【摘 要】培养学生的化学实验能力是化学教学的重要任务之一。在实际教学中，由于学生操作训练不够，老师对学生的培养方法不多等原因，制约着学生实验能力的提高。本文试从加强实验操作及设计能力两方面谈谈对学生实验能力的培养。
【关键词】实验能力 操作技能 实验设计
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）24-0146-02
化学学科是一门实验科学，其基本概念的建立、化学规律的发现都是以化学实验为基础的，化学正是在实验和理论两方面密切结合下才不断得以发展的。当前新课程改革提倡科学探究，在科学探究中更应重视实验教学，使学生获得更多的亲身体验、更多的感性认识，学生的探究欲望才能经久不衰。
目前，实验教学中重理论、轻实践的思想依然严重，如常用课件模拟实验来替代实物实验；又如实验中重结论、轻过程等现象。这体现出老师对学生实验能力的培养重视不够，或培养方法不多，进而制约了学生实验能力的提高。提高学生的实验能力，需要教师切实转变观念，重视实验教学，不断探索培养学生实验能力的方法。本人试从培养学生操作能力及实验设计能力两方面谈谈自己的一些粗浅的认识。
一 实验操作能力的培养
实验操作是学生手脑并用，理论指导实践的训练过程，是实验能力的形成过程，教师可从以下两方面培养操作能力。
1.培养实验仪器的使用能力
要求：学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。
第一，仪器调零。如天平、弹簧秤、螺旋测微器、电学仪表等都要调零，实验时容易疏忽，需要老师不断强化。在实验使用仪器时，我都会问：“仪表做好准备了吗？”这样，学生就能养成仪器调零的习惯，在分组实验时学生相互也会自觉检查仪器是否调零。
第二，量程选择。要求学生在使用各种基本仪器时，确定并选用适当量程，以免损坏仪器。还应教给学生一些选择量程的方法，如电学实验中的估算法和试触法选择量程等。
第三，正确读数。实验数据的获得需要学生正确地读数，由此涉及测量工具的最小刻度和估读问题。如学生易弄错游标卡尺、螺旋测微器的最小刻度；电流表、电压表等有双量程，涉及1/2、1/10、1/50等不同分度的估读，成为读数的难点。为突破读数中的难点和培养学生严谨的实验态度，应进行读数的专项训练。
2.培养实验过程中的基本操作技能
基本操作技能是指基本的实验思路和实验操作技巧。
第一，理清实验思路。首先，要求学生明确实验目的、原理，搞清已知量、被测量。其次，帮助学生理清实验思路，在动手操作前，我要求学生在头脑中先模拟实验过程，对于步骤较复杂的实验，还可请几位学生口述实验步骤，以此来帮助学生理清实验思路。模拟并口述实验还起到了其他效果：（1）训练了学生的口头表达能力；（2）加深了对实验的理解，也有利于考试中实验题的解答；（3）对实验课堂的纪律起到了很好的促进作用。
第二，指导操作技巧。实验中教师要指导学生基本的操作技巧。如电学实验中，所用仪器多，导线缠绕，需要合理布局实验器材，以方便操作；连线时，将电路分为干路和支路，按顺序从电源一端开始沿干路连接，其次连接支路；为便于检查，干、支路最好选用不同颜色的导线连接；接导线时，应按顺时针方向将导线缠上，以防导线松散导致电路断开。此外，还有实验故障的排查技巧。以上仅以电路实验为例说明，不同的实验有不同的操作要求和技巧，都需要老师进行操作技巧的指导。
二 实验设计能力的培养
实验设计能力是指综合、灵活地运用所学的知识、方法，通过创造性的实验设计去验证知识、获得知识和进行探索性研究的能力。培养学生设计实验的能力，是培养学生思维能力、创造能力的一条重要途径。
实验设计的内容：根据要求确定实验原理、设计实验方案、选择实验器材、编拟实验步骤、设计实验表格等。可从以下几方面来培养学生的实验设计能力：
