化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)

孫克俊

摘 要：化學(xué)教師不僅要提高自身的科學(xué)素養(yǎng)，而且承擔(dān)以后向?qū)W生傳遞科學(xué)知識(shí)、科學(xué)能力、科學(xué)方法、科學(xué)精神和科學(xué)品質(zhì)的重任。中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為提升學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，培養(yǎng)其分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的重要手段，有著其他教學(xué)環(huán)節(jié)不可替代的作用。通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)和一絲不茍的科學(xué)精神，既提高了化學(xué)學(xué)習(xí)的質(zhì)量，又培養(yǎng)了學(xué)生適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；科學(xué)素養(yǎng)；創(chuàng)造性思維；創(chuàng)新能力

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)転閷W(xué)生正確認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化規(guī)律提供事實(shí)依據(jù)。化學(xué)教育家劉知新認(rèn)為，化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有以下教學(xué)功能：它是化學(xué)科學(xué)認(rèn)識(shí)之源泉，是訓(xùn)練科學(xué)方法的有效途徑，是養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度的必由之路。實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有目的性、探索性、現(xiàn)實(shí)性和易感知性，在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中具有不可替代的地位。師范類(lèi)大學(xué)生作為公眾中的一個(gè)特殊群體，不僅要提高自身的科學(xué)素養(yǎng)，而且承擔(dān)以后向?qū)W生傳遞科學(xué)知識(shí)、科學(xué)能力、科學(xué)方法、科學(xué)精神和科學(xué)品質(zhì)的重任。高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為提升師范生的科學(xué)素質(zhì)，培養(yǎng)其分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的重要手段，有著其他教學(xué)環(huán)節(jié)不可替代的作用。隨著新課程改革的深入，學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)教育日益凸顯。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，首要的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的關(guān)心和熱愛(ài)，即通過(guò)陶冶學(xué)生的科學(xué)情感來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，形成深入探究的意識(shí)。同時(shí)，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不僅要培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)作風(fēng)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)體意識(shí)，還應(yīng)注重在實(shí)驗(yàn)探究中培養(yǎng)學(xué)生敢于超越現(xiàn)狀的創(chuàng)新精神。

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)觀察能力的培養(yǎng)

觀察實(shí)驗(yàn)和描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基本技能、是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力、體驗(yàn)探究過(guò)程和分享探究成果的基礎(chǔ)，也是歷年高考熱點(diǎn)，還是學(xué)生答題時(shí)容易丟分的考點(diǎn)。因此，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)如何觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、學(xué)會(huì)如何描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的一個(gè)最基本的任務(wù)。掌握這些基本技能對(duì)于將來(lái)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究能力的提高、化學(xué)研究報(bào)告的撰寫(xiě)具有十分重要意義。只要我們善于從學(xué)生的表述中發(fā)現(xiàn)并重視這些問(wèn)題，通過(guò)對(duì)某個(gè)實(shí)驗(yàn)案例的分析、和學(xué)生一起總結(jié)觀察、描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方法，再進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)訓(xùn)練，就可以幫助學(xué)生掌握觀察、記錄和描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基本技能。

