做好家庭小實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

摘 要： 化學(xué)新課程以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨，實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一條重要途徑，家庭小實(shí)驗(yàn)以其簡單、方便、生活化越來越成為一種重要的實(shí)驗(yàn)形式。做好家庭小實(shí)驗(yàn)，有利于鞏固知識技能，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維和操作能力、科學(xué)探究能力，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)科學(xué)品質(zhì)、環(huán)保意識、關(guān)注社會及人類發(fā)展的意識和責(zé)任感，從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個維度全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 家庭小實(shí)驗(yàn) 科學(xué)素養(yǎng)

在新一輪的課程改革中，化學(xué)新課程以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)科學(xué)探究能力，獲得適應(yīng)現(xiàn)代生活及未來社會的化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能；培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和社會責(zé)任感，具備適應(yīng)未來生存和發(fā)展必備的科學(xué)素養(yǎng)。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一條重要途徑。家庭小實(shí)驗(yàn)是利用課后時間，在家庭條件允許下學(xué)生自己動手實(shí)驗(yàn)，通過觀察現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，具有目的明確，形式多樣，材料易得，聯(lián)系生活，學(xué)生自主操作，時間、地點(diǎn)不受限制等特點(diǎn)，越來越受到師生們的青睞，成為一種重要的實(shí)驗(yàn)形式。在化學(xué)課程中，科學(xué)、合理、有效地開展家庭小實(shí)驗(yàn)，可從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個維度全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

1.利用家庭小實(shí)驗(yàn)鞏固知識，培養(yǎng)技能

學(xué)完新知識，往往要經(jīng)過一段時間的思考，才能徹底消化和理解。課后及時開展一些與課堂內(nèi)容有關(guān)的家庭小實(shí)驗(yàn)，將有助于知識的吸收。學(xué)生首先通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計，提取頭腦中所學(xué)相關(guān)知識，即知識再現(xiàn)；在實(shí)驗(yàn)中感官與手腦并用，加深對知識的記憶，鞏固所學(xué)知識，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能。

案例1：學(xué)習(xí)了碳的化學(xué)性質(zhì)，可利用蠟燭進(jìn)行收集炭黑的家庭小實(shí)驗(yàn)。

［問題］石蠟中是否含有碳元素？

［實(shí)驗(yàn)］點(diǎn)燃蠟燭，將冷碟放在蠟燭火焰的上方，過了一會兒，在冷碟底收集到了炭黑。

［結(jié)論］石蠟的成分里含有碳元素。

案例2：學(xué)完碳酸鹽一章后，可利用純堿和醋來做有關(guān)CO₂的家庭小實(shí)驗(yàn)。

［問題］如何制取CO₂？CO₂有何基本性質(zhì)？

［實(shí)驗(yàn)］在玻璃杯底放一支短蠟燭，并鋪一層純堿，將蠟燭點(diǎn)燃，向杯中倒入一些醋，過一會兒，觀察到蠟燭慢慢熄滅；用浸有澄清石灰水的玻璃片蓋住杯口，會觀察到玻璃片上有白色沉淀生成。

［結(jié)論］碳酸鹽與酸反應(yīng)生成CO₂，CO₂不燃燒，也不支持燃燒，能與澄清的石灰水反應(yīng)生成CaCO₃沉淀：

Na₂CO₃+2CH₃COOH=2CH₃COONa+CO₂↑+H₂O

CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O

2.利用家庭小實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)創(chuàng)造和探究能力，獲取科學(xué)方法

2.1培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維和操作能力。

家庭小實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獨(dú)立設(shè)計、獨(dú)立完成的小實(shí)驗(yàn)，在方案設(shè)計時要考慮怎樣設(shè)計才能既安全又簡便？缺乏實(shí)驗(yàn)器材用什么替代？操作實(shí)施過程中會出現(xiàn)哪些現(xiàn)象，為什么？實(shí)驗(yàn)失敗了是什么原因？如何改進(jìn)才能把實(shí)驗(yàn)做成功？

