二期课改化学新教材的教学中学生实验能力培养的实践

1、二期课改化学新教材的教学中学生实验设计能力培养的实践研究化学教研组 徐雪峰随着教学改革进程的不断深入，“以学生发展为本”的教学观正在被更多的学校、教师所接受。教学中应强化对学生创新精神、科学方法、科学态度、科学精神的培养，结合学科特点，化学教学中更应重视对学生创造性实验能力的培养。教师应该以学生发展为本，提高对化学实验能力的认识 。一、实验设计能力的界定及培养意义。化学实验能力，绝非简单的实验操作技能，重视实验能力的培养提高，也决不是单一的训练操作技能。化学实验能力是指在化学实验过程中表现出来的能力，它包括观察能力，操作能力，分析实验现象和处理数据的能力，以及实验设计能力。从教育学和心理学的角

2、度看，化学实验能力系统由动作技能和智力两大要素组 成。各要素的关系如下：化学实验能力实验动作技能1 使用仪器、模型技能2 取用试剂、标本技能3 调控实验进程技能实验智力能力设计实验能力1 明确实验目的、原理2 选择仪器、装置、试剂3 安排实验操作步骤记录报告能力1观察、判断和记录实验现象和数据2分析、处理现象和数据3得出结论和模型，并作出解析由此可见，化学实验能力系统是由以大脑的 智力和以双手动作为主两大部分组成的统一体，是一种复杂的综合性能力。实验设计能力是根据实验目的统筹考查实验原理、方法、步骤等实验因素，进行独立设计实验方案的能力。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

3、意识，所以实验设计能力是中学化学实验能力中的较高层次的能力。爱因斯坦曾说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”经常开展探究性、设计性和创造性实验研究，有助于学生创新能力的培养和提高。中学化学教学大纲中指出：“化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可以帮助学生形成化学概念，理解和巩固化学知识，培养学生能观察现象、分析问题，解决问题，初步掌握些常用的化学实验技能，培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法。因此，加强实验教学是提高化学教学质量的重要一环”。二、二期课改新教材为学生实验能力培养提供的素材分析。在教材内容的编排上，二期课改与一期相比，有着许多全新的板块：“化学史话”、“资料

4、库”、“拓展视野”、“实验与观察”、“走进实验室”、“探究活动”、“化学短消息”、“家庭小实验”等等。八个新板块中就有四个属于实验内容，这充分体现二期课改以实验为抓手培养学生研究性学力的教学改革思想，突破了学科知识体系化对学生研究性学力培养的束缚。教师的教学有了更加灵活的广阔空间，可以根据学校条件、学生情况灵活安排学生实验、演示实验，也有利于教师教学活动的创造性发挥。如“实验与观察”板块表面上相似于以前的演示实验，但仔细比较就会发现和以前相比其实还是有较大的变化：新教材没有把实验的有关现象写出来，给老师和学生留下了广阔的空间。不同的实验条件、不同的操作熟练程度等都会给实验造成程度不同的影响。此

5、举旨在使学生解脱束缚，尊重事实，避免只唯书、只唯师的教条思想。其次，实验的成功与失败均使学生体会到要使实验成功必须有严谨的科学态度和科学的实验方法。这也符合科学发展坎坷曲折的本来面目。另外这也有利于教师培养学生的观察能力、想象能力和分析问题的能力。“走进实验室”板块类似于原来的学生实验，但不是原来的简单重复。突出表现在新教材根据学生的能力发展情况有意识地选择一些实验改为学生自主设计的探索性实验。在学生分组进行实验的设计过程中，学生能较好地锻炼自己的创造性思维以及解决问题的实践能力。同时设计过程中，体验合作学习，共同进步。实践表明：“探究活动”板块是学生参与热情最高的部分。在教师的导引下，学生们

6、仿佛是一个个科学家，在认真严谨地从事科学研究工作。对事物不同的认识引起的争论使学生不断迸发出思维的火花，往往形成课堂教学的高潮，学生和教师都处于情感互动的共振氛围之中。在科学探索过程的体验中，学生的分析、归纳、综合、判断能力得到有效培养，学生更受到蕴涵其中的科学人文精神的熏陶。三、学生实验设计能力培养的实践探索。要培养学生的实验设计能力，就要引导他们综合运用已学过的化学基础知识和实验技能，根据确定的实验目的，自行设计化学实验方案，验证结沦，得出规律，探索新知识，解决新问题。本人结合自己的实践做了一些探索，并形成了“理解模拟实践”的培养模式。第一步理解阶段：选一些典型的演示实验为对象，如在学习金

