依托實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)略談

邱新華

化學(xué)教學(xué)的實(shí)踐告訴我們，化學(xué)教學(xué)的重要基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)。借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，更好地幫助學(xué)生形成化學(xué)的概念，促使學(xué)生更好地獲得化學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)技能，從而形成各種能力。與此同時，更可以進(jìn)一步促使學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，樹立正確的科學(xué)態(tài)度，塑造良好的科學(xué)精神。因此，在化學(xué)教學(xué)中加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能和優(yōu)勢，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)是每位化學(xué)教師必須認(rèn)真研究和深入探索的課題。

一、加大實(shí)驗(yàn)力度 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

現(xiàn)代社會的發(fā)展正依托高科技為基礎(chǔ)，一個現(xiàn)代人基本素質(zhì)中，科學(xué)素質(zhì)正越來越成為不可缺少的重要組成部分，科學(xué)知識和技能、科學(xué)思維與方法、科學(xué)的情感與態(tài)度是科學(xué)素質(zhì)的核心。在化學(xué)教學(xué)中，首要的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的關(guān)注和熱愛，即培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)這門學(xué)科強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣。教師可根據(jù)高中低年級學(xué)生的心理和思維特點(diǎn)，在化學(xué)教學(xué)活動過程中，采用直觀感性的方法，將有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要善于創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，以充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

首先，開放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供充足的實(shí)驗(yàn)資源。通過向?qū)W生展示整潔規(guī)范的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，形成多樣的實(shí)驗(yàn)儀器，擺放有序的儀器裝置，以增加學(xué)生的直觀感受，從而激發(fā)其學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

其次，展示豐富多彩的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)直觀鮮明的刺激情境。面對色彩斑瀾的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生必然出現(xiàn)“這是怎么回事”的內(nèi)心理需求，于是猜測思索，“注意”和“思維”高度集中和活躍，從而引發(fā)對實(shí)驗(yàn)過程、原因及結(jié)果的思考，激發(fā)學(xué)生求知的興趣。

第三，讓學(xué)生動手操作解決問題。教材中的有些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作方法雖然都是經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證了的，但實(shí)驗(yàn)操作中仍存在著這樣或那樣的不足。因此，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生在親自動手中解決問題，在解決問題中增加學(xué)習(xí)的興趣。

例如，高一課本關(guān)于《堿金屬及其化合物的性質(zhì)》的實(shí)驗(yàn)中，一位學(xué)生提出：在裝水的錐形瓶或大試管中(水的體積為容積的三分之二)，放一小塊金屬鈉，迅速在瓶口或試管中塞緊一帶尖嘴玻璃導(dǎo)管的單孔塞，當(dāng)產(chǎn)生的氣體將容器內(nèi)的空氣排完后，點(diǎn)燃尖嘴導(dǎo)管處的氣體，可看到氣體的燃燒現(xiàn)象，證明產(chǎn)生的是氫氣。這樣通過自己動手操作改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣更濃，同時也培養(yǎng)了學(xué)生敢于挑戰(zhàn)課本、敢于求異的創(chuàng)新思維能力。

二、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)理念 拓展科學(xué)知識

以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為代表的經(jīng)驗(yàn)知識和以實(shí)驗(yàn)原理為代表的理論知識是傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的科學(xué)知識的主要表現(xiàn)，它們反映了化學(xué)教學(xué)的一般特點(diǎn)。但從實(shí)施科學(xué)素質(zhì)教育與培養(yǎng)高素質(zhì)人才的高度來看，顯得較為陳舊與狹窄。當(dāng)今社會是一個知識發(fā)展型社會，知識更新速度加快，一個人在青少年時期所掌握的知識很難一勞永逸。既然如此，教師應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變觀念．使學(xué)生掌握那些終生受用的方法性、應(yīng)用性、發(fā)展性的知識，使學(xué)生在未來社會中得到很好的發(fā)展。

化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中從三個方面去拓展學(xué)生這方面的知識。一是從學(xué)科發(fā)展的角度，適當(dāng)介紹化學(xué)科學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)的新成果、新進(jìn)展；二是適當(dāng)吸收化學(xué)科學(xué)領(lǐng)域的新觀念和新方法，用新的觀念指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)；三是重視讓學(xué)生親自體驗(yàn)知識的形成和發(fā)展過程。例如，以環(huán)境污染為例，在教學(xué)中既要向?qū)W生介紹空氣污染產(chǎn)生的原因(煤的使用、汽車尾氣的排放．工業(yè)廢氣等)，又要講清它對人類健康及生態(tài)環(huán)境造成的危害，同時，還應(yīng)介紹人類在解決這一問題時所采取的措施，尤其應(yīng)介紹科學(xué)發(fā)展的一些新成果、新技術(shù)。如近年來國內(nèi)外迅速發(fā)展起來的一種新興的實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)——綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生既關(guān)注如何減少污染，如何治理污染，同時也關(guān)注如何預(yù)防污染，有意識地向?qū)W生滲透可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)和綠色化學(xué)意識。

