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初中生化学实验技能的培养
上传时间:2014-05-28 16:24:00 点击次数:
 
 

钟婧敏

在现实的化学教学中,实验教学一直是一个薄弱环节,由于场地或教学进度的限制,很多学生实验被变成了教师演示实验。这就导致了许多中学生动手能力不强,缺乏实验能力。本文结合当前中学化学教学的实际,浅谈化学实验中对学生实验技能的培养。

一、使用仪器和药品的技能

    使用仪器和药品的技能,是化学实验操作的基本功,中学生初次接触化学实验仪器和药品,首先应向学生提出规范使用的要求,以确保学生能学好练好各项相关的技能。

仪器和药品使用技能的训练要注意分步骤地进行。首先应要求学生对中学化学学习中所使用的各种仪器能够识别,并了解它们的基本用途和使用方法,在此基础上才能进行有关使用的操作练习。对于药品的使用,教师应该先让学生懂得药品取用的规则,要求学生学会根据试剂的状态、性质以及用量的不同,采取不同取用方法,然后再进行实践性操作。许多同学在开始学做实验时,常常不遵守规定的药剂量,往往多用药品,以为用得越多越好。结果不仅浪费了药品,延长了实验时间,有时甚至会出现危险(如钾、钠等活泼金属跟酸和水的反应)。因此还需要对学生进行节约用药、安全用药的教育。要让学生学会科学度量和准确地估用药量,因为初中化学多是定性实验,往往是需要凭借经验定量的取用药品。

“百闻不如一见,百见不如一练。”要教育学生善于利用一切可以动手练习的机会,包括分组实验、随堂实验、课外小组实验以及由学生自己安排的家庭小实验等。上分组实验课时,应要求每一个同学都独立进行操作,不要一个人做实验,其他同学观看。同时,还应该要求学生学会在日常生活中练习实验操作基本功,如用钢笔代替试管,练习试管的手握法及液体振荡的方法,用药瓶和筷子练习倾倒液体的方法……可别小看这些不起眼的练习,天长日久,它定能产生“熟能生巧”之功效。

二、实验基本操作的技能

中学化学实验中涉及到的基本操作,主要包括溶解、振荡、搅拌、加热、过滤、蒸发、结晶、溶液的配制及气体的收集等。这些基本操作要达到“学会”和“熟练”的程度,因此都需要学生有计划、有步骤、反复多次地实践和练习。

根据动手技能形成的阶段理论,可将实验操作技能的训练分为3个相互联系、但要求有所不同的层次。即基本操作技能练习、操作技能综合练习和应用操作技能完成化学实验3个层次。例如为了让学生熟练掌握“氧气的制取和性质”的实验操作,可先安排学生练习“药品的取用”,在此基础上再练习“粗盐的提纯”,最后让学生进行“氧气的制取和性质”的实验———这就是初中课本安排实验操作技能训练的基本思路。观察是学习化学获得感性认识的源泉,因此,实验观察能力在实验教学中占有重要地位,初中阶段主要是观察化学实验现象和过程,观察实验仪器和装置以及操作过程,初中生在实验过程中首要吸引他们的是各式各样的器材设备,而且是抱着一种“看热闹”的心态,此时必须先教给学生正确的观察方法,既要看到实验的整体,又要看到方方面面,从实验仪器、装置、操作、步骤等方面进行细致而周密的观察,使学生掌握观察的要领。

实验操作技能形成的过程,一般有3个步骤,即行动的定向、行动的模仿和行动的熟练。所谓行动的定向,就是指学生对行动方式的了解,从而在头脑中形成关于动作印象的过程。在化学实验操作技能中的定向,主要是让学生知道各项操作“怎样做?”“为什么要这样做?”这是操作技能掌握的重要一环。实现动作的定向需要注意以下3点:(1)教师正确的示范性操作,(2)注重培养学生的观察能力,(3)让学生掌握操作要领和操作原理。所谓行动的模仿,就是要求学生按照教师的示范进行仿效,然后再转变成规范的动作,这是操作技能掌握的开端。要实现动作的模仿,必须采用多种练习方式相结合的方法,而且操作动作要正确、规范,并应适时地反复强化和训练。至于行动的熟练,则是指操作技能的广泛适应性和动作的完善化与“自动化”。