7、属的腐蚀和防护这部分内容时，教材上就有一个“实验与观察”：在不同的条件下铁钉的腐蚀情况研究。我引导学生首先明确该实验的目的：探究铁钉的腐蚀与外界条件的关系。然后组织学生联系所学的金属腐蚀机理，推理可能有水、氧气等影响因素。在此基础上，理解教材上三个实验的设计：（1）油层覆盖水面（2）干燥的试管（3）潮湿的环境。最后根据现象，归纳得出结论。第二步模拟阶段：在学生逐步理解实验设计过程的基础上，开始鼓励学生自主去分析理解教材中已有的一些实验方案，鼓励学生尝试评价方案的优缺点，并把它改编成实验报告形式。第三步实践阶段：开发利用新教材中的研究性实验素材训练学生的实验设计能力。教学中经常提供一些开放性实验

8、素材，如：设计这样一个实验：一瓶硫酸，不知是浓还是稀，如何将它鉴定出来？请同学们尽可能多地提出方案，并用实验事实证明。这时，学生通过思维就会在原有知识基础上提出：分别将少量液体溶于水，观察是否放热，确定哪一种是浓硫酸；取少量液体于试管中，分别加入铜片微热，有刺激性气体放出的是浓硫酸；用玻璃棒蘸取少量液体在纸上写字，纸炭化的是浓硫酸；测定密度，密度大的是浓硫酸；比较粘度；用氢氧化钠溶液进行中和滴定；将光亮铁钉分别放入液体中，无明显现象的是浓硫酸（钝化）；在液体中分别加入胆矾晶体，蓝色变白色的是浓硫酸。再如组织学生以小组为单位，设计实验证明醋酸为弱酸；设计实验分析某石灰石矿中碳酸钙的含量测定等等。

9、在条件许可的情况下可以组织学生带着方案进入实验室进行操作。让学生学会合作学习，在合作探索的过程中使学生体验科学探究的严谨，体会知识产生的过程。通过该过程培养学生的实验设计能力以及严谨认真的科学精神。从自身的实践中我体会到要提高学生的实验设计能力的培养效果，应该注重以下几个方面：1. 要注重培养提高学生查阅资料的能力 在设计科学、合理的实验方案之前，必须要有丰富、翔实的文献资料支撑，而帮助自己找到想要的相关资料绝非易事。结合学生的实际水平，我充分利用学校先进的硬件设施，从日益丰富的教育网站上寻找实验教学的信息和资源，为科学、合理地设计实验方案奠定基础。2.要注重培养提高学生实验思维能力实验思维能

10、力是实验能力的重要组成因素，它涉及对实验课题和方案的理解，以及对实验现象的认识、判断、处理和对实验活动的设计、决策、评价和概括。充分运用发散思维，让学生从给定的化学实验信息中寻找最佳的思维角度和方式。例如：如何用实验证明某包白色晶体是Na2CO3而不是NaHCO3？哪些气体可以做喷泉实验？用哪些实验可以确定氯水的主要成份？如何鉴别CO2和SO2两种气体？当两者混合后，又如何证实两种成份都存在？通过这些问题情景的创设，使学生的实验思维能力得到了训练和提高。3.要培养提高学生对实验方案的评价和优化能力实验课题确定后，便可以开始进行实验方案的设计。学生在教师的引导下独立进行实验方案设计，体现了以学生

11、发展为本的思想。这一设计过程包括实验步骤、实验记录、实验器材、实验条件等内容。必须综合运用所学知识，充分发挥自己各方面的技能，教师可以组织学生对实验设计的科学性、可行性、安全性进行评价，对实验方案通过学生的充分讨论进行优化。其中实验方法的选择，往往会对实验结果产生较大程度的影响，它往往需要同时具备周密性、合理性和技巧性。因此，选择合适的实验方法，是在实验中提高学生创新能力的主要手段。四、研究后的思考与体会。美国教育家杜威早就指出：“任何知识的学习，既是为某一理论提供依据，又是创建和形成新理论的素材。”杜威的这种教育思想，促使我们反思和重新认识中学化学实验中学生能力的培养，也促使我们必须花更多的精力在实验教学中加强对学生创新意识和创新能力的培养。必须以学生发展为本，在实验教学中给学生更大的发展空间，创设不同的实验情景，引导学生对一些化学反应从多角度、多层面进行分析，研究某一化学反应的实质和规律。实践证明，在实验教学中以学生发展为本，注意培养学生的创新意识和创新精神，提高学生对化学实验能力的认识，在探索性、开放性、设计性、研究性实验中不断提高学生的思维能力和实