粗鹽提純的家庭小實(shí)驗(yàn)，用什么替代漏斗和濾紙？有的學(xué)生用廢飲料瓶，剪去一半，將上半部分倒轉(zhuǎn)，正好是一個簡易的漏斗；有的學(xué)生用紗布扎住瓶口充當(dāng)濾紙；有的學(xué)生想到用化妝棉做濾紙。

如何自制簡易凈水器？用廢棄的大的空飲料瓶，剪去底部，將瓶子倒置，瓶內(nèi)由下向上放置洗凈的膨松棉、紗布、活性碳、石英沙、小卵石，這樣就制成了一個簡易的凈水器。

家庭小實(shí)驗(yàn)擺脫了課堂和教師的束縛，學(xué)生能充分發(fā)揮自己的主觀能動性，獨(dú)立思考，大膽探索，積極提出自己的新觀點(diǎn)、新思路和新方法。在此過程中學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、創(chuàng)造能力和操作能力會得到充分的鍛煉和培養(yǎng)，綜合素質(zhì)會得到提高。

2.2培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。

探究學(xué)習(xí)是指“兒童通過自主地參與獲得知識的過程，掌握研究自然所必須的探究能力；同時，形成認(rèn)識自然的基礎(chǔ)——科學(xué)概念，進(jìn)而培養(yǎng)探索求知世界的積極態(tài)度”。［１］探究性學(xué)習(xí)就是讓學(xué)生像科學(xué)家一樣在探究過程中發(fā)現(xiàn)科學(xué)概念、科學(xué)規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和科學(xué)精神。

案例3：學(xué)完金屬的銹蝕條件后，可利用鐵釘來探究金屬的銹蝕條件。

［提出問題］鐵生銹的條件？

［猜想與假設(shè)］①鐵只與空氣中的氧氣反應(yīng)；②鐵只與空氣中的水蒸氣反應(yīng)；③鐵與空氣中的氧氣和水蒸氣同時反應(yīng)。

［實(shí)驗(yàn)探究］準(zhǔn)備3個玻璃瓶，3根潔凈的鐵釘，將3根鐵釘分別放入3個玻璃瓶中。

①在第一個玻璃瓶中，加入少量生石灰（干燥劑），加蓋密封，使鐵釘只與干燥的空氣接觸；②在第二個玻璃瓶中加入剛煮沸過的冷開水，浸沒鐵釘，在水面上注入一層植物油，使鐵釘只與水接觸；③在第三個玻璃瓶內(nèi)注入冷開水，不要浸沒鐵釘，暴露一小部分，使鐵釘能與空氣接觸。

擱置數(shù)日，每天觀察記錄。

［現(xiàn)象］玻璃瓶①和②中的鐵釘均未生銹，只有③中的鐵釘生了銹。

［解釋與結(jié)論］鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣發(fā)生反應(yīng)是鐵生銹的條件。

通過家庭小實(shí)驗(yàn)，學(xué)生親身經(jīng)歷和體驗(yàn)科學(xué)探究活動，能增進(jìn)對科學(xué)的感情，理解科學(xué)的本質(zhì)，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，逐步形成科學(xué)探究的能力。

3.利用家庭小實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)科學(xué)品質(zhì)及社會責(zé)任感

3.1激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和動機(jī)。

赫爾巴特把興趣看作是優(yōu)良教學(xué)的最重要的條件和手段，指出：“津津有味地學(xué)習(xí)的東西，能夠很快地學(xué)會和鞏固地掌握。”［２］中國古代也有“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”之說，證明興趣在學(xué)生的學(xué)習(xí)中起著重要的作用。就初中學(xué)生的年齡特征來說，學(xué)習(xí)動機(jī)很大程度上是出于好奇心和興趣，而家庭小實(shí)驗(yàn)可以誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。雞蛋是家庭中易獲取的，我們可利用雞蛋設(shè)計許多有趣的家庭小實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

