創(chuàng)新實驗教學(xué)模式 提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

盧仲

化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出，初中化學(xué)的教育理念是以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，而科學(xué)素養(yǎng)無法像知識那樣直接“教”給學(xué)生，因此必須通過一個個探究活動，讓學(xué)生在參與這些活動的過程中，獲得感受、體驗并內(nèi)化。因此，教師在實驗教學(xué)中應(yīng)盡可能地創(chuàng)造條件，多開展體現(xiàn)學(xué)生自主性的探究活動，增強實驗的趣味性、探索性，促進學(xué)生掌握知識，發(fā)展智力，提高動腦、動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識。實踐證明，通過科學(xué)探究，讓學(xué)生體驗科學(xué)和親身經(jīng)歷探究過程，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)科學(xué)的情感，理解科學(xué)的本質(zhì)，對發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。下面我結(jié)合自己多年的教學(xué)實踐，談些粗淺的看法。

一、創(chuàng)新優(yōu)化教材實驗，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的方法

新教材倡導(dǎo)化學(xué)課堂要開展探究性教學(xué)，即要通過學(xué)生親身實踐和思考掌握知識與技能，培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣和品質(zhì)。因此，在實驗教學(xué)中，教師要注重因材施教，積極拓寬實驗思路，使化學(xué)實驗更具有趣味性、探索性和綜合性，以滿足學(xué)生動手、動腦、求新的心理特點，支持學(xué)生在實驗中萌發(fā)的創(chuàng)新意識，鼓勵他們?nèi)ヌ骄渴挛锏谋举|(zhì)。

例如，在學(xué)習(xí)“質(zhì)量守恒定律”時，我設(shè)計了如下探究問題：在前面的學(xué)習(xí)中我們認(rèn)識到物質(zhì)反應(yīng)都是化學(xué)變化，也就是生成了新物質(zhì)，物質(zhì)在種類上發(fā)生了改變，那么反應(yīng)前后的總質(zhì)量發(fā)生變化了嗎？我強調(diào)“總”字，并從學(xué)生熟悉的實驗中提出問題，激發(fā)學(xué)生探究的欲望。學(xué)生會有以下兩種不同的假設(shè)：可能改變，也可能不變。這需要實驗探究來驗證。在這個環(huán)節(jié)，我對教材中的實驗設(shè)計進行了調(diào)整，考慮到白磷燃燒實驗操作難度大且不安全，硫酸銅溶液與鐵反應(yīng)的實驗現(xiàn)象在短時間內(nèi)不明顯，故將硫酸銅溶液與鐵反應(yīng)的實驗換做硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，并將白磷燃燒改為演示實驗，實例分析中的稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)的實驗改為學(xué)生實驗。這樣，降低了學(xué)生實驗的難度，增強了實驗的可操作性與效果。在實驗過程中，學(xué)生們積極參與。學(xué)生實驗后發(fā)現(xiàn)，硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量沒有改變，而稀鹽酸與碳酸鈣的反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量發(fā)生了改變。此時我適時提出問題：是不是有些反應(yīng)物質(zhì)的總質(zhì)量會發(fā)生改變呢？如果不是，如何改進碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的實驗裝置來測定反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量呢？

這樣，讓學(xué)生親自動手實驗，來證實自己的猜想和假設(shè)，與同學(xué)進行討論和交流并作出結(jié)論。學(xué)生不僅學(xué)到了豐富的知識，而且體驗到了科學(xué)探究的過程，掌握了科學(xué)探究的方法，知道了科學(xué)的真正含義，有效地提高了科學(xué)素養(yǎng)。

二、注重探究性實驗的開發(fā)，強化學(xué)生思維能力的培養(yǎng)

實驗探究是中學(xué)化學(xué)新課程的最基本特征，是引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的有效手段，具有其他教學(xué)形式無法替代的特殊作用。在實驗探究過程中，觀察離不開思維，觀察越深入，思考越深刻，就越能從大量的現(xiàn)象中獲得規(guī)律性的東西。同時實驗開發(fā)過程要體現(xiàn)以學(xué)生為主體，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，給學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)、主動探究的時空，為學(xué)生提供動手、動腦的機會，促使學(xué)生產(chǎn)生質(zhì)疑、提問、探索求解的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)動機。現(xiàn)以“探究雪碧飲料中氣體的性質(zhì)”為例，細(xì)述我在教學(xué)中的具體設(shè)計。

