在實(shí)驗(yàn)中提升學(xué)生實(shí)踐能力和綜合素養(yǎng)

徐法忠

摘要：化學(xué)學(xué)科最大的魅力是實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不只是知識(shí)的載體，更是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)科素養(yǎng)的重要途徑，在初中化學(xué)教學(xué)的新課、習(xí)題課、復(fù)習(xí)課中如果能及時(shí)的增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)，必然能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高課堂效率，做到事半功倍的效果。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué) 初中化學(xué) 實(shí)驗(yàn)重要性 課堂

文章編號(hào)：1008-0546（2015）12-0000-00 中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.12.000

新中國(guó)成立以來(lái)，在馬克思主義教育與勞動(dòng)相結(jié)合思想的指導(dǎo)下，我國(guó)普通教育在學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)上做過(guò)一些探索和嘗試?；瘜W(xué)課應(yīng)該跳出應(yīng)試教育的束縛，尤其是要注重實(shí)驗(yàn)課對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)。一是強(qiáng)調(diào)“實(shí)踐能力”，實(shí)踐能力是“人們?cè)诟脑焐鐣?huì)的有意識(shí)的活動(dòng)中所能勝任某項(xiàng)任務(wù)的主觀條件。實(shí)踐活動(dòng)的主要形式有操作、觀察、討論、合作學(xué)習(xí)、猜想、畫(huà)圖、社會(huì)調(diào)查、收集數(shù)據(jù)、提出問(wèn)題、建構(gòu)模型等。著眼于學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，啟迪學(xué)生的創(chuàng)新精神；二是強(qiáng)調(diào)“綜合素養(yǎng)”，綜合素養(yǎng)是指一個(gè)人的修養(yǎng)，與綜合素質(zhì)同義，從廣義上講，包括道德品質(zhì)、外表形象、知識(shí)水平與能力等各個(gè)方面。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)的今天，人的素養(yǎng)的含意大為擴(kuò)展，它包括思想政治素養(yǎng)、文化素養(yǎng)、業(yè)務(wù)素養(yǎng)、身心素養(yǎng)等各個(gè)方面。

“為什么我們的學(xué)?？偸桥囵B(yǎng)不出杰出人才？”這就是著名的“錢(qián)學(xué)森之問(wèn)”。今天再次回想這個(gè)問(wèn)題，我們感受到了肩上的擔(dān)子的重大。我們?cè)诳偨Y(jié)自己成功的經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，更應(yīng)該反思我們的教育還缺少什么？學(xué)生的創(chuàng)新力、實(shí)踐力和綜合素養(yǎng)怎樣提升，我們要時(shí)刻思考，用心實(shí)踐。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要意義

愛(ài)因斯坦有句名言：“興趣是最好的老師”，心理學(xué)家研究也表明：人們對(duì)自己感興趣的事物總是力求探索它，認(rèn)識(shí)它；興趣是一個(gè)人力求認(rèn)識(shí)并趨向某種事物特有的意向，是個(gè)體主觀能動(dòng)性的一種體現(xiàn)。一個(gè)合理有效的實(shí)驗(yàn)恰恰能激發(fā)學(xué)生的好奇心，提高他們學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)他們的求知欲和探究精神。實(shí)驗(yàn)也正是化學(xué)學(xué)科的魅力和靈魂所在，通過(guò)合理有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能幫助學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，理解操作的要領(lǐng)，便于學(xué)生熟記這些知識(shí)的同時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更能幫助學(xué)生理解難點(diǎn)，突破化學(xué)學(xué)習(xí)的瓶頸（如在借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)突破定量計(jì)算）。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察習(xí)慣，而一切的好奇總是從聽(tīng)到或看到開(kāi)始，完整細(xì)心的觀察是學(xué)科學(xué)習(xí)的重要素養(yǎng)，科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)更能很好的培養(yǎng)學(xué)生的邏輯能力和分析問(wèn)題能力，更好的還原科學(xué)探究的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生相互協(xié)作和統(tǒng)籌能力，在實(shí)施實(shí)驗(yàn)時(shí)難免出現(xiàn)這樣和那樣的問(wèn)題，學(xué)生在解決這些問(wèn)題的過(guò)程中即掌握了學(xué)科知識(shí)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)的操作，培養(yǎng)了學(xué)生處理問(wèn)題的能力，同時(shí)提高學(xué)生應(yīng)變能力。真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)的同時(shí)，也掌握了思考的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)起到了綜合培養(yǎng)學(xué)生能力的重要作用。

