谈实验方式的多样性对培养学生学习能力的影响作用

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实验教学是中学化学教学的重要组成部分，它直接影响着学生各种能力的训练和培养，《新教材》中实验内容的编排特点要求我们在处理实验内容时既要紧扣新课程标准，更要创新化学实验教学方式。在化学实验教学中根据教学内容特点，采用改进实验、家庭实验、学生自制实验仪器等多种实验形式，在一定程度上加大实验的趣味性，全方位引导学生动起来，能充分发挥实验教学的巨大优势，有利于培养学生学生学习化学的兴趣和创新实践能力。

1.改进实验能充分激发学生的创新意识

新课程突出强调创新精神和实践能力的培养，而学生创新精神和实践能力的培养需要通过学生具体的探究活动来实现。因此，科学探究成为新课程改革所倡导的重要理念。教材作为课程的重要组成部分，不仅是课程目标得以体现并最终实现的一种重要方式和途径，而且是教师教和学生学的资源与工具。因此，教师应善于从教材中挖掘适合的内容，通过实验的改进，有计划地为学生开展探究学习提出要求和创造条件、引导他们开展探究性学习从而实现学习方式的改变。例如绿色化学实验是化学实验教学的目标之一，也是新课程反复强调的重要课题。中学化学实验所用的化学药品、实验中产生的有害气体及废弃物对环境所产生的污染虽不及工厂对环境所产生的污染大，但长此以往对环境所造成的危害还是不容忽视的。所以利用废旧物品改进教材中的某些实验是丰富教材内容的一条有效途经。 例如利用矿泉水瓶改进铜与硝酸的反应实验就是一个成功的案例。

在教学实践中，对铜与硝酸反应演示实验的改进已有很多，诸如：为了更好地观察到NO的无色，先用CaCO3与稀硝酸（过量）反应，以产生CO2赶出装置中的氧气，再加铜片，观察无色气体的生成，后通入空气（或氧气）观察气体颜色的改变等等。能否有一种更简单、方便、环保的方法呢？实践证明，利用平时看见学生丢弃在垃圾桶内的许许多多的矿泉水瓶拿来做实验，效果很好且简单、方便、安全、环保。其实验设计如下：取矿泉水瓶1个（如500 mL的统一鲜橙多、农夫山泉等），洗净，压瘪（尽可能挤出空气），平放，加稀硝酸约10 mL至瓶底，再加4小片铜片（约5 mm×7 mm）于瓶口，旋紧瓶盖（这类瓶的气密性都很好的），倒立过来（或直立起来并轻拍瓶身使铜片落到硝酸中），在瓶盖处接触反应。一段时间后，溶液变蓝色，瓶内有无色气体产生（因空气并未完全排尽，可能见极淡的棕色），也因气体量的问题和瓶子本身的质地，压瘪的瓶身看不出有鼓起来的迹象。但是，当旋松瓶盖、挤压一下瓶身，让空气进入瓶内，即旋紧瓶盖，就可观察到瓶内气体变为红棕色（衬以白纸观察，效果更好）。由于铜与稀硝酸反应的速率比较慢，产生的气体较少，此时，可以将矿泉水瓶放入热水中加热，效果更好。该演示实验优化设计的优点是：操作简便、安全环保、现象明显、可视性强（尤其是可在课堂上让学生相互传看）。实验结束后要求学生旋松瓶盖，立即倒立在盛有NaOH（aq）的烧杯内，或用注射器注入NaOH（aq）均可。

该实验具有很强的推广价值，用矿泉水瓶等，作为浓硝酸与铜反应的演示实验，效果也很好，也具备以上演示实验优化的各项优点。另外，如果需要制取少量其他气体，如：SO2 ，H2CO2 ， H2S ， 此时只需要将矿泉水瓶的盖子换上一个化学实验室有橡皮的塞子，再用注射器橡皮塞收集气体。实验室制H2时还有一个可以让反应随时发生随时停止的方法，那就是在矿泉水瓶外使用磁铁使瓶内的铁片离开溶液。

