以情境實驗為載體，提高學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)

摘 要：近幾年來，提高化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)已越來越受到人們的重視，但實驗教學(xué)仍是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié)，“做實驗不如講實驗”的思想仍有較大的市場。為了改變這種狀況，發(fā)揮實驗的教育功能，本文通過“看、想、改、做”四步，對如何提高化學(xué)實驗教學(xué)的有效性進行分析。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實驗教學(xué)；情境實驗；素養(yǎng)提高

中圖分類號：G427 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2012）24-039-2

一、看實驗，養(yǎng)成仔細觀察的科學(xué)習(xí)慣

觀察是研究自然科學(xué)的最基本的方法，學(xué)會觀察，是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)，是豐富學(xué)生知識、擴大學(xué)生視野的重要環(huán)節(jié)。人們認識自然，總是從觀察開始。因此觀察不僅要會“觀”還要會“察”，才能有所收獲。在化學(xué)教學(xué)、特別是實驗教學(xué)的過程中，教師要使學(xué)生養(yǎng)成對實驗有主次、有步驟、有層次的觀察習(xí)慣。

1．通過對化學(xué)儀器的觀察，養(yǎng)成初步的觀察習(xí)慣

中學(xué)化學(xué)中已經(jīng)涉及了非常多的常規(guī)化學(xué)儀器，通過觀察，正確認識這些儀器，并掌握儀器的正確使用方法不僅是課程要求，也是培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成正確觀察方法的重要手段。如在教學(xué)容量瓶的使用時，讓學(xué)生仔細觀察，了解容量瓶的結(jié)構(gòu)、規(guī)格、刻度線的位置、標注的溫度等。然后讓學(xué)生對事先準備好的容量瓶進行洗滌，檢查是否漏水等。這些觀察和操作對學(xué)生來說，一定比單純的說教印象深刻。在觀察和實驗中教師還可采用對比觀察法，如讓學(xué)生分別觀察圓底燒瓶和蒸餾燒瓶，比較兩者的不同；讓學(xué)生分別觀察量筒、酸式滴定管、堿式滴定管的結(jié)構(gòu)和刻度，比較它們的不同，從而弄清它們的用途。

2．通過對實驗過程和現(xiàn)象的觀察，培養(yǎng)正確的觀察方法

正確的觀察方法往往可以事半功倍，得到正確的結(jié)論，要徹底弄清化學(xué)的一些規(guī)律，學(xué)生就一定要對化學(xué)現(xiàn)象和過程進行深入細致的觀察，既要做到全面、細致，又要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康摹⑷蝿?wù)、要求，明確主要看什么。如觀察金屬鈉與水的反應(yīng)，實驗的過程和現(xiàn)象較多，煤油中取鈉，小刀切割，鑷子夾取，滴加酚酞等，現(xiàn)象更是目不暇接：浮在水面、四處游動、嘶嘶響聲、熔成小球、酚酞變紅等。為了使學(xué)生更好、更有目的地觀察，教師可以在課前設(shè)計好一些有針對性的問題，引導(dǎo)學(xué)生圍繞問題進行觀察。這樣就使學(xué)生觀察的范圍縮小，明確觀察的主要目標，避免漫無邊際地看“熱鬧”，提高觀察效果。觀察得細致深刻，才能提高觀察的質(zhì)量，提高觀察的能力。

3．在觀察中引導(dǎo)學(xué)生勤于思考，提高觀察的能力

觀察能力的提高要求觀察者善于在觀察中提出問題，并在觀察中對問題加以認真的分析和反復(fù)的推敲，找出正確的解釋。如在演示乙醇消去反應(yīng)并驗證產(chǎn)物乙烯的實驗中，燒瓶中反應(yīng)液往往在加熱一段時間后會逐漸變黑，并且可以聞到有不同于乙烯和乙醇的刺激性氣味。如果有良好的觀察習(xí)慣，學(xué)生看了應(yīng)該有很大的疑惑，為什么實驗過程中會產(chǎn)生意料之外的現(xiàn)象呢？變黑是由于什么原因，刺激性氣味又是什么氣體？帶著這些疑問去思考、去推敲，聯(lián)系所學(xué)知識，加上教師適時的引導(dǎo)，學(xué)生不僅容易找到答案，而且有助于習(xí)慣的養(yǎng)成。

二、想實驗，提高知識運用的實戰(zhàn)能力

在學(xué)生具備了一定的化學(xué)基礎(chǔ)知識、掌握了一定的化學(xué)實驗操作技能的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)有目的地設(shè)計一些化學(xué)情節(jié)和化學(xué)疑問，要求學(xué)生根據(jù)已學(xué)過的實驗原理和方法，想象實驗的現(xiàn)象或設(shè)計出解決疑問的實驗方法，同時對學(xué)生的實驗操作提出具體要求。這是對學(xué)生進行科學(xué)訓(xùn)練，培養(yǎng)實事求是、獨立思考、開拓創(chuàng)新的一種途徑。

