利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀

謝章萬

化學(xué)實(shí)驗(yàn)科學(xué)觀是一種尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析印證實(shí)驗(yàn)結(jié)果并具有創(chuàng)造思維、創(chuàng)新性設(shè)想實(shí)事求是的科學(xué)觀。化學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)事求是的科學(xué)實(shí)驗(yàn)觀能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、相信科學(xué)、獨(dú)立思考、勇于創(chuàng)新探索并且能培養(yǎng)學(xué)生誠實(shí)守信、誠信做人的高尚人格?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)研究的基本方法和手段，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅可以使學(xué)生獲得化學(xué)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能和素質(zhì)，而且可以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)和實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度?？梢哉f，搞好化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)觀的重要手段。應(yīng)該如何利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)觀呢？根據(jù)我自己的認(rèn)識(shí)和教學(xué)中的做法簡要地談以下幾點(diǎn)：

一、規(guī)范操作演示實(shí)驗(yàn)，增補(bǔ)演示實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生對知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思考能力

演示實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中占了很大的比例，教師的一舉一動(dòng)對學(xué)生都有很大的影響，教師做的每一步都是一個(gè)示范操作的過程，對學(xué)生起著潛移默化的作用。因此，教師演示不僅要規(guī)范，還要熟練、有條不紊、從容不迫，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度去影響學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生的動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)課前應(yīng)認(rèn)真準(zhǔn)備做好預(yù)做工作，掌握好實(shí)驗(yàn)成功的條件和關(guān)鍵，對實(shí)驗(yàn)所用的儀器、藥品、時(shí)間等做好精心的充分準(zhǔn)備。？在教學(xué)過程中也需要增補(bǔ)一些實(shí)驗(yàn)來加強(qiáng)學(xué)生對知識(shí)的理解，例如，在講解金屬活動(dòng)性順序時(shí)，我增加了鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)：在燒杯中加入了少量的水并滴入幾滴酚酞試液，再加入金屬鈉。讓學(xué)生清楚地觀察到金屬鈉在水中變成一個(gè)閃亮的小球，在水面上四處游動(dòng)，水溶液迅速呈現(xiàn)紅色等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。針對實(shí)驗(yàn)的這些現(xiàn)象和學(xué)生的觀察，提出了幾個(gè)問題情景進(jìn)行思考和分析討論：鈉為何從煤油中取出來？為何能用小刀切開？為何遇水熔成一個(gè)閃亮的小球？溶液為何變成了紅色？通過對這些問題進(jìn)行分析和解釋，鈉在自然界中的存在形態(tài)、鈉的保存、燃燒的鈉能否用水滅火，鈉放入硫酸銅溶液中能否把銅置換出來等一系列問題也就迎刃而解了。通過這樣的實(shí)驗(yàn)，誘發(fā)、拓寬并深化了學(xué)生的思維。

二、通過學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案嘗試探究性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀

探究性教學(xué)不僅要求學(xué)生重視課本知識(shí)的學(xué)習(xí)、鞏固和掌握，更重要的是要求學(xué)生及時(shí)、主動(dòng)、積極地把所學(xué)到的知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力，要求學(xué)生運(yùn)用發(fā)散思維、聯(lián)想思維和逆向思維對教師提出的課題根據(jù)已有的知識(shí)和技能，根據(jù)現(xiàn)實(shí)條件制定不同的方案、驗(yàn)證方案并得出結(jié)論。同時(shí)，學(xué)生通過探索會(huì)嘗到科學(xué)探索的樂趣。比如在一次檢驗(yàn)?zāi)硯r石中是否有碳酸鈣的分組實(shí)驗(yàn)中。許多同學(xué)在樣品倒入鹽酸時(shí)都有氣泡產(chǎn)生，但是有一個(gè)同學(xué)導(dǎo)入鹽酸時(shí)沒有現(xiàn)象。我感到很奇怪，難道這同學(xué)的樣品與其他同學(xué)不同？我要求這同學(xué)要實(shí)事求是地記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并分析為什么沒有氣泡？同學(xué)分析有兩種可能：第一，樣品中確實(shí)不含碳酸鹽；第二，自己的鹽酸有問題。針對這兩種情況設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：第一，先用同桌的剛做完有正常實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的鹽酸和自己的樣品實(shí)驗(yàn)，如果還是沒有氣泡說明樣品確實(shí)沒有碳酸鈣；第二，再用自己的鹽酸和同桌的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)用同桌的鹽酸和自己的樣品沒有氣泡，而用自己的鹽酸和同桌的樣品實(shí)驗(yàn)有氣泡，從而得到結(jié)論：自己的鹽酸沒有問題，而自己的樣品中確實(shí)不含碳酸鈣。

三、鼓勵(lì)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生發(fā)散思維和創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀

