怎樣利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)転閷W(xué)生正確認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化規(guī)律提供事實(shí)依據(jù)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有目的性、探索性、現(xiàn)實(shí)性和易感知性，在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中具有不可替代的地位。隨著新課程改革的深入，學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)教育日益顯得突出。下面筆者結(jié)合自己的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)歷，談?wù)勅绾卫脤?shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。

1.科學(xué)觀察品質(zhì)的形成

鈉與水反應(yīng)有“變化快、信息呈現(xiàn)多”的特點(diǎn)，學(xué)生初次接觸這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，視覺(jué)受到強(qiáng)烈刺激，覺(jué)得好奇、有趣，結(jié)果觀察時(shí)顧此失彼，一般很難一次收集到全面的信息。我一改以往“一次實(shí)驗(yàn)、交流補(bǔ)充信息”為“二次實(shí)驗(yàn)、自我完善信息”的教學(xué)方式。先讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，自主觀察、自我發(fā)現(xiàn)。當(dāng)多組小組信息記錄不全時(shí)，我及時(shí)安排他們?cè)僮鲆槐椋⑦m時(shí)調(diào)控學(xué)生的情緒，提醒他們不能只看熱鬧，更要看門(mén)道，觀察既要有序全面，又要敏捷，善于捕捉轉(zhuǎn)瞬即逝的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，及時(shí)喚醒多種感官。眼觀色形態(tài)，手感冷和熱，鼻嗅氣味，耳聽(tīng)聲音，全方位收集信息，以獲取對(duì)實(shí)驗(yàn)的全面深刻認(rèn)識(shí)。學(xué)生通過(guò)第二次實(shí)驗(yàn)，不僅觀察興趣得到了滿(mǎn)足，收集到的信息更多更全，更重要的是“悟”出了觀察的竅門(mén)，掌握了觀察的要領(lǐng)。

2.科學(xué)處理信息能力的提高

在科學(xué)研究活動(dòng)中，處理信息比收集信息更重要。對(duì)信息進(jìn)行有效的篩選、整合、重組，得出科學(xué)判斷是科學(xué)探究的核心。教師既要引導(dǎo)學(xué)生全面進(jìn)行信息積累，更要指導(dǎo)他們合理取舍，正確判斷。如鈉與水反應(yīng)看似只是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，實(shí)際上伴隨著化學(xué)變化，物質(zhì)的物理性質(zhì)也表現(xiàn)出來(lái)，如鈉的密度比水小，熔點(diǎn)較低。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生整合所有信息，根據(jù)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組，抽取有關(guān)物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的信息，把交織在一起的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行優(yōu)化處理，提高信息處理能力。

3.科學(xué)探究習(xí)慣的養(yǎng)成

學(xué)生觀察鈉和水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)后，得出有氣體產(chǎn)生的結(jié)論。以往為節(jié)省時(shí)間，順?biāo)浦郏芸燹D(zhuǎn)入下一環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)。實(shí)際上學(xué)生形成這一判斷的思維過(guò)程存在偏差。我在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)他們觀察到一縷縷或一股股“氣”從燒杯口逸出時(shí)低聲議論有氣體產(chǎn)生，我以此為切入點(diǎn)，追問(wèn):“你看到有氣體產(chǎn)生，推測(cè)可能是什么氣體呢?”根據(jù)守恒原理，學(xué)生只能得出氧氣或氫氣的判斷，(有的學(xué)生干脆借教材上的描述，直接認(rèn)定看到的是氫氣)我再問(wèn):“你真的看到氧氣或氫氣嗎?”學(xué)生這才恍然大悟，他們看到的并非氧氣或氫氣，那么什么信息才能反映鈉與水反應(yīng)有氣體生成呢?帶著這樣的疑問(wèn)，我引導(dǎo)學(xué)生深思探究:鈉球?yàn)槭裁磿?huì)游動(dòng)?是什么發(fā)出嘶嘶的響聲?經(jīng)分析學(xué)生真正明白了鈉與水反應(yīng)有氣體生成的信息源，也深深體會(huì)到善于思考、刨根問(wèn)底的習(xí)慣對(duì)科學(xué)研究的重要性。

