如何培养学生独立实验能力

独立实验能力是学生在掌握化学基础知识、化学实验基本技能和观察、思维、自学等能力的基础上和过程中迁移、转化而形成的一种手脑并用的能力。根据中学化学教学的目的、学科特点和教学内容，应达到如下要求：①能设计化学实验来验证结论，探索新知识和解决一化学问题，并能根据实验情况，及时修改设计方案。②能按设计方案，装配仪器，配制溶液，控制实验条件，独立地进行实验、观察和记录。并能处理一些实验中出现的问题。③能对实验所得的资料加以整理，进行数据处理、分析、综合、抽象概括得出结论，写出实验报告。这三项要求是相互联系的，需根据各学年的教学内容研究安排，逐步培养才能达到。各学年除了认真严格地按化学教学大纲和教材，进行实验教学，完成实验基本技能和观察思维等能力的培养外，还要着重从定量实验和物质鉴别，以及实验习题和探索性实验等方面的内容去培养。
     如初三，要求做好定量实验和所学几种物质的鉴别，以及在老师指导下使学生通过“酸、碱、盐、氧化物的实验习题”，初步学会设计实验方案，并能按方案独立地进行实验、观察、记录，得出结论，写出实验报告。又如高一，在初三的基础上，还要着重要求：①初步能设计一些实验，验证所学离子及其鉴别的实验方案。②独立完成定量实验，并学会数据处理。③能按实验习题的要求，独立设计实验方案，并进行实验，得出结论，对实验进行中出现的问题，能在教师的启发下，自己分析原因求得解决。如何培养提高独立实验能力：独立实验能力，是以化学基础知识及实验和观察思维等能力为基础的，培养的主要途径和方法是切实加强化学实验教学。在课内外，通过下列各个方法和具体方法，有计划、有目的地进行培养。
     1．加强化学实验基本功的训练和独立操作的培养首先，化学教学大纲所规定的 47 项化学实验基本技能，一定要根据各学年教材内容。从加强化学实验教学入手，使学生切实掌握。离开了实验基本技能，独立实验能力的培养就要落空。动用实验验证结论，探索未知和解决一些问题时，要求有相应装配仪器、鉴别物质(包括一些要定量鉴定)等实验技能。因此，在加强大纲所规定实验基本技能基本功训练的同时，也要加强仪器装配、物质鉴别和定量实验等基本功，使学生逐步学会。通过教师示范学生模仿着做，逐步过渡到学生独立操作，这是一般途径和方法。要多让学生有独立操作的机会，在边讲边实验和学生分组实验时，尽可能减少分组的人数，一人一组为好。二人一组时，要安排好轮流操作。在这个过程中，要帮助学生解决独立操作中的问题，还要进行考查。除此以外学生还必须紧密结合和运用有关的知识，熟悉有关的实验原理，实验成败的关键，懂得其中的道理。才能有效地培养学生的能力。应当注意“理论知识起主导作用”，不然，学生就只能照方抓药，墨守成规，缺乏灵活运用的本领。
     2．学习化学科学的研究方法，培养研究能力通过中学化学教学，使学生初步认识化学科学的研究方法，提高探索化学科学的能力。一般有以下两种方法：(1)实验→观察→分析→结论→实践(2)问题→假设→实验→观察→分析→证实假设或否定假设中学化学教学中通常采用第一种方法使学生获得化学知识。但也要有意识地注意用第二种方法进一步使学生认识化学知识是如何获得的。这样就能逐步地使学生对化学科学的研究方法有初步的认识。首先是要反复通过具体事实，使学生明白实验所提供的化学现象和事实是在人为的特定条件下进行的，逐步懂得如何借助实验仪器装置及药品来控制条件，使之现象明显。实验一般从定性开始，由简单到复杂，定性到定量，如中和滴定等。从而学会使用有关仪器及操作，实验离不开观察，应按前面培养观察能力所讲要求进行。然后把定量实验测得的数据，作成图或表(溶解度曲线)进行分析，再把实验所得资料进行整理、分析、抽象、概括得出结论，从感性上升到理性完成整个思维过程。
     3．培养学生具有设计化学实验的能力：教会学生按实验题目自己设计实验，进行实验，是重要途径和方法。从已有教学经验来看，要先示范讲清原理：(1)剖析演示实验，讲清实验原理。做演示实验时，要有意识地通过有代表性的实验分析清楚，讲解透彻，从而推导出这种类型实验的基本原理，让学生对此有清楚的概念，就能使学生触类旁通。(2)熟悉化学药品的性质，明确选择仪器的原则，能够正确选用仪器。熟悉化学药品的性质，正确地选择仪器是完成实验设计的重要条件。通过代表性的演示实验，使学生认识到，选择仪器除根据反应物和生成物的性质外，还要根据反应条件，有的则要根据反应速度等等。从模仿到独立设计化学实验，重点应放在高中。
     一般来说有下述几个途径和方法：(1)利用教材里安排的学生实验，来培养学生设计化学实验。学生按实验教材内容独立地做过几次学生实验之后，要求学生对教材中某一个学生实验，不看课本所叙述的实验步骤方法，而是按教师所提出的要求和已经学过的实验原理，设计实验方案，写出实验所需要药品、仪器，实验步骤方法，以及仪器装置图和实验注意事项。然后引导学生对照课本，纠正设计中不妥当的地方，再独立实验。高一开始可逐步增加设计的次数，使学生逐步懂得设计实验包括哪些项目及要求。(2)通过实验习题，培养学生设计实验和运用实验解决一些化学问题。中学化学教材的实验习题，需要学生根据实验的内容和目的要求，运用所学知识和技能，设计实验步骤方法，选择仪器和药品，并用文字或图、表来表示。经教师审查并给学生必要的指导与帮助，然后让学生独立进行实验。实验习题中同一题目可以有不同的设计方案，都可以让学生去实践，并互相交流实验心得体会，以扩大眼界提高设计能力。要十分重视和让学生做好实验习题的实验。(3)开展以设计化学实验为重点内容的化学课外学科活动。在课外化学学科活动中，可多指导学生搞些实验设计，特别是提出一些综合性或带有研究性质的实验题目。如用化学方法溶解蛋壳取得蛋衣，利用蛋衣进行胶体渗析和渗透压的实验。让学生运用和学习有关知识，设计实验，经教师的帮助及作必要的修改，然后独立实验。这对提高学生设计和独立实验，及创造性能力有重要作用，要十分重视和开展这一项工作。