基于提升中學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的課外實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐

季亞烽

【摘要】基于提升中學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)，以課外實(shí)驗(yàn)為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合教學(xué)實(shí)際，從培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力、形成化學(xué)概念、提升探究能力、培養(yǎng)合作精神四個(gè)方面進(jìn)行闡述。學(xué)校是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的主陣地，教學(xué)中，應(yīng)利用化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，有效培養(yǎng)和提高學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)科學(xué)素養(yǎng) 課外實(shí)驗(yàn) 能力

【中圖分類號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）47-0167-02

1.問(wèn)題的提出

我國(guó)課程改革之路已經(jīng)走過(guò)十多個(gè)年頭，探索素質(zhì)教育的時(shí)間則更長(zhǎng)，其目的就是要提高國(guó)民群體的基本科學(xué)素養(yǎng)。中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)2010年11月25日對(duì)外發(fā)布第8次中國(guó)公民科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查結(jié)果顯示，中國(guó)大陸具備基本科學(xué)素養(yǎng)的公民比例為3.27%，相當(dāng)于日本、加拿大、歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)80年代末90年代初的水平?？梢?jiàn)，中國(guó)公民的基本科學(xué)素養(yǎng)亟待提高。

化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)是從化學(xué)的視角出發(fā)，對(duì)自然、社會(huì)和化學(xué)學(xué)科存在與發(fā)展的特有的品質(zhì)和能力。它是一種綜合性的科學(xué)品質(zhì)，也是維系一個(gè)人成長(zhǎng)發(fā)展和成為合格的社會(huì)建設(shè)者所必不可少的基本素質(zhì)[1]?；瘜W(xué)科學(xué)素養(yǎng)是一個(gè)由低到高的持續(xù)過(guò)程，它隨著學(xué)生年齡的增長(zhǎng)、教育的增強(qiáng)，學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的水平也就會(huì)不斷的提升?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是中學(xué)階段最重要的一種科學(xué)探究學(xué)習(xí)方式，如何通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)中學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)成為全國(guó)中學(xué)化學(xué)教學(xué)研究的最熱點(diǎn)問(wèn)題之一。

2.借助課外實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)中學(xué)生基本科學(xué)素養(yǎng)的實(shí)踐

課外實(shí)驗(yàn)是課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的有力補(bǔ)充，它對(duì)提升學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)和促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展方面有著不可替代的作用。因此，通過(guò)課外實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多種探究活動(dòng)，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程，強(qiáng)化科學(xué)探究的意識(shí)，從而全方位提升他們的基本科學(xué)素養(yǎng)。

2.1借助課外實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力

學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)是為學(xué)生獲得終身學(xué)習(xí)能力和發(fā)展能力服務(wù)的，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力是社會(huì)發(fā)展的需要，也是培養(yǎng)高科技人才的需要?！罢n外實(shí)驗(yàn)”將實(shí)驗(yàn)教學(xué)由課堂轉(zhuǎn)到課外，離開(kāi)了課堂和學(xué)校，擺脫了束縛與依賴，學(xué)生可利用廣泛的資源途徑——網(wǎng)絡(luò)、圖書(shū)館、生活、家人等搜集有用資料，自主學(xué)習(xí)，獨(dú)立思考，在過(guò)程中摸索出新方法、新途徑、新創(chuàng)意。

水的凈化一課內(nèi)容簡(jiǎn)單易學(xué)，我安排學(xué)生自學(xué)凈化水的方法，借用相關(guān)參考資料重點(diǎn)掌握過(guò)濾操作，熟悉無(wú)錫市自來(lái)水廠凈水過(guò)程，向長(zhǎng)輩親戚打聽(tīng)農(nóng)村凈水方法，上網(wǎng)搜查資料了解家用凈水器的凈水原理?；钚蕴繉W(xué)生不容易獲取，備課組統(tǒng)一采購(gòu)后發(fā)放給學(xué)生，其余用品自備，自制簡(jiǎn)易凈水器并檢驗(yàn)該凈水器的凈水效果。

