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[!--downpath--]广州市南海分校校区陶科
摘要：本文从心理学和《普通中学数学课程标准（实验稿）》对实验能力的相关剖析入手，提出了化学实验能力的科学内涵及其相关的层次结构。非常对化学实验能力中基础实验能力进行剖析，提出了提升基础实验能力的相关策略。
关键词：中学数学实验能力内涵策略
《普通中学数学课程标准》已陆续出台了几年，新课改理念也渐入人心，但从一些数学教育文献和教学实践来看，化学实验方面的教学及研究重点集中在实验教学方式与组织方式等方面，而较为忽略对中学生实验能力的培养与研究。到底化学实验能力内涵如何？什么诱因阻碍了小学生化学实验能力的培养与发展？本文从中学数学实验能力科学内涵剖析入手，寻求培养化学实验能力的策略。
1.中学数学实验能力科学内涵
认知心理学的最新研究成果表明，能力包括三种：操作能力、认知能力和社交能力。化学实验能力主要包括操作能力和认知能力。认知能力是外部操作能力的支配者、调节者，对动作具有发动、定向、指导、监控的作用，而操作能力常常是认知能力产生的最初根据。化学实验活动的顺利进行便是操作能力和认知能力互相掣肘、相互配合的结果。
《普通中学数学课程标准（实验稿）》在内容标准部份对科学探究及化学实验能力涉及的各要素分别简述。对其概括可以发觉新课程标准对学生数学实验能力的基本要求有下边几项指标：观察实验能力、基本操作能力、信息处理能力、创新能力、投入的情感心态、意志毅力、合作能力、自我认知能力。新课程标准对化学实验能力的基本要求无疑将对我们研究与培养中学生的实验能力提供了全新的视野和有益的启示。
1.1中学数学实验能力概念
从广义的角度来讲，化学实验能力是指运用数学实验理解、验证理论观点以及利用化学实验获得新认识的能力。它包括发觉、选择和明晰课题的能力，选用实验技巧和设计实验方案的能力，使用仪器和实验操作的能力，观察实验的能力，实验思维的能力，搜集资料数据的能力，剖析、研究和处理实验资料、的能力，实验思维的能力，搜集资料数据的能力，剖析、研究和处理实验资料、数据的能力，发觉化学实验规律的能力，叙述实验及其结果、最终解决问题的能力等等。
1.2中学数学实验能力结构
化学实验能力和其它能力一样也是多种特点的综合，因此也就具有自己独到的构成。从能力的高低层次来看，化学实验能力应具有两层构成：第一级是基础实验能力，即能顺利完成通常教学实验的能力。它包括实验观察能力、实验器材选择能力、实验操作能力、实验数据处理能力、实验故障排除能力、实验报告写作能力等六个方面。这六个方面的能力是学校化学实验教学中必须培养的能力，也是举办较为复杂实验活动的基础；第二级是延展实验能力，即在把握基础实验能力的基础上物理实验能力怎么写，能进一步灵活运用已有化学实验知识愈发深入举办一些化学实验活动的能力。它不但包括基础实验能力（第一级），还主要包括实验设计能力、实验规律总结能力、实验推理能力、实验创新思维能力、实验交流与合作能力、实验资料检索能力、实验课题选择能力等。延展实验能力对学生提出了更高要求，这两级实验能力之间的关系可用图1实验结构层次剖析图表示。
从能力的表现方式来看，化学实验能力又可分为外在表现和内在表现两种方式。外在表现的实验能力是指在实验中容易被观测的、显性的动作技能，主要包括实验观察能力、实验器材选择和使用能力、实验操作能力、图表勾画能力、数据处理能力、报告写作能力、故障排除能力等；内在表现的实验能力是指在实验中未能被观测的、隐性的智慧能力，主要包括实验打算能力、实验设计能力、课题选择能力、规律总结能力、实验推理能力、创新思维能力、实验交流与合作能力等。
2.中学数学基本实验能力培养的策略
实验能力是中学生能力的基础，培养中学生的实验能力非常是基本实验能力是教学的基本任务，通过实验全过程的教学，在获取或巩固知识的过程中，使中学生理解和把握运用观察和实验手段处理问题时的基本程序的技能，具备勇于指责、善于反省的习惯，严谨、求实的心态和不断求索的精神，培养中学生观察能力、思维能力和操作能力，迸发中学生的学习动机和学习兴趣。进而使中学生产生完整的实验能力结构。以下就中学生基本实验能力提出培养策略。
2.1在把握正确观察方式、培养良好观察习惯中增强实验观察能力
使中学生把握正确的观察方式是培养中学生观察能力的基础，作为班主任，要指导中学生逐渐把握正确观察方式。在有目的、有计划的观察中常常采用次序观察、分步观察、对比观察，并在观察中进行剖析、综合、归纳、概括。次序观察是根据一定的次序进行观察。静态物体通常采用次序观察，即从上到下、从前到后、从左到右、从外到内进行观察。分步观察是当一个现象和过程有多种诱因支配的时侯，为了弄清各类诱因的作用、性质和规律，常采用依次突出一个诱因的作用使其他诱因相对固定，一步一步进行观察。对比观察是对两个事物、现象进行对比，或对某一现象发生变化的前后情况进行对比的观察方式。指导中学生在实验中对不同方式的灵活使用。