二、一課一實(shí)驗(yàn)的嘗試

在學(xué)科教學(xué)中筆者有意識(shí)的嘗試一課一實(shí)驗(yàn)，即每節(jié)課爭(zhēng)取帶給學(xué)生一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在新課時(shí)實(shí)驗(yàn)起到引入或者驗(yàn)證的作用，在習(xí)題課時(shí)起到引發(fā)思考或者提高興趣的作用，在復(fù)習(xí)課上實(shí)驗(yàn)起到知識(shí)綜合或引發(fā)質(zhì)疑作用。下面一些案例就是筆者真實(shí)的教學(xué)經(jīng)歷。

1. 新課教學(xué)中

在講解工業(yè)煉鐵中，進(jìn)入教室后教學(xué)將少量的鐵礦石用錘子敲碎，在敲打的過(guò)程中學(xué)生都很好奇，老師這是要干什么呢？取來(lái)木炭后同樣敲碎，學(xué)生就更好奇了，老師這節(jié)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(zhì)玻璃試管內(nèi)，連接好裝置開(kāi)始試驗(yàn)（裝置如圖）：

開(kāi)始試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)石灰水中有氣泡出現(xiàn)，直到慢慢渾濁，當(dāng)氣泡較少后撤出導(dǎo)管，學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中仔細(xì)觀察認(rèn)真記錄每一個(gè)操作，因?yàn)樗麄儾恢览蠋煹葧?huì)要提什么問(wèn)題，觀察的都很仔細(xì)。

實(shí)驗(yàn)完成后教師投影問(wèn)題：

1. 試驗(yàn)開(kāi)始的時(shí)候缺少了一個(gè)重要的步驟是什么？如何實(shí)施？

2. 實(shí)驗(yàn)可能發(fā)生的反應(yīng)是什么？如何檢驗(yàn)反應(yīng)后的固體？

3. 實(shí)驗(yàn)裝置有無(wú)不足？該如何改進(jìn)？

4. 為什么把反應(yīng)物敲打成粉狀？如果不這樣做結(jié)果如何？

學(xué)生依據(jù)問(wèn)題展開(kāi)了激烈的討論，在討論的過(guò)程中學(xué)生很容易掌握實(shí)驗(yàn)的操作步驟，實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)的原理，無(wú)需教師一一講解，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的過(guò)程激發(fā)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(xué)生自然又把鐵的性質(zhì)做了復(fù)習(xí)，比如用磁鐵吸，加稀鹽酸或者稀硫酸，加硫酸銅等。讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明鐵的存在，在這個(gè)過(guò)程中培養(yǎng)了學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)完成后讓學(xué)生動(dòng)手完成剛才的方案。實(shí)驗(yàn)方案完成的過(guò)程學(xué)生進(jìn)一步掌握了鐵與酸、鐵與硫酸銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這個(gè)時(shí)候適時(shí)提醒學(xué)生固體是不是只有鐵？引發(fā)學(xué)生思考反應(yīng)物量的問(wèn)題，讓學(xué)生能夠思考化學(xué)反應(yīng)中過(guò)量問(wèn)題。除了碳和鐵，固體中必然還有其他雜質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生思考物質(zhì)分類(lèi)。最后總結(jié)告訴學(xué)生工業(yè)生產(chǎn)中為了去除這些在雜質(zhì)往往加入石灰石。

整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，反應(yīng)產(chǎn)物較少，引導(dǎo)學(xué)生分析為什么？引出一氧化碳還原鐵的氧化物。

2. 在習(xí)題課中

各種物質(zhì)都有自己獨(dú)特的性質(zhì)，化學(xué)學(xué)科是研究物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)科，世界上不存在兩片相同的樹(shù)葉，同樣也不存在兩種性質(zhì)完全相同的物質(zhì)，這就決定化學(xué)學(xué)科特性是規(guī)律性中必然有特殊，這也正是化學(xué)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，比如在溶液酸堿性判斷中有這樣一個(gè)試題：