學(xué)生完成這類開(kāi)放性作業(yè)積極性很高，他們對(duì)2007年爆發(fā)的無(wú)錫太湖藍(lán)藻事件有了更多的了解，知道太湖水經(jīng)過(guò)幾道工序成為如今的家庭用水，也親眼目睹家用凈水器中的多個(gè)活性炭濾芯，打聽(tīng)到祖父母輩曾出現(xiàn)過(guò)用明礬放在盛水水缸中凈水的做法，少數(shù)學(xué)生提及家中定期用水質(zhì)TDS檢測(cè)筆檢測(cè)水的TDS值。上交的成品，有的學(xué)生依葫蘆畫(huà)瓢；有的學(xué)生很會(huì)創(chuàng)新，用黃豆代替鵝卵石、米粒代替石英砂、用化妝棉代替蓬松棉等；還有的學(xué)生選用“尖叫”或“農(nóng)夫山泉”的飲料瓶，將瓶蓋上的小口摳掉，外側(cè)的翻蓋依然留著，有效的回避了打孔可能潛在的安全隱患，同時(shí)在不使用的時(shí)候可將凈水器下端密封。課堂上“借用”學(xué)生的自制簡(jiǎn)易凈水器，一方面檢驗(yàn)學(xué)生成品的效果，另一方面讓學(xué)生作品有了參與度，增強(qiáng)學(xué)生的成就感，逐漸形成一生受益的自主學(xué)習(xí)能力。

2.2借助課外實(shí)驗(yàn)，形成化學(xué)概念

化學(xué)概念是反映物質(zhì)物理屬性和化學(xué)變化的一般本質(zhì)屬性，學(xué)生要形成化學(xué)概念，感知是第一要素。概念內(nèi)容的具體化又是學(xué)生形成化學(xué)概念的第一個(gè)起點(diǎn)，教師必須緊緊依托實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生從直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，獲得感性認(rèn)識(shí)，進(jìn)而形成化學(xué)概念[2]。生動(dòng)鮮明、真實(shí)直觀的化學(xué)實(shí)驗(yàn)可刺激學(xué)生大腦興奮中心，有助于學(xué)生形成深刻的化學(xué)概念，使具有物質(zhì)特性的化學(xué)概念在學(xué)生大腦中深深打上烙印。實(shí)驗(yàn)可通過(guò)學(xué)生視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)來(lái)形成感性認(rèn)識(shí)的，只有提供直接作用于感官的真實(shí)實(shí)驗(yàn)，才能有助于學(xué)生形成思維，加深對(duì)反映物質(zhì)特性的化學(xué)概念的理解。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的各種現(xiàn)象都是幫助學(xué)生直接觀察物質(zhì)發(fā)生變化的直接感知，使學(xué)生信服地形成物質(zhì)特性的概念。

例如，在學(xué)習(xí)“飽和溶液”、“不飽和溶液”時(shí)，為了促成學(xué)生對(duì)此兩個(gè)概念能清楚地形成，可以讓學(xué)生提前動(dòng)手完成家庭實(shí)驗(yàn)：取兩個(gè)大小相同的玻璃水杯，分別加入等量的熱水和室溫下的水，再分別加入NaCl至觀察哪一只杯子中先有固體NaCl剩余，然后在有固體NaCl剩余的水杯中繼續(xù)加水至固體NaCl溶解。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、歸納得出“飽和溶液”與“不飽和溶液”的概念。通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)，不僅使抽象概念具體化、簡(jiǎn)單化，還使學(xué)生由表及里、由淺入深，有層次性地由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)理解了概念原理，印象深刻。