如验证牛顿运动定理的实验中如图2，在观察实验仪器的时侯引导中学生采用次序观察法，根据从左至右先观察打点计数器部份构成（打点计时器、交流电源、纸带等），再观察木板支架部份，最后货车钩码部份；而观察实验现象阶段，则可引导中学生观察先闭合打点计时器开关再释放纸带，下车在钩码作用下往右加速，最后闭合夹子纸带停止；同时指导中学生对比观察上下两个货车条件和运动情况的不同，通过对三种观察方式的运用使中学生明晰观察目的，把握观察方式，能全面、精确地进行观察。
同时在实验中培养中学生勤观察、多观察的良好习惯，对观察能力的提升起着重要的作用。班主任在实验教学过程中要创造条件，从多方面培养中学生良好的观察习惯。班主任尽量多做演示实验和中学生实验，充分借助现代化教学手段，指导中学生进行观察，从对实验现象的观察中培养中学生的观察能力。尽量多布置一些观察和实验的作业，多举办一些实验性质的课外活动，从各类渠道培养中学生多观察、勤观察的习惯。
2.2在清楚把握实验原理，明晰器材选择思索角度中提升器材选择能力
选择器材是进行科学探究的一项基本技能，能，同时也是科学探究教学的培养目标。在试验教学中要教给中学生思索问题的方式，提升中学生思维的能力、要让中学生初步学会有效控制实验条件和恰当地选择实验器材。
正确选择实验器材首先要从实验目的和原理入手。实验目的和原理是具体实验方案设计的基础，同时也是实验条件和实验器材选择的基础，因而，从实验目的和原理出发去思索器材的选择，是中学生应把握的首要原则。其次从实验偏差的角度思索。任何实验都未能防止偏差，但在实验中应考虑怎样通过实验条件的控制和器材的选择来达到降低实验偏差的目的。第三从控制变量的角度思索。实验结果常常受多种诱因影响，因而要保证实验结果的可靠性，就要控制好变量，尽可能排除无关诱因的干饶。第四从安全性角度思索。实验安全是任何实验都必须首先考虑的。实验安全首先指对实验操作者的生命安全，其次指对器材的安全。如使用220V电流和可燃的酒精灯以及到户外检测时，都应考虑实验条件和实验环境对人体的安全性;对于天平、电表等仪器，则应考虑器材本身使用的安全性。第五从实验的可见度思索。一些实验现象本身不显著或检测的量值比较小时，则须要在设计和选择器材时思索一个可见度的问题。
比如在如测内阻实验，已知内阻值约为200Ω，选择合适的器材：
电压表A1（阻值0～4mA，电阻约50Ω）
电压表A2（阻值0～10mA，电阻约30Ω）
电流表V1（阻值0～3V，电阻约10kΩ）
电流表V2（阻值0～15V，电阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，电阻不计）
滑动变阻器R1（电阻范围0～15Ω，容许通过的最大电压2。0A）
滑动变阻器R2（电阻范围0～2kΩ，容许通过的最大电压0。5A）
按照安全性角度思索电流表选V1，电压表选A2，从可见度和可控性角度思索滑动变阻器选R1，结果如图3所示。
2.3在多样操作示范，基本操作培养中增强实验操作能力
化学实脸操作能力主要是化学实脸中的动手操作技能，所涉及的行动主要包括确切而熟练地使用基本仪器、仪器的配套组装。
操作示范的形式是多种多样的，每种方法都有其目的性和针对性。在操作示范时，只有考虑到操作的特性、教学目标以及中学生的实际情况，灵活地选择示范的形式，能够起到事半功倍的疗效。作为化学实验操作示范物理实验能力怎么写，应注意正误对比示范、分步示范和慢速示范等示范方法的运用。
正误对比示范是同时进行正确操作和错误操作的示范。通过正、误两方面操作的观察、对比和剖析，有助于中学生明白哪些是对的，哪些是错的，且能展现正确操作的要领，有效避免错误操作的发生。这些示范方法通常在操作易发生普遍错误时使用。
分解示范是把操作过程分解为相对独立的几个简单动作的示范。将过程细化有助于中学生感知和模仿，领会操作时身、眼、手、脚等的协调配合，明晰具体的操作步骤。这些示范方法通常在操作过程比较复杂时运用。
慢速示范是放慢操作速率的示范。透过“慢镜头”可清楚地观察到操作过程的每一个细节，有助于中学生加深对动作的理解和构建清晰的视觉形象。这些示范方法通常在常速不易认清操作过程时运用。
重新组合而成的，学生应当产生的基本操作技能有:刻度的认定、调整与读取技能。减轻康攘的技能，固定和联通物体的技能;联接电路元元件的技能;选择最佳动作方案等。倘若这其中的某一项基本技能仍未成熟，则对其它技能的产生势必导致障碍。诸如，刻度的认定、调整与读取技能。在秒表、弹赞秤、天平、电流表、电压表等仪器的操作动作中均是类似的;再如，电路元元件的联接技能，是进行任何热学实脸都必需的基本技能。