案例4：雞蛋“跳舞”

把雞蛋放入裝有醋的杯中，會看到雞蛋殼表面冒出一些小氣泡，氣泡慢慢增多，過一會兒，雞蛋便緩緩上升，并且上下浮沉或不斷翻轉(zhuǎn)，猶如“跳舞”一般。

實(shí)驗(yàn)妙趣橫生，學(xué)生興趣倍增，求知欲油然而生：雞蛋殼中含有碳酸根離子，與醋反應(yīng)生成了CO２。

案例5：蛋殼浮雕

①取一枚雞蛋，用注射器抽出蛋清、蛋黃；②向蛋殼內(nèi)注滿濃鹽水，將針孔用蠟燭油封住；③用蘸有溶化蠟燭油的筆在蛋殼上繪制圖案；④將蛋殼浸沒到食醋中，出現(xiàn)明顯的腐蝕痕跡后取出，清除蠟，一個精美的蛋殼浮雕就制作成了。

這些實(shí)驗(yàn)貼近生活，趣味性強(qiáng)，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促使他們積極地探索。實(shí)驗(yàn)成功帶來的喜悅和自豪，又使他們感受到化學(xué)學(xué)科的魅力，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣。

3.2培養(yǎng)科學(xué)品質(zhì)。

家庭小實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、追求真理、敢于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度。在家庭小實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生要按照一定的程序進(jìn)行探究活動；要有目的、有計劃地收集證據(jù)材料，尊重事實(shí)。當(dāng)出現(xiàn)與預(yù)想不同的現(xiàn)象時，教師要指導(dǎo)學(xué)生分析原因，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，重做實(shí)驗(yàn)，直到成功，使學(xué)生逐漸養(yǎng)成不怕困難、不怕失敗、鍥而不舍的科學(xué)品質(zhì)，體會到科學(xué)家們成功背后的艱辛，明白任何科學(xué)結(jié)論的得來都是來之不易的。

3.3培養(yǎng)環(huán)保意識。

家庭小實(shí)驗(yàn)同樣要用到許多實(shí)驗(yàn)器具，但家里不像學(xué)校實(shí)驗(yàn)室那樣什么儀器都有，學(xué)生可想辦法利用身邊的廢舊物品來代替，如用營養(yǎng)口服液的瓶子充當(dāng)試管，用小藥瓶的封口木塞代替橡皮塞，用醫(yī)用青霉素藥瓶代替集氣瓶，因此，廢舊物品在家庭小實(shí)驗(yàn)中可充當(dāng)重要的角色，既能做到二次利用，同時又能節(jié)約開支，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保節(jié)約意識。

3.4培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會、關(guān)注人類發(fā)展的意識和責(zé)任感。

家庭小實(shí)驗(yàn)中也有許多與人類生存、生活實(shí)際、社會發(fā)展聯(lián)系密切的問題，如環(huán)境保護(hù)問題、人與自然的關(guān)系等。這些問題與人們的生活息息相關(guān)，家庭小實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會現(xiàn)實(shí)、關(guān)注人類發(fā)展的意識，增強(qiáng)使命感和責(zé)任感。如在學(xué)習(xí)溶液的酸堿性后，可以開展用pH試紙檢測當(dāng)?shù)匚廴舅础⒂晁蛲寥纏H值的家庭小實(shí)驗(yàn)，分析原因，并提出合理的建議。

21世紀(jì)是一個競爭的世紀(jì)，化學(xué)課程更應(yīng)該把提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)貫穿始終，而做好家庭小實(shí)驗(yàn)不失為一種提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效方法。

參考文獻(xiàn)：

［1］鄭淵方等.探究式教學(xué)的模型建構(gòu)探討［J］.學(xué)科教育，2001，（5）：1.

［2］曹孚.外國教育史［M］.北京：人民教育出版社，1979：184.

［3］王祖浩.化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀［S］.武漢：湖北教育出版社，2002.