重視實驗教學設計提高學生科學素養(yǎng)

科學素養(yǎng)是指人們運用科學知識，確定問題和作出具有證據的結論，以便對自然世界和通過人類活動對自然世界的改變進行理解和作出決定的能力。初中科學課程是以提高學生科學素養(yǎng)為宗旨的課程，而科學教學開展的主要方式是實驗。為更好地促進學生科學素養(yǎng)的形成，在實驗教學中要強調科學知識與社會、技術生活的融合。而STS教育強調理解科學、技術、社會三者的關系，重視科學技術在人們生活中的應用。因此，初中實驗教學設計要與STS教育相融合，在實驗教學設計時，注重實驗素材生活化，注重實驗方式多樣化，注重實驗層次梯度化，從而真正提升學生的科學素養(yǎng)。

實驗教學的取材應“生活化”

實驗教學的素材應當基于學生的生活經驗，與學生原有的知識建立聯(lián)系。這樣的素材在學生的眼中才是有血有肉的。學生會產生學習的動機，從而反思經驗中蘊含的科學道理，達到事半功倍的教學效果。如進行二氧化碳的實驗室制法教學設計時，設計的環(huán)節(jié)一讓學生關注實驗室如何制取二氧化碳。另外，筆者安排出時間設計了環(huán)節(jié)二，讓學生聯(lián)系實際，思考稀鹽酸與碳酸鹽的反應這一化學原理在日常生活中的應用。同時做到由扶到放，先提示面粉中含有有機酸，并讓學生思考，饅頭要蓬松，為什么要在面粉中加入純堿。當學生知道“廚房中做饅頭時要加入純堿，是利用它與面粉中的有機酸反應生成的二氧化碳而使饅頭疏松多孔”會產生自豪感，因為可以把這個知識在下次家中做饅頭時分享給家人。緊接著再對這一環(huán)節(jié)的設計進行加強，如傳授“用稀鹽酸鑒定雞蛋殼中含有碳酸根，或用稀鹽酸驗證一塊生石灰中含有未燒透的石灰石”等知識。當學生能用科學知識解決一些日常生活中的問題后，他們會感到無比高興。由此可以進一步激發(fā)學生的求知欲，有利于提高學生用所學知識解決實際問題的能力。

實驗體現教學方式“多樣化”

學習興趣也稱學習動機，是指直接推動學生進行學習的內部動力。在科學教學中實施STS教育，科學課變得更加豐富多彩，激發(fā)學生學習科學知識的興趣。這就要求我們在進行實驗教學設計時，體現教學方式的“多樣化”，做到驗證性實驗與知識點教學相結合；并善于用熟悉的現象展開知識點的學習。如在學習堿性氧化物與酸性氧化物反應生成鹽和水的知識時，有很大一部分學生會書寫CO2+CaO=CaCO3這個化學方程式，但事實上這個反應是不會發(fā)生的。如何讓學生掌握這些知識呢？可以設計這樣的實驗，在幾支試管中放入適量的CaO，再往試管中充滿CO2，再用橡皮塞對試管密封，放置幾天，打開試管，把試管中的藥物放倒入燒杯中，加適量的水，攪拌、靜置、再用行HCl進行檢測，觀察是否有氣泡產生。通過實驗，學生們沒有觀察到氣泡的產生，這說明這個反應是不會發(fā)生，由此，同學們也意識到了不是所有的酸性氧化物與堿性氧化物會反應生成鹽和水。

實驗教學設計應有層次梯度

學生的思維過程就是從對實驗的分析開始的。教師根據教學內容的需要，結合學生原有的認知結構特點，在教學過程中設置一系列需要學生主觀努力去解答的、由淺入深的問題。教師在突破實驗時所設計的教學過程應由易到難、由簡到繁、由小到大、有表及里，層層推進，步步深入，從而“圍殲”難點。如教學《光合作用》時，教材上通過探究實驗，證明光合作用需要光照、水、葉綠素等，但對于葉綠體這個場所沒有深入研究。在講到葉綠素讓葉片呈現綠色時候，有學生提出來，莧菜不是紅色的嗎，那它有葉綠體嗎，沒有的話怎么進行光合作用呢？對于這個問題，筆者讓學生自己設計一個類似葉綠素的實驗，因為是自己提出的問題，學生很積極的按照實驗活動基本步驟設計出了方案：

問題：紅色的莧菜葉是否也有葉綠素？（猜想：莧菜可能也有葉綠素）

設計實驗：①將莧菜葉放入裝了水的燒杯中，加熱；②取出葉片放入裝酒精的燒杯中，水浴加熱。實驗分析：通過觀察發(fā)現莧菜葉紅色退去變成綠色，放入酒精中又退成白色，學生進行分析，實驗結論：證明了紅色葉片的植物也有葉綠素，只是花青素的顏色濃，被遮住了而已。當花青素遇熱溶于水中后，葉綠素顏色便出來了。

這個實驗操作簡單容易完成，而且現象很明顯，學生對這個實驗非常滿意。這種具有層次性的設計不僅能引導學生完成學科知識目標，同時也培養(yǎng)了學生在原有知識基礎上分析問題、解決問題的方法，隨著問題的不斷提出，教師引導著學生綜合考慮的因素也在不斷增多，學生思維的容量逐漸增加，思維的層次更在不斷的螺旋式的上升。

結束語

“教之大德，在于貴生。”教師教學最可貴的品質就是貴學生、貴學生科學素養(yǎng)的形成。而基于STS教育的初中科學實驗教學設計是提高學生的科學素質、學習科學的興趣、解決實際問題的能力的重要途徑。STS教育強調科學教學與生活的結合，這就要求實驗教學設計的取材體現“生活化”，STS教育強調學生學習興趣的培養(yǎng)，這就要求在實驗教學設計時體現教學方式的“多樣化”，STS教育強調面向全體學生，這就要求實驗教學設計有層次梯度化。我們在科學教學設計中要多加強與STS的融合，從而促進學生科學素養(yǎng)的形成。