论新课标下化学实验对学生综合能力培养的作用

吴永丽

化学作为一门以实验为基础的自然科学，在提高劳动者综合素质方面有得天独厚的作用;化学实验更是以其丰富的内涵，在培养学生的科学素质，培养学生的综合分析能力和科学创新思维能力中发挥着独特的功能和作用。面对当前中学教育改革的挑战，化学作为一门以实验为基础的自然科学，由于它的实验学科特点，使之在培养学生的科学素质，学生的综合分析能力和科学创新思维能力中发挥着其独特的作用。化学实验是化学学科的基础和灵魂，它对于激发学生的学习兴趣，培养学生实事求是和严谨的科学态度具有重要意义。

一、化学实验与学生科学素质的培养

现代教育理论认为，科学素质是人们在认识自然和应用科学知识的过程中所表现出来的基本素质，它是科学知识、科学技能、科学方法、科学精神等要素的综合反映。正如江泽民在《论科学技术》一书中所说：国民的科学素质就是指公民了解必要的科学知识，具备科学精神和科学世界观，以及用科学态度和科学方法判断、处理各种事务的能力。因此，所谓对学生进行科学素质教育就是培养他们具有科学知识、科学精神、科学方法、科学技能以及学会学习的能力。所谓科学精神就是对科学的态度、科学的观念以及对科学的批判精神;科学方法和科学技能就是在认识世界、认识真理的过程中所掌握的实证方法、逻辑方法以及对直觉思维运用的能力;学会学习的能力包括学生对学习的态度、需求、兴趣、动机、习惯以及学习方法策略等方面。

科学知识、科学技能、科学方法、科学精神四者共同构成了科学素质。科学知识和技能是构成和发展科学素质的基础要素，没有一定的科学知识做基础，科学素质也将无从谈起。科学技能和方法是发展科学素质的核心，它被认为是产生知识的“知识”。科学精神是科学素质的灵魂，体现的是对科学的关心和热爱，是科学素质培养的人格要素，是人们从事科学活动成功的基本保证。因此，我们说良好的科学素质是进行化学实验活动的基础，是进行化学实验的有利保证。同时，以实验为基础的化学教学观认为，化学实验是人们根据一定目的，运用必要物质手段（主要是科学仪器、设备），在人为地变革和控制化学对象（化学认识的物质客体及其运动形式）的条件下，通过观测获取化学事实，以探索物质的化学本质和规律的一种化学实践活动。因此，他们不仅把“以实验为基础”作为化学学科的基础特征，而且，把化学实验作为化学实践活动的一种重要形式。当代教育者认为应该在马克思认识论最基本的观点——科学的实践观基础上，树立正确的化学实验观点，充分认识化学实验对学生科学素质培养的重要性。

化学实验是对学生进行非智力因素训练的理想场所，包括艰苦创业、勤奋、谦虚、好学、乐于协作、求实、求真、创新、存疑等科学品德和科学素养的训练。

1.化学实验能获得实验现象和实验事实

化学实验能为学生认识和掌握化学知识提供生动的感性材料，是学生获得科学知识的源泉。无论是化学运动规律的认识，还是化学理论的建立和发展，都是在充分的化学实验基础上完成的。学生正是通过一个个燃烧、颜色变换、热量增减、质量变化等实验中获得了认识化学知识的途径，有了化学知识的感性材料。

化学实验与课堂讲授的理论部分一样，是学生掌握知识，培养能力，孕育创新精神必不可少的教学环节。

2.化学实验是培养学生实验技能的重要环节

化学实验是对学生进行科学方法培养的重要手段。学生通过动手操作有关实验，观察实验过程中所发生的现象，可以直接通过实验事实，运用化学原理，分析、判断、研究、解决化学中的实际问题。

3.化学实验有助于培养学生实事求是的科学态度

化学实验有助于学生科学精神的形成。科学知识的掌握只是学生学习的局部，科学精神、科学方法、科学能力的培养对学生科学素质的提高更具有重要的作用。只有具备了一定的科学精神、科学方法和科学的创造才能，才有可能更好地去掌握科学知识、研究科学理论、探索科学的发展。

化学实验不仅是一种实践活动，从教学认识论角度来看，它还是一种重要的感性认识方法，具有方法论功能。实验方法论是科学方法论的重要组成部分，在化学实验教育中有着十分重要的作用，它还是落实科学素养的“过程与方法”目标的重要手段。

二、化学实验与学生创新能力的培养

1.培养科学良好的实验习惯是创新能力培养的基础

我们知道，化学实验基本操作始终贯穿于演示实验、学生实验等中学各类实验之中，是培养学生良好实验习惯和科学态度的关键。化学实验从药品的取用到混合物的分离;从气体的发生到气体的收集和尾气的处理;从仪器的安装到实验仪器的清洗、整理和摆放等，都是培养学生初步建立科学思想的基本能力阶段。所以，对中学化学基本实验技能教学，必须高度重视，抓到实处。在强调完成学科实验基础知识点教学的同时，必须首先注重学生实验基本技能的培养。如在进行“溶液的配制”实验教学中，容量瓶的正确使用基本技能训练是教学的重点，在向学生讲解容量瓶的构造、性能、使用注意事项时，应向学生提出问题，启发学生思考：为什么容量瓶不能盛装热的溶液？俯视或仰视将导致什么样的实验结果等等。这样可以使学生在牢固掌握容量瓶使用基本操作技能的同时，培养和建立良好的实验习惯，而且，化学实验能够激发学生的创造兴趣。创造兴趣是化学学习兴趣的最高水平，是推动学生形成较高科学素养的最强劲动力。

