首页 -> 2008年第5期

化学实验技能训练策略探讨

作者:段纪东




  化学是一门以实验为基础的学科,实验是化学问题解决的重要手段,是科学探究的主要途径,因而在化学教学与学习中均起着举足轻重的作用[1]。然而,在现实的学习过程中,学生在化学实验方面并没有给予足够的重视,尤其是在实验技能方面,则表现得更加薄弱。鉴于此,笔者在分析化学实验技能的基本理论及形成特点的基础上,结合实际教学经验,探讨化学实验教学的技能训练策略。
  
  一、化学实验技能的基本内涵解析
  
  依据有关技能的基本理论[2],笔者认为化学实验技能是指顺利完成化学实验任务,由一连串动作(包括操作动作和心智动作)组成的,经过练习而达到自动化的心智和操作活动方式。具体而言包括化学实验动作(操作)技能和化学实验智力(心智)技能两方面,两者互为基础,不可分割。
  化学实验动作技能是指在一定的化学知识和经验的基础上,经过实验操作练习而巩固下来的、自动化的、完善的动作活动方式,是形成化学实验能力的基础。如:使用仪器和药品的技能、实验基本动作技能、绘制仪器装置图的技能、实验数据记录和计算的技能等。使用仪器和药品的技能是化学实验操作的基本功。而绘制实验装置图不仅可以发掘实验的形象化教学功能,有助于加深对化学知识的理解,掌握实验装置的原理和实验方法,还有助于培养学生的实验操作能力,提高学生科学素养等。
  化学实验智力技能则是指经过练习而巩固下来的,顺利完成化学实验任务的智力活动方式。它是调节心智及实验活动的经验和行为方式。具体内包括:实验观察、实验设计、实验数据处理与分析三个方面。学生设计实验时,首先要列出实验所需的药品、仪器,实验方法与步骤,以及实验装置图和实验注意事项等。设计方案要充分注意到“现象明显、操作方便、程序合理、安全可靠”这些最基本的要求。
  
  二、化学实验技能的形成特点
  
  化学实验技能的形成过程是有阶段性的,在不同的阶段显现出不同的特征。由技能形成的初级阶段到熟练地掌握技能的阶段,一般要表现出如下三方面的特征。
  其一,从活动结构的改变来看,化学实验动作技能主要是由许多局部动作联合成一个完整的动作系统,动作之间互相干扰的现象以及多余的动作逐渐减少以至消失。在实验仪器的选择、组装、实验过程的具体操作、实验结束后的处理等一系列操作都要经过不断学习,这些孤立的动作才能联合起来组成一个完整的自动化系统。智力技能的形成则表现在:认识活动的各个环节逐渐联系成为一个整体,概念之间的泛化和混淆现象逐渐减少以至消失,内部言语趋于概括化和简约化。在化学实验中,实验前的预习和思考、实验中进行方案的设计、实验结束的数据处理和反思等都是化学实验智力技能的具体体现。智力技能开始多是根据个别的事例或者只是死记教师讲的一条定义,经过练习才能对概念的理解越来越概括和丰富,在头脑中依靠内部言语来解释概念或解决问题时,起初需要经过比较细致的步骤和开展性的分析判断,才容易理解清楚,经过练习达到熟练时,在头脑中只依靠少数有代表性的、简缩的语言就可以进行分析判断了。
  其二,从活动的速度和品质来看,化学实验动作技能的形成表现在实验过程中动作速度的加快和动作的准确性、协调性、稳定性和灵活性的增加上。智力技能的形成则主要表现在思维的敏捷性与灵活性、思维的广度与深度、思维的独立性等品质上。学生掌握新的学习材料的速度和水平是智力技能的主要标志。
  其三,从活动的调节来看,一般化学实验动作技能的形成表现在视觉控制的减弱与动觉控制的增强(也有例外,基本动作的接近自动化和动作的紧张性的消失上)。智力技能的形成则表现在心智活动的熟练化、神经劳动的消耗减少和内部言语过程不太需要主体的意志努力上。
  
