高中化學(xué)實驗教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

王芳芳

【摘要】化學(xué)實驗教學(xué)是高中化學(xué)教學(xué)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，高中化學(xué)教師要關(guān)注學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)與提升。為此，教師在開展化學(xué)實驗教學(xué)時，可適當(dāng)創(chuàng)新教學(xué)方法與技巧，以此來幫助學(xué)生鞏固理論知識基礎(chǔ)。筆者結(jié)合自己的教學(xué)實踐，分別從學(xué)生觀察能力、創(chuàng)新精神、自主探究能力和思政素養(yǎng)等四個方面對高中學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)進行簡要說明。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué);實驗教學(xué);科學(xué)素養(yǎng)

為全面貫徹高中化學(xué)教育理念和新課改的要求，高中化學(xué)教師不僅需要傳授化學(xué)知識和實驗方法，還應(yīng)積極培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。實驗教學(xué)可以幫助學(xué)生理解和鞏固化學(xué)知識同時強化其觀察、操作等多項能力，因此在高中化學(xué)中占據(jù)著非常重要的地位。教師在開展化學(xué)實驗教學(xué)時，既要做到創(chuàng)新實驗教學(xué)、傳授化學(xué)知識與技能，也要注意培養(yǎng)學(xué)生具備實事求是的科學(xué)態(tài)度，使其科學(xué)素養(yǎng)得到明顯提升。當(dāng)然，每一位高中教師化學(xué)教師除了注重學(xué)生的實驗?zāi)芰τ?xùn)練與培養(yǎng)之外，而且還要把這種勤于思考、善于動手的學(xué)習(xí)能力遷移到整個高中化學(xué)學(xué)習(xí)中，這樣才可以使得學(xué)生的整個能力有所提高。

一、利用化學(xué)實驗教學(xué)特點，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力

培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)不能總想著一蹴而就，而是需要一個循序漸進的過程。為此，教師應(yīng)先讓學(xué)生掌握一些基本實驗方法，并在此基礎(chǔ)上使其形成良好實驗習(xí)慣。而在化學(xué)實驗教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力是一個非常重要的步驟，在實驗正式開始前，教師需要求學(xué)生仔細觀察實驗儀器與化學(xué)藥品，這樣才能選擇合適器材與正確實驗藥品。另外，學(xué)生是否仔細觀察教師實驗過程，對學(xué)生積累自主實驗經(jīng)驗和培養(yǎng)化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)有較大的幫助。比如，在 “氧化還原反應(yīng)”教學(xué)時，高中化學(xué)教師可以用氧氣制備方法進行新課導(dǎo)入，同時為使學(xué)生觀察能力得到有效鍛煉，可將觀察內(nèi)容重點放在以下幾個方面：首先，仔細觀察化學(xué)實驗儀器和裝置。其次，在教師做化學(xué)實驗時，學(xué)生還要仔細觀察儀器使用、安裝方式以及實驗步驟與操作。最后，學(xué)生還需仔細觀察化學(xué)物質(zhì)的顏色、狀態(tài)、氣味、酸堿性、密度等特點。由此可見，想要使學(xué)生養(yǎng)成良好化學(xué)實驗習(xí)慣與科學(xué)素養(yǎng)，還應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生觀察能力。又如，在配置100ml1mol/L NaCl溶液過程中，在學(xué)生觀察到教師用膠頭滴管滴加蒸餾水時，可引導(dǎo)其開展思考并主動向教師提問：“為什么使用過程中滴管不可以深入試管中呢？”等問題。并且教師還應(yīng)要求學(xué)生能夠熟練進行加熱、過濾、氣體收集等基礎(chǔ)實驗操作，確保學(xué)生能夠養(yǎng)成規(guī)范操作方法與正確實驗態(tài)度，進而促使其科學(xué)素養(yǎng)得到明顯深化。同時，實驗嚴謹?shù)牟僮鞒绦蚝涂茖W(xué)態(tài)度的培養(yǎng)對學(xué)生的終身發(fā)展起到了積極的促進作用，對其他理科性學(xué)科像物理等的學(xué)習(xí)起到一種互動的作用，也對學(xué)生今后進一步深造提供一個良好的平臺。

