例析学生实验能力的评价方法

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  化学是一门以实验为基础的学科,化学实验是化学课程与教学的重要组成部分,是强化物质化学性质,验证化学理论,帮助学生理解化学知识的重要手段,也是培养学生创新意识和实践能力的最好途径。实施新课程后,课程标准把化学实验提高到与科学内容同等重要的地位。显然,这给化学实验教学与学生实验能力评价提出了更高要求,如何有效发挥评价指挥棒的作用?近年各地进行了大量研究与改革尝试,基本上改变了过去以考查学生实验基础知识为主,学生只要将实验步骤背好,然后进行“照方抓药”似的实验过程,就可以得到较高评价的局面,而改为全面评价学生的实验能力──既包括操作、观察记录、数据处理、同时也注重学生对实验的设计、分析评价及在实验过程中解决实际问题的能力,与同学合同协作能力等方面的评价。下面结合几例谈谈个人对学生实验能力评价方法的一些认识。
  一、由单一重实验基础知识向重视实验知识与技能、过程与方法的全面评价转化
  实例:实验名称:原电池原理
  实验用品:铜片、铁片、碳棒、稀硫酸、食盐水、酒精、蔗糖溶液、灵敏电流计、导线若干、刀片、水果等。
  实验目的:通过所给材料设计原电池,并检验是否有电流通过,验证原电池的形成条件。①活泼性不同的两极:选用同种材料时,指针不偏转。②电解质溶液:铁、碳在稀硫酸中指针有偏转,但放入酒精和蔗糖溶液中无偏转。③构成闭合回路:水果电池,将水果从中间切开后,指针无偏转。
  反思:原电池原理是电化学的基础。关于原电池原理的验证实验,我们没有像只给出简单的铜锌原电池、铁碳原电池,而是给出了更多的材料,让学生结合自己对原电池理论的理解,自行选择电极材料、电解质溶液、并进行实验,且要求学生能说明自己所设计的实验目的是什么,为了验证哪个条件。这就要求学生不但要熟悉原电池原理,还要将理论与实验相结合,不仅要能进行基本操作,还要能主动设计实验并完成操作;顺利完成实验后还要将自己的设计思路表达出来。整个过程不是单纯对学生是否正确操作给予简单评价,而是注重思维能力、设计能力、表达能力等方面的综合评价。这样评价的优点是:使学生感觉到实验课不是“照方抓药”,对实验课产生兴趣,同时不局限于基础知识的多元化评价,能够帮助学生对自我进行全面的认识。
  二、拓展教材实验,评价学生分析改进实验方案的能力
  实例:演示实验:乙醇脱水生成乙烯,将生成气体通入酸性高锰酸钾溶液来检验有乙烯生成。此实验往往有二氧化硫的生成,因此,直接通入酸性高锰酸钾溶液褪色,不能说明一定是乙烯使紫色褪去。调动学生去分析应如何改进,才能说明使紫色褪去就能证明一定有乙烯。
  反思:学生比较容易想到用品红证明有二氧化硫的存在,但在除去二氧化硫上存在争议,经过对比讨论,最后决定用氢氧化钠溶液除去二氧化硫,在检验二氧化硫是否除尽时,很多学生开始没有想到,但经思维比较严谨的同学提醒,大家共同完成了检验二氧化硫,除去二氧化硫到检验二氧化硫是否除尽这样一套完整的实验方案。通过对教材中普通演示实验的拓展,提高了学生分析问题、解决问题的能力,并且通过对具体方案的选择,也提高了学生对实验方案的评价能力。
  三、运用科学原理评估分析实验方案能力
  实例:由铝制备氢氧化铝实验方案的选择。方案一:先制硫酸铝然后与氢氧化钠反应制氢氧化铝。方案二:先制偏铝酸钠,再与稀硫酸反应制得氢氧化铝。方案三:分别制备硫酸铝和偏铝酸钠,再将二者混合制得氢氧化铝。
  反思:学生在评价的过程中,评价的角度是多种多样的。比如从步骤的多与少,操控的难与易,用量的多与少等等。在讨论的过程中,为了证明自己的观点,从理论入手,考虑氢氧化铝的两性,结合相应反应的化学方程式,对以上三种方案进行科学地评价,并能组织简明扼要的语言将自己的评价表述出来。因此理论知识的选取是否科学合理、语言表述是否清楚明白,是学生评估分析实验方案能力的主要考查内容。
  四、放手由学生自主实验探究,全面考查学生实验能力的综合运用
  实例:泡沫灭火器中为何使用碳酸氢钠而不是碳酸钠。
  反思:学生学习了水解,对水解互相促进也有所了解。由学生先进行理论猜想,并依次设计实验方案,按设计方案将学生分为若干组(由学生的具体情况而定)进行实验,记录实验数据,形成结论。由于内容与生活实际联系紧密学生积极性,所以整个过程完全交给学生,教师既要考查学生的综合能力,还能及时发现不同学生的优势能力,给予积极正面的评价。
  对学生实验能力的评价,无论是设计能力、改进能力、评价能力还是综合能力等等。出发点都是围绕学生的发展设计。以评价实现“两促进”:促进教师反思以指导今后的化学教学。促进学生积极参与认真思考。最终达到提高学生的实验能力和创新能力的目的。
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