在實驗中培養學生化學科學素養

何佩東

摘要：在初中化學核心素養的教學過程中，首先應該培養學生的科學素養，個人認為科學素養包括豐富的科學知識、良好的科學方法、正確嚴謹的科學態度、理性完美的科學價值觀等各個方面的要求。因此，在初中化學教學過程中，對于培養學生的化學科學素養尤為重要，為學生今后學習化學打下良好的基礎。

關鍵詞：科學素養；初中化學；實驗；實踐

實驗是化學學習的主要研究策略，探究實驗中學生不僅可以獲得豐富的化學科學知識，還能逐步掌握學習和探究化學的科學方法，從而培養學生的化學科學素養。

變驗證性實驗為探索性實驗

為了使學生掌握相應的基礎化學知識和學習的基本能力，初中化學教材中設計了很多驗證性的演示實驗，這些驗證性演示實驗都是在教師的主導下進行，對于突出教學重點突破教學難點起著不可或缺的作用。但是由于學生處于學習的被動狀態，沒有進行主動探索思考，沒有進行動手操作，僅僅獲得零碎的化學基礎知識而沒有科學探究體驗的過程，很難形成良好的化學科學素養。相反，探究性實驗大膽的讓學生在教師的主導下通過親自動手操作、觀察、記錄、思考、討論、比較、聯想、分析，得出正確結論，明確科學探究的方法，培養學生學習化學的積極性、主動性，養成勤于動手、動腦習慣，形成良好的化學科學素養。

比如：在學習驗證二氧化碳和水反應的性質實驗中，傳統的方法都是在教師的主導下設計并操作實驗，學生觀察實驗現象，在教師的幫助下分析現象并得出結論，獲得化學的基礎知識。學生沒有主動操作、沒有主動設計、沒有主動思考、沒有主動分析的科學體驗過程，怎么能形成良好的科學素養呢？筆者在執教這部分教學內容時，大膽地讓學生進行分組探究實驗，首先讓學生在溶解有二氧化碳的水中滴入紫色石蕊溶液并觀察現象，學生們都很驚奇地發現紫色石蕊溶液變紅色了，學生的學習積極性一下子提高起來了。這時筆者提出以下問題：①溶液中的紫色石蕊為什么變紅？②究竟哪一種物質使紫色石蕊變紅的？并讓學生們進行廣泛討論。學生們熱烈討論，有的同學說可能是水使紫色石蕊變紅，但是有同學馬上提出反駁紫色石蕊溶液本來就有水，所以水不能使紫色石蕊變紅，看來這個理由使學生們足夠信服。于是有的同學說可能是二氧化碳使紫色石蕊變紅，馬上又有少數同學提出還有可能是二氧化碳和水發生了化學反應，產生的新物質使紫色石蕊變紅，少數同學的猜測也很有道理。學生們都興致勃勃地開始設計實驗來驗證大家共同的猜想，一會兒同學們都得出一致意見，都認為可以用排除的方法，只要證明二氧化碳不能使紫色石蕊變紅就可以證明二氧化碳和水發生了化學反應生成的新物質使紫色石蕊變紅。于是學生們設計了把沾有紫色石蕊的干燥的紙花放入二氧化碳氣體中的實驗，觀察到紙花沒有變紅，從而證明了二氧化碳和水發生了化學反應生成了碳酸。

探索性實驗充分訓練了學生的科學探究能力以及動手操作能力，長期堅持探索性實驗教學必將極大提高學生的科學素養，并逐步發展學生的創新能力！

開發“失敗實驗”探究功能

失敗的體驗是深刻的，啟發的科學素養也是不同凡響的。比如：在利用教材上的實驗裝置驗證測定空氣中氧氣含量的實驗中，筆者故意在點燃紅磷后緩慢地伸入集氣瓶并塞緊瓶塞，最后發現測出氧氣的體積分數遠大于五分之一，與預計的結果完全不符合，實驗失敗。這時，筆者一反常態強烈要求學生們幫老師一起來討論分析實驗失敗的原因，學生們馬上七嘴八舌地議論起來，他們從測定氧氣含量的原理來分析出大于五分之一的只有一種可能，就是在實驗的過程中集氣瓶中部分空氣由于受熱膨脹從瓶口溢出了，所以為了減少誤差，學生們一致建議筆者在點燃紅磷伸入集氣瓶時一定要迅速。于是，筆者按照正確的操作方法再次實驗，成功了，筆者發現學生們的臉上洋溢著自信的微笑。但是，筆者沒有滿足于此，緊接著追問有沒有改進的裝置？學生們馬上又陷入沉思，但是很快就有學生提出可以放在密閉的裝置中進行并用太陽光聚焦的方法點燃裝置的紅磷。

這樣的教學效果是順暢實驗所不可能達到的，為此教師要充分預設好失敗實驗，讓學生在失敗的體驗中收獲思維的深入，收獲成功的內涵。

有效提升科學素養

陶行知先生說過“生活即教育，社會即學校”。運用課后家庭實驗將知識與技能得以鞏固、延伸，并能在實踐中得到運用。學生通過開展“鑒別各種纖維種類”“鑒別真假黃金”等課后實驗，可以掌握生活中識別真假的能力，通過“利用PH試紙測定人體體液的PH”等課后實驗，可以初步了解自己和家人的健康狀況，通過“利用廚房中的食醋除水垢”等課后實驗，可以解決生活的實際問題。課后化學實驗的落實，真正滿足了能力培養和科學方法滲透的要求，有效提升了學生的科學素養。

學生化學科學素養的養成和提高，必須以課堂教學為主陣地，并從化學課堂教學目標的重新確定，課堂教學內容的精心組織設計和課堂內外的有效利用來實現，而對于以實驗為基礎的化學科學來說，課內外的各種實驗教學無疑是培養和提升學生科學素養的主陣地，讓培養學生的科學素養成為化學課程自始至終的教育教學目標。

（作者單位：江蘇省海門市實驗初級中學）