2.3將演示實(shí)驗(yàn)改為課外實(shí)驗(yàn)，提升探究能力

在學(xué)習(xí)金屬分腐蝕與保護(hù)一節(jié)時(shí)，教材上給出的演示實(shí)驗(yàn)需要教師提前一周開(kāi)始準(zhǔn)備，否則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和效果不明顯。對(duì)此，我在處理本節(jié)教學(xué)內(nèi)容時(shí)提前一周讓學(xué)生先預(yù)習(xí)，及時(shí)布置課外實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生分組探究鐵腐蝕的條件。到了上鐵的性質(zhì)這節(jié)課時(shí)，將實(shí)驗(yàn)室預(yù)先做好的鐵釘生銹實(shí)驗(yàn)的三支試管展示給學(xué)生看，并請(qǐng)他們與自己所做的家庭小實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)照，學(xué)生很自然就接受了“鐵在潮濕的空氣中能跟氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成鐵銹”這一事實(shí)。進(jìn)而再請(qǐng)學(xué)生思考：“一半浸在水中的鐵釘，哪一部分銹斑最明顯，為什么？”啟迪學(xué)生對(duì)教材討論題“你認(rèn)為鐵在什么條件下最容易生銹？”進(jìn)行探究，從而對(duì)鐵生銹的原因和防止鐵生銹的方法有較深入的了解。這樣不僅培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，享受到實(shí)驗(yàn)成功的喜悅，而且他們的化學(xué)科學(xué)探究能力得到了進(jìn)一步的提升，化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)也得到了提高。

2.4開(kāi)展小組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)合作精神

“記錄在紙上的思想就如同某人留在沙上的腳印，我們也許能看到他走過(guò)的路徑，但若想知道他在路上看見(jiàn)了什么東西，就必須用我們自己的眼睛。”德國(guó)哲學(xué)家叔本華的這番話道出了探究學(xué)習(xí)的重要價(jià)值?！罢n外實(shí)驗(yàn)”欄目的設(shè)定，可以讓學(xué)生在合作探究的過(guò)程中自我解決問(wèn)題，幫助他人解決問(wèn)題，感受實(shí)驗(yàn)的成功與失敗，增強(qiáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的意識(shí)，這種功能是單純學(xué)習(xí)書(shū)本知識(shí)遠(yuǎn)不可替代的。

學(xué)完《溶解度》一課，教材中安排了一個(gè)“自制白糖晶體”的實(shí)驗(yàn)，要求在干凈的玻璃杯中加入約20ml開(kāi)水，然后加入白糖，用筷子攪拌，直到有少量白糖不再溶解為止。將一根細(xì)線的一端浸入白糖溶液中，另一端留在玻璃杯外，用硬紙片蓋住玻璃杯，靜置。過(guò)4～5天或更長(zhǎng)時(shí)間，拿掉硬紙片，觀察溶液表面、玻璃杯壁和細(xì)線上白糖晶體的生長(zhǎng)。

考慮到這個(gè)課外實(shí)驗(yàn)相對(duì)復(fù)雜，我將其安排為寒假課外興趣小組的活動(dòng)內(nèi)容之一，學(xué)生每4人一組，小組同學(xué)分工合作，共同探究。經(jīng)過(guò)四五次的結(jié)晶實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的作品初現(xiàn)端倪。有的學(xué)生作品很完美，晶體形狀很規(guī)則，其他組同學(xué)投來(lái)羨慕的眼神；有的學(xué)生作品外形略顯畸形，如缺個(gè)角、外面布滿了小晶體、晶體呈層狀排布不光滑；有的學(xué)生由于操作不當(dāng)，實(shí)驗(yàn)近乎失敗，沒(méi)得到多少晶體……我適時(shí)引導(dǎo)，針對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，鼓勵(lì)興趣小組的每一個(gè)同學(xué)積極地參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、主動(dòng)與同學(xué)、老師大膽表達(dá)與交流自己所思所悟！

3.結(jié)束語(yǔ)

培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)是社會(huì)發(fā)展的需要，我們要抓住機(jī)遇，迎接挑戰(zhàn)。學(xué)校教育是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的主陣地，在教學(xué)中，我們一定要利用化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，積極探索、不斷創(chuàng)新，采取各種有效措施，有效培養(yǎng)和提高學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉炳華，范慶英.《基于學(xué)科核心素養(yǎng)的初中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)》，2017年7月第1版34頁(yè)

[2]彭琴.如何利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)形成化學(xué)概念[J].中學(xué)生數(shù)理化（教與學(xué)），2012（5）