(xué)生發(fā)展能力的效果是截然不同的，從學(xué)生的角度看，學(xué)生參與知識(shí)的形成過程，其心理體驗(yàn)是前者無法相比的。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)不能夠局限于驗(yàn)證所講內(nèi)容的正確性，而應(yīng)該盡可能地模擬發(fā)現(xiàn)知識(shí)時(shí)的情景，讓學(xué)生通過自己的觀察、探索，分析實(shí)驗(yàn)提供的素材，發(fā)現(xiàn)其中的知識(shí)、科學(xué)原理，進(jìn)而內(nèi)化為自身的素質(zhì)。

五、引入開放性實(shí)驗(yàn)

必須正視人類認(rèn)識(shí)的階段性、局限性和發(fā)展性。引入開放性實(shí)驗(yàn)就是要明確目前的認(rèn)識(shí)水平，這樣更有利于學(xué)生的發(fā)展。觀察磷在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生得出生成物是煙還是霧的結(jié)論是極其困難的，教師硬性灌輸，說是白色的煙霧，學(xué)生難于接受。不如因勢利導(dǎo)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，請(qǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明到底是煙還是霧。

化學(xué)的發(fā)展是無止境的，而人類對(duì)化學(xué)問題的認(rèn)識(shí)是有一定的階段性的，對(duì)某些問題不可能有完美的答案。例如，如何降低酸雨的影響，有人主張用低硫煤，有人主張用氫氧化鈉去處理廢氣，你如何看待這一問題。引入開放性實(shí)驗(yàn)其意義不在于立即得到一個(gè)明確的結(jié)論，而在激發(fā)學(xué)生不斷地探索、追求的精神，在—定的條件下得到相對(duì)滿意的結(jié)論。這才是科學(xué)發(fā)展的規(guī)律。

六、讓學(xué)生面對(duì)選擇，輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)選擇

化學(xué)知識(shí)是豐富的，但又有其內(nèi)在的有機(jī)聯(lián)系。課本上每一節(jié)的內(nèi)容有一定的獨(dú)立性，但是學(xué)生頭腦中的知識(shí)是相互聯(lián)系的，以多節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)狀超媒體鏈接。當(dāng)學(xué)生面對(duì)一個(gè)具體的問題時(shí)，必然面臨多種選擇，代替學(xué)生選擇的做法盡管能夠節(jié)省寶貴的課堂時(shí)間，但是不客氣地說這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的能力是有害無益的。教師剝奪學(xué)生選擇的權(quán)力后，使得學(xué)生面對(duì)眾多選擇無所適從。例如，初中化學(xué)有—節(jié)是：二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法。不少教師是這樣引入的：由于碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)能夠得到二氧化碳?xì)怏w，所以實(shí)驗(yàn)室用它們來制備二氧化碳?xì)怏w或是進(jìn)行碳酸鈣與硫酸、鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，然后得出實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該用碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)來制備二氧化碳。學(xué)生十分困惑。到這一章為止，學(xué)生知道的能夠得到二氧化碳的方法不下十種，為什么單單選擇這種制法。學(xué)生不知道其他制法到底有什么問題。如果教師能夠從得到二氧化碳的方法入手，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)可以生成二氧化碳的各種方法：（1）人和動(dòng)物的呼吸：（2）堿式碳酸銅受熱分解：（3）碳酸氫銨受熱分解；（4）木碳與氧氣反應(yīng)；（5）碳與空氣反應(yīng)；（6）蠟燭燃燒；（7）煤的燃燒；（8）汽油的燃燒；（9）碳與氧化銅反應(yīng)；（10）—氧化碳燃燒；（11）酒精燃燒；（12）甲烷燃燒；等等。這樣引入既自然，又能夠解決學(xué)生的疑問。然后引導(dǎo)分析作為實(shí)驗(yàn)室制法的條件，學(xué)生逐—分析很容易得出為什么一定要用該方法來制備二氧化碳的理由。未來社會(huì)信息越來越多，獲取信息固然重要，但更重要的是學(xué)會(huì)判斷信息的價(jià)值，進(jìn)而選擇有效信息來解決問題，否則將被各種信息所淹沒。

七、現(xiàn)代傳媒技術(shù)的充分應(yīng)用

當(dāng)今世界科技的日益發(fā)展，信息呈幾何級(jí)數(shù)增加。如何利用這些技術(shù)和資源的問題已經(jīng)擺到每一個(gè)人的面前。網(wǎng)絡(luò)、多媒體遠(yuǎn)程傳媒等技術(shù)的普及，為發(fā)展學(xué)生的能力提供了新舞臺(tái)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的概念也在擴(kuò)大，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)滲透到化學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域。模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、靈境技術(shù)在發(fā)展學(xué)生解決問題的能力上有著傳統(tǒng)手段不可比擬的優(yōu)勢。例如，隧道掃描顯微鏡的有關(guān)原子的照片本來就是在計(jì)算機(jī)上得到的，用其他手段來表現(xiàn)其效果遠(yuǎn)不如計(jì)算機(jī)上的效果；操作類型的實(shí)驗(yàn)，用計(jì)算機(jī)來練習(xí)既方便又經(jīng)濟(jì)；利用計(jì)算機(jī)的靈境技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)、虛擬未來、虛擬科學(xué)家發(fā)現(xiàn)知識(shí)的各種環(huán)境，讓學(xué)生在這樣的環(huán)境中獲取知識(shí)、提高能力，將是實(shí)驗(yàn)發(fā)展的一個(gè)重要方向。當(dāng)然，利用計(jì)算機(jī)來發(fā)展實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ灿衅洳蛔阒?，?jì)算機(jī)替代不了實(shí)際操作，在味覺、嗅覺等方面計(jì)算機(jī)還有較大的局限。但這絲毫不影響利用計(jì)算機(jī)與實(shí)驗(yàn)結(jié)合來發(fā)展能力的優(yōu)勢。

培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)能力是化學(xué)科實(shí)施素質(zhì)教育的核心問題?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ腔瘜W(xué)能力的綜合體現(xiàn)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)科實(shí)施素質(zhì)教育、提高學(xué)生的化學(xué)能力中占有不可替代的地位。只有每一個(gè)教師在自己的教學(xué)實(shí)踐中確實(shí)重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)能力中的作用，才能夠真正地把在化學(xué)科實(shí)施素質(zhì)教育落到實(shí)處。

（作者單位：樅陽縣后方初級(jí)中學(xué)）