小議化學(xué)實驗教學(xué)中科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

王紹志

21世紀(jì),國際競爭已經(jīng)演變成科技的競爭、人才的競爭、教育的競爭。從一定意義上說,“誰掌握了面向21世紀(jì)的教育,誰就能在21世紀(jì)的國際競爭中處于戰(zhàn)略主動地位”。因此,教育面臨著時代的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),同時也面臨著巨大的發(fā)展機遇。教育必須改革,以適應(yīng)時代的需要。因此,教學(xué)中應(yīng)融入科學(xué)素養(yǎng)教育,立足于培養(yǎng)和提高學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力為重點,面向全體學(xué)生,全面推進素質(zhì)教育。在《九年義務(wù)教育全日制初級中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱》中就明確指出:“實驗教學(xué)不僅能提供給學(xué)生認識化學(xué)規(guī)律的感性材料,同時還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、思維能力和實驗技能。”這實際上是科學(xué)素養(yǎng)的具體要求。那么,在化學(xué)實驗教學(xué)中如何更好地體現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)的教育呢?那就是實驗教學(xué)必須進行改革,在課堂教學(xué)中注重學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng),提供多動手、多觀察、多思考的機會,發(fā)展創(chuàng)新思維,改變實驗教學(xué)的形式和方法。

一、增加探索性實驗,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

探索性試驗是學(xué)生在已有知識的基礎(chǔ)上,通過自學(xué)教材,閱讀資料,根據(jù)實驗研究的目的和要求,為探索科學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律而設(shè)計的切實可行的實驗研究方案,對培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力、自學(xué)能力、分析及解決實際問題的能力有獨特的作用。因此,在實驗教學(xué)中盡可能增加一些探索性實驗。探索性實驗對初中生來說是比較困難的,教師必須給予適當(dāng)?shù)?、適時的點撥和引導(dǎo)。筆者是分五個階段引導(dǎo)學(xué)生的。第一個階段是采取多種方法使學(xué)生熟知各種器材的正確使用方法和作用。本階段采取游戲、小競賽等活動使學(xué)生能正確規(guī)范地使用各種實驗器材,這一階段對培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣有一定作用。第二個階段是讓學(xué)生根據(jù)具體的要求完成有關(guān)實驗,用于培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗基本技能、實驗操作能力和學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。例如,在家里利用廢鋁線、食醋、雪碧塑料瓶、塑料管、茶杯來制取一瓶氫氣,先查閱有關(guān)資料設(shè)計好實驗方案,再動手做一做。這一階段對學(xué)生們正確規(guī)范地使用各種實驗器材,提高學(xué)生的思維能力有不可估量的作用。第三階段是讓學(xué)生運用學(xué)過的化學(xué)知識,用實驗的方法解決簡單的化學(xué)問題。例如,在演示鐵釘生銹的實驗結(jié)束后,分別給學(xué)生一些鐵釘做材料,設(shè)計一個實驗,探究鐵釘在什么條件下容易生銹。這一階段對學(xué)生解決實際問題的能力及觀察能力有獨到的作用。第四階段是要求學(xué)生自己設(shè)計實驗,并通過實驗來證明一些結(jié)論。例如,讓學(xué)生設(shè)計實驗來證明制造蠟燭的石蠟具有有機化合物的一些共同性質(zhì)。這一階段對培養(yǎng)學(xué)生的思維能力有很大幫助。最后一個階段是讓學(xué)生自己設(shè)計實驗來探究物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化方面的一些規(guī)律。例如,學(xué)生自己設(shè)計實驗來證明木炭的吸附性受哪些因素的影響。這種創(chuàng)新使學(xué)生的個性得到充分地發(fā)揮和展示,是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的具體體現(xiàn)。

二、運用媒體技術(shù),發(fā)展學(xué)生多方面能力

媒體技術(shù)在實驗教學(xué)中的恰當(dāng)運用,可以使教學(xué)更加有趣,使抽象的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為具體的事物,使復(fù)雜的過程簡單化,能幫助學(xué)生靈活地掌握知識,發(fā)展多方面的能力。

