实验教学中如何培养学生的探究问题能力和实践动手能力

张艳丽　刘芳

【摘 要】本文根据个人从事实验教学的经验，从引导学生观察实验以及实验反应原理、实验装置原理和实验操作原理方面阐明了在实验教学中如何培养学生的探究问题能力和实践动手能力的做法。

【关键词】实验教学；探究问题能力；实践动手能力

近年来，随着地方本科高校向应用性高校转型发展改革的推进，高校越发重视到实验教学。培养学生良好的思维品质和探究问题能力及动手实践能力是高校培养创新人才的前提和基础，是实验教学的主要任务之一。笔者根据自己的实验教学探索，认为应该从以下四个方面培养学生探究问题能力和动手实践能力。

1 引导学生观察实验，激发其探究兴趣和实践动手能力

人首先通过眼睛观察，把感知的事物外在部分传递给大脑，然后大脑进行整合，接着感知与整合相互渗透、密切联系，整个过程大脑是积极的，实验观察也是如此。我们利用这一积极过程正确引导学生观察、分析、思考，概括出物质变化的实质，找出规律，激发其探究问题的兴趣。有了探究兴趣，学生便会自觉不自觉地动脑动手干起来，从而有意向地培养学生的实践动手能力。例如，我们在进行《瘠性料的悬浮实验》教学中，指导学生仔细观察高岭土、长石、石英在多个静置时间段的悬浮高度，观察三种物质同一时间段的悬浮高度是否相同。当同学们观察到这三种物质在多个静置时间段悬浮高度不同且同一时间段的不同物质悬浮高度也不同时，引导学生探究“为什么在多个静置时间段它们的悬浮高度都不同？为什么同一时间段的不同物质悬浮高度不同？”从而思考在实验时应注意什么？进一步引导学生探究三种材料的不同性质，在制做陶瓷制品时，它们对制品有何影响。然后指导学生课后查阅有关文献资料，自己设计配方制作一种陶瓷制品（作为我们的综合实验），探测其表面气孔率、收缩率、烧成温度与瓷体体积密度的关系等。通过引导学生在实验中观察现象，开拓学生思维，激发探究兴趣，由探究兴趣走向探讨研究，从而设计出产品。这样既能综合运用知识，又能增强学生的动手能力，也能激发学生的创新力。

2 从实验反应原理方面，培养学生的探究问题能力和实践动手能力

实验首先要设计产品，明确实验目的。有了实验目的，怎样才能达到目的呢？必须深知和熟悉反应原理，它是后面的实验装置和实验操作的基础和前提，所以，在实验过程中，我们应着手从实验原理开始培养学生的探究问题能力和实践动手能力。

首先，从物质变化实质方面进行培养。在物质进行反应时，指导学生探究是何物质进行了反应，进一步探究为何选此物质，探究反应有何特征及变化类型，探究该方案的可行性和出现该结果的原因，从而引导学生由此初步判断实验所需物品。

其次，从物质定量关系方面进行培养。在物质反应时如果物质的量不同，所得结果可能有所不同。我们就指导学生根据自己的设计产品，来确定物质的定量关系，对质量、体积或摩尔数的关系进行探究。思考如果不采用这种定量关系会有何结果？如果过量会有何结果？从而引导学生实验时准确定量量取所用的物质。如此，不仅培养了学生的探究问题能力和实践能力，而且遵从环保观念，避免了浪费。

再次，从实验材料选取方面进行培养。实验时选择好物质后，要引导学生探究在反应时加入该物质是何状态？实验时的温度变化范围是多少？压强有什么要求？是否需要催化剂？若需要，需要何种催化剂？该实验的条件是否苛刻？为何苛刻？由此学生会动脑动手查找资料，进行深入研究，完成实验。

从实验反应原理的三个方面引导学生思考探究后，还要耐心指导学生对实验进行设计。我们打破常规，将实验所用药品、仪器等全部分类摆放在公用台、公用柜上，学生根据老师的引导，自己思考，按需取用。一改传统实验教学中老师把所用药品、仪器都分发到每组，告诉学生实验装置和仪器如何连接等现象。彻底打破学生不加思索，按部就班地、机械地完成实验的局面。这种从实验反应原理入手，激发学生思维，培养亲自动手的能力，为学生动手装置实验仪器、进行实验操作提供了理论依据，奠定了坚实基础。

3 从实验装置原理方面，培养学生的探究问题能力和实践动手能力

实验装置原理也是达到实验目的的理论依据，它包括仪器和设备的选用、仪器的配套组合方式、仪器的连接顺序。我们也可从三个方面激发学生思维，培养其动手实践能力。

首先是仪器和设备的选用。学生根据前面对实验反应原理的探究，知道了反应材料和目标产品的物质状态、定量关系、反应条件等，老师就可以引导其选用仪器和设备。探究选用这些仪器的原因，其他仪器是否可以代替？这样学生经探究思考后，可以初步选出设备和仪器的种类。

其次是仪器的配套组合。在初步选出仪器种类的基础上，引导学生对实验仪器的大小与规格的选择和调配。探究调配组合时应注意哪些方面？探究若调换或借用其他规格型号是否可行等。由此，可进一步确定所用仪器的型号规格。

再次是仪器的连接顺序。引导学生探究所选仪器应按何位置、何顺序安装连接？思考为何按此顺序？若拆除时按何顺序？如若不然会怎样？通过引导学生多角度的思考和探究，使学生把所选仪器进行正确的连接，完成实验装置。

4 从实验操作原理方面，培养学生的探究问题能力和实践动手能力

实验操作原理为实验操作活动提供了理论依据，它是根据实验目的和所选仪器及设备制定的操作活动。我们可以从如下方面培养学生探究问题能力和实践动手能力：

从实验操作步骤上，引导学生探究实验时需要遵循什么操作原则？探究有哪些实验操作步骤？探究为什么要这样安排步骤顺序？如果把其步骤调换会有何影响？从而引导学生具体操作、动手实验。

从实验注意事项上，引导学生对注意事项的思考探究，是培养和完善其探究能力和实践动手能力的必不可少的关键环节，是收尾的一步。在每一个实验操作步骤中，都要探究应该注意的问题，哪些一定不能做？不能做的原因？都要引导学生去探究，这样学生才可能具有完美的实验操作，以达到实验目的。

从实验安全措施上，引导学生避免实验过程中危险事故的发生，评估风险的大小，做好防范措施，指导其制定出安全可行的方案。这是培养学生全方位探究问题能力和动手能力的一步，培养学生探究问题的全面性，能提高其动手能力，更好地发挥其创造性。

[责任编辑：杨玉洁]