此外，還應(yīng)組織學(xué)生對周邊地區(qū)空氣污染情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，讓學(xué)生感悟、體驗(yàn)由于濫用化學(xué)品及其生產(chǎn)技術(shù)而帶來的環(huán)境污染的嚴(yán)重性及治理污染的局限性，并及時啟發(fā)學(xué)生思考，如何解決空氣污染問題。這種教學(xué)方式，既注重了科學(xué)知識的更新和解決實(shí)際問題能力的訓(xùn)練，也拓展了知識教育的廣度，使學(xué)生從中了解到科學(xué)對社會進(jìn)步的意義，充分發(fā)揮科學(xué)知識的教育功能。

三、感悟?qū)嶒?yàn)過程 提升實(shí)踐能力

楊振寧教授曾經(jīng)說過：“中國的小孩在動手的興趣和能力方面明顯不如歐洲和美國的小孩，主要是沒有動手的機(jī)會?！蔽覈闹袑W(xué)生在國際奧林匹克競賽中，理論成績總居優(yōu)勢，可實(shí)踐動手能力往往落后于其他國家，其主要原因是教材中安排的實(shí)驗(yàn)本來就不箅多，而一些教師往往用講解和演示代替學(xué)生的動手操作。要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，就要給予學(xué)生主動地位，轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生主動參與、主動思考。為此教師要盡可能將演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)閷W(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生由“旁觀者”變?yōu)椤皡⑴c者”，在這一學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變中，主動探求知識，獲得創(chuàng)造體驗(yàn)。

例如，高二化學(xué)中稀硝酸與銅片反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，由于盛裝銅與稀硝酸的試管中存有空氣，而無色的N0容易被空氣中的氧氣氧化為紅棕色的N02。從而干擾銅與稀硝酸反應(yīng)的現(xiàn)象。學(xué)生只是在老師做實(shí)驗(yàn)時去觀看老師如何做實(shí)驗(yàn)，但心里不一定就相信老師的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如果教師將此演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，將學(xué)生分為兩組：一組按課本演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作，另一組在加入銅片前先加少量NaHCO₃，通過實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，然后師生共同討論：觀察不到無色的NO氣體的原因是什么?如何避免N0被空氣中的O₂氧化?為什么在加入銅片前先加少量NaHC03這樣，由于學(xué)生親自參與實(shí)驗(yàn)，動手動腦，既增加了實(shí)驗(yàn)效果，又培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力。

四、重溫實(shí)驗(yàn)歷史 培養(yǎng)科學(xué)精神

化學(xué)史從某種角度來說就是化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展的歷史，它不僅忠實(shí)地記錄了化學(xué)科學(xué)的孕育、產(chǎn)生、發(fā)展過程和演變的規(guī)律，而且它以不可代替的獨(dú)特積累方式體現(xiàn)廠人類精神文明的優(yōu)秀成分，是科學(xué)精神最集中的載體。加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)史的學(xué)習(xí)對中學(xué)生人文道德的提高有重要的促進(jìn)作用。運(yùn)用化學(xué)史實(shí)，積極創(chuàng)設(shè)探究情景，教師帶領(lǐng)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)和研究問題，使學(xué)生能夠保持一種對新奇事物的興奮感，增強(qiáng)他們的主動求知精神。運(yùn)用化學(xué)史實(shí)，教育學(xué)生，使其樹立科學(xué)的自然觀，學(xué)會尊重事實(shí)，注重獨(dú)立思維。

例如，拉瓦錫通過實(shí)驗(yàn)，揭示了燃燒是物質(zhì)跟空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，指出物質(zhì)中根本不存在一種所謂燃素的特殊物質(zhì)，從而推翻了燃素說，使化學(xué)避免了走入唯心論的死胡同?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中展示了化學(xué)家的情操，他們具有為人類進(jìn)步，甚至為世界的和平事業(yè)獻(xiàn)身，為民族為祖國利益無私奉獻(xiàn)，為科學(xué)事業(yè)執(zhí)著追求，不怕犧牲的崇高精神境界；具有濃厚的知識功底、廣博的知識面、強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識；具有堅(jiān)定的意志品質(zhì)，知難而進(jìn)，敢于超越自我、挑戰(zhàn)權(quán)威、自強(qiáng)不息、頑強(qiáng)拼搏的精神；他們熱愛生活、淡泊名利、善于合作。這些都會深深地感染學(xué)生，給學(xué)生無窮的人格力量。【e】

（江蘇省包場高級中學(xué)226151）