下列說(shuō)法正確的是（ ）

A、酸的溶液一定呈現(xiàn)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(gè)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(guān)系，學(xué)生很難判斷試題中選項(xiàng)的正確與否，即使很多學(xué)生能選出正確答案也可能不知道錯(cuò)誤選項(xiàng)的原因是什么。在處理這個(gè)試題是除了復(fù)習(xí)感念，如果能輔助實(shí)驗(yàn)就能起到事半功倍的效果。A選項(xiàng)很多老師可能覺(jué)得不需要實(shí)驗(yàn)，其實(shí)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(xué)生對(duì)酸的共性的認(rèn)識(shí)，即酸都能使指示劑變色。B選項(xiàng)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(wú)色酚酞），學(xué)生會(huì)驚奇的發(fā)現(xiàn)鹽溶液不僅有的顯中性，還有的顯堿性和中性，這個(gè)實(shí)驗(yàn)也為后續(xù)學(xué)習(xí)碳酸鈉的性質(zhì)、氫氧化鈉變質(zhì)的檢驗(yàn)埋下伏筆，同時(shí)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(yīng)，比如光潔的鎂條深入硫酸銅溶液中開(kāi)始會(huì)有氣泡產(chǎn)生，為什么會(huì)這樣提供很好的背景和實(shí)驗(yàn)素材。C、D選項(xiàng)均可以再B選項(xiàng)的基礎(chǔ)上迎刃而解，通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)探究不只教會(huì)了學(xué)生解決問(wèn)題的能力，也加深了學(xué)生對(duì)物質(zhì)性質(zhì)和定義的理解，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生探究的精神。

在講解檢驗(yàn)氫氧化鈉變質(zhì)的時(shí)候要加入足量的稀鹽酸，許多學(xué)生在回答這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候往往是加入鹽酸，把足量?jī)蓚€(gè)字丟掉，認(rèn)為有和沒(méi)有這樣個(gè)字沒(méi)有區(qū)別，其實(shí)解決這個(gè)問(wèn)題的最好方法就是實(shí)驗(yàn)：取敞口放置一段時(shí)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(fā)現(xiàn)開(kāi)始沒(méi)有氣泡，滴加一段時(shí)間后有氣泡產(chǎn)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(chǎn)生。滴加氯化鈣直至不在產(chǎn)生沉淀，后滴加稀鹽酸，開(kāi)始無(wú)氣泡，慢慢發(fā)現(xiàn)沉淀表面產(chǎn)生細(xì)小氣泡。這兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)就能充分說(shuō)明要想證明氫氧化鈉變質(zhì)必須滴加足量稀鹽酸或者滴加氯化鈣。通過(guò)實(shí)驗(yàn)也證明了驗(yàn)證氫氧化鈉變質(zhì)用氯化鈣比用稀鹽酸靈敏，更能節(jié)約藥品。

這中通過(guò)實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)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(shí)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(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)解題正如羽翼于飛鳥(niǎo)，劃槳與輕舟，把很難說(shuō)清，學(xué)生不容易理解的題目通過(guò)客觀的實(shí)驗(yàn)展示給學(xué)生，不僅能解決問(wèn)題本身，還能讓學(xué)生深刻的體會(huì)到化學(xué)來(lái)源于生活，化學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)之上的科學(xué)，激發(fā)學(xué)生探究物質(zhì)性質(zhì)的興趣。

3. 在復(fù)習(xí)課中

復(fù)習(xí)課在大多數(shù)老師上來(lái)就變成了習(xí)題課，復(fù)習(xí)就是大量的練習(xí)，或者知識(shí)點(diǎn)的重復(fù)，學(xué)生在這樣單調(diào)枯燥的復(fù)習(xí)模式下對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)好無(wú)興趣，慢慢疲倦失去學(xué)習(xí)的興趣和耐心，最后只能應(yīng)付和硬著頭皮去練、去背。

改變這種局面的最好辦法就是實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)不僅不是炒生飯，更是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率的法寶，因?yàn)楹侠淼膶?shí)驗(yàn)不僅能吸引學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，更能把知識(shí)點(diǎn)連成片，讓學(xué)生建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，提過(guò)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)有利于學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)探究，提高解決實(shí)驗(yàn)探究題的能力，更多引領(lǐng)學(xué)生思考、學(xué)會(huì)分析問(wèn)題解決問(wèn)題。

