化学实验教学如何提高学生的科学素养
作者：尚玉明
来源：《现代教育科学·中学教师》2010年第04期
化学新课程的总目标是以提高学生的科学素养为主旨,倡导以科学探究为多样化的学习方式。科学素养就是指通过科学教育而培养起来的科学经验、科学能力、科学品质和科学行为,而化学实验是科学探究的重要手段,通过对实验现象的观察、分析可以发现验证化学原理,体验学习科学探究的过程,从而获得知识与技能,形成科学态度与科学精神。那么如何在化学实验教学中培养学生的科学素养呢?
一、形成科学品质是培养科学素养的必要措施
在化学实验教学中,有意识地对学生进行科学方法教育和训练,是培养学生科学素养的重要途径。实践证明:化学实验教学可以培养学生实事求是、严肃认真的科学态度、勇于探索的科学精神、善于质疑的科学习惯,从而形成良好的科学品质,达到培养学生科学素养的目的。例如,在化学实验中有时产生的气体或沉淀很少,现象不明显,这就要求学生认真细致地观察;有的实验结果与书上不一致,这就要求学生尊重观察到的实验事实现象,并找出原因进行解释,从而培养学生严肃认真、实事求是的科学态度。有的实验一次没成功,需要几次,这就要有毅力,有勇于探索的科学精神,不怕困难和麻烦。另外,在实验过程中,要养成勤学好问、善于质疑的科学习惯。
二、培养观察实验能力是形成科学素养的基础
培养观察能力也是对学生进行科学方法教育的重要方面。在实验教学中培养学生的观察能力,应以指导学生正确的观察方法为主,一是要让学生明确观察的目的性,弄清看什么,而后观察,避免观察的盲目性。二是要指导学生全面观察,并分清观察的主次。三是交给学生观察实验的具体方法。观察化学反应的实验现象,首先要观察实验前后物质的状态和颜色,有无变化,其次看实验过程中是否有发热、发光、产生气体、沉淀、有水等新物质生成。另外,要注意观察实验的操作过程以及注意事项。
三、创设实验探究情景是培养科学素养的有效途径
化学新课程标准指出:“要让学生有更多的机会主动地体会探究过程,在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法,在…做科学?的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力”。化学新课程标准为了促进培养科学素养的落实,要求学生亲自实验,参与科学探究的过程,获得科学探究的方法,形成科学探究能力。因此,教师要以问题为中心,采取以趣入景,以疑入景,以情入景,以异入景,以理入景等方式,努力创设问题情景激发学生科学探究的积极性,然后引导学生主动参与实验探究,在探究中注意合作与交流,搜集证据,体验科学探究的过程,发展学生的科学探究能力。
四、优化实验方案是提高学生科学素养的重要手段
化学实验设计在实验教学中具有重要作用。它有利于化学知识的巩固和应用,有利于学生科学方法的训练和科学态度的培养,它有利于培养学生解决问题的能力和创新思维能力。当然
学生设计实验时,还需要教师的指导,注意设计的合理性、可行性、创新性、完整性,从而使学生的科学探究实验活动顺利进行。如实验室二氧化碳的制法原理可采用学生先回忆学过的产生二氧化碳的各种方法,然后进行讨论、比较、优化,选择出制二氧化碳的药品,制定出制取二氧化碳的方案。在选取药品时,还可增设稀硫酸与大理石反应的演示实验,由学生观察反应现象,再讨论解释为什么不能用稀硫酸来制取二氧化碳的原因。最后在教师的启发下总结得出在选取药品时,要考虑原料易得、成本较低、反应条件不高、反应速率适当、容易控制、生成物纯度高、操作简单安全、效果明显等因素。为了巩固所学知识,还可把实验探究活动延伸到课外,给学生布置课外作业:试从块状石灰石、石灰石粉末、碳酸钠粉末、碳酸钠稀溶液和稀盐酸中选出配制灭火器的药品。通过这样的活动,学生不仅学会了制取二氧化碳的方法,而且还理解了为什么这样实验的道理,为今后实验选取药品打下了良好的基础,同时也达到了通过实验活动来提高学生科学素养的目的。