一 化学实验操作技能的学习过程

实验操作技能是动作的连锁化，是一系列简单动作按一定方式组织起来形成的“组块”，包含着若干单个动作的串联、协调和熟练。随着化学仪器和实验室技术装备的不断改进和发展，特别是自动化、智能化仪器的出现， 化学实验操作技能的内容和复杂程度也要相应地发生变化。虽然如此，化学实验技能的重要性、本质、学习过程和规律并未发生根本的改变。

化学实验操作技能的学习一般要经历如下几个阶段。1.操作活动的定向阶段

在这一阶段学习者先了解活动的性质、任务、作用和要领，在头脑中形成关于操作活动的映象和初步概念，知道“做什么”、“怎么做”等等。

学习者形成操作活动的定向有多种途径。例如观察示范操作、听取教师的讲解；阅读实验教材中关于操作活动的说明、图示和指导，了解操作活动的程序、方法、原理和意义等等。不同的途径形成不同的定向类型：有以动作表象为先导的，也有以理性认识为先导的，或者是两者兼有的。在这一阶段，学习者主要进行感知、记忆、想象和形象思维等活动。对于比较复杂的化学实验操作技能（例如酸碱中和滴定）的学习来说，观察示范操作、阅读有关教材、听取讲解、领会实验操作活动的知识都是必要的。对于简单的化学实验操作技能（例如用玻璃棒搅拌烧杯中的液体）的学习来说，可能只通过其中一种途径也就够了。

学习者形成了化学实验操作的活动映象以后，就可以它为榜样和标准来调节自己的化学实验操作活动。化学实验操作活动的定向，不但影响有关技能的形成，也影响这种技能的运用。不管形成定向的时间长、短和途径是否复杂，它都客观地存在着，是化学实验操作技能学习过程中的一个重要环节。

  1. 分解练习阶段

学习者建立起化学实验操作活动的映象之后，就开始模仿这种操作活动。如果没有外部的组织控制和指导，学习者通常从模仿整体的操作活动开始。在失败后，他就会对化学实验操作活动进行分解，把注意力集中在遇到困难的环节上，并对这一环节进行练习，领会和体验其要领，直至基本学会才继续下一环节。外界的组织、控制和指导则可以缩短这一尝试过程，直接决定是否对操作活动进行分解，决定对哪一环节做重点练习并避免在分解方式上遭受挫折。

由于在化学实验操作活动的同时，常常还要进行看、听等观察活动，有时需要两手协调地同时进行不同的操作，因而常常需要先对化学实验操作活动进行分解，使之变成一系列局部的基本操作活动、逐一地练习，确切地掌握各动作方式的要领。

图 4-6 是对托盘天平的使用技能进行分解的示例。根据这一分解并结合学习者的具体情况，可以进一步确定：天平摆动平衡情况的检查与调整技能、物体未知质量的称量技能、药品量的调节技能等可能是关键性的局部技能， 需要在基本动作阶段加以练习和掌握。必要时还可以对它们作进一步的分解。

 外观和摆动灵活性检查

 

天平的检查与调整空载平衡性检查

 调整指针平衡位置

 药品温度、干湿与腐蚀性判断

盛器选择与放置

 药品盛器的选择与放置

 盛器质量估计

 

 砝码选择、持取与放置

盛器称量平衡情况与砝码增减判断

用托盘天平称取一定质量的固体药品

游码移动调节

盛器质量读取与记录

（或称量纸放置与平衡：放纸后平衡调节）

 计算盛器与药品称取质量之和

称取量砝码添加

 砝码选择、持取与放置

 盛器取下、装入适量药品后放回左盘

 药品增减量判断

药品称取少量药品的添加与取出

 

 药品质量记录

 砝码取回与质量核对

天平复原取下盛器、天平复原

 

图 4-6 托盘天平使用技能之一的分解

初学者往往不善于分配和转移实验操作时的注意，注意的范围比较小， 容易顾此失彼，出现动作紧张、呆板、不连贯等情况，进行分解练习对他们

来说就尤为重要。

分解练习阶段只存在于需要作分解练习、比较复杂的实验操作技能的学习过程中。

  1. 整体练习阶段

使各局部的活动（动作）按照一定的顺序连接，形成动作连锁。通过多次练习使整套动作连为整体，各局部动作既准确无误又自动地依次进行、有条不紊，形成完整的动作系统，直到娴熟自如，得心应手，达到熟练的程度。

多次练习的过程通常总是从独立性较差的练习逐渐过渡为独立性较强的练习，其速度则逐渐加快，使学习者能获得正确的动觉体验。为了便于练习和节省化学药品，还可以先进行模拟性练习，例如用砂子代替化学药品作称量练习，用嘴吹气代替 KClO3 分解生成的氧气来练习排水集气，待整体技能基本形成后再进行实际练习。

