如何提高学生的化学实验能力

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  化学学科的特点以及新课程化学教学告诉我们,化学实验是进行化学科学探究、学习和解决化学问题主要而有效的方式,那么如何让我们的学生掌握这一基本技能呢?几年来,我在培养学生化学实验技能方面,采取了下面几点做法,收到了较好的效果。
  一、归纳实验类型,总结实验规律根据化学教学大纲和教材,就实验内容来讲,可归纳为以下几种类型
  1.有关制取固态、液态、气态物质的实验。
  2.有关阐明概念,证明基本理论和定律的实验。
  3.有关研究物质的性质和各类物质之间的相互关系的实验。
  4.有关定量方面的实验。
  一般说来,每一类实验的原理、装置、操作等方面总有规律可循。因此我在讲每一类实验中的第一个实验时,首先向学生分析这类实验的设计原理和内容要求。而后再指导学生亲自动手完成实验,在此基础上师生通过分析、对比,共同总结出这类实验的规律,以期达到触类旁通、举一反三的目的。
  二、明确选择仪器的原则,正确选择仪器
  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,我从以下几个方面对学生进行指导。
  1.根据反应物的状态和生成物的性质、反应条件选择仪器
  中学化学教材里,常见的化学反应的条件有:常温、加热、催化剂、光和电等。根据不同的反应条件、反应物的性质来制取新物质时,所需要的仪器也就不完全相同。因此,我们在初中化学讲氧气、氢气、二氧化碳的实验室制法时,着重向学生阐明两点:①凡是固体和液体不加热制取气体时,均可采取制氧气的这套反应装置;②集气的方法和操作,应根据气体的溶解性、对空气的相对密度、常温能否与水或空气中任一成分反应等因素而定。
  2.根据控制反应的要求来选择仪器
  在实验室里,为了达到方便而又迅速地制取某种物质,有些反应需要控制反应的发生和停止,有些反应需要使反应速度加快,有些则反之。为此,在实验中,要采用适应这些要求的装置。如在讲实验室里制二氧化碳时如果要控制反应的发生和停止,就要在大试管中加一个多孔塑料板,盛放大理石或石灰石,利用弹簧夹来控制反应的发生和停止;在制氧气的实验中,如果要控制反应的速度,就可以将长颈漏斗换成大注射器,通过推动活塞的速度来控制反应的速度。
  三、根据实验内容,处理好演示实验
  准确而有效地进行课堂演示实验,不仅在培养学生实验技能中其着示范作用,而且也是启发学生思维,培养学生观察、分析、综合和解决问题能力的重要方法,能更好地揭示知识的内在联系,使知识更加系统、深化。教材中的演示实验一般可分为两类:一是实验难度较大的(如实验装置比较复杂或实验中使用剧毒药品和学生操作有危险的实验),这类实验必须由教师演示,力求操作规范化。二是实验技能难度较小,这是多数的实验。对于这类实验,应放手让学生去做,老师负责纠正和指导。
  四、分析典型实验,培养学生的实际操作技能
  实验操作的正确与否,不仅是保证安全和实验效果的先决条件,也是培养学生实验技能所必需的,在这方面,我们除按照实验原理、要求提出有关的操作内容和要求外,还着重讲了下面一个问题:
  剖析一个典型实验,讲清一类实验的操作内容:如通过实验室里制取氧气的实验分析,可归纳总结出下述操作内容:①仪器的选择、连接和规定;②装置气密性的检查;③药品的取用④气体的收集和放置⑤装置的拆卸等。对这些操作,都应讲清它们的知识、理论根据。譬如在实验室里用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳时,由于盐酸有挥发性,所以制得的二氧化碳中可能混有氯化氢和水蒸气,要除去应该用浓碳酸氢钠溶液和浓硫酸,而不能用氫氧化钠溶液,因为二氧化碳能与氢氧化钠反应:CO2+NaOH=Na2CO3+H2O。
  实践证明,对一些较简单的实验,学生经常在老师指导下亲自动手去做,除了增强他们的操作能力之外,还能使学生对一些认为无所谓或被忽视的常规操作(如试剂的取用,用量的多少,试管的夹持,加热的方法等)留下深刻的印象,能够自己发现错误、纠正错误。
  五、培养学生书写实验报告的能力
  写实验报告是实验的重要组成部分,是分析问题、解决问题的过程,也是综合运用知识的过程,但是在教学中发现有些同学即使做完了实验也不能较好地写出实验报告,原因就是他不知道在实验中应观察什么、怎样观察、记录什么。为此,我从开始做实验就注意培养学生写实验报告的能力,具体做法是:
  1.在演示实验中注意培养学生观察现象的能力
  为培养学生观察现象的能力,我对初中化学教材中所讲到的现象进行归纳、综合:有光、热、颜色、气味、溶解、沉淀、气泡等。在每次演示实验或学生实验中,总是要求学生根据实验内容中有无新物质的生成和上述现象来观察,并将观察的结果记录好,认真分析,去伪存真,填写在实验报告中,这样学生不但知道在实验中要观察什么,而且也不会漏掉某些重要的实验现象,以致得不到准确的实验结论。
  2.采取具体措施,培养学生书写实验报告的能力
  为培养学生写好实验报告,从学生的实际出发,让学生在演示实验的过程中,实事求是地认真观察、分析,并记录在表的空格中,经过几次填写,学生就能比较准确、熟练地对实验进行观察记录,做出解释和结论,提高了学生书写实验报告、分析实验结论的能力。
  总之,学生实验能力的提高是一项长期、细致、艰巨的任务,需要我们广大一线化学教师努力实践、探索,更需要从理论的高度来探讨、研究,从而努力提高学生的实验能力,实现化学实验教学的生活化、探究化、现代化。
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