4.科學(xué)創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)以其生動(dòng)直觀、現(xiàn)象新奇等特點(diǎn)而引起學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，容易使學(xué)生對(duì)教學(xué)活動(dòng)產(chǎn)生濃厚的興趣，而興趣是創(chuàng)造性思維的前提和條件。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要利用發(fā)散性問(wèn)題啟發(fā)、誘導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生多種獨(dú)特的想法，提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，這對(duì)于學(xué)生掌握知識(shí)、形成能力有特別重要的意義。

設(shè)計(jì)、探索實(shí)驗(yàn)，不僅要求學(xué)生掌握一定的化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，而且要求他們靈活地、創(chuàng)造性綜合運(yùn)用這些知識(shí)和技能。設(shè)計(jì)性或探索性實(shí)驗(yàn)在激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲望，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力等方面所具有的作用，是其它常規(guī)實(shí)驗(yàn)無(wú)法比擬的。如學(xué)習(xí)原電池知識(shí)后，教師可以布置一個(gè)課外作業(yè):利用生活中的某些物品自制簡(jiǎn)易原電池。再如做“乙醇的催化氧化”實(shí)驗(yàn)時(shí)教師可以只給學(xué)生一根銅絲和酒精燈，讓學(xué)生想辦法完成實(shí)驗(yàn)，自己思考，設(shè)計(jì)方案，解釋原理，并親自動(dòng)手操作，親自實(shí)踐，領(lǐng)略“創(chuàng)新”成功的滋味。教師還可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，讓學(xué)生發(fā)揮自己的聰明才智，大膽設(shè)計(jì)方案，探索解決問(wèn)題的多種途徑和方法，再親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。對(duì)步驟繁雜、現(xiàn)象不明顯甚至是不合理行不通的方案，教師也要讓學(xué)生試一試，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，取得效益，不斷改進(jìn)和完善方案，然后對(duì)不同方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。上評(píng)價(jià)課時(shí)，教師要善于營(yíng)造積極寬松的思維氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生提出個(gè)人意見(jiàn)。當(dāng)有爭(zhēng)議時(shí)，教師要肯定學(xué)生的標(biāo)新立異，保護(hù)學(xué)生的好奇心、求知欲和創(chuàng)新精神。對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)上存在的問(wèn)題，教師要及時(shí)予以點(diǎn)撥，疏通探索問(wèn)題的思維障礙和某些知識(shí)的局限，讓學(xué)生在獲得全面豐富的化學(xué)知識(shí)的同時(shí)開(kāi)發(fā)創(chuàng)造性思維。

5.科學(xué)精神的培養(yǎng)

鈉與水反應(yīng)這一教學(xué)素材蘊(yùn)含著諸多科學(xué)精神教育因素。實(shí)驗(yàn)時(shí)由于試劑不純，會(huì)導(dǎo)致異常現(xiàn)象。如用自來(lái)水做實(shí)驗(yàn)，因其中含有少量Ca2+、Mg2+，產(chǎn)生難溶物而使溶液出現(xiàn)渾濁;再如鈉表面不潔凈，會(huì)產(chǎn)生刺激性氣味。我支持鼓勵(lì)學(xué)生如實(shí)匯報(bào)，并引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)識(shí)別真?zhèn)危囵B(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)的科學(xué)精神。

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是最全面、最有效的教學(xué)形式之一，教師要通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生逐漸體會(huì)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)是研究和學(xué)習(xí)化學(xué)的最基本方法，學(xué)會(huì)利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)探索問(wèn)題和解決問(wèn)題的科學(xué)方法。通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生還可以培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)和一絲不茍的科學(xué)精神，不僅能提高化學(xué)學(xué)習(xí)的質(zhì)量，而且能培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的基本素質(zhì)。