  三、培养学生化学实验技能的有效策略
  
  传统的化学实验教学过分强调实验动作技能的熟练化,这样的专门动作训练的做法既枯燥,效益又不高,不符合新课程标准的精神,也不利于学生思维能力和创造能力的培养。前述分析已表明,实验动作技能和实验智力技能是化学实验技能的不可分割的两个方面,而在化学实验技能形成的各阶段中,伴随着动作技能的训练,智力技能也应得到相应的提高。为此,在化学实验技能的培养过程中,应将动作技能训练与智力技能训练有机结合起来,使二者贯穿于化学实验的始终。
  1.充分重视实验前的准备工作
  实验前的准备工作往往会被忽略,尤其是在学生认为比较简单的化学教学论实验中,实验前的一些工作往往简略或者干脆省略。其实,这是一种极为错误的观念和行为。实验结果的好与坏不仅仅是通过实验过程的表现来决定的,它的成功与否和实验前的准备工作同样息息相关。实验前的准备工作主要包括对实验内容的熟悉、实验中涉及的知识的掌握、实验的设计、实验中的预见性问题等。可以用图1来表示这个阶段要完成的工作。
  
  2.对实验过程严格要求,提高实验成功率
  在实验过程中,动作技能发挥了很大的作用。实验仪器的选择、清洗、组装等对于培养和提高学生的动作技能来说都显得非常重要。但是,一直以来,化学实验动作技能是学生较薄弱的环节,学生实验操作能力较弱、实验操作不规范、不熟练、动作僵硬呆板、实验成功率低,有的学生害怕或不愿做实验。在实际操作过程中,对于简单的仪器清洗,很多学生不能按照规范的操作来进行,以至于很容易损坏仪器。例如在清洗试管时,相当一部分学生不能正确地使用试管刷进行操作,上下移动的现象时有发生。在使用酸碱滴定管时,仍然有很多学生不能正确掌握左右手的正确操作模式,甚至对于酸碱滴定管的选择也有点模糊。这些简单的基本实验操作就要通过反复练习才能正确并熟练掌握。因此,就要严格要求学生遵守实验操作规程。这对于培养学生严谨的科学态度、确保实验成功至关重要。
  同时,在实验过程中,智力技能也在很大程度上得以体现。新课程的普及更加加强了实验的探究性,也就是说,对于实验方案、实验方法的探索、改进也是必要的。严格要求并不等于墨守陈规、照方抓药,学生应该在教师的指导下,组织学生进行探索、改进、进行一些设计实验的新尝试[3]。充分发挥和培养他们的智力技能。实际上在实验操作过程中,动作技能和智力技能是贯穿其中的。因此,在化学实验教学中,应该充分发挥学生的主体作用,创造良好的条件培养学生的实验技能[4]。
  
  3.加强实验结束后的总结与反思
  在实验结束之后,并不意味着一切都已经完成,适当地总结和反思可以为以后的实验和长期的实验技能掌握打下良好的基础。在这个过程中,也使学生的实验动作技能和智力技能得到了很大提高。
  
  化学实验有利于学习者深化对科学知识的理解,培养良好的科学素养和创新能力,而只有在深刻认识化学实验技能、掌握化学实验技能形成特点的基础上,采用同时注重动作技能与智力技能培养的训练策略,才能够有效地提高学生的化学实验技能。
  
  参考文献
  [1] 李广洲,陆真.化学教学论实验篇(第二版).北京:科学出版社,2006.
  [2] 张向葵.教育心理学.北京:中央广播电视大学出版社,2003.
  [3] 李超柱.引导学生参与化学实验教学活动的策略.教学与管理,2007(3).
  [4] 陈红梅.化学实验教学改革及学生创新能力的培养.教学与管理,2007(3).
  (责任编辑孙晓雯)