在化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

　　培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是21世紀(jì)世界各國基礎(chǔ)科學(xué)教育改革的核心理念，而科學(xué)素養(yǎng)教育則成為當(dāng)今國際科學(xué)教育理論與實踐探索的重要課題。特別是在具體的學(xué)科教學(xué)中，如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)還有待豐富和完善，而化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，在化學(xué)教學(xué)中利用化學(xué)實驗教學(xué)對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)教育，顯得尤為重要。
　　
　　一、科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵
　　
　　隨著科技的發(fā)展和時代的變遷，科學(xué)對人們的生活影響逐漸擴大，科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵也在不斷地變化。美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)對科學(xué)素養(yǎng)的概念和內(nèi)涵進(jìn)行了描述，所謂具有科學(xué)素養(yǎng)是了解和深諳進(jìn)行個人決策、參與公民事務(wù)和文化事務(wù)，從事經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)所需要的科學(xué)概念和科學(xué)過程。科學(xué)是科學(xué)知識和科學(xué)過程的統(tǒng)一，在科學(xué)過程中必然包括科學(xué)方法、科學(xué)技能、科學(xué)行為和習(xí)慣以及科學(xué)態(tài)度和價值觀。根據(jù)L/N(智力因素與非智力因素)結(jié)合的觀點，科學(xué)知識和技能屬于智力因素，而科學(xué)行為和習(xí)慣，以及科學(xué)態(tài)度、精神和科學(xué)價值觀屬于非智力因素。研究證明在現(xiàn)代教育中，非智力因素對人的成功起著至關(guān)重要的作用。所以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，不僅是科學(xué)教學(xué)的要求，也是世界競爭日益激烈的必然趨勢。
　　
　　二、我國化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀與弊端
　　
　　我國中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中存在著許多弊端，嚴(yán)重背離科學(xué)素養(yǎng)的旨意，影響學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)。這些弊端主要表現(xiàn)在：過分重視概念教學(xué)和計算教學(xué)，驗證性實驗明顯多于探究性實驗，實驗課時開設(shè)的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。盡管目前我國中學(xué)化學(xué)實驗研究活動較受重視也較普遍，但其科學(xué)研究的水平總體看來仍不高，在研究的方法、觀念、角度等方面還存在不少問題。首先，中學(xué)化學(xué)實驗研究，除了研究具體的實驗外，還應(yīng)包括對中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)的探索，即還需要研究實驗的地位、作用、范圍、體系和組織等等。然而，目前絕大多數(shù)實驗研究的是：設(shè)計或改進(jìn)教材上的實驗儀器、裝置，以提高實驗的演示效果，根據(jù)教學(xué)要求設(shè)計一個新的實驗，以加強課堂教學(xué)效果，而對更廣義的實驗研究課題卻少有人問津。如化學(xué)實驗如何更好地實施素質(zhì)教育，如何設(shè)計和開展探究型課程中的實驗教學(xué)活動，如何在實驗教學(xué)中實施科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度的教育，怎樣使化學(xué)實驗更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力等。
　　
　　三、化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的對策
　　
