論新課標下化學實驗對學生綜合能力培養(yǎng)的作用

吳永麗

化學作為一門以實驗為基礎的自然科學，在提高勞動者綜合素質方面有得天獨厚的作用;化學實驗更是以其豐富的內涵，在培養(yǎng)學生的科學素質，培養(yǎng)學生的綜合分析能力和科學創(chuàng)新思維能力中發(fā)揮著獨特的功能和作用。面對當前中學教育改革的挑戰(zhàn)，化學作為一門以實驗為基礎的自然科學，由于它的實驗學科特點，使之在培養(yǎng)學生的科學素質，學生的綜合分析能力和科學創(chuàng)新思維能力中發(fā)揮著其獨特的作用?；瘜W實驗是化學學科的基礎和靈魂，它對于激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生實事求是和嚴謹的科學態(tài)度具有重要意義。

一、化學實驗與學生科學素質的培養(yǎng)

現代教育理論認為，科學素質是人們在認識自然和應用科學知識的過程中所表現出來的基本素質，它是科學知識、科學技能、科學方法、科學精神等要素的綜合反映。正如江澤民在《論科學技術》一書中所說：國民的科學素質就是指公民了解必要的科學知識，具備科學精神和科學世界觀，以及用科學態(tài)度和科學方法判斷、處理各種事務的能力。因此，所謂對學生進行科學素質教育就是培養(yǎng)他們具有科學知識、科學精神、科學方法、科學技能以及學會學習的能力。所謂科學精神就是對科學的態(tài)度、科學的觀念以及對科學的批判精神;科學方法和科學技能就是在認識世界、認識真理的過程中所掌握的實證方法、邏輯方法以及對直覺思維運用的能力;學會學習的能力包括學生對學習的態(tài)度、需求、興趣、動機、習慣以及學習方法策略等方面。

科學知識、科學技能、科學方法、科學精神四者共同構成了科學素質?？茖W知識和技能是構成和發(fā)展科學素質的基礎要素，沒有一定的科學知識做基礎，科學素質也將無從談起?？茖W技能和方法是發(fā)展科學素質的核心，它被認為是產生知識的“知識”。科學精神是科學素質的靈魂，體現的是對科學的關心和熱愛，是科學素質培養(yǎng)的人格要素，是人們從事科學活動成功的基本保證。因此，我們說良好的科學素質是進行化學實驗活動的基礎，是進行化學實驗的有利保證。同時，以實驗為基礎的化學教學觀認為，化學實驗是人們根據一定目的，運用必要物質手段（主要是科學儀器、設備），在人為地變革和控制化學對象（化學認識的物質客體及其運動形式）的條件下，通過觀測獲取化學事實，以探索物質的化學本質和規(guī)律的一種化學實踐活動。因此，他們不僅把“以實驗為基礎”作為化學學科的基礎特征，而且，把化學實驗作為化學實踐活動的一種重要形式。當代教育者認為應該在馬克思認識論最基本的觀點——科學的實踐觀基礎上，樹立正確的化學實驗觀點，充分認識化學實驗對學生科學素質培養(yǎng)的重要性。

化學實驗是對學生進行非智力因素訓練的理想場所，包括艱苦創(chuàng)業(yè)、勤奮、謙虛、好學、樂于協作、求實、求真、創(chuàng)新、存疑等科學品德和科學素養(yǎng)的訓練。

1.化學實驗能獲得實驗現象和實驗事實

化學實驗能為學生認識和掌握化學知識提供生動的感性材料，是學生獲得科學知識的源泉。無論是化學運動規(guī)律的認識，還是化學理論的建立和發(fā)展，都是在充分的化學實驗基礎上完成的。學生正是通過一個個燃燒、顏色變換、熱量增減、質量變化等實驗中獲得了認識化學知識的途徑，有了化學知識的感性材料。