掌握化学实验的基本技能，进行科学实验工作方法的初步训练，培养学生独立思维和独立工作的能力是培养人才的重要手段。

另外，将教师演示实验与学生实验相结合也是培养学生良好实验习惯的有效方法。它可以通过教师精湛协调的作用方法和技能以及明显的实验现象引导学生观察和思考， 并对学生实验产生“示范”作用。

2.实验设疑是加强学生科学创新思维能力培养的有效方法

在学生掌握了实验基本技能和方法的基础上，注意充分发挥学生在实验中的主体作用和主观能动性，是加强学生科学创新思维能力培养的有效途径。在实验过程中，教师可以采取实验设疑或增加实验内容等方法，这些方法不但可以训练学生分析和解决问题的能力，而且可以拓展学生的知识结构和思维空间。

3.改进实验装置，拓展培养学生科学创新思维能力的空间

实验装置是化学实验的客观载体。因此，在化学实验教学中，应充分引导学生发现实验装置的不合理性，通过师生共同参与对实验装置进行改进，这不仅能使实验操作更简便、现象更明显直观、结论更严谨，同时，也使学生充分体会到创造所带来的无穷乐趣，培养其创新精神。

三、化学实验教学的方法

当前有个别化学工作者总是忽视实验教学，不重视化学实验在学生科学素质培养、学生的综合分析能力和科学创新思维能力的培养方面的重要作用。“作实验不如讲实验，讲实验不如背实验、画实验”的现象依然存在，这些都是错误的。为了充分发挥化学实验的自身优势，突出对学生科学实验的培养，化学实验教学应该从以下几个方面做起：

1.把实验教学和化学知识紧密结合起来

化学知识从实验中来，化学实验才是学习化学的最好老师。如，在氯气的制取实验中，我们不仅要让学生明确氯气的实验室制法，而且，要注意启发学生在实验中去思考实验室制取其它气体普遍遇到的化学知识：药品的选择、反应原理、仪器装置、收集方法、检验方法和尾气处理等，以此来让学生通过实验获得实验室制取物质的一系列知识。在教学中，那种为讲实验而做实验、把实验和课堂教学孤立开来的做法是不符合学生的认知规律的。

2.注重演示实验，培养科学技能和科学方法

提高实验成功率，注重演示实验在学生科学技能和科学方法训练过程中的示范作用。教师精彩的示范并指导学生成功地完成规定实验的过程，是学生获得实验技能最直接的方式，是培养学生科学素质的有效途径。因此，要求教师在整个演示实验过程中，都应该做到一丝不苟地向学生示范规范化的实验操作程序，并注意实验装置组装的有序性和实验操作步骤的程序化;在实验条件允许且不致于发生危险的情况下，可以做遵守与违反实验操作规程的对比演示实验，以达到教育学生严格遵守实验操作规程的目的。因此，教师不仅要研究实验怎样做才能成功，还要总结出影响实验成功的关键因素。只有这样才能用自己精湛的实验操作技艺去培养学生的实验技能。

3.改进实验教学法，最大限度地发挥学生的主观能动性

当前的化学实验改革应该注重学生实验主体的地位，大力改进实验教学方法。为此，教师可以把教材中某些验证性实验改为探索性的实验，引导学生对科学方法的理解。

4.开发应用型实验，培养学生创新精神

教师要有意识地指导学生去设计一些与生活、生产有密切联系的化学实验。比如碘盐含碘的判断、酒后驾车的酒检、尿液的化学检验、维生素C的性质实验等。这些开放性的教学内容有利于不同层次学生的发展，给学生的创新精神的培养提供了广阔的空间，对培养学生的科学精神具有现实意义。

科学素质的培养是素质教育的重要组成部分，而化学实验对于学生科学素质的培养具有独特的作用。化学实验对学生创新思维能力培养的重要性也是不言而愈的，只要化学教师在教学实践过程中处处留心，时时在意，努力挖掘实验教学中的方法和策略，就不难发现培养学生创新思维能力的切入点和途径，就能根据新课程标准的要求，培养出符合时代特点的，具有创新精神和创造能力的优秀综合性建设人才。

总之，化学实验可以给予每一个人适应改善生活质量所急需的知识、技能和态度，提高青少年乃至全体公民的科学素质，跟社会的发展相适应，而且有利于培养和发展学习者的学习主动性、积极性、独立性、创造性和学生综合性素质，成为全球需要的优秀人才。

（收稿日期：2015-07-14）