　　實驗教學(xué)的過程是一個綜合性地培養(yǎng)科學(xué)探究能力和實踐能力的教育過程，實驗教學(xué)必須以培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和探究能力、促進(jìn)他們掌握探究實驗的技能和方法為中心目的。在這種理念的影響下，要求實驗教學(xué)的過程中，要以鼓勵學(xué)生提出問題、探尋問題、建構(gòu)實驗探究過程，以及學(xué)會實驗的方法和技能為基本任務(wù)。
　　
　　1　樹立培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的實驗教學(xué)觀，設(shè)置與培養(yǎng)科學(xué)實驗素養(yǎng)相適應(yīng)的實驗類型
　　現(xiàn)代科學(xué)教育不再把實驗教學(xué)僅作為培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生獲得知識、技能的學(xué)習(xí)途徑，而更重視它在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)中的作用。因此，現(xiàn)代的實驗教學(xué)更重視實驗的推理性和綜合性，并注重采取多種實驗指導(dǎo)方式：如設(shè)計實驗、非指導(dǎo)性實驗、比較性實驗、開放性實驗，擴展實驗技能的學(xué)習(xí)范圍，重視技能培養(yǎng)的綜合性。
　　
　　2　用實驗探究教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)
　　實驗探究教學(xué)模式是一種以實驗為手段，以探究為方法，讓學(xué)生在活動中獲得知識，開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造能力的教學(xué)范型。因為建構(gòu)主義的四個要素：“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”都在實驗探究教學(xué)模式中有具體的體現(xiàn)，實驗不僅是化學(xué)教學(xué)的一種重要手段，也是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重點和難點，但怎樣有效開展實驗探究教學(xué)并體現(xiàn)它在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)有的地位和作用，則是化學(xué)教學(xué)難以把握和實施的一個難題。實驗探究教學(xué)模式的特點是以實驗為基礎(chǔ)，以學(xué)生為主體，以探究為方法，強調(diào)知識技能在探究過程中的統(tǒng)一。實驗探究教學(xué)可分為以下幾步：提出問題一分析問題目標(biāo)——創(chuàng)設(shè)問題情境——進(jìn)行實驗一獲取信息——診斷和反思。分析問題目標(biāo)是使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中明確所做實驗的主題，通過實驗讓學(xué)生掌握必需的實驗技能和所需預(yù)備的知識，即分析學(xué)生現(xiàn)有的化學(xué)知識結(jié)構(gòu)。創(chuàng)設(shè)情境是在學(xué)生現(xiàn)有的知識結(jié)構(gòu)上，根據(jù)問題呈現(xiàn)的方式不同，在學(xué)生的“鄰近發(fā)展區(qū)，創(chuàng)設(shè)一個有利于學(xué)生解決問題的情境。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)是驗證性實驗，學(xué)生只是機械地去執(zhí)行預(yù)定的實驗操作步驟，去驗證知識的正確性，這樣學(xué)生所習(xí)的知識和技能不利于遷移的產(chǎn)生，會造成高分低能的現(xiàn)象。例如在做中和滴定實驗時，不用標(biāo)準(zhǔn)液洗滴定管并用俯視或仰視讀數(shù)等錯誤操作會使實驗值和理論值有較大的差異。教師可通過創(chuàng)設(shè)一個錯誤的情境讓學(xué)生去分析誤差的成因，從而讓學(xué)生形成良好的科學(xué)實驗習(xí)慣。獲取信息，確定實驗主題所需的信息種類，讓學(xué)生明白從何處怎樣去收集學(xué)生所需的信息，如學(xué)生確有困難，教師可以給予幫助。進(jìn)行實驗，在實驗中學(xué)生是一個積極的探究者，讓學(xué)生自主進(jìn)行實驗，記錄有關(guān)現(xiàn)象和試驗數(shù)據(jù)，但在分析實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)過程中，讓學(xué)生進(jìn)行小組討論，完成意義建構(gòu)。
　　
　　3　注意在化學(xué)實驗中學(xué)生情意品質(zhì)的養(yǎng)成