在反复练习过程中，随着动作的紧张性逐步消失，学习者对动作的视觉控制逐步减弱、动觉控制则逐步增强，动作间的互相干扰和多余动作逐渐减少以至消失，动作的准确性、协调性、稳定性和灵活性逐渐增加，学习者对动作的注意将逐步放松、注意范围逐步扩大。例如，在学习中和滴定操作时， 学习者在分解练习左手控制酸式滴定管活塞和右手旋转摇动锥形瓶的基础上作动作合成练习时，一开始目光总是紧张地在滴定管活塞、锥形瓶身以及滴定管口等处来回注视，不敢向别处稍作转移，常常疏忽对锥形瓶中溶液变色情况、滴定管中液面是否下降到刻度之下甚至滴液速度的观察，以至于手忙脚乱、操作失败。练习几次、熟练程度增加之后，这种疏忽情况就逐步减少， 直到能协调地、得心应手地进行操作。

在分解练习阶段和整体练习阶段，学习者的动作方式都要受定向阶段形成的动作映象的引导和调节。同时，它们又使这种动作映象得到检验、巩固、校正与进一步充实。当两者发生矛盾或者动作困难时，常常需要反复观察示范、了解要领等等，来强化或修正定向的动作映象。

通过整体练习，简单的实验操作技能有可能达到比较熟练的程度，而复杂的实验操作技能一般不能达到熟练程度。

  1. 联合、应用和熟练阶段

化学实验活动由各种实验操作活动按一定顺序组织而成。应用是使形成的化学实验操作技能“组块”融合到整个实验活动中去的过程。化学实验操作技能通常不是在达到熟练之后才进行实际应用的。与此相反，化学实验操作技能达到熟练乃是反复地进行实际应用的结果。从这个意义上看，应用和熟练阶段是实际的整体练习的延续。

制约化学实验操作技能学习过程的因素主要有下列几个方面。1.技能本身的复杂程度

不同的化学实验操作技能的复杂程度不一样。基本动作的种类和数量越多，技能就越复杂。例如托盘天平指针平衡位置调整技能要比托盘天平空载平衡性检查技能复杂，后者主要通过观察指针摆动情况就可以作出判断，而前者除了要观察指针摆动情况作出判断外，还要通过旋转左、右调节螺丝来改变其平衡位置。

此外，需要双手同时操作的技能通常比只需要单手操作的技能复杂，因为此时左右手除了有不同的活动任务外，还要互相配合、协调。同时有瞬时观察任务、需要及时作出判断的技能，比观察判断时间充裕的技能复杂。例

如在用结晶析出法测定硝酸钾溶解度实验中，搅拌、冷却硝酸钾溶液时需要密切注意硝酸钾晶体的析出、及时地读出温度计指示的温度，这比一般的搅拌溶液的技能要复杂得多。

复杂的实验操作技能常常需要各局部动作的协调以及操作与观察的协调等等，因而常常需要先进行分解练习，然后再作整体练习，延续的时间也要长一些。

先进仪器的使用可以使某些化学实验操作技能简化或发生变化。例如， 近年来日益普及的数字显示式电子自动天平一旦取代托盘天平之后，学习用托盘天平称量的技能的重要性就会消失，用 pH 计测定酸碱浓度的技能跟酸碱中和滴定技能比较，则有了很大的变化。

  1. 学习者的化学实验操作技能基础

学习者掌握了作为组成部分的各种简单技能后，复杂的实验操作技能的学习过程就会简化，就可能无需经过分解练习阶段。已经掌握了的技能可能对于新的操作技能的形成起迁移作用，发生积极的影响，促进新技能的形成。例如，用右手振荡试管达到熟练程度后，用左手学习振荡试管就比较顺利， 时间可以缩短。

已经形成的技能也可能对新技能的形成起消极的干扰作用。例如，在蒸馏操作时，通常使温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管处测量蒸气的温度，受这一操作的干扰，一些人在用浓硫酸和乙醇制取乙烯时也把温度计水银球置于蒸馏烧瓶的支管处。

  1. 学习者的生活习惯以及实验态度的影响

学习者在生活中形成的一些习惯可能对某些实验操作技能的形成起不良影响。例如，用五指握持试管而不是只用二指或三指捏持、用拇指堵住试管口上下摇动来振荡其中的液体、用嘴吹灭酒精灯、取用液体试剂时不把瓶塞倒放在桌上、用鼻子直接对着试剂瓶口闻气味等等。一些学习者对实验操作缺乏兴趣、懒于动手或者畏惧、畏难、注意力分散、漫不经心等等都会对化学实验操作技能的形成带来不利的影响。

但是，如果学习者具有克服不良习惯的强烈意识，明确学习化学实验操作技能的意义，有浓厚的兴趣和学好实验操作的意愿，仍可克服不良习惯的影响，保证学习过程的顺利进行。

  1. 学习者外界的组织和指导

除了正确地进行示范外，教师或教材科学地组织、指导学习者进行练习， 对于化学实验操作技能的形成具有重要的意义。例如，对复杂的操作由简到繁科学地组织分解练习；由慢变快、正确地掌握练习的速度；及时地纠正错误动作、防止形成错误的习惯；使单项练习与综合练习、集中练习与分散练习合理地配合，适当地安排练习时间等等，都影响着化学实验操作技能的学习过程。