在化學實驗教學中培養學生的科學素養

　　培養學生的科學素養是21世紀世界各國基礎科學教育改革的核心理念，而科學素養教育則成為當今國際科學教育理論與實踐探索的重要課題。特別是在具體的學科教學中，如何培養學生的科學素養還有待豐富和完善，而化學是以實驗為基礎的學科，在化學教學中利用化學實驗教學對學生進行科學素養教育，顯得尤為重要。
　　
　　一、科學素養的內涵
　　
　　隨著科技的發展和時代的變遷，科學對人們的生活影響逐漸擴大，科學素養的內涵也在不斷地變化。美國國家科學教育標準對科學素養的概念和內涵進行了描述，所謂具有科學素養是了解和深諳進行個人決策、參與公民事務和文化事務，從事經濟生產所需要的科學概念和科學過程?？茖W是科學知識和科學過程的統一，在科學過程中必然包括科學方法、科學技能、科學行為和習慣以及科學態度和價值觀。根據L/N(智力因素與非智力因素)結合的觀點，科學知識和技能屬于智力因素，而科學行為和習慣，以及科學態度、精神和科學價值觀屬于非智力因素。研究證明在現代教育中，非智力因素對人的成功起著至關重要的作用。所以培養學生的科學素養，不僅是科學教學的要求，也是世界競爭日益激烈的必然趨勢。
　　
　　二、我國化學實驗教學的現狀與弊端
　　
　　我國中學化學實驗教學中存在著許多弊端，嚴重背離科學素養的旨意，影響學生創造力的培養。這些弊端主要表現在：過分重視概念教學和計算教學，驗證性實驗明顯多于探究性實驗，實驗課時開設的比例遠遠不足。盡管目前我國中學化學實驗研究活動較受重視也較普遍，但其科學研究的水平總體看來仍不高，在研究的方法、觀念、角度等方面還存在不少問題。首先，中學化學實驗研究，除了研究具體的實驗外，還應包括對中學化學實驗教學的探索，即還需要研究實驗的地位、作用、范圍、體系和組織等等。然而，目前絕大多數實驗研究的是：設計或改進教材上的實驗儀器、裝置，以提高實驗的演示效果，根據教學要求設計一個新的實驗，以加強課堂教學效果，而對更廣義的實驗研究課題卻少有人問津。如化學實驗如何更好地實施素質教育，如何設計和開展探究型課程中的實驗教學活動，如何在實驗教學中實施科學方法、科學態度的教育，怎樣使化學實驗更好地培養學生的創新意識和創造能力等。
　　
　　三、化學實驗教學中培養學生科學素養的對策
　　
　　實驗教學的過程是一個綜合性地培養科學探究能力和實踐能力的教育過程，實驗教學必須以培養學生的探究意識和探究能力、促進他們掌握探究實驗的技能和方法為中心目的。在這種理念的影響下，要求實驗教學的過程中，要以鼓勵學生提出問題、探尋問題、建構實驗探究過程，以及學會實驗的方法和技能為基本任務。
　　
　　1　樹立培養科學素養的實驗教學觀，設置與培養科學實驗素養相適應的實驗類型
　　現代科學教育不再把實驗教學僅作為培養訓練學生獲得知識、技能的學習途徑，而更重視它在培養學生科學素養中的作用。因此，現代的實驗教學更重視實驗的推理性和綜合性，并注重采取多種實驗指導方式：如設計實驗、非指導性實驗、比較性實驗、開放性實驗，擴展實驗技能的學習范圍，重視技能培養的綜合性。
　　
　　2　用實驗探究教學模式進行教學
　　實驗探究教學模式是一種以實驗為手段，以探究為方法，讓學生在活動中獲得知識，開發學生創造能力的教學范型。因為建構主義的四個要素：“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”都在實驗探究教學模式中有具體的體現，實驗不僅是化學教學的一種重要手段，也是中學化學教學的重點和難點，但怎樣有效開展實驗探究教學并體現它在化學教學中應有的地位和作用，則是化學教學難以把握和實施的一個難題。實驗探究教學模式的特點是以實驗為基礎，以學生為主體，以探究為方法，強調知識技能在探究過程中的統一。實驗探究教學可分為以下幾步：提出問題一分析問題目標——創設問題情境——進行實驗一獲取信息——診斷和反思。分析問題目標是使學生在學習過程中明確所做實驗的主題，通過實驗讓學生掌握必需的實驗技能和所需預備的知識，即分析學生現有的化學知識結構。