巧用化学实验提升学生能力探析
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摘要：化学是一门以实验为基础的学科，化学学科核心素养的培养离不开化学实验，而化学实验的合理配置与应用能多角度、分层次地培养和提升学生的各种能力。教师应在化学教学中创设趣味实验，注重演示实验，组织分组实验，提倡创新实验，布置家庭实验，提升学生的综合能力，培养学生的化学核心素养。
关键词：化学实验；学生能力；创新意识；学科核心素养
化学是一门以实验为基础的学科，在解析宏观现象的基础上，从原子、分子等微观层面对物质的组成、结构、性质和变化进行再解析，将人们对世间物质的认识从宏观转向微观，从表象转向本质，从定性转向定量。实验不仅是化学学科的基础，也是化学学科知识体系的重要组成部分，还是一种普遍适用的科学研究和学习的方法，更是提升学生学科素养的重要途径。化学学科的学习很大程度上是建立在化学实验的基础上的，因此化学实验对于调动学生的积极性，培养学生的学科核心素养和综合能力都具有重要的意义和价值。教师应合理利用化学实验，提升学生的各种能力，使学生的化学素养在实验中得以提高。
一、创设趣味实验，培养学生的探究兴趣
趣味实验是指特意夸大或突出物质的某些属性和特性，使实验现象非常明显，或加入魔术元素，使实验魔术化、趣味化。在化学教学过程中，若单纯地进行理论教学，就容易使学生感到乏味无聊，导致上课注意力不集中，而将趣味实验引入课堂，则可以较好地改变这一状况。例如，教师可在“酸碱指示剂”的教学中引入“喷雾作画”或“喷雾变花色”的趣味实验，在教学“物质的相似相溶性质”时引入“远距离挤压橘子皮使气球爆炸”的小魔术，在教学“化学能量变化”时引入“自热盒饭”小实验，在教学“浓硫酸脱水性”时引入“大象的牙膏”趣味实验，在教学“置换反应或金属活动性顺序”时引入“铁树开花”或“锌树开花”小实验，在教学“钠的性质”时引入“滴水点灯”小魔术等。这些趣味实验的引入，能迅速集中学生的注意力，激发学生的好奇心，使学生感受到化学的奇妙，从而产生化学学习兴趣。
二、注重演示实验，提高学生的观察与分析能力
化学课堂演示实验具有很强的直观性与示范性。通过演示实验，学生不仅可以比较容易接受新知识，还可以学会观察和分析实验现象，并巩固各种实验用品的操作和使用方法。但演示实验也是需要合理选择的，相比实验操作简单、实验现象不明显的演示实验，实验操作规范复杂、安全性高且实验现象直观明显的演示实验能更好地提升学生的观察能力与分析能力。例如，在教学“氯气的性质”时，由于氯气具有毒性，不便于学生独立操作实验，教师就可通过演示实验使学生产生身临其境的感觉，提高学生的观察与分析能力。又如，在教学“铝热反应”时，由于铝热反应过于激烈，放热量大，有一定的危险性，不便于学生自主实验，演示实验便是最佳选择。在进行铝热反应演示实验时，教师应及时引导学生观察反应物反应前后的变化（包括颜色、状态等），以及反应过程中的变化，切实提高学生对实验现象的观察能力。在观察实验现象后，教师可组织学生对实验现象对应的化学原理，如颜色、三态变化、热变化的原理进行分析，使学生的分析能力得到提高。利用演示实验引导学生观察分析，能使学生有较强的代入感和体验感，更易理解和记忆新知识，提高观察能力与分析能力。
三、组织分组实验，培养学生的动手和合作能力
学生的实验操作能力只有通过直接参与、亲自实践才能得到提升，而新课标也一再强调学生学习的自主性与主体性，所以教师应多组织学生进行分组实验，培养学生的自主探究能力与动手能力。分组实验的团队氛围还能让学生分工合作和互帮互助，从而培养团队意识和合作能力。例如，在教学化学仪器的正确操作方法时，只是进行演示实验是不够的，教师还应组织学生分组实验，让学生亲自体验、摸索、尝试各种仪器的使用方法。只有这样动手感知、不断纠错，学生才能真正掌握实验仪器操作要领，提高动手操作能力。如在“中和热及测定”的分组实验中，学生不仅需要自己动手根据反应原理组装仪器进行测定，还需要分工合作，积极配合。一些学生负责配制溶液，一些学生负责操作仪器，一些学生负责记录数据，一些学生负责做汇报等。在这些有效的分组实验过程中，学生的动手能力得到了锻炼，合作能力也得到了提高。
四、提倡创新实验，培养学生的想象力与创造力
传统化学教学中，大多是进行预设性实验，真正能够发挥学生想象力和创造力，即让学生自主设计实验和探究创新实验的机会并不多。而且，传统的化学实验目的重在使学生掌握基础的实验操作技能和培养良好的实验习惯，在创新性上并没有过高要求。但在新课标背景下，仅仅使学生具有一定的实验基本操作技能和良好的实验习惯还远远达不到人才培养的要求。相比于传统实验，创新实验要求学生在掌握实验操作技能的基础上，自主设计和探究新的实验方案，这便使学生的想象力与创造力有了更大的发挥空间。例如，在“铜与稀硝酸反应”的实验过后，由于课本实验中铜与稀硝酸反应存在实验不可控、不环保、反应速率慢的问题，就如何改进实验、提高反应速率，教师可以鼓励学生充分发挥想象力解决这一难题，可以提示学生利用注射器等微型仪器设计和改进实验。又如，在“碱和酸中和反应热实验”中，具体反应热的数据不够直观，教师就可引导学生通过传感器实验改进实验过程，使热量数字化、直观化。再如，在比较碳酸钠与碳酸氢钠与酸反应速率时，直接观测气泡的产生速率与数量不易操作，教师就可让学生使用某些可循环利用的物品改进实验。引导学生从实验仪器、实验原理、实验手段与途径等多方面创新设计实验，有助于培养学生的创新意识与科学探究能力。
五、布置家庭实验，培养学生实践与应用能力
家庭实验也叫生活化实验，是利用生活中常用的物品进行实验。化学与生活是息息相关的，学生在学习化学知识的过程中，应认识到化学在实际生产生活中的重要性，并通过家庭实验，将课堂上或书本上学到的知识进行实践，达到学以致用的目的。同时，学生在做家庭小实验时，需要独立操作实验，并在遇到问题时自主探究，想方设法利用已有知识解决问题，从而提升知识应用能力和实践能力。例如，在教学“生活中常见的有机物”时，教师可要求学生自己动手，利用家庭厨房的必备品食醋，去除家中水杯、水壶以及洗碗槽中的水垢；在教学“胶体的性质”时，教师可让学生利用明矾的性质制作简易净水器；在教学“pH试纸测物质酸碱性”时，教师可让学生利用pH试纸检测生活中不同物质的酸碱性。这些家庭小实验，能使学生开动脑筋，自主收集信息，并利用所学知识解决问题，切实提升学生的知识综合应用能力与实践能力。
六、结语
总之，化学教学离不开实验，实验是化学教学的灵魂，而不同的实验类型与学生不同能力的培养是密不可分的，因此巧用各类化学实验提升学生各种能力是十分必要的。教师应尤其重视实验的合理配置和综合利用，培养学生的化学学科素养，落实新课标对人才培养的要求。
作者:唐洁 陈迪妹 单位:温州大学化学与材料工程学院