如在復(fù)習(xí)常見(jiàn)氣體的制取的時(shí)候，教師普遍采用的方法是讓學(xué)生回憶二氧化碳、氧氣制取的實(shí)驗(yàn)原理即默寫(xiě)化學(xué)方程式，然后將裝置圖展示，讓學(xué)生依據(jù)原理選擇裝置，裝置選擇好后強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，對(duì)題目進(jìn)行深化，拓展到裝置的注意事項(xiàng)，一些?？疾斓膶?shí)驗(yàn)操作，進(jìn)而擴(kuò)大到氣體的凈化，尾氣的處理。這樣復(fù)習(xí)的好處就是知識(shí)的重現(xiàn)，幫助學(xué)生梳理知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)了解實(shí)驗(yàn)的裝置及操作的注意事項(xiàng)，同時(shí)鞏固基礎(chǔ)之上有拓展和延伸。但缺少創(chuàng)新，學(xué)生在這樣一節(jié)課之后加深了對(duì)知識(shí)點(diǎn)本身的理解，提高了解題能力，并沒(méi)有對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作的原理和注意事項(xiàng)有升華。

筆者在復(fù)習(xí)這個(gè)專(zhuān)題時(shí)采用的氨氣的制取，通過(guò)材料閱讀讓學(xué)生知道氨氣制取的原理，氨氣的性質(zhì)；實(shí)驗(yàn)室制取通常用固體銨鹽和堿石灰灰混合加熱來(lái)制取氨氣，也可以用濃氨水和氫氧化鈉或者生石灰來(lái)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(xué)生依據(jù)閱讀材料選擇實(shí)驗(yàn)裝置，很容易選出固體加熱型和固液常溫型兩種實(shí)驗(yàn)裝置，用向下排空氣法收集氨氣。展示實(shí)驗(yàn)儀器，讓學(xué)生依據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)原理選擇裝置，組建裝置（如圖），

裝置選擇的過(guò)程無(wú)需老師在強(qiáng)調(diào)選擇的原因，因?yàn)槟芎侠淼囊罁?jù)材料選擇裝置說(shuō)明學(xué)生理解了裝置使用本身的要點(diǎn)。在這個(gè)過(guò)程中也復(fù)習(xí)了氨水的性質(zhì)和固體氫氧化鈉的性質(zhì)，加大了課堂的容量。

分組按照不同的裝置完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)教室里充滿(mǎn)了氨氣的刺激性氣味，引發(fā)學(xué)生思考，這樣做有什么問(wèn)題？為什么會(huì)這樣？如何改進(jìn)？引導(dǎo)學(xué)生思考從新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)流程。在新的流程圖中包含了凈化裝置和尾氣處理裝置，學(xué)生在思考的過(guò)程中自然想到之前氧氣和二氧化碳的裝置的不足，加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置選擇的理解，比教師單純的講授實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)和裝置選擇有效。新知識(shí)的介入也擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面，不只是在深度上有所突破，更是有一定的廣度。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)發(fā)還有待更多的發(fā)掘

筆者在教學(xué)中嘗試在不同知識(shí)，不同課型中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)書(shū)本原有操作性不強(qiáng)、現(xiàn)象不明顯的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的改進(jìn)，也大膽的添加了部分能吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的實(shí)驗(yàn)，由于部分實(shí)驗(yàn)原理復(fù)雜，微觀粒子無(wú)法看見(jiàn)等因素，實(shí)驗(yàn)也可借助多媒體來(lái)展示光、電、熱，甚至是爆炸，通過(guò)科普動(dòng)畫(huà)展示微觀的反應(yīng)原理，微粒的運(yùn)動(dòng)等加深學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，實(shí)現(xiàn)多種形式的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

但也存在諸多問(wèn)題，比如有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯；有的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)存在技術(shù)和裝置上難以實(shí)現(xiàn)（主要是時(shí)間和材料上不能保證）；許多實(shí)驗(yàn)有一定的危險(xiǎn)性，無(wú)法成為分組實(shí)驗(yàn)；還有一些比較難理解的化學(xué)理論和原理很難實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)，需要較高的計(jì)算計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力等問(wèn)題。

但無(wú)論如何筆者在嘗試用實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)改變現(xiàn)在的教學(xué)模式，在教學(xué)中不斷發(fā)現(xiàn)學(xué)生感興趣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，合理的把實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用于新課、習(xí)題課、復(fù)習(xí)課上均能起到事半功倍的效果。實(shí)驗(yàn)不僅能激發(fā)興趣，更能引發(fā)思考，拓展學(xué)生視野，提高學(xué)科素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考問(wèn)題，動(dòng)手解決問(wèn)題的能力，也是教學(xué)致勝的法寶。