二、精心設(shè)計化學(xué)實驗，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神

在如今高中化學(xué)實驗教學(xué)中也開始重點強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。如果教師長期按照教材內(nèi)容做化學(xué)實驗，則會使學(xué)生創(chuàng)新精神被禁錮，從而無法得到充分發(fā)展。且由于化學(xué)實驗本身對學(xué)生創(chuàng)新能力具有較強培養(yǎng)優(yōu)勢，教師可充分發(fā)揮這一作用，教育學(xué)生汲取其中優(yōu)秀文化同時堅持實事求是科學(xué)態(tài)度，使自身創(chuàng)新精神得到有效培養(yǎng)。例如，在教師講解“鈉及其化合物”這一節(jié)化學(xué)知識時，教師可事先準備以下幾組實驗：①鈉在空氣中燃燒;②切割鈉;③鈉與水反應(yīng)。然后隨機挑選幾位學(xué)生上臺輪流做這幾個實驗，并提出問題讓學(xué)生進行集體討論：“結(jié)合之前所學(xué)的氧化還原反應(yīng)說一說為什么鈉在切開后表面會迅速變暗？在做完鈉在空氣中燃燒實驗后，剩余鈉怎樣處理才最為合適呢？根據(jù)鈉的性質(zhì)，如果不慎著火，應(yīng)當(dāng)怎樣滅火呢？”這不僅讓學(xué)生學(xué)會了金屬鈉的各種實驗方法，還深刻理解了鈉的特點。高中化學(xué)實驗教學(xué)的教學(xué)設(shè)計一定要精心設(shè)計，其中把實驗現(xiàn)象和動手操作的各個環(huán)節(jié)安排好，讓學(xué)生以主人翁的態(tài)度去參與，教師要大膽放手，充分鼓勵和激勵學(xué)生去自己設(shè)計實驗的流程，對存在問題的要及時改進，幫助學(xué)生以科技人員的視角去主動做實驗，把化學(xué)實驗課堂徹底交給學(xué)生。當(dāng)然，教師要在實驗的安全性上做好基礎(chǔ)工作，要建立實驗室的安全預(yù)案。在學(xué)習(xí)了“氯及其化合物”中“氯離子檢驗”實驗后，教師可為學(xué)生設(shè)計這樣一個實驗，如：“桌上有兩瓶無色溶液，分別氯化鈉溶液和碳酸鈉溶液，利用什么樣的實驗可以將其準確分辨出來？”然后按照學(xué)生實驗操作能力將其均衡劃分小組，在探索、總結(jié)完畢后，教師可讓學(xué)生之間展開互評，促使他們能夠取長補短，進而掌握更多實驗方法。如果高中化學(xué)教師能夠把這種創(chuàng)新精神遷移到整個學(xué)習(xí)生活中，就會幫助他們能夠在學(xué)習(xí)的道路上走得更好。

