在實驗中提升學生的化學素養

黃文科

【摘要】化學實驗是化學學習的必備環節，也是培養學生化學方面科學素養的最佳途徑，它能幫助學生鞏固運用學到的化學知識，并能在其中培養未來科學研究必須的觀察、探究、創新能力，全面提升學生的化學科學素養，為未來的可持續發展奠基。

【關鍵詞】化學實驗 科學素養 觀察能力 探究思維 創新意識

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）10-0164-01

《化學課程標準》明確指出：“義務教育階段的化學課程以提高學生的科學素養為主旨，幫助學生了解科學探究的基本過程和方法，培養學生的科學探究能力。”在化學教學中，不僅要讓學生掌握基本的化學知識與技能運用，更重要的是在教學中培養學生具備基本化學特色的科學素養，為學生的未來發展奠基。筆者認為，化學實驗不僅是化學學習的重要環節，而且也是培養學生化學素養的最佳途徑，它能幫助學生鞏固運用學到的化學知識，并能在其中培養未來科學研究必須的觀察、探究、創新能力，全面提升學生的化學科學素養。

一、利用實驗鞏固基礎知識與技能

化學的科學素養最為基本的就是能掌握并運用所學的基本概念、基本原理來分析、解釋發生的各種化學變化，給我們一個科學合理的“真相”。我們的學生大多對化學知識與技能多停留在認知的階段，屬于“紙上談兵”，并沒有內化為自己對社會的一種科學認知，甚至對某些知識還存在一定的懷疑。如何才能讓化學知識與原理真正內化為學生自身的一種思維方式呢？相對學生不能脫離課堂步入社會檢驗的實際，化學教學中的實驗無疑是最好的“學以致用”、“知識內化為技能”的鞏固途徑。

化學本身就是以實驗為基礎的自然學科，我在教學中，通過演示實驗或組織學生親手實驗，不僅成功地激發出學生學習化學的濃厚興趣，更可貴的是把學生學到的文字性的化學知識由微觀變為宏觀，把抽象變成具體，變無形為有形，變枯燥為有趣，幫助學生在實踐中驗證所學的知識是否正確，在操作中鞏固所學的知識并內化為自身的技能，以此培養出學生學習、運用化學知識與技能的基本科學素養。

二、借助實驗培養學生的觀察能力

在所有的科學研究中，觀察是最基本、最重要的一個環節。我國著名物理學家楊振寧教授就說過：“觀察是認識的窗口，是思維的前提。”沒有細致的觀察，牛頓怎能發現萬有引力定律；沒有敏銳的觀察，瓦特怎能從茶壺蓋中發現蒸汽機的原理；沒有持久的觀察，居里夫人怎能發現震撼世界的鐳元素。可以說，觀察是科學研究的起源，有觀察也才有發現，有發現才會有研究，才會有今天的科學發明與創造。所以，化學教學目的之一就是培養學生的觀察能力，讓學生具備科學研究的潛質。

只有細致的觀察才能發現化學變化中舊物質的消失，新物質的誕生，才會發現變化中伴隨的各種化學現象，所以，化學實驗不僅需要學生具備觀察能力，也成為培養學生觀察能力的“搖籃”。我在化學實驗中，不僅給學生強調觀察的重要性，反復叮嚀學生注意觀察，并教給學生觀察的方法，比如要觀察藥品的狀態、儀器的形狀、連接的方法，要觀察反映中的現象呈現，要觀察反應后的生成物狀態，要仔細比較反應前后新舊物品的變化，要不滿足“看”的表象，還可以“摸”“聞”體會反應中的冷熱變化、新的氣體的產生，增加對化學變化的感性認知，從中培養出學生仔細觀察、科學觀察的良好習慣，提升學生觀察方面的科學素養。

三、通過實驗培養學生的探究思維

《化學新課標》指出：“中學化學教學要有利于學生體驗科學探究的過程，學習科學探究的方法，加強對科學本質的認知。”同時，探究也是科學研究的必備能力之一，沒有探究，就不可能從現象中發現真理、發現規律、總結原理。培養學生的探究思維和能力是教學的任務，也是學生發展的需要。

化學實驗為學生鍛煉探究思維搭建了良好的操作平臺。學生通過化學實驗，可以根據已知經驗探究自己還未認識的世界，在不斷地質疑解疑中培養自身的分析、判斷、辯論、總結等探究能力，提升自己的科學研究技能。

在學習“燃料與熱量”時，我把原定的“制取氫氣”的演示實驗臨時改為探究實驗，把學習的主動權教給學生。只見學生在小組中結合制取氧氣與制取二氧化碳的操作步驟，根據氫氣產生的化學方程式設計具體的實驗方案，然后在實驗臺上一一操作，進行求證。在不斷的實驗中，學生嘗試、分析、討論、評價，最后自己得出結論：能產生氫氣的反應物有很多，比較直接和簡單的是鋅和稀硫酸。在實驗中，學生不僅通過自己的學習活動獲得對化學知識的理解，更在實驗操作中學會了提出問題、猜想與假設、制定計劃、實驗、收集證據、解釋與結論和反思與評價等的科學探究方法，發展了科學探究能力。

四、拓展實驗培養學生的創新意識

創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力，也是事業充滿生命活力的源泉。因為創新，愛因斯坦做了一個又一個的小板凳，最后成為前無古人、后無來者的科學家；因為創新，伽利略勇于推翻亞里士多德的“神話”，發現了自由落體定律和慣性定律；因為創新，愛迪生在失敗了兩千多次的基礎上成功地夜間光明成為現實。創新是科學研究的核心素養。所以，當今人才衡量標準之一就是看是否具備創新意識與能力，而《化學教學大綱》更強調“重視科學態度和方法的教育，注意培養學生的創新精神”。

探索性的化學實驗就為學生的創新意識與能力的培養提供了廣闊的平臺。探索性的化學實驗一切都在未知中，可以最大限度地激發學生的好奇心與求知欲，學生在實驗中自覺主動地研究問題，自覺實踐，用實驗的結果來驗證自己設想的結果，沒有模仿，只有借鑒與摸索，創新的意識與能力就在探索的實驗中鍛煉與提升。

學生學到“氧氣能支持燃燒”的新知后，有些學生產生疑問：“還有哪些氣體支持燃燒？”我引導學生通過實驗來證明，并把實驗室交給了他們。不斷地嘗試，不斷地設想，學生成功地發現“鎂和二氧化碳”加熱時居然也能燃燒，顛覆了以往“燃燒離不開氧氣和二氧化碳善于滅火”的慣性思維。學生在實驗中不僅品嘗到創新的快樂，更收獲了創新成功的自信。

總之，能力的培養需要植根于實踐的土壤中。我們要積極開拓化學實驗的實踐平臺，綻放學習主體的巨大能量，不斷提高學生的化學科學素養，以適應日新月異的社會變化。

參考文獻：

[1]《初中化學實驗教學中培養學生科學素養的研究》 陳薇 《南京師范大學》 2008.5

[2]《在化學實驗教學中培養學生的科學素養》 蔣小飛 《教學與管理》 2011.1