通常依據(jù)操作的先后順序和現(xiàn)象發(fā)生的先后順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察。由于一些化學(xué)反應(yīng)非常迅速、現(xiàn)象轉(zhuǎn)瞬即逝，所以觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)不能像描述現(xiàn)象一樣逐字逐句書(shū)寫(xiě)，而應(yīng)把現(xiàn)象迅速儲(chǔ)存在大腦里，等實(shí)驗(yàn)完成后再描述實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如在記錄FeSO4與NaOH溶液混合反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)可采用如下方式進(jìn)行：FeSO4（淺綠）+NaOH==Fe（OH）2↓+Na2SO4引導(dǎo)學(xué)生觀察：白→灰綠→紅褐?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)的手段，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是研究化學(xué)的科學(xué)方法，也是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要手段，觀察實(shí)驗(yàn)要與思考相結(jié)合。另外，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的觀察，一般是按照“反應(yīng)前→反應(yīng)中→反應(yīng)后”的順序，分別進(jìn)行觀察。觀察的同時(shí)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(xiàn)象時(shí)，要想為什么會(huì)看到鋅（Zn）放在稀硫酸（H2SO4）中會(huì)產(chǎn)生氣體，而銅放在稀硫酸（H2SO4）中卻無(wú)氣體產(chǎn)生呢？通過(guò)思考，把感性知識(shí)升華，就會(huì)獲得較深的認(rèn)識(shí)：鋅（Zn）的活動(dòng)性比氫強(qiáng)，能將氫從酸中置換出來(lái)，而銅（Cu）沒(méi)有氫活潑，故不能置換酸中的氫。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)思維方法的培養(yǎng)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是掌握化學(xué)知識(shí)的入門(mén)向?qū)Ш褪侄?，學(xué)生以實(shí)驗(yàn)事實(shí)出發(fā)形成化學(xué)概念，上升為化學(xué)規(guī)律，進(jìn)而編織知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)筑知識(shí)框架，是經(jīng)過(guò)由表及里，由此及彼，去粗取精，去偽存真的思維過(guò)程。教師適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)觀察過(guò)程，激發(fā)思維活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)由感性階段向理性階段的飛躍。另外，中學(xué)基礎(chǔ)教育階段思維訓(xùn)練的重點(diǎn)應(yīng)放在培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)上，即通過(guò)化學(xué)知識(shí)教學(xué)適時(shí)培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、廣闊性、深刻性、發(fā)散性和敏捷性，而化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程，自始至終都充滿著培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生上述思維品質(zhì)的契機(jī)。那么如何在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力呢？

化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的、要求，運(yùn)用有關(guān)的化學(xué)知識(shí)和基本的實(shí)驗(yàn)操作技能，對(duì)實(shí)驗(yàn)的儀器、藥品、裝置、步驟等所進(jìn)行的一種設(shè)想和規(guī)劃。它要求設(shè)計(jì)者具有靈活地應(yīng)用所學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的能力，有認(rèn)真、敢于創(chuàng)新的科學(xué)精神，因而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造能力。

綜觀近幾年全國(guó)各地的考題，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的考察漸漸多了起來(lái)，因此日常教學(xué)中不應(yīng)忽視對(duì)學(xué)生思維的創(chuàng)造性的培養(yǎng)，例如：在二氧化碳跟氫氧化鈉反應(yīng)的教學(xué)中，由于第五章學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)二氧化碳跟氫氧化鈣的反應(yīng)和碳酸根離子的檢驗(yàn)方法，我在課堂上提出了讓同學(xué)們自己設(shè)計(jì)一套裝置來(lái)證明二氧化碳跟氫氧化鈉的反應(yīng)，并檢驗(yàn)反應(yīng)生成了碳酸鈉。學(xué)生通過(guò)對(duì)比分析，二氧化碳跟氫氧化鈉的反應(yīng)和二氧化碳跟氫氧化鈣反應(yīng)具有相似性，應(yīng)生成碳酸鈉和水，但由于沒(méi)有明顯的外觀現(xiàn)象，如何證明二者反應(yīng)了呢？由于書(shū)中沒(méi)有現(xiàn)成的答案，學(xué)生必須運(yùn)用已有的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，去自行設(shè)計(jì)和創(chuàng)造。有的同學(xué)把二氧化碳收集到一個(gè)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(xué)把一個(gè)癟氣球（開(kāi)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(guò)這些實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們一方面體會(huì)到了成功的喜悅，同時(shí)也獲得了豐富的感性知識(shí)，也進(jìn)一步促使學(xué)生開(kāi)展了分析、推理、綜合等思維活動(dòng)，很快掌握了二氧化碳跟氫氧化鈉的反應(yīng)知識(shí)。

總之，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可加強(qiáng)素質(zhì)教育，改造自然，服務(wù)社會(huì)。除了課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高外，還要倡導(dǎo)學(xué)生配合課內(nèi)學(xué)習(xí)，在課外日常生活中，開(kāi)展力所能及的化學(xué)小實(shí)驗(yàn)和解釋社會(huì)生產(chǎn)、生活中的某些化學(xué)現(xiàn)象的活動(dòng)。如對(duì)土壤成分的檢測(cè)，對(duì)大氣、水質(zhì)的分析以及對(duì)污染的防治的調(diào)查、對(duì)鋼鐵腐蝕及保護(hù)的認(rèn)識(shí)、對(duì)建筑合成材料性能的應(yīng)用和了解等。通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)和調(diào)查活動(dòng)，運(yùn)用化學(xué)原理積極思維、逐步提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

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