傳統(tǒng)的教學(xué)方法對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)大多是“照葫蘆畫瓢”，而未能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，受其長期影響學(xué)生長與求同，缺乏獨(dú)立思考，難有創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)。要真正培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造質(zhì)疑、勇于探索，即使對那些早已成為定論的事物也要從不同角度和側(cè)面進(jìn)行重新審視，以不斷完善和發(fā)展。因此，在教學(xué)過程中應(yīng)注重鼓勵(lì)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行不斷改進(jìn)。例如在中學(xué)化學(xué)中，檢驗(yàn)裝置的氣密性實(shí)驗(yàn)是一個(gè)基本實(shí)驗(yàn)操作。但是在這十幾年的化學(xué)教學(xué)中，我碰到過多次這樣的情況：裝置連接好要檢查裝置的氣密性，學(xué)生先用手心先握住裝有導(dǎo)氣管的試管然后再把導(dǎo)氣管伸入到水槽，沒有看到氣泡產(chǎn)生。反復(fù)幾次試驗(yàn)結(jié)果都是一樣，甚至把試管導(dǎo)管橡皮塞都換了幾個(gè)都沒有氣泡產(chǎn)生，為什么？我先引導(dǎo)學(xué)生分析檢查氣密性原理，再從原理入手分析形成氣泡的條件，再探究這樣操作是否形成增大氣體壓強(qiáng)？怎么樣才能形成有效的曾大氣體的壓強(qiáng)？實(shí)驗(yàn)該怎么改進(jìn)？同學(xué)就想到先握緊試管，管內(nèi)氣體已經(jīng)被加熱過，此時(shí)再通入水槽，沒有增大氣體壓強(qiáng)，當(dāng)然沒有氣泡產(chǎn)生。這位學(xué)生馬上想到改成先浸入水槽再用手握住試管比較一下。發(fā)現(xiàn)馬上就有連續(xù)氣泡產(chǎn)生與預(yù)期試驗(yàn)現(xiàn)象符合。通過這樣異常實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析和改進(jìn)促進(jìn)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究熱情和興趣。通過對實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)增強(qiáng)了學(xué)生的參與意識(shí)和合作精神，更培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的實(shí)驗(yàn)觀。

四、聯(lián)系生活實(shí)際，搞好生產(chǎn)生活的調(diào)查研究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度

化學(xué)實(shí)驗(yàn)為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀提供了了最佳環(huán)境，尤其是一些聯(lián)系生活實(shí)際的應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生親身感受到化學(xué)的重要性。教師教學(xué)時(shí)應(yīng)盡可能地尋找知識(shí)在生活中的聯(lián)系，將課堂知識(shí)移植為課外的興趣實(shí)驗(yàn)。

在農(nóng)村，銨肥和尿素是最常用的兩種化學(xué)肥料。于是在講解完《化學(xué)肥料》一節(jié)時(shí)，我給學(xué)生布置了一個(gè)社會(huì)小調(diào)查：碳酸氫銨與尿素在使用上有何差別？為什么？在上交的調(diào)查報(bào)告中學(xué)生都能回答出它們的使用方法，而對其原因卻是眾說紛紜，有的說是碳酸氫銨易潮解；有的說碳酸氫銨不易溶解，尿素易溶解。為了讓學(xué)生有一個(gè)正確的答案，我讓他們做了兩個(gè)對比試驗(yàn)：（1） 將碳酸氫銨分別放入水中，觀察二者是否溶解；（2） 分別加熱碳酸氫銨和尿素，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，碳酸氫銨和尿素都易溶于水，而在加熱時(shí)，碳酸氫銨會(huì)逐漸地消失而尿素卻只是處于熔化狀態(tài)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生得出正確的結(jié)論。

學(xué)生在調(diào)查過程中通過親身經(jīng)歷和體驗(yàn)，不僅能獲得化學(xué)知識(shí)和技能，更重要的是能激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，學(xué)習(xí)靠科學(xué)的研究方法理解科學(xué)的本質(zhì)，培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)價(jià)值觀，從而全面提高學(xué)生的科學(xué)觀。

五、利用化學(xué)活動(dòng)可激發(fā)學(xué)生的探究趣味，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科學(xué)觀

我們在教學(xué)中要愛護(hù)和培養(yǎng)學(xué)生的好奇心和求知欲，幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)，獨(dú)立思考，保護(hù)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新思維，營造崇尚真知、追求真理的科學(xué)觀。為此，在課堂教學(xué)中可利用一些化學(xué)活動(dòng)。如“滴水點(diǎn)燈”現(xiàn)象引出Na的性質(zhì)?！澳Π羯鸁煛币霭钡男再|(zhì)。講Na2O2和CO2作用時(shí)，先用棉花裹住過氧化鈉，然后向棉花中的過氧化鈉中通過CO2，不久棉花起火“自燃”。這些料所不及的現(xiàn)象抓住了學(xué)生的注意力，激發(fā)起學(xué)生去探索、揭示其中的奧妙的興趣?；顒?dòng)可以體現(xiàn)出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能、探究能力、分析問題的思路以及對知識(shí)的理解、認(rèn)識(shí)和應(yīng)用水平。因此，化學(xué)活動(dòng)課的重點(diǎn)應(yīng)放在對學(xué)生科學(xué)觀的培養(yǎng)上。

總之，利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、勇于探索、敢于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度是我們?yōu)閲遗囵B(yǎng)新世紀(jì)人才的一種重要的途徑。