　　化學(xué)實驗是進(jìn)行化學(xué)教學(xué)中情意品質(zhì)培養(yǎng)的重要途徑和方法，如何寓其于化學(xué)實驗教學(xué)中呢?(1)通過實驗可以加強對化學(xué)現(xiàn)象本質(zhì)的理解，從而進(jìn)一步理解物質(zhì)與現(xiàn)象、物質(zhì)變化與變化條件等諸多關(guān)系。因此我們可以通過化學(xué)實驗讓學(xué)生了解內(nèi)因與外因、量變與質(zhì)變的關(guān)系以及對立統(tǒng)一的辯證唯物主義觀點。(2)借助典型實驗增強愛國意識。例如，借助侯氏制堿法原理介紹侯德榜的感人事跡和我國制堿工業(yè)的發(fā)展概況。(3)通過實驗課程的改革，可以以STS(科學(xué)、技術(shù)、社會)和環(huán)境教育為主題展開化學(xué)知識的教育，注重學(xué)科的融合性和化學(xué)知識的應(yīng)用。在教學(xué)方法上，以問題解方式和實踐教學(xué)為主，在教學(xué)中注重讓學(xué)生理解科學(xué)知識產(chǎn)生的過程，科學(xué)的應(yīng)用和技術(shù)對社會發(fā)展的影響等方面，注重學(xué)生科學(xué)態(tài)度、科學(xué)價值觀和一系列情意目標(biāo)的培養(yǎng)。(4)通過化學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生的審美觀點和審美能力?；瘜W(xué)實驗是化學(xué)美學(xué)教育的重要內(nèi)容。儀器的對稱和比例協(xié)調(diào)、儀器組裝的合理比列和均衡的結(jié)構(gòu)、實驗現(xiàn)象明顯精彩等都能使學(xué)生受到化學(xué)實驗美的教育和熏陶，培養(yǎng)學(xué)生的審美觀點和審美能力，陶冶道德情操。(5)通過化學(xué)實驗促進(jìn)學(xué)生良好心理素質(zhì)的形成。培養(yǎng)學(xué)生良好的心理素質(zhì)是素質(zhì)教育的重要內(nèi)容，比如通過化學(xué)實驗的分組學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)協(xié)作精神和溝通能力，通過一定難度化學(xué)實驗的失敗可以進(jìn)行挫折教育，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意志。
　　
　　4　注意實驗教學(xué)和研究中的科學(xué)方法教育
　　化學(xué)教學(xué)實驗研究也屬于科學(xué)研究，故它同樣有其內(nèi)在的客觀規(guī)律、理論和方法，在實驗教學(xué)中加強科學(xué)方法的教學(xué)，不僅可以提高中學(xué)化學(xué)實驗研究的水平，還可以使學(xué)生受到科學(xué)方法的訓(xùn)練。，通過理解和掌握科學(xué)方法，在體驗科學(xué)過程中理解科學(xué)本質(zhì)。在實驗教學(xué)中加強科學(xué)方法教育，重要的是加強理性思維對觀察、實驗活動的指導(dǎo)作用，促進(jìn)學(xué)習(xí)者掌握科學(xué)實驗分析的基本方法，如微粒形態(tài)的離子檢驗法、分離物質(zhì)的提純方法、探究元素組成與結(jié)構(gòu)關(guān)系的物質(zhì)結(jié)構(gòu)測定法。在實驗探究過程中學(xué)習(xí)和認(rèn)識解決科學(xué)問題的一般方法，如假設(shè)方法、模型方法、化學(xué)研究中的條件控制及科學(xué)測量的一些基本方法，學(xué)習(xí)一些實驗研究中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理和研究結(jié)果的表達(dá)方法等等。學(xué)習(xí)和了解國外的中學(xué)化學(xué)實驗研究及其現(xiàn)狀，并從中汲取各種經(jīng)驗和精華。實驗者還應(yīng)該學(xué)會科學(xué)地選擇探究課題，學(xué)會有關(guān)文獻(xiàn)的檢索及查詢，了解研究事實材料的獲得方法及加工整理方法，學(xué)會一些基本的實驗設(shè)計方法如簡單比較法、實驗正交法等，并學(xué)會一些對實驗結(jié)果的分析方法?？傊?，中學(xué)化學(xué)所涉及的方法、知識、手段是多方面的。要搞好實驗研究和教學(xué)工作，就必須提高實驗者的科學(xué)素養(yǎng)和各種能力，系統(tǒng)地掌握實驗研究方法，只有這樣才能使我們的實驗教學(xué)和研究工作走上一個新臺階。
　　化學(xué)實驗教學(xué)讓學(xué)生有更多的機會主動體驗探究過程，在知識的形成、聯(lián)系、應(yīng)用過程中養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度，獲得科學(xué)的方法，在“做科學(xué)”的探究實踐中逐步形成終身學(xué)習(xí)的意識和能力，只有這樣才能在實驗教學(xué)過程中達(dá)成新課標(biāo)“知識和技能、過程與方法、情感態(tài)度和價值觀”三個維度的目標(biāo)。
　　
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