例如：在學(xué)習(xí)到氮的氧化物——二氧化氮的性質(zhì)和制取時，要求學(xué)生設(shè)計有關(guān)二氧化氮的制取和性質(zhì)的實驗方案。這時教師可引導(dǎo)學(xué)生思考制取的原理、藥品、發(fā)生和收集裝置等問題。學(xué)生根據(jù)這些問題設(shè)計出具體的實驗方案，經(jīng)過教師審查，然后讓學(xué)生獨立進行實驗。同一實驗習(xí)題可能會有不同的實驗設(shè)計方案，都可以讓學(xué)生去實踐，并相互交流，比較各自方案的優(yōu)缺點，以開闊學(xué)生的眼界。上面所提出的問題是從化學(xué)實驗的整體來闡述的，從而引發(fā)學(xué)生展開思維活動。在實際實驗中應(yīng)抓住某些側(cè)重點展開思維訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生從某些典型的實驗探索入手，上升到一般性、規(guī)律性的認識，逐步提高學(xué)生思維品質(zhì)的層次。

另外，教師要多鼓勵學(xué)生進行實驗的設(shè)計，如課本上的實驗習(xí)題、歷年高考和競賽中的實驗題以及學(xué)生自己學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。對學(xué)生提出的設(shè)計方案，只要有新的實驗改進和設(shè)想，甚至還不夠完美，都要讓他們?nèi)ピ囈辉嚒Ｗ詈螅處熯€要做好實驗后的總結(jié)，指出學(xué)生實驗方案的優(yōu)劣，使學(xué)生的理論知識得到鞏固，逐步使學(xué)生掌握設(shè)計實驗的要領(lǐng)和規(guī)律，指高設(shè)計實驗的能力，從中培養(yǎng)了學(xué)生邏輯思維能力、抽象思維的能力和創(chuàng)造性思維的能力。

三、改實驗，培養(yǎng)解決問題的探索精神

要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力，教師首先在實驗教學(xué)的設(shè)計上應(yīng)該體現(xiàn)出創(chuàng)新。對課本上的演示實驗、學(xué)生實驗進行改變，變驗證性實驗為探索性實驗，結(jié)合實驗層層設(shè)問，創(chuàng)設(shè)培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的環(huán)境。如氯水漂白性，究竟是氯分子、氯化氫還是次氯酸？可通過紫色石蕊試紙等進行探索。在實驗的過程中，發(fā)揮學(xué)生的積極性和主動性，激發(fā)學(xué)生的求知欲，教學(xué)中這種情景的出現(xiàn)會引起學(xué)生的思考和探究行為，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的原動力。這樣既發(fā)揮了學(xué)生的聯(lián)想能力和知識遷移能力，也增強了學(xué)生的創(chuàng)新意識。

另一方面，對原有實驗進行改進，針對課堂教學(xué)中某些演示實驗的不足之處，引導(dǎo)學(xué)生進行分析、討論，鼓勵學(xué)生進行改進，然后選出最佳措施。問題的設(shè)計要注意起點放在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，思維階梯要合理，學(xué)生們經(jīng)過努力，討論能夠回答出，不要設(shè)計太難，跨度太大，使學(xué)生充分地感受到解決問題的愉悅感和成就感，培養(yǎng)學(xué)生自信心，激發(fā)學(xué)生興趣，將興趣轉(zhuǎn)化為持久的動力，同時教學(xué)目標是高層次的。探索性實驗的設(shè)置，使學(xué)生通過設(shè)計、討論、實驗，充分發(fā)揮想象力，與實際相結(jié)合，創(chuàng)造性地運用已有的知識，培養(yǎng)了創(chuàng)新能力。

四、做實驗，加強實踐操作的動手能力

動手能力的培養(yǎng)是中學(xué)實驗教學(xué)的目的之一，為了達成這一教學(xué)目的，化學(xué)課程安排了較多的演示實驗和學(xué)生實驗。然而受到現(xiàn)實條件，特別是應(yīng)試教育模式下唯分數(shù)是圖的影響，很多學(xué)生實驗在教學(xué)中被取消了，很多老師也以講實驗代替了做實驗，殊不知這不僅使教學(xué)的有效性大打折扣，更是剝奪了學(xué)生動手體驗的權(quán)力，使實驗教學(xué)走入誤區(qū)。

除了課堂實驗教學(xué)要重視學(xué)生的思維訓(xùn)練，以提高實驗教學(xué)質(zhì)量外，教師還要倡導(dǎo)學(xué)生配合課內(nèi)學(xué)習(xí)，在課外日常生活中，聯(lián)系實際開展力所能及的化學(xué)小實驗和解釋社會生產(chǎn)、生活中的某些化學(xué)現(xiàn)象，例如冬季和夏季食物變質(zhì)的快慢與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系、家中菜刀的防腐蝕方法、對土壤成分的檢測、對一些工廠排放出來的廢氣、廢水成分的分析及它們對自然界污染情況、如何進行防治的調(diào)查；對社會熱點現(xiàn)象（如瓦斯爆炸、毒奶粉事件）如何解釋；建筑、合成材料的性能和應(yīng)用的了解；對市場上所賣的冰凍海產(chǎn)品是否含有福爾馬林的檢測。通過這些實驗和調(diào)查活動，學(xué)生不僅很好地完成了高中研究性學(xué)習(xí)課程的任務(wù)，而且主動運用化學(xué)原理積極展開思維，逐步提高分析問題和解決問題的能力，從而提高學(xué)生的科學(xué)探索能力。