(一)媒體技術(shù)在演示實驗中的運用

演示實驗一般是指教師單獨表演實驗,它既有展示化學(xué)知識的直觀效應(yīng),也有表演操作的示范作用。但是有些實驗由于反應(yīng)現(xiàn)象細微,多數(shù)學(xué)生看不清,教師只能拿著反應(yīng)容器穿梭在學(xué)生中間。裝置復(fù)雜的實驗只能讓學(xué)生輪流到講臺前觀看。這樣既浪費了時間,又影響了課堂秩序。如果利用投影演示,上述缺點就能克服。例如,鐵跟稀鹽酸的反應(yīng)演示實驗,按傳統(tǒng)的做法,由于反應(yīng)速度慢,學(xué)生很難看到氣泡的產(chǎn)生,在演示時筆者利用了投影儀把實驗做了如下改動:增加了金屬鋅和銅,同時把每種金屬制成了其元素符號的形狀,把金屬放在表面器皿中,這樣,學(xué)生在自己的座位上就能清楚、形象的看到實驗現(xiàn)象了。通過實驗學(xué)生既復(fù)習(xí)了元素符號的知識,又理解了金屬鐵為什么是一種比較活潑的金屬。整個過程非常直觀,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣非常濃,增加了其求知欲,優(yōu)化了演示效果。

(二)媒體技術(shù)在學(xué)生實驗中的運用

學(xué)生實驗是全面培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神的重要途徑。如何組織好學(xué)生實驗有很高的藝術(shù)性,是值得鉆研的課題。實驗前和實驗中對學(xué)生的指導(dǎo)是非常重要的,教師運用電教手段把實驗?zāi)康摹⒎椒ê筒襟E及注意事項講解一下,能收到較好的效果。例如:學(xué)生在做“氧氣的制取和性質(zhì)”的實驗時,筆者先把制取氧氣的課件投到屏幕上,同學(xué)們看到了氧氣制取裝置分步組裝及正確收集氧氣的過程,同時把用排水法收集氧氣時先撤酒精燈后撤導(dǎo)氣管的錯誤操作出現(xiàn)的后果演示了一次。通過媒體的運用,學(xué)生們能夠規(guī)范實驗步驟,通過實驗,同學(xué)們加強了對實驗裝置和操作的規(guī)范性和科學(xué)性的認識。

三、變演示實驗為隨堂實驗,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)思維方法

隨堂實驗又稱為邊講邊實驗,它是指在教師的指導(dǎo)下學(xué)生一邊觀察實驗現(xiàn)象,一邊思考,通過自己動手操作實驗得出結(jié)論的一種實驗。在教學(xué)過程中必須使學(xué)生常處于存疑中,調(diào)動他們的積極思維,以便分析解決問題。例如:學(xué)習(xí)“質(zhì)量守恒定律”一節(jié)時,在引入新課后,進行“設(shè)疑引導(dǎo),逐一操作”(每桌上發(fā)下實驗用品)。學(xué)生帶著下列問題自己動手做鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)的實驗。

1.鐵片是什么顏色的?為什么和生活中的鐵制品差異很大?

2.實驗中的鐵片為什么折成A的形狀?

3.鐵片和硫酸銅溶液反應(yīng)的現(xiàn)象是什么?

4.參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和是否等于生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和?

學(xué)生們通過觀察實驗,討論問題,獲得了更多的基本操作機會,培養(yǎng)了更多分析問題的能力及綜合能力。

四、重視課內(nèi)外結(jié)合,調(diào)動學(xué)生的主觀能動性

把課本上的知識同現(xiàn)實的生活實際、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和自然現(xiàn)象聯(lián)系在一起,從而引導(dǎo)學(xué)生了解化學(xué)實驗與自然現(xiàn)象的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生自己動手通過實驗解決一些簡單的實際問題。例如:學(xué)習(xí)完“水”一節(jié)的知識,要求學(xué)生在課外調(diào)查本地水的污染情況,政府及有關(guān)部門對水質(zhì)的監(jiān)測,治理水質(zhì)污染采取了何種措施……這種課內(nèi)外結(jié)合的實驗,既鞏固了課本知識,又培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,同時擴大了學(xué)生的知識面。

總之,學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)是通過多種途徑進行的。在實驗教學(xué)中,既要關(guān)注學(xué)生實驗規(guī)范的養(yǎng)成,又要鼓勵學(xué)生求異和創(chuàng)新。教師要充分發(fā)揮自己的聰明才智,大膽創(chuàng)新,努力把學(xué)生培養(yǎng)成為全面發(fā)展的合格人才。