創設情境是在學生現有的知識結構上，根據問題呈現的方式不同，在學生的“鄰近發展區，創設一個有利于學生解決問題的情境。傳統的實驗教學是驗證性實驗，學生只是機械地去執行預定的實驗操作步驟，去驗證知識的正確性，這樣學生所習的知識和技能不利于遷移的產生，會造成高分低能的現象。例如在做中和滴定實驗時，不用標準液洗滴定管并用俯視或仰視讀數等錯誤操作會使實驗值和理論值有較大的差異。教師可通過創設一個錯誤的情境讓學生去分析誤差的成因，從而讓學生形成良好的科學實驗習慣。獲取信息，確定實驗主題所需的信息種類，讓學生明白從何處怎樣去收集學生所需的信息，如學生確有困難，教師可以給予幫助。進行實驗，在實驗中學生是一個積極的探究者，讓學生自主進行實驗，記錄有關現象和試驗數據，但在分析實驗現象和數據過程中，讓學生進行小組討論，完成意義建構。
　　
　　3　注意在化學實驗中學生情意品質的養成
　　化學實驗是進行化學教學中情意品質培養的重要途徑和方法，如何寓其于化學實驗教學中呢?(1)通過實驗可以加強對化學現象本質的理解，從而進一步理解物質與現象、物質變化與變化條件等諸多關系。因此我們可以通過化學實驗讓學生了解內因與外因、量變與質變的關系以及對立統一的辯證唯物主義觀點。(2)借助典型實驗增強愛國意識。例如，借助侯氏制堿法原理介紹侯德榜的感人事跡和我國制堿工業的發展概況。(3)通過實驗課程的改革，可以以STS(科學、技術、社會)和環境教育為主題展開化學知識的教育，注重學科的融合性和化學知識的應用。在教學方法上，以問題解方式和實踐教學為主，在教學中注重讓學生理解科學知識產生的過程，科學的應用和技術對社會發展的影響等方面，注重學生科學態度、科學價值觀和一系列情意目標的培養。(4)通過化學實驗培養學生的審美觀點和審美能力。化學實驗是化學美學教育的重要內容。儀器的對稱和比例協調、儀器組裝的合理比列和均衡的結構、實驗現象明顯精彩等都能使學生受到化學實驗美的教育和熏陶，培養學生的審美觀點和審美能力，陶冶道德情操。(5)通過化學實驗促進學生良好心理素質的形成。培養學生良好的心理素質是素質教育的重要內容，比如通過化學實驗的分組學習，可以培養協作精神和溝通能力，通過一定難度化學實驗的失敗可以進行挫折教育，培養學生的科學意志。
　　
　　4　注意實驗教學和研究中的科學方法教育
　　化學教學實驗研究也屬于科學研究，故它同樣有其內在的客觀規律、理論和方法，在實驗教學中加強科學方法的教學，不僅可以提高中學化學實驗研究的水平，還可以使學生受到科學方法的訓練。，通過理解和掌握科學方法，在體驗科學過程中理解科學本質。在實驗教學中加強科學方法教育，重要的是加強理性思維對觀察、實驗活動的指導作用，促進學習者掌握科學實驗分析的基本方法，如微粒形態的離子檢驗法、分離物質的提純方法、探究元素組成與結構關系的物質結構測定法。在實驗探究過程中學習和認識解決科學問題的一般方法，如假設方法、模型方法、化學研究中的條件控制及科學測量的一些基本方法，學習一些實驗研究中的數據統計處理和研究結果的表達方法等等。學習和了解國外的中學化學實驗研究及其現狀，并從中汲取各種經驗和精華。實驗者還應該學會科學地選擇探究課題，學會有關文獻的檢索及查詢，了解研究事實材料的獲得方法及加工整理方法，學會一些基本的實驗設計方法如簡單比較法、實驗正交法等，并學會一些對實驗結果的分析方法。總之，中學化學所涉及的方法、知識、手段是多方面的。要搞好實驗研究和教學工作，就必須提高實驗者的科學素養和各種能力，系統地掌握實驗研究方法，只有這樣才能使我們的實驗教學和研究工作走上一個新臺階。
　　化學實驗教學讓學生有更多的機會主動體驗探究過程，在知識的形成、聯系、應用過程中養成科學的態度，獲得科學的方法，在“做科學”的探究實踐中逐步形成終身學習的意識和能力，只有這樣才能在實驗教學過程中達成新課標“知識和技能、過程與方法、情感態度和價值觀”三個維度的目標。
　　
　　參考文獻
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