1.創(chuàng)設(shè)探究問題情境

在上新課前，我播放了一段充滿激情的雪碧廣告的視頻，然后取出一瓶雪碧飲料，讓學(xué)生倒出飲料對其進行觀察。然后教師提問：這是什么？你仔細(xì)觀察過它嗎？在打開之前，如果用力搖動再打開，會有什么現(xiàn)象？由飲料引出二氧化碳后，繼續(xù)提問：你怎么能確定里面的氣體是二氧化碳呢？然后讓學(xué)生自己動手實驗去驗證。提示：既然飲料中可以逸出二氧化碳，說明二氧化碳能溶于水。接著教師又發(fā)問：由飲料你還能想到什么？

學(xué)生提出以下幾個探究問題：二氧化碳有哪些物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)？它的顏色、氣味、密度大小如何？是否溶于水？是否可燃？為什么說常喝雪碧會傷害牙齒……對于這些問題，可讓學(xué)生分小組討論，提出自己的假設(shè)，并設(shè)計探究性實驗來進行驗證。

2.引領(lǐng)學(xué)生參與探究

讓學(xué)生做對比實驗進行探究：取兩個塑料瓶各盛一半水，一個通入二氧化碳，一個什么都沒有通入（要提醒學(xué)生里面有什么東西），充分振蕩，讓學(xué)生觀察兩個瓶中的現(xiàn)象，從而得出二氧化碳能溶于水的性質(zhì)。這時有學(xué)生問：“為什么一些飲料商標(biāo)上寫碳酸飲料而不寫二氧化碳飲料？”另一個學(xué)生答：“我知道，因為二氧化碳與水反應(yīng)生成了碳酸?！边@時我馬上提問：“為什么說常喝雪碧會傷害牙齒？”（向?qū)W生提示：酸會腐蝕牙齒）同時設(shè)計了如下探究方案進行對比：①在稀醋酸、稀硫酸、稀鹽酸中分別加入幾滴紫色石蕊試液，全部都變成了紅色；②把紫色石蕊試液滴入雪碧飲料中，結(jié)果變色了，由現(xiàn)象說明紫色石蕊遇酸變紅；③把浸有紫色石蕊的濾紙條晾干后放入裝有二氧化碳的干燥集氣瓶中，由現(xiàn)象說明二氧化碳本身不能使紫色石蕊變紅；④往紫色石蕊試劑中通入二氧化碳，會變色；⑤把第④步試管中的液體取一半加熱，另一半作對比觀察。

通過課題設(shè)計，用生活中學(xué)生非常喜歡的一種飲料（碧雪）引入新課，以“飲料中的氣體”為載體，通過實驗不僅得出了二氧化碳能與水反應(yīng)的結(jié)論，還證明了碳酸的不穩(wěn)定性，同時解決了“為什么說常喝雪碧會傷害牙齒”的問題。學(xué)生觀察生活提出疑問，設(shè)計方案進行探究，在探究對比中學(xué)到了科學(xué)探究的方法。教師對學(xué)生的設(shè)計都給予點評，并充分肯定設(shè)計中的優(yōu)點。學(xué)生在完成富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)后，他們的心情是多么愉快和激動，這正是《課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出的新教學(xué)理念：“讓每一個學(xué)生以輕松愉快的心情去認(rèn)識多姿多彩、與人類息息相關(guān)的化學(xué)，積極探究化學(xué)變化的奧秘，形成持續(xù)的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)好化學(xué)的自信心?！?/p>

