如何培養學生獨立實驗能力

如何培養學生獨立實驗能力

獨立實驗能力是學生在掌握化學基礎知識、化學實驗基本技能和觀察、思維、自學等能力的基礎上和過程中遷移、轉化而形成的一種手腦并用的能力。根據中學化學教學的目的、學科特點和教學內容，應達到如下要求：①能設計化學實驗來驗證結論，探索新知識和解決一化學問題，并能根據實驗情況，及時修改設計方案。②能按設計方案，裝配儀器，配制溶液，控制實驗條件，獨立地進行實驗、觀察和記錄。并能處理一些實驗中出現的問題。③能對實驗所得的資料加以整理，進行數據處理、分析、綜合、抽象概括得出結論，寫出實驗報告。這三項要求是相互聯系的，需根據各學年的教學內容研究安排，逐步培養才能達到。各學年除了認真嚴格地按化學教學大綱和教材，進行實驗教學，完成實驗基本技能和觀察思維等能力的培養外，還要著重從定量實驗和物質鑒別，以及實驗習題和探索性實驗等方面的內容去培養。
如初三，要求做好定量實驗和所學幾種物質的鑒別，以及在老師指導下使學生通過“酸、堿、鹽、氧化物的實驗習題”，初步學會設計實驗方案，并能按方案獨立地進行實驗、觀察、記錄，得出結論，寫出實驗報告。又如高一，在初三的基礎上，還要著重要求：①初步能設計一些實驗，驗證所學離子及其鑒別的實驗方案。②獨立完成定量實驗，并學會數據處理。③能按實驗習題的要求，獨立設計實驗方案，并進行實驗，得出結論，對實驗進行中出現的問題，能在教師的啟發下，自己分析原因求得解決。如何培養提高獨立實驗能力：獨立實驗能力，是以化學基礎知識及實驗和觀察思維等能力為基礎的，培養的主要途徑和方法是切實加強化學實驗教學。在課內外，通過下列各個方法和具體方法，有計劃、有目的地進行培養。
1．加強化學實驗基本功的訓練和獨立操作的培養首先，化學教學大綱所規定的 47 項化學實驗基本技能，一定要根據各學年教材內容。從加強化學實驗教學入手，使學生切實掌握。離開了實驗基本技能，獨立實驗能力的培養就要落空。動用實驗驗證結論，探索未知和解決一些問題時，要求有相應裝配儀器、鑒別物質(包括一些要定量鑒定)等實驗技能。因此，在加強大綱所規定實驗基本技能基本功訓練的同時，也要加強儀器裝配、物質鑒別和定量實驗等基本功，使學生逐步學會。通過教師示范學生模仿著做，逐步過渡到學生獨立操作，這是一般途徑和方法。要多讓學生有獨立操作的機會，在邊講邊實驗和學生分組實驗時，盡可能減少分組的人數，一人一組為好。二人一組時，要安排好輪流操作。在這個過程中，要幫助學生解決獨立操作中的問題，還要進行考查。除此以外學生還必須緊密結合和運用有關的知識，熟悉有關的實驗原理，實驗成敗的關鍵，懂得其中的道理。才能有效地培養學生的能力。應當注意“理論知識起主導作用”，不然，學生就只能照方抓藥，墨守成規，缺乏靈活運用的本領。
2．學習化學科學的研究方法，培養研究能力通過中學化學教學，使學生初步認識化學科學的研究方法，提高探索化學科學的能力。一般有以下兩種方法：(1)實驗→觀察→分析→結論→實踐(2)問題→假設→實驗→觀察→分析→證實假設或否定假設中學化學教學中通常采用第一種方法使學生獲得化學知識。但也要有意識地注意用第二種方法進一步使學生認識化學知識是如何獲得的。這樣就能逐步地使學生對化學科學的研究方法有初步的認識。首先是要反復通過具體事實，使學生明白實驗所提供的化學現象和事實是在人為的特定條件下進行的，逐步懂得如何借助實驗儀器裝置及藥品來控制條件，使之現象明顯。實驗一般從定性開始，由簡單到復雜，定性到定量，如中和滴定等。從而學會使用有關儀器及操作，實驗離不開觀察，應按前面培養觀察能力所講要求進行。然后把定量實驗測得的數據，作成圖或表(溶解度曲線)進行分析，再把實驗所得資料進行整理、分析、抽象、概括得出結論，從感性上升到理性完成整個思維過程。
3．培養學生具有設計化學實驗的能力：教會學生按實驗題目自己設計實驗，進行實驗，是重要途徑和方法。從已有教學經驗來看，要先示范講清原理：(1)剖析演示實驗，講清實驗原理。做演示實驗時，要有意識地通過有代表性的實驗分析清楚，講解透徹，從而推導出這種類型實驗的基本原理，讓學生對此有清楚的概念，就能使學生觸類旁通。(2)熟悉化學藥品的性質，明確選擇儀器的原則，能夠正確選用儀器。熟悉化學藥品的性質，正確地選擇儀器是完成實驗設計的重要條件。通過代表性的演示實驗，使學生認識到，選擇儀器除根據反應物和生成物的性質外，還要根據反應條件，有的則要根據反應速度等等。從模仿到獨立設計化學實驗，重點應放在高中。
一般來說有下述幾個途徑和方法：(1)利用教材里安排的學生實驗，來培養學生設計化學實驗。學生按實驗教材內容獨立地做過幾次學生實驗之后，要求學生對教材中某一個學生實驗，不看課本所敘述的實驗步驟方法，而是按教師所提出的要求和已經學過的實驗原理，設計實驗方案，寫出實驗所需要藥品、儀器，實驗步驟方法，以及儀器裝置圖和實驗注意事項。然后引導學生對照課本，糾正設計中不妥當的地方，再獨立實驗。高一開始可逐步增加設計的次數，使學生逐步懂得設計實驗包括哪些項目及要求。(2)通過實驗習題，培養學生設計實驗和運用實驗解決一些化學問題。中學化學教材的實驗習題，需要學生根據實驗的內容和目的要求，運用所學知識和技能，設計實驗步驟方法，選擇儀器和藥品，并用文字或圖、表來表示。經教師審查并給學生必要的指導與幫助，然后讓學生獨立進行實驗。實驗習題中同一題目可以有不同的設計方案，都可以讓學生去實踐，并互相交流實驗心得體會，以擴大眼界提高設計能力。要十分重視和讓學生做好實驗習題的實驗。(3)開展以設計化學實驗為重點內容的化學課外學科活動。在課外化學學科活動中，可多指導學生搞些實驗設計，特別是提出一些綜合性或帶有研究性質的實驗題目。如用化學方法溶解蛋殼取得蛋衣，利用蛋衣進行膠體滲析和滲透壓的實驗。讓學生運用和學習有關知識，設計實驗，經教師的幫助及作必要的修改，然后獨立實驗。這對提高學生設計和獨立實驗，及創造性能力有重要作用，要十分重視和開展這一項工作。

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