2.家庭实验能有效培养学生的创造能力

创造能力是当今社会人才最可贵的素质，创造能力是对学生素质的较高要求，应在平时教学中一点一滴的培养。上化学课离不开在课堂上演示或学生实验，因为实验生动、直观，有趣的特点，所以学生不满足于课堂上的那些完全通过看和有限的做，他们更有兴趣自己操作，探究，所以适当开展一些家庭小实验，可以迎合他们的心理，调动学生学习的积极性，而且可以培养他们的创造性。家庭小实验的开展并坚持下去，教师的引导是非常重要的，每次的家庭小实验都是在教师的布置下进行的。首先启发学生沿着实验目的―（实验原理）―实验用品―实验步骤―可能发生的实验现象―实验得出的结论这个思路去设计实验方案，其次结合实验内容提出几个思考题，最后讲清楚该实验的注意事项，让学生在做实验前已经心中有数。比如在学习了二氧化碳以后，要求学生做人呼吸中二氧化碳含量的对比家庭实验，学生为完成这个实验，首先学生用文字和装置图描述出自己的设计原理，然后学生自己从生活中找可用的东西作为仪器进行实验，这样不但巩固了所学的知识，而且培养了学生的思维能力和实验技能，更重要的是学生在寻找仪器和药品，以及进行实验的过程中有了学生自己的创造和发明，因此，又培养了他们的创造能力。当然，家庭小实验也存在不安全的因素，对一些没有危险的可以让学生带回去做，而不安全的就不做，或带到学校来做，以减少伤害事故。

3.自制仪器能有效调动学生学习的主动性

麦克斯韦说过“实验的教育价值与仪器的复杂性成反比，学生自制的仪器，虽然经常出毛病，但它却会比用仔细调节好的仪器能学到更多的东西”。自制教具取材容易，制作简单，损坏了可以再制作，这是商品仪器无法比拟的，它能有效地提高学生的学习积极性和主动性。如：在“CO2的制取”的探究时，我们利用塑料瓶代替广口瓶自制了一套制取CO2的简易启普发生器，只要通过挤压塑料瓶就可以控制反应的发生和停止，而且也不怕打破仪器。这样，学生的动手欲望大大加强，学习兴趣大大提高，创造性思维也体现出来了。在实验中一次性注射器、回形针、各种夹子都成了同学们手中的实验仪器，厨房里的食醋、食用碱，装修用剩的大理石，还有洁厕净等都成了同学们实验用的药品。在以后的教学中，学生们会利用一些铁丝截取成50厘米左右的小段弯铸成镊子；会利用矿泉水瓶做废物罐、废液缸，或者代替广口瓶等等。另外，学生通过自制的教具，能加深对教材内容的深入理解。如在“水的净化”的学习中，通过课后的小制作，小实验，根据木炭的吸附性，让学生制作一个简单的家庭小净水器，就可以知道过滤的原理了。俗话说：“浓厚的兴趣能弥补智能的不足，持久的兴趣会导致发明创造”。教师要利用学生对实验的热爱，组织好实验教学。根据教材要求和特点，精心组织教材要求的每一个演示实验，同时还要想方设法自制教具，增设一些对学生具有吸引力的演示实验，努力使化学课节节有收获，节节有兴趣。学生对学习化学有了兴趣，他就会获得成功，只要老师会选择，巧妙安排趣味实验，就一定会点燃“我爱学”化学的火花，从而激发了他们的学习化学的兴趣。在现代教学的今天，自制教具仍然是一项重要的活动，是化学实验教学的有机组成部分，也是促进学校积极开展实验教学的重要途径。

参考文献

[1] 杨先昌，段一泓.再观察能力的培养.化学教学，1988

[2] 张坤民.可持续发展论.中国环境科学出版社.1997年3月

[3] 潘润身等主编.无机化学实验.高等教育出版社，1988