三、創(chuàng)設(shè)開放性化學(xué)實驗內(nèi)容，強化學(xué)生自主探究能力

隨著實驗增多，學(xué)生化學(xué)知識也不斷增加。因此，在后續(xù)教學(xué)過程中，教師需重視培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力，使其實驗?zāi)芰εc科學(xué)素養(yǎng)得到有效提升。所以教師可適當(dāng)設(shè)計一些開放性化學(xué)實驗，或是在實驗中融入一些思考性較強問題，這樣既可以鍛煉學(xué)生邏輯思維能力，還能夠使其深刻理解、記憶這部分化學(xué)知識。與此同時，教師需注意在學(xué)生解決不了部分問題時，對其加以引導(dǎo)而不是直接告訴答案。如，在學(xué)習(xí)“鐵及其化合物”這節(jié)化學(xué)知識過程中，教師可潛移默化的滲透一些問題，引發(fā)學(xué)生思考，如：①為什么在新制出的硫酸亞鐵溶液中要多加入幾枚鐵釘？思考一下溶液上的植物油的作用是什么？②使用膠頭滴管吸取硫酸亞鐵溶液前，要做好哪一個重要動作？③鋅與稀硫酸產(chǎn)生反應(yīng)不用加熱，但為什么鐵釘與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)卻需要加熱？這可使化學(xué)知識與實驗教學(xué)完美結(jié)合起來，有助于學(xué)生深化知識理解同時形成科學(xué)素養(yǎng)。又如，在學(xué)習(xí)“化學(xué)可持續(xù)發(fā)展”這章節(jié)知識時，教師可緊密結(jié)合學(xué)生生活實際設(shè)計化學(xué)實驗，使其在自主探究過程中感到化學(xué)知識與自身生活是密不可分的。以家庭小實驗為例，如：怎樣利用飲料瓶、紗布等自制凈水器;怎么制作葉脈書簽等，在學(xué)生自主探索欲望被完全激發(fā)后，教師需積極引導(dǎo)學(xué)生做好這些實驗。不論是何種化學(xué)實驗教學(xué)，其最終目的就是為了將知識用于實踐當(dāng)中，以此來解決日常生活中一些問題。從而讓學(xué)生體會到我們身邊無時無刻在發(fā)生著化學(xué)反應(yīng)，激發(fā)其探索欲望，最終使學(xué)生意識到用知識去保護環(huán)境，使其形成強烈使命感。

四、深度挖掘?qū)嶒灲虒W(xué)內(nèi)容，滲透思想素質(zhì)教育

在高中化學(xué)實驗教學(xué)中，有許多內(nèi)容都可用來培養(yǎng)學(xué)生良好思想素質(zhì)。首先，教師可從實驗紀律、環(huán)境衛(wèi)生、節(jié)約藥品以及科學(xué)處理實驗廢棄物等細節(jié)開始，看學(xué)生能否做好這些工作。如果將廢紙、廢棄藥品隨意丟進水槽中，不僅會使下水道堵塞，還有可能產(chǎn)生有毒氣體，進而威脅到師生身體健康。以“海水中的重要元素——鈉和氯”這章知識為例，在學(xué)習(xí)完后，許多學(xué)生都能意識到氯氣是一種有毒氣體，如果過度吸入很有可能引起中毒反應(yīng)。因此，教師可組織學(xué)生自由討論、交流在化學(xué)實驗中，可采取什么措施以減少對周圍環(huán)境及人身體健康的破壞。其次，教師還可向?qū)W生介紹我國近年來一些新技術(shù)成果，不動聲色地向其滲透綠色化學(xué)理念。再次，教師可讓學(xué)生自主探索學(xué)校周邊環(huán)境情況，在學(xué)生大概了解后，可讓其自主制定治理計劃，使學(xué)生深刻感受到化學(xué)物質(zhì)給環(huán)境帶來的污染同時認識到人類也在積極解決污染問題。這樣的教學(xué)既可以強化學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識積極性，也能夠充分培養(yǎng)其社會責(zé)任感與科學(xué)素養(yǎng)。

五、結(jié)束語

總的來說，高中化學(xué)教師在開展實驗教學(xué)時，應(yīng)注意循序漸進培養(yǎng)學(xué)生具備良好科學(xué)素養(yǎng)，讓學(xué)生在了解一些實驗方法基礎(chǔ)上，促使其形成正確實驗操作習(xí)慣。并且隨著學(xué)生化學(xué)知識不斷累積，教師應(yīng)在后續(xù)實驗教學(xué)中，強化學(xué)生自主探究能力與科學(xué)素養(yǎng)，這對于提高其實驗?zāi)芰τ兄鴺O大幫助。

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【基金項目】本文系2020年天水市“十三五”規(guī)劃教育科研課題《影響農(nóng)村薄弱高中化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的因素與對策研究—以秦安縣西川中學(xué)為例》（TS【2020】GH137）研究成果之一。