浅谈高中化学如何培养中学生的实验能力

   化学是一门以实验为基础的学科，实验是激发学生学习化学兴趣的源泉之一，是培养和发展学习思维能力、创新能力、实践能力的重要方法和手段。在化学教学中逐步培养和发展学生的观察能力、思维能力、实践能力和自学能力等，重视科学态度的培养和科学方法的训练，并注重培养学生的创新精神。
　　
　　　一、在化学实验中的培养学生观察能力
　　
　　 化学实验现象千变万化，它为发展学生的观察能力提供了丰富多彩的内容和广泛的途径。从科学的角度看，任何一种事物及其变化都具有科学观察的价值，也就是说观察是有目的性的。因此，在进行化学实验观察时，首先要让学生明确观察的目的，并制定观察计划，有步骤、有重点地进行观察。否则，学生往往只是注意那些感觉新奇的表面现象，而错过了实验目的所要求观察的重点内容。
　　 对于实验现象观察的范围，不同的实验要求不同：有的实验要求全面地观察，有的要求有重点的观察。如对于具有代表性、典型的物质性质实验，往往需要全面而系统地观察，以便能较全面地了解物质的性质。例如，钠单质放在滴有酚酞试液的蒸馏水中，观察反应过程时，有的学生只是听到了"嘶、嘶、嘶"的响声，有的则只看到钠在水面上四处游动，而未注意到钠已熔成一个小球，还有的学生只看到溶液变成红色。有些反应的主体特征较微弱，易被次要现象所掩盖，此时就必须提示学生排除干扰，对关键现象进行重点观察。简言之，为了便于学生观察，老师要精心准备好每一个演示实验，关键之处要引导学生，力求达到最佳效果，实现培养学生观察能力的目的。
　　
　　二、通过试验培养学生的思维能力
　　
　　 化学实验的目的是让学生由现象到本质地认识事物的性质、规律及其应用，即最终是要解决实际问题。因此，化学实验教学中，还必须培养学生的思维能力，即让学生学会思考。实验现象是启迪思维的最好材料。化学实验中的丰富内容非常有利于培养学生分析、综合、抽象、概括的能力、想象力以及辨证思维能力。教师只要适时点拨就可引发学生积极、活跃的思维活动，从表面的、个别的实验现象中发现本质的、普遍的规律。虽然其结果只是验证某些科学上已知的结论，但对于学生来说却是亲身体验的科学实践。这就要求教师在整个教学活动中突出思维能力的培养和训练。化学实验教学也是如此。教师要善于提问，激发学生思考。一个适时恰当的提问，随时都会激起学生对未知领域的"进攻"，对容易忽略的问题紧追不舍。
　　 在讲硝酸的氧化性时，做铜片与浓硝酸及稀硝酸反应实验之前，教师可以提出这样的问题让学生思考："硝酸跟多种金属反应放出氢气，那么浓硝酸、稀硝酸跟铜片反应放出的气体是否也是氢气？为什么？"那么学生通过观察实验现象发现：浓硝酸跟铜片反应放出的气体呈红棕色；稀硝酸跟铜片反应放出的气体尽管起初是无色的，但当空气进入试管后，气体也变成了红色；而氢气为无色，也不与空气反应。二者对比得出结论：不论是浓硝酸还是稀硝酸与铜片反应后放出的气体都不是氢气。同时也就能进一步明白为什么实验室在制取氢气时只能用稀盐酸或稀硫酸而不能用硝酸的原因，这样的提问，不但能启发学生连续思维，而且能将学生的思维导向知识的核心。

　三、培养学生设计实验的能力
　　
　　 我们正在由应试教育向素质教育转变，但是已经实行多年的应试教育对追求高升学率产生的正面影响已是根深蒂固，很难一下消除。学生自己很少有自由支配的时空，这就使他们的某些潜能受到了压制，得不到充分的发挥，具体表现在化学实验教学上，那就是学生"高分低能、动手能力差"。因此，面对新的课改和教改，我们应该逐步改变过去那种"程式化"的实验教学方式，把实验交给学生，让他们逐步地学会独立设计实验并独立解决实验问题，这对于帮助他们学好化学及今后从事科研工作具有重要意义。具体在训练学生的这种能力的时候，可按如下步骤进行：首先培养实验设计的思路和方法。设计实验涉及的内容包括：实验名称、实验目的、实验原理、实验用品（仪器、药品及规格）、实验步骤（包括实验仪器的装配和操作）、实验现象、数据记录及结果处理、问题和讨论。设计实验前首先必须让学生明确实验目的，教师可设置问题，引导学生根据目的要求，对实验进行构思，设计实验方案。
　　化学实验设计没有标准的步骤和方案，教学中应充分发挥学生的主动性，给学生主动探究的空间，互相交流、评判、质疑的时间，选择最佳的实验方案。对实验设计的方案应从科学性（即实验原理、操作程序和方法必须正确）；安全性（即用药量及操作要注意安全，注意环境保护等问题）；可行性（要满足学校现有的实验条件和设施）；简约性（装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等）四个方面进行正确的评价。只要学生掌握了评价实验方案的要领，他们就可以自己驾驭实验，积极动手了。最后，创造条件开展自主探究式的实验。探究性化学实验主要是指面对现实的化学问题或化学实验教学中出现的疑难问题，通过设计一系列的实验并付诸实践，根据实验现象或实验结果进行严密推理来分析问题、解决问题的一种实验方法。学生通过自主参与类似于科学实验研究的学习活动，获得自身体会，逐步形成善于质疑、勇于探究、努力求知的态度，就能促使学生形成良好的实验设计习惯和创新意识，从而培养了学生的创新精神和化学实践能力。
　　 总之，化学实验是理论和实践的结合点，是体现人的认识过程从思维到再创造应用的最生动典范。在化学实验教学中，不但要体现教师的指导作用，更应该给学生提供更多的思维空间，优化实验环境，创造条件，鼓励学生以积极求实的态度、刻苦钻研的精神，敢于提出问题，大胆假设，激发学生的学习兴趣，充分唤起学生的实验设计能力，促进思维能力和创造能力的发展。