实验中,培养学生准确地选择仪器,是保证实验顺利完成的前提之一。为此,必须要求学生掌握选用仪器进行装置的技能。对于一个实验,究竟采用什么装置,选用什么仪器比较合理,这要从化学反应和实验原理来考虑;要根据仪器的性质和用途;要考虑反应物和生成物的状态和性质;要考虑控制反应速率的要求以及实验的不同目的,等等。要引导学生不要去单纯的死记硬背实验装置,而应该掌握实验的原理,只有真正掌握了原理,才能为今后创造性地设计实验打下基础。

三、绘制装置图的技能

绘制化学实验装置简图能形象地表示仪器构造、装配、组合形式和实验的某些操作方法等。在学生做化学笔记、完成实验报告、根据实验习题的要求设计仪器装置时,都应该要求学生绘出实验装置图。因为通过绘图不仅可以发掘实验的形象化教学功能,有助于学生加深对化学基础知识的理解,掌握实验装置的原理及使用方法,同时还有助于培养学生的实验操作能力,提高学生的审美能力及相关的科学素养。

在绘制仪器装置图时,应要求学生注意以下几个方面:第一,形象端正,原理正确;第二,比例适当,线条分明;第三,装置合理,画法统一。在日常教学中,教师要首先注意绘图示范,让学生先观察后模仿,先简单后复杂,先照物画图、照图安装,到按要求设计作图等等。通过这样有计划、有步骤地练习,可以使学生较快地获得绘制装置图的技能。对于实验中各种常见的仪器、典型装置,要求学生在课余时间里就可以随手画画,这样费时不多,然而却可以有效地练习和巩固学生绘制仪器装置图的技能。

四、实验设计的技能

实验设计是培养学生创造能力的有效途径。 有的学生把实验设计看得很神秘,其实不然,我们的课本里就安排了一些实验习题,学生在完成这些实验习题时,不是要先写实验方案吗?应告诉学生:这种依习题写出实验方案的练习就是简单的实验设计。

学生设计实验时,首先要列出实验所需的药品、仪器,实验方法与步骤,以及实验装置图和实验注意事项等。设计方案要充分注意到“现象明显、操作方便、程序合理、安全可靠”这些最基本的要求。要做到这一点,就要引导学生对课本上有代表性的实验进行详细分析,剖析同类实验的反应原理、装置的构造原理以及对试剂、仪器、基本操作的要求。例如从对氢气制取、氢气还原氧化铜等实验的分析可得出:凡固体在加热条件下参与的反应,盛固体试剂的试管一定要管口向下倾斜。总结出有关规律以后,就可以要求学生根据实验习题的需要设计出自己所需要的实验装置及操作方法,同时,教师还应指导并创造条件让学生用实验来验证自己的设计是否正确。

为了设计好实验,还要提高学生控制实验的能力、排除实验干扰的能力。所谓控制,实际上就是选择,包括对仪器的选择,对装置的选择,对操作的选择,对排除干扰措施的选择,等等。而所有这些选择,实质上就是对最佳实验方案的选择。只有选择了最佳方案,而且又善于对实验进行控制,并能及时排除干扰,这样才能提高实验的效率,最终达到实验的目的。经验告诉我们,学生在观察实验时注意力是最集中,思想最活跃的时候,教师应准确把握时机,精心设计实验过程及实验后的“问题讨论”引导学生准确全面观察,启发他们的思维。例如,在二氧化碳的制取实验中,针对实验药品的取用,实验装置的设计,气体的收集方法等,启发学生的思维:

  (1)为什么要用稀盐酸而不用浓盐酸或硫酸?