化學實驗與課堂講授的理論部分一樣，是學生掌握知識，培養(yǎng)能力，孕育創(chuàng)新精神必不可少的教學環(huán)節(jié)。

2.化學實驗是培養(yǎng)學生實驗技能的重要環(huán)節(jié)

化學實驗是對學生進行科學方法培養(yǎng)的重要手段。學生通過動手操作有關實驗，觀察實驗過程中所發(fā)生的現象，可以直接通過實驗事實，運用化學原理，分析、判斷、研究、解決化學中的實際問題。

3.化學實驗有助于培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度

化學實驗有助于學生科學精神的形成?？茖W知識的掌握只是學生學習的局部，科學精神、科學方法、科學能力的培養(yǎng)對學生科學素質的提高更具有重要的作用。只有具備了一定的科學精神、科學方法和科學的創(chuàng)造才能，才有可能更好地去掌握科學知識、研究科學理論、探索科學的發(fā)展。

化學實驗不僅是一種實踐活動，從教學認識論角度來看，它還是一種重要的感性認識方法，具有方法論功能。實驗方法論是科學方法論的重要組成部分，在化學實驗教育中有著十分重要的作用，它還是落實科學素養(yǎng)的“過程與方法”目標的重要手段。

二、化學實驗與學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

1.培養(yǎng)科學良好的實驗習慣是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎

我們知道，化學實驗基本操作始終貫穿于演示實驗、學生實驗等中學各類實驗之中，是培養(yǎng)學生良好實驗習慣和科學態(tài)度的關鍵。化學實驗從藥品的取用到混合物的分離;從氣體的發(fā)生到氣體的收集和尾氣的處理;從儀器的安裝到實驗儀器的清洗、整理和擺放等，都是培養(yǎng)學生初步建立科學思想的基本能力階段。所以，對中學化學基本實驗技能教學，必須高度重視，抓到實處。在強調完成學科實驗基礎知識點教學的同時，必須首先注重學生實驗基本技能的培養(yǎng)。如在進行“溶液的配制”實驗教學中，容量瓶的正確使用基本技能訓練是教學的重點，在向學生講解容量瓶的構造、性能、使用注意事項時，應向學生提出問題，啟發(fā)學生思考：為什么容量瓶不能盛裝熱的溶液？俯視或仰視將導致什么樣的實驗結果等等。這樣可以使學生在牢固掌握容量瓶使用基本操作技能的同時，培養(yǎng)和建立良好的實驗習慣，而且，化學實驗能夠激發(fā)學生的創(chuàng)造興趣。創(chuàng)造興趣是化學學習興趣的最高水平，是推動學生形成較高科學素養(yǎng)的最強勁動力。

掌握化學實驗的基本技能，進行科學實驗工作方法的初步訓練，培養(yǎng)學生獨立思維和獨立工作的能力是培養(yǎng)人才的重要手段。

另外，將教師演示實驗與學生實驗相結合也是培養(yǎng)學生良好實驗習慣的有效方法。它可以通過教師精湛協調的作用方法和技能以及明顯的實驗現象引導學生觀察和思考， 并對學生實驗產生“示范”作用。

2.實驗設疑是加強學生科學創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的有效方法

在學生掌握了實驗基本技能和方法的基礎上，注意充分發(fā)揮學生在實驗中的主體作用和主觀能動性，是加強學生科學創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的有效途徑。在實驗過程中，教師可以采取實驗設疑或增加實驗內容等方法，這些方法不但可以訓練學生分析和解決問題的能力，而且可以拓展學生的知識結構和思維空間。

3.改進實驗裝置，拓展培養(yǎng)學生科學創(chuàng)新思維能力的空間

實驗裝置是化學實驗的客觀載體。因此，在化學實驗教學中，應充分引導學生發(fā)現實驗裝置的不合理性，通過師生共同參與對實驗裝置進行改進，這不僅能使實驗操作更簡便、現象更明顯直觀、結論更嚴謹，同時，也使學生充分體會到創(chuàng)造所帶來的無窮樂趣，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神。

