怎樣利用實驗教學提高學生的科學素質

化學是一門以實驗為基礎的自然學科，化學實驗能為學生正確認識物質及其變化規(guī)律提供事實依據(jù)。實驗教學具有目的性、探索性、現(xiàn)實性和易感知性，在化學教學過程中具有不可替代的地位。隨著新課程改革的深入，學生的科學素質教育日益顯得突出。下面筆者結合自己的實驗教學經歷，談談如何利用實驗教學提高學生的科學素質。

1.科學觀察品質的形成

鈉與水反應有“變化快、信息呈現(xiàn)多”的特點，學生初次接觸這個實驗時，視覺受到強烈刺激，覺得好奇、有趣，結果觀察時顧此失彼，一般很難一次收集到全面的信息。我一改以往“一次實驗、交流補充信息”為“二次實驗、自我完善信息”的教學方式。先讓學生分組實驗，自主觀察、自我發(fā)現(xiàn)。當多組小組信息記錄不全時，我及時安排他們再做一遍，并適時調控學生的情緒，提醒他們不能只看熱鬧，更要看門道，觀察既要有序全面，又要敏捷，善于捕捉轉瞬即逝的實驗現(xiàn)象，及時喚醒多種感官。眼觀色形態(tài)，手感冷和熱，鼻嗅氣味，耳聽聲音，全方位收集信息，以獲取對實驗的全面深刻認識。學生通過第二次實驗，不僅觀察興趣得到了滿足，收集到的信息更多更全，更重要的是“悟”出了觀察的竅門，掌握了觀察的要領。

2.科學處理信息能力的提高

在科學研究活動中，處理信息比收集信息更重要。對信息進行有效的篩選、整合、重組，得出科學判斷是科學探究的核心。教師既要引導學生全面進行信息積累，更要指導他們合理取舍，正確判斷。如鈉與水反應看似只是一個化學反應，實際上伴隨著化學變化，物質的物理性質也表現(xiàn)出來，如鈉的密度比水小，熔點較低。教師應引導學生整合所有信息，根據(jù)學科知識結構進行重組，抽取有關物理性質和化學性質的信息，把交織在一起的實驗現(xiàn)象進行優(yōu)化處理，提高信息處理能力。

3.科學探究習慣的養(yǎng)成

學生觀察鈉和水反應的實驗后，得出有氣體產生的結論。以往為節(jié)省時間，順水推舟，很快轉入下一環(huán)節(jié)的學習。實際上學生形成這一判斷的思維過程存在偏差。我在指導學生實驗時發(fā)現(xiàn)他們觀察到一縷縷或一股股“氣”從燒杯口逸出時低聲議論有氣體產生，我以此為切入點，追問:“你看到有氣體產生，推測可能是什么氣體呢?”根據(jù)守恒原理，學生只能得出氧氣或氫氣的判斷，(有的學生干脆借教材上的描述，直接認定看到的是氫氣)我再問:“你真的看到氧氣或氫氣嗎?”學生這才恍然大悟，他們看到的并非氧氣或氫氣，那么什么信息才能反映鈉與水反應有氣體生成呢?帶著這樣的疑問，我引導學生深思探究:鈉球為什么會游動?是什么發(fā)出嘶嘶的響聲?經分析學生真正明白了鈉與水反應有氣體生成的信息源，也深深體會到善于思考、刨根問底的習慣對科學研究的重要性。

4.科學創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

化學實驗以其生動直觀、現(xiàn)象新奇等特點而引起學生強烈的好奇心和求知欲，容易使學生對教學活動產生濃厚的興趣，而興趣是創(chuàng)造性思維的前提和條件。在實驗教學中，教師要利用發(fā)散性問題啟發(fā)、誘導學生產生多種獨特的想法，提高學生的創(chuàng)造性思維能力，這對于學生掌握知識、形成能力有特別重要的意義。

設計、探索實驗，不僅要求學生掌握一定的化學知識和實驗技能，而且要求他們靈活地、創(chuàng)造性綜合運用這些知識和技能。設計性或探索性實驗在激發(fā)學生的創(chuàng)造欲望，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力等方面所具有的作用，是其它常規(guī)實驗無法比擬的。如學習原電池知識后，教師可以布置一個課外作業(yè):利用生活中的某些物品自制簡易原電池。再如做“乙醇的催化氧化”實驗時教師可以只給學生一根銅絲和酒精燈，讓學生想辦法完成實驗，自己思考，設計方案，解釋原理，并親自動手操作，親自實踐，領略“創(chuàng)新”成功的滋味。教師還可以結合教學內容，選擇適當?shù)膶嶒炘O計題，讓學生發(fā)揮自己的聰明才智，大膽設計方案，探索解決問題的多種途徑和方法，再親自動手實驗。對步驟繁雜、現(xiàn)象不明顯甚至是不合理行不通的方案，教師也要讓學生試一試，讓學生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題，從失敗中總結經驗，取得效益，不斷改進和完善方案，然后對不同方案進行評價。上評價課時，教師要善于營造積極寬松的思維氛圍，鼓勵學生提出個人意見。當有爭議時，教師要肯定學生的標新立異，保護學生的好奇心、求知欲和創(chuàng)新精神。對學生學習上存在的問題，教師要及時予以點撥，疏通探索問題的思維障礙和某些知識的局限，讓學生在獲得全面豐富的化學知識的同時開發(fā)創(chuàng)造性思維。

5.科學精神的培養(yǎng)

鈉與水反應這一教學素材蘊含著諸多科學精神教育因素。實驗時由于試劑不純，會導致異?，F(xiàn)象。如用自來水做實驗，因其中含有少量Ca2+、Mg2+，產生難溶物而使溶液出現(xiàn)渾濁;再如鈉表面不潔凈，會產生刺激性氣味。我支持鼓勵學生如實匯報，并引導他們學會識別真?zhèn)危囵B(yǎng)學生求真務實的科學精神。

化學是一門以實驗為基礎的學科，化學實驗教學是最全面、最有效的教學形式之一，教師要通過化學實驗教學，使學生逐漸體會到化學實驗是研究和學習化學的最基本方法，學會利用化學實驗來探索問題和解決問題的科學方法。通過化學實驗，學生還可以培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度、嚴謹求實和一絲不茍的科學精神，不僅能提高化學學習的質量，而且能培養(yǎng)適應社會發(fā)展的基本素質。