  (2)为什么长颈漏斗要伸入液面以下?

(3)为什么不需加热?

  (4)收集方法可用排水法吗?

  (5)如何检验二氧化碳已经收集满?

让学生提出自己的猜想、见解,讨论并用实验验证,启发他们用已学过的知识结合数学的方法分析原因,针对实验过程循序渐进地分析,较好地发挥了实验对培养思维能力的效能。

    五、实验记录和总结的技能

    实验的记录主要用于学生的独立操作的实验活动中,学校里的分组实验则是让学生独立操作、获得技能训练的最主要的途径。做分组实验时,应要求学生坚持做到“四带”和“四勤”。所谓“四带”,即带书、带笔、带记录本、带预习报告;所谓“四勤”,就是要勤动手、勤观察、勤记录、勤思考。这“带笔、带记录本”,以及“勤动手、勤记录”,都是为做好实验记录而提出的要求。单进行记录还不行,每完成一项实验,还应该要求学生在认真做好记录的基础上进行实验的总结。实验总结就是对实验记录的现象、结果或实验数据进行归纳整理,分析原理,找出规律。很显然,这就是要求学生做实验报告,书写实验报告就是最好的记录总结的方式。现在各省或市教研室将实验报告印刷成固定的表格并编辑成册与教材配套发行,学生完成实验以后只需照册填空即可。这样做虽然省事,但不利于培养学生实验记录与分析、总结的能力,不利于培养学生设计和书写实验报告的能力,更不利于培养学生的创新精神和创造能力,因而是不可取的。其实,不同的实验内容,根据需要可以采用不同的书写格式和方法,每一个同学设计的实验报告形式都有可能不同,但这没有关系,应该鼓励创新,并不要求有统一的格式,只要能简明扼要地报告出实验的结果,有分析、有总结即可。

     设计实验报告虽然在形式上没有一定的要求,但在内容上却有一定的要求,实验报告一般应包括以下内容:①实验课题、②实验目的、③实验装置、④实验步骤与现象、⑤实验原理(包括实验装置的原理、实验操作的原理与化学反应的原理,即所谓实验的“三大原理”)、⑥实验结论与问题讨论等。为了简缩表述内容,实验步骤可用简单的“箭线图”表示,也可采用“以图代话”的方法表示,其基本原则就是要求简单明了,并应在相应的步骤中注明实验的现象。实验原理与结论应包括实验涉及的有关化学方程式与实验现象的分析,要求做到准确无误。问题讨论可涉及与实验相关的一切内容,包括本次实验成败的关键与实验的经验教训等等。

中学的实验大多是验证性实验,每个实验都已有明确的实验结果。但学生在进行实验操作时仍然会遇到与课本叙述不相符的结果,这时切不可“文过饰非”,让学生照抄课本有关内容,自欺欺人地填写不真实的实验现象、结果。而应该要求学生如实记录,并认真分析实验异常现象的原因,追根索源,找出问题所在。应该让学生知道:科学上许多重大的发现,往往都是从异常的实验现象中获得的。

综上所述,实验教学在学生技能培养中发挥着重要的作用,而抓好以上技能的训练,是培养学生动手能力和实验能力的关键。 化学实验本身是一个严格的科学过程,必须实事求是,符合客观实际。教师演示必须规范,必须严肃认真对待实验中的失败,积极找出失败的原因,并作出科学的解释,教师的这种精神有潜移默化的作用。由此可见,化学实验确实能培养学生尊重事实,尊重科学,使学生具有踏踏实实,一丝不苟,严重认真的科学态度。,只有当技能训练在实验教学中真正落实了,化学实验的多层面教育功能才能得以充分体现。总之,化学实验教学是化学课实施素质教育的重要环节。只有我们切实树立以实验为基础的化学教学观,努力改革实验教学,才能在提高化学教学质量和培养学生实验素质上收到良好效果。





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