三、化學實驗教學的方法

當前有個別化學工作者總是忽視實驗教學，不重視化學實驗在學生科學素質培養(yǎng)、學生的綜合分析能力和科學創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)方面的重要作用?！白鲗嶒灢蝗缰v實驗，講實驗不如背實驗、畫實驗”的現象依然存在，這些都是錯誤的。為了充分發(fā)揮化學實驗的自身優(yōu)勢，突出對學生科學實驗的培養(yǎng)，化學實驗教學應該從以下幾個方面做起：

1.把實驗教學和化學知識緊密結合起來

化學知識從實驗中來，化學實驗才是學習化學的最好老師。如，在氯氣的制取實驗中，我們不僅要讓學生明確氯氣的實驗室制法，而且，要注意啟發(fā)學生在實驗中去思考實驗室制取其它氣體普遍遇到的化學知識：藥品的選擇、反應原理、儀器裝置、收集方法、檢驗方法和尾氣處理等，以此來讓學生通過實驗獲得實驗室制取物質的一系列知識。在教學中，那種為講實驗而做實驗、把實驗和課堂教學孤立開來的做法是不符合學生的認知規(guī)律的。

2.注重演示實驗，培養(yǎng)科學技能和科學方法

提高實驗成功率，注重演示實驗在學生科學技能和科學方法訓練過程中的示范作用。教師精彩的示范并指導學生成功地完成規(guī)定實驗的過程，是學生獲得實驗技能最直接的方式，是培養(yǎng)學生科學素質的有效途徑。因此，要求教師在整個演示實驗過程中，都應該做到一絲不茍地向學生示范規(guī)范化的實驗操作程序，并注意實驗裝置組裝的有序性和實驗操作步驟的程序化;在實驗條件允許且不致于發(fā)生危險的情況下，可以做遵守與違反實驗操作規(guī)程的對比演示實驗，以達到教育學生嚴格遵守實驗操作規(guī)程的目的。因此，教師不僅要研究實驗怎樣做才能成功，還要總結出影響實驗成功的關鍵因素。只有這樣才能用自己精湛的實驗操作技藝去培養(yǎng)學生的實驗技能。

3.改進實驗教學法，最大限度地發(fā)揮學生的主觀能動性

當前的化學實驗改革應該注重學生實驗主體的地位，大力改進實驗教學方法。為此，教師可以把教材中某些驗證性實驗改為探索性的實驗，引導學生對科學方法的理解。

4.開發(fā)應用型實驗，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神

教師要有意識地指導學生去設計一些與生活、生產有密切聯系的化學實驗。比如碘鹽含碘的判斷、酒后駕車的酒檢、尿液的化學檢驗、維生素C的性質實驗等。這些開放性的教學內容有利于不同層次學生的發(fā)展，給學生的創(chuàng)新精神的培養(yǎng)提供了廣闊的空間，對培養(yǎng)學生的科學精神具有現實意義。

科學素質的培養(yǎng)是素質教育的重要組成部分，而化學實驗對于學生科學素質的培養(yǎng)具有獨特的作用。化學實驗對學生創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的重要性也是不言而愈的，只要化學教師在教學實踐過程中處處留心，時時在意，努力挖掘實驗教學中的方法和策略，就不難發(fā)現培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力的切入點和途徑，就能根據新課程標準的要求，培養(yǎng)出符合時代特點的，具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的優(yōu)秀綜合性建設人才。

總之，化學實驗可以給予每一個人適應改善生活質量所急需的知識、技能和態(tài)度，提高青少年乃至全體公民的科學素質，跟社會的發(fā)展相適應，而且有利于培養(yǎng)和發(fā)展學習者的學習主動性、積極性、獨立性、創(chuàng)造性和學生綜合性素質，成為全球需要的優(yōu)秀人才。

（收稿日期：2015-07-14）