1.深入挖掘教材素材，渗透实验设计思想教育
化学教材中蕴含丰富的实验设计思想方面的素材，教师应深入挖掘，在日常教学中不断渗透实验设计思想。利用化学史上科学家完成的成功的实验，引导学生体会其中的实验设计思想，体验科学家所经历的探索过程，是一条培养学生设计实验能力的有效途径。每一个成功的实验其设计思想总是包含着对已有知识的灵活应用与创造性的科学构想，如万有引力常量测定的实验、桌面微小形变实验中所体现出的“放大”设计思想；研究加速度与合外力、质量的关系；研究匀速圆周运动中向心力与质量、角速度、半径的关系等实验中所体现出的“控制”设计思想；平抛运动规律的探究实验中体现出的“对比”设计思想等。
2.精心设计探索性实验课，体验实验设计过程
相对于老教材，化学新教材探索性实验的比例有很大的增加，如“探究加速度与合外力、质量的关系”，“探究弹性势能的表达式”，“探究做功与物体速度变化的关系”，“寻找碰撞中的不变量”等探索性实验，为教师培养学生的实验设计能力提供了很好的案例，教师应充分加以利用，精心设计引导学生研究、体会实验中包含的丰富设计思想、方法，并体验实验的完整过程，以提高自己的设计实验能力。
3.编拟设计题，初步形成实验设计能力
第一，从实验仪器的替代来编题。如“测定金属的电阻率”实验中，将螺旋测微器取消，让学生思考如何利用其他工具测定电阻丝的直径。结果学生提出：（1）使用游标卡尺；（2）利用密绕法，用直尺测量；（3）利用公式V=SL=πr2L，可用量筒配合直尺来测量。通过练习，学生的思路开阔了，懂得还有许多方法可以达到同样的实验效果。
第二，从实验原理的改变来编题。如测定重力加速度，可运用不同的实验原理来设计实验，可运用自由落体运动、单摆运动及天体引力等。这类题有一定的难度，要求学生具有系统而扎实的基础知识。
第三，从实际应用来编题。如设计实验测量楼房的高度、设计测量电梯升降的加速度等，要求学生能将所学知识运用于生活实际，能解决实际问题。这类问题难度较大，学生所设计的实验方案常忽视操作的可行性，对此，只要设计方案是有道理的，并有正确的实验原理，教师均应给予表扬、鼓励，以提高学生进行实验设计的积极性。
第四，实践操作检验，提高实验设计能力。成功的实验必须经过实践检验，设计方案的可行性须通过实验来证明。因此，应尽可能创造条件让学生在设计好实验方案后进行操作实践。通过亲身经历实验，淘汰可行性差的方案，修正、完善可行性方案，才能使他们的实验设计更合理、更切合实际。教师可以通过组织学生自制简单实验仪器、开放学校实验室等办法来增加学生实际操作、验证设计方案，以提高实验设计能力。
第五，组织开展课外实验，巩固实验设计能力。课外实验常需要学生自己设计实验原理、寻找器材和装备仪器等，它有利于培养学生克服困难，利用简单设备做好实验的精神。如设计测量地面与自行车轮胎之间的摩擦因素的实验，设计测量灯泡电阻实验等课外小实验，方法灵活，取材容易，易于发挥学生的主观能动性，养成独立设计实验的好习惯，对学生实验设计能力起到巩固、提高的作用。教师可以通过组织课外兴趣小组，开展课外实验设计、操作竞赛等形式来加强对课外实验的组织引导。
综上所述，培养学生的实验能力是中学化学实验教学中的一个重要方面，在培养过程中应充分体现学生的主体地位，让学生积极参与到实验教学活动中来。教师应深入了解学生实验中的薄弱环节，不断研究培养学生实验能力的方法，制订计划，循序渐进，从观察能力、操作能力、实验设计能力等方面加以培养，以不断提高学生的实验能力。
参考文献
[1]麦曦.教学设计的理论和方法[M].合肥：新世纪出版社，1996
[2]胡海燕.开好设计性实验课.培养学生的创造能力[J].学周刊·学术研究版，2008（2）
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