加強化學實驗教學 著力提高科學素養

[提要]提高學生的科學素養是教師的一個重要教學目標，化學在提高學生的科學素養方面具有得天獨厚的優勢。教師在教學過程中應該做好演示實驗，培養學生的觀察能力，鍛煉學生的實驗技能，培養學生科學的學習態度和方法，布置好家庭實驗，開辟第二課堂激發學生的探究意識和創新精神。教師應該充分發揮實驗的教學功能，以提高學生的科學素養。

[關鍵詞]化學實驗 化學教學 科學素養

新課程標準明確地指出：義務教育階段化學課程改革的重點是“培養學生學習化學的興趣，以提高學生的科學素養為主旨”。因此提高學生的科學素養是中學化學教師的一個重要教學目標。如果把科學素養具體到中學生的身上，筆者認為應該是“知識與技能，過程與方法，情感、態度和價值觀”等方面的綜合應用能力。本文就化學教學中如何應用實驗進行教學，提高學生科學素養進行了簡單的探討。

一、做好演示實驗，培養學生的觀察能力

演示實驗教學是中學化學教學中老師使用最廣泛的教學形式之一，具有生動、直觀、形象的特征。但由于各種因素的影響，演示實驗時常常有這樣幾條局限性，一是照搬書本上的裝置、試劑，二是老師演示，學生觀察，學生完全處于看熱鬧的心態中，沒有探討、研究實驗內涵。針對以上問題，我認為在演示實驗教學中可進如下嘗試：

(一)立足教材，因地制宜，適當改進。教材中的演示實驗都是經過驗證的，但在演示時仍會出各種問題。例如，教材在講述氧氣的性質時，要求老師把光亮的細鐵絲盤成螺旋狀，下端系一根火柴，點燃火柴，待火柴快燃盡時，插入充滿氧氣的集氣瓶中。本人在課堂上演示這個實驗時易出現如下狀況：(1)鐵絲在繞成螺旋狀時，耗時耗力且不易繞好。(2)鐵絲下端不容易系火柴。(3)火柴快燃盡時體積變小容易脫落。對此，本人做如下改進：用圓珠筆中的小彈簧代替繞成螺旋狀的鐵絲，用帶竹節的小竹枝代替火柴。小彈簧的均勻性無疑比自己繞的要好得多；而竹枝接近燃盡時也不會脫落。這樣改進后就很好地克服了上述問題。

(二)師生換位，引導觀察。演示實驗大多是老師做，學生觀察，了無新意。這容易出現這樣的問題：實驗結論已經在教材上寫好了，學生不用看已知道結果，或者是學生非常愛看實驗現象，但是愛看不等于是觀察。例如學生在觀察鎂帶燃燒的實驗時，鎂帶燃燒過程中他們一片熱情，當鎂帶熄滅時，很多學生的腦海中除了一片白光以外什么都沒有留下。因為這個實驗的危險性不大，操作也較簡單，所以每年進行到這個實驗時，我都請兩位同學到講臺上，由學生自己動手做這個演示實驗。兩位同學，甲同學把鎂帶用砂紙打磨一下，乙同學不打磨，然后同時放在酒精燈火焰上點燃，其余學生觀察。這樣做，我認為至少有三條優點：一是鍛煉部分學生的動手能力，二是激發了學生的學習興趣，強化了學生觀察能力的訓練。因為老師演示學生習以為常，他們認為不會有任何問題，從心理上他們就放松了觀察的欲望。而學生演示則截然不同，他們帶著一點興奮，用挑剔的心態來觀察實驗，因此觀察得特別細，思維特別活躍，當然其教學效果也就比較好。三是老師可以解放出來，可以更好地引導學生觀察。如這個鎂帶燃燒實驗，老師可以引導：兩位同學手中的鎂帶的顏色有什么不同?甲同學打磨后的鎂帶。顏色上有什么變化?點燃時誰的鎂帶先燃燒?燃燒時有什么現象?燃燒后的生成物是什么狀態的?……

二、發揮學生實驗功能，培養學生科學的學習態度和方法

學生是學習的主體，同時也是教學工作中的主體。本人做二氧化碳的制取和性質這個分組實驗，曾經做過如下嘗試：

實驗前：指導學生對本實驗進行充分地預習，包括對實驗中可能會遇到的問題作出預測。老師在實驗室準備好各種可能用到、用不到的儀器和藥品。

實驗中：學生進入實驗室后，老師只做一些安全和操作上的指導和點撥，讓學生自己去找儀器、藥品，自己根據預習情況制取二氧化碳，自己解決實驗中遇到的一些問題。

實驗后：學生填寫實驗報告，解釋一些現象，寫一篇科普小短文。

結果是效果出乎意料的好，學生在實驗時表現出了極大的實驗熱情，討論積極、觀察仔細、探究深入。同學們不僅制取了二氧化碳并驗證了二氧化碳的性質，還解決了幾個問題：

問題一：實驗室為什么不用稀硫酸制取二氧化碳氣體?

稀硫酸與石灰石只是開始時產生少量氣泡，一會兒就停止了。

問題二：實驗室為什么不用濃鹽酸制取二氧化碳氣體?

濃鹽酸能夠產生一種氣體，這種氣體能夠使二氧化碳氣體通人澄清石灰水不產生渾濁現象。

有的學生通過實驗證明了用排水法也能收集到二氧化碳氣體。這時，他們又發現了新的問題：為什么二氧化碳氣體通入澄清石灰水開始時有渾濁現象，一段時間后，卻又變澄清了?為什么制取二氧化碳的發生裝置中會有一種白色固體?……這開闊了學生的思路，激發了他們的求知欲。

三、布置家庭小實驗，開辟第二課堂，激發學生的探究意識和創新精神

化學是一門自然科學，其知識最終將用于社會、走向生活，也就是通常所說的學是為了用。新課程標準實驗教科書中，編排了許多家庭小實驗，例如：“一加一是否一定等于二”“自制簡易凈水器”“自制汽水”等。這些小實驗都是以激發學生的學習興趣為主，讓學生把書本上的知識在生活中加以驗證。老師還可以布置一些有選擇的小實驗，例如我曾經讓學生利用家庭中的生活用品組裝一套實驗室制二氧化碳的裝置，然后選擇設計較好的進行展評。各位老師、同學們上交的儀器可謂五花八門，有礦泉水瓶、生理鹽水瓶等各種瓶瓶罐罐代替的錐形瓶，各種瓶塞代替的橡皮塞，輸液管、各種吸管代替了導管。學生充分發揮了自己的想象力和創新能力。