2.4在明晰细化流程，对比剖析特征中增强数据剖析能力
数据是进行科学剖析的依据，是得出科学推论的基础。处理数据的能力是指会对数据进行记录、分析、比较、处理、概括，因而得出正确的推论。中学化学数据处理主要有列表法、图像法、图解法、逐差法等。实验处理的方式多样、步骤繁杂、处理灵活，因而数据处理能力成为实验能力提高的重点也是难点。
在教学前将每一种数据处理方式的流程图列举，并附以相关联的知识和技能。使基础不好的朋友才能对方式中所用到的相关内容有所熟悉，因而为学习数据处理打下基础如图4画图法流程图，将画图法的具体步骤及每步所须要完成的任务细化，并附一示范图，如图。在完成基本数据处理方式的讲解后，还要及时总结辨析几种方式的优点和不足，清楚每一种方式的特性，在遇见实际数据处理时，才能作出争取的选择。
2.5以基本实验原理为依托，科学引导中学生自主思索，增强实验故障剖析能力
实验中的故障排除，不单是一种操作能力，它涉及实验原理的把握程度，剖析问题和处理问题的方式，对仪器各部件工作情况的了解，以及实验心态等，是一种综合运用能力也就是说，每位“故障”都包含着丰富的知识、技能、经验、规律。“故障”的本质常常是中学生在知识、技能上的缺陷通过引导中学生科学地对待、处理实验过程中的故障，培养她们敢于面对问题，剖析、处理问题，并从问题学校习的能力是学校化学实验教学的重要目的。
高中化学实验常常有实验原理和操作步骤。但没有对仪器的使用方式、注意事项，各部件工作情况做出详尽说明。中学生在组装、操作的过程中会有常识性、方法性错误，使用完好的仪器也常常难以进行实验，此时应解决中学生技能上的障碍，再指导中学生观察仪器的构造，理解仪器的设计原理，故障自然都会解决。
比如给电磁打点计时器安装复写纸片时，许多中学生不知把复写纸固定柱外移，而是将压纸框架高高扳起安上复写纸片后，未将压纸框架压下，或因为弹性而复位不完全。造成压纸框架顶住震动板使打点针打不到复写纸或点迹不清晰这时我会提问中学生:正常打点走带时，复写纸是旋转的，其轴不动，为何还要给固定柱一个联通槽，使它能联通呢?中学生通常只回答出是为了便捷安装复写纸。再问中学生:还有哪些作用?之后告诉中学生借助它可以调整复写纸片与打点针的相对位置，充分借助复写纸片多次打点，保证点迹清晰进而引导中学生详尽观察打点计时器，让她们思索每位零件为何这样设计一，有何作用。再提高三步，告诉中学生其它任何仪器，或是在日常生活中所用到的工具、产品，都是经过制造者悉心设讨一的，每一个零件都有特定的作用，应当多观察、多思索、多动手。
2.6明晰实验报告组成，提高剖析和数学语言抒发能力，增强实验报告撰写质量
化学实验报告是中学生完成化学实验全过程的实验总结，是中学生展示实验水平、发表实验看法、交流实验成果的媒介，是培养中学生进行科技写作能力的有效方式。书写实验报告是逐渐培养理工科学生剖析、总结问题的能力，增强文化素质和综合素养的一个重要方面，这就促使指导中学生怎么写好实验报告尤其重要。
在写报告之前，首先使中学生脑子中有一个完整轮廓，做到目标明晰，心里有数，这就须要将报告要写的几个部份告知中学生。一份完整的实验报告包括九个部份:(1)实验者信息;(2)实验条件;(3)实验名称;(4)实验目的;(5)实验仪器;(6)实验原理;(7)实验步骤;(8)实验数据记录、处理及偏差剖析;(9)问题讨论。
一份成功的实验报告就是一篇科学论文的雏型，指导中学生用严谨的结构、流畅的文采、清晰的思路简练地描述实验的内容、方法和步骤，抒发实验所揭示的数学思想和概念，给出可信的明晰推论，对培养和提升中学生的剖析、表达和信息交流能力十分重要。
该部份要求中学生对实验过程中的正常和“反常”现象、测试故障、仪器、测试环境的影响等等进行讨论和剖析，剖析讨论的方式可以多元化。另外，在此部份也可以写改进实验的建议、实验后的感受、回答实验思索题等。这一部份主要让中学生学会思索，培养其综合剖析能力。不仅剖析能力之外，还应提升中学生数学语言抒发能力，要多给中学生讨论问题的机会，这样既能锻练中学生对问题的敏锐度，又能锻练中学生从容陈述自己对化学问题的想法，还可以及时发觉在数学抒发中曝露下来的弱点，及时给与指导。
3.结束语
综上所述，中学生实验能力培养非常是基本实验能力是要通过多方面的常年培养，但作为高学中学生数学实验技能的培养，上述所论及的是最主要最基本的。其实，在培养中学生基本实验能力的同时，再来培养中学生的科学素质和良好的实验思维，这样就能为中学生的能力的提升打下坚实的基础。
参考文献：
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