三、創(chuàng)新演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

在化學(xué)實驗教學(xué)過程中，教師注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力已成為目前實驗教學(xué)的首要任務(wù)。而培養(yǎng)觀察能力要注意做到：細(xì)心、對比、準(zhǔn)確、全面等。在化學(xué)實驗教學(xué)中，教師在課本演示實驗的基礎(chǔ)上，應(yīng)不斷改進和創(chuàng)新。例如，教學(xué)“分子性質(zhì)”時，用一條約40～50cm的玻璃管，堵一端，然后從另一端分別注入水（用品紅染色）和酒精，然后顛倒，這樣更能準(zhǔn)確地講明分子間存在間隙；用等質(zhì)量的碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)，根據(jù)產(chǎn)生二氧化碳的速度不同，說明反應(yīng)速度快、慢的對比。又如，鎂帶的燃燒實驗，用兩條不同的鎂帶，一條用紗布除去表面氧化膜，另一條不用，然后放在酒精燈上點燃，進而表明可燃物的燃燒條件。實踐證明，創(chuàng)新演示實驗，能強化實驗演示效果和實驗的直觀性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。endprint

四、創(chuàng)新實驗方案，培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力

實驗教學(xué)為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神提供了一個良好的平臺，讓學(xué)生自行設(shè)計實驗，這為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力提供了良好的土壤。學(xué)生自行設(shè)計實驗，制訂科學(xué)的探究計劃，體驗科學(xué)活動的過程與方法，科學(xué)素養(yǎng)得到很好的培養(yǎng)。近幾年來，中考更加突出考查化學(xué)實驗的探究能力，實驗題的探究性和開放性不斷增大，也更重視實驗設(shè)計活動。無論是學(xué)生的思維方法還是實驗綜合能力，都得到了良好的訓(xùn)練與提高。

如在探究“燃燒與滅火”的實驗時，我設(shè)計了如下探究過程。

探究1：根據(jù)教材給學(xué)生提供了如下的儀器和用品：蘸有酒精的小棉花球和蘸有水的小棉花球；小木條、小煤塊、蠟燭、小石子、鑷子、藥匙、火柴、燒杯、酒精燈等。學(xué)生自主設(shè)計實驗方案，親自動手實驗來驗證自己的猜想。為了輔助學(xué)生得出結(jié)論，我將幾種物質(zhì)的著火點以資料在線的形式展示出來。學(xué)生通過比較歸納，獲得燃燒的條件。

探究2：教師演示課本第124頁燃燒條件的探究實驗時，因這個實驗生成的五氧化二磷會污染環(huán)境，而且實驗相對不安全，所以我對實驗進行了如下的改進，并提出兩種方案的優(yōu)點，讓學(xué)生自己設(shè)計改進方案。

以上的兩個探究性實驗，先從生活中熟悉的事物入手，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，培養(yǎng)了學(xué)生的實驗操作能力、收集和處理信息的能力。通過實驗探究，獲得燃燒的條件，實現(xiàn)了知識與技能目標(biāo)。通過同學(xué)之間的交流、合作，體驗探究活動的樂趣，實現(xiàn)了過程與方法、情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)。

五、開發(fā)課外小實驗，激發(fā)學(xué)生的實驗興趣

新課程精心編入了大量實驗內(nèi)容，注重創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生能夠主動參與、樂于探究、勤于動手，使學(xué)生經(jīng)歷相應(yīng)的思維活動過程。而開發(fā)課外小實驗，更能增加學(xué)生對實驗的興趣。如，我們學(xué)校地處農(nóng)村，學(xué)生有機會接觸各種各樣的植物。學(xué)生中喜歡玩一種名叫“癢癢果”的植物，這種果涂到皮膚上會很癢。抓住這個機會，我對學(xué)生提出問題：癢癢果涂到皮膚上為什么會癢呢？同時向?qū)W生布置課外實驗。學(xué)生對這個問題很好奇、很感興趣。通過測定該果汁的pH，學(xué)生明白了原理，同時使學(xué)生真切感受到化學(xué)就在我們身邊，化學(xué)與我們的生活和社會發(fā)展密切相關(guān)。

總之，在初中化學(xué)實驗中，我們不僅要做好每個實驗，而且要不斷創(chuàng)新實驗，因地制宜，利用各種優(yōu)勢改進實驗。通過優(yōu)化實驗教學(xué)，改進實驗方案，使實驗教學(xué)與提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)融合起來，不但讓學(xué)生獲得知識、學(xué)到技能，而且使學(xué)生的科學(xué)方法、科學(xué)思維得到培養(yǎng)，提高并保持了學(xué)生對實驗的探究興趣和創(chuàng)新實驗的興趣。

參考文獻

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（責(zé)任編輯 羅 艷）endprint