淺談學生化學科學素養(yǎng)的培養(yǎng)

摘 要：隨著時代發(fā)展和社會的進步，科學素養(yǎng)已成為一個人必須具備的基本素質。本文主要探討在新課程改革背景下，如何利用蘇教版化學必修教科書，以教科書中“活動與探究”欄目為載體，來提高高中學生的化學科學素養(yǎng)，為學生的終身發(fā)展和應對未來挑戰(zhàn)奠定堅實的基礎。

關鍵詞：新課改；科學素養(yǎng)；探究活動

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2012）08-042-2

科學素養(yǎng)包含多方面內(nèi)容，化學科學素養(yǎng)僅是其中一種，指的是學生將來參加社會生活、從事經(jīng)濟生產(chǎn)、作出個人決策所需的化學科學知識、探究能力及相關的情感態(tài)度與價值觀。

那么，如何有效地培養(yǎng)學生的化學科學素養(yǎng)呢？途徑是多種多樣的?？梢栽诨瘜W課堂互動教學過程中，也可以在課堂習題的練習與講解過程中，還可以在教師演示實驗和學生分組實驗過程中進行，而新課程中的“活動與探究”則是提高學生科學素養(yǎng)的一條有效途徑?；瘜W的探究活動，是一種實踐性很強的活動過程。學生在活動過程中，要開展閱讀、思考、設計、試驗、觀察、比較、完善等多步驟的實踐，可以使學生各種能力得到鍛煉與培養(yǎng)。

在新課程標準基礎上編寫的蘇教版化學教科書中，設置了較多的“活動與探究”欄目，如在必修模塊化學1和化學2中就有以下一些“活動與探究”：

我們在進行必修模塊教學時，可以充分利用上述的“活動與探究”欄目，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。因為通過學生的自主探究活動，可以實現(xiàn)以下目標：

一、借助“活動與探究”，可以豐富學生的科技知識

在新教材的“活動與探究”欄目中，蘊含著豐富的科技知識。學生在進行科學探究活動時，可以通過閱讀“活動與探究”欄目及其相關化學史料、化學專業(yè)書籍、各種傳播媒體包括互聯(lián)網(wǎng)上文獻與信息資料，發(fā)現(xiàn)問題、獲取證據(jù)、借鑒探究方法和手段，進而掌握相關科技知識。比如在進行“電路板的制作”探究時，學生首先會閱讀以下內(nèi)容：

閱讀完以上內(nèi)容后，學生可能會產(chǎn)生以下疑問：

①什么是敷銅板，它是怎么生產(chǎn)得到的？

②為什么要除去銅箔表面的油污？

③銅箔表面的油污如何才能除凈？

④電子線路為什么要用油漆來描？

⑤為什么把描好電子線路的敷銅板放入濃三氯化鐵溶液中就可以制電路板？

針對以上問題，學生通過專業(yè)文獻檢索、互聯(lián)網(wǎng)文獻檢索等可以了解到敷銅板的制作是用電鍍的方法將銅鍍到塑料板上去的；由于在生產(chǎn)，儲存和運輸過程中，敷銅板不可避免會接觸油污，而油污覆蓋后會影響三氯化鐵對銅的腐蝕，故必須將油污用洗滌劑或汽油（相似相溶原理）清洗干凈；而用油漆描電子線路實際上是用油漆將不需腐蝕的銅保護起來，就像鐵欄桿需要涂油漆的原理一樣，裸露在外面的銅箔接觸到三氯化鐵后就會被腐蝕，最終剩下一條條細小的電子線路；Fe3+有強氧化性，可以發(fā)生如下反應:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，從而將銅箔溶解掉。當學生了解了以上化學科學知識以后，就可以很順利地進行接下去的探究活動了。

故在每個“活動與探究”欄目中，均蘊含著豐富的科學知識，只要學生投入到探究活動中，就能夠發(fā)現(xiàn)并掌握到很多的科技知識。

二、借助“活動與探究”，可以培養(yǎng)學生的科學思維

科學思維就是用科學的方法進行思維，它是科學方法在個體思維過程中的具體表現(xiàn)。反過來，我們也可以把科學本身看成是一種思維方式，科學探究過程就是用科學的思維方式獲取知識的過程。因此，科學探究和科學思維在本質上是相通的。那么，如何來培養(yǎng)學生的科學思維呢？科學思維的培養(yǎng)，有三個關鍵性的實踐要點：第一步是對問題的猜想；第二步是事實的驗證；第三步是理性的思考。而我們蘇教版教材中的“活動與探究”欄目，恰恰是一種實現(xiàn)上述要求的最有效的途徑。如在進行“探究H2O2分解速率的影響因素”過程時，學生首先會對這個問題產(chǎn)生以下猜想：

①雙氧水為什么會分解？

②雙氧水分解速率的影響因素有哪些呢？是溫度、濃度、壓強，或者是催化劑呢？

學生就可以根據(jù)以上問題，查閱相關文獻資料，設計對比實驗去驗證溫度、濃度、壓強和催化劑等各個因素對雙氧水分解是否存在影響，并完成實驗現(xiàn)象的記錄。

然后，學生通過對自己所設計的各個實驗的現(xiàn)象進行匯總、分析，得到溫度、濃度和催化劑會對過氧化氫的分解速率產(chǎn)生影響，而壓強的變化則不會影響過氧化氫的分解速率。

最后，學生會對自己得到的結論進行反思：為什么溫度、濃度和催化劑對過氧化氫的分解速率有影響，而壓強卻對其沒有影響呢？從而引發(fā)學生好奇心，繼續(xù)對反應速率的影響因素進行深入探究。而這部分知識在化學反應原理中將會詳細闡述，教師在這兒也可以提示學生去查閱化學反應原理的相關內(nèi)容，以解開學生心中的疑問。

三、借助“活動與探究”，可以鍛煉學生的探究能力

化學探究活動設計的原則之一是實踐性原則，而化學探究實驗是化學課程探究學習活動的主要方式，其地位和作用是其他任何形式和方法無法代替的。通過化學實驗開展探究活動，能夠激發(fā)和培養(yǎng)學生的化學實驗興趣，發(fā)揮學生做實驗的主觀能動性。故蘇教版在設置“活動與探究“欄目內(nèi)容時，都是從實踐性角度出發(fā)，重在培養(yǎng)學生的科學探究技能。如在進行“乙酸性質探究”過程中，學生必須要完成如下圖中實驗1和實驗2的操作，才能對乙酸性質進行深入探究。

特別是在進行實驗2過程時，涉及到了較多的實驗技能。如通過實驗2，學生可以掌握不同溶液混合時試劑加入的先后順序及其操作，反應裝置的選擇與反應條件、反應物和產(chǎn)物狀態(tài)關系問題，實驗裝置的裝配，試劑的用量及取用試劑的操作，產(chǎn)物的收集方法等等。雖說上述操作均是實驗的基本操作，但通過各種“活動與探究”欄目中學生探究實驗的鍛煉，學生可以熟悉并掌握不同的基本實驗操作技能，從而全面提升學生的實驗探究能力。故“活動與探究”可以起到鍛煉學生的科學探究技能的作用。

四、借助“活動與探究”，可以端正學生的科研態(tài)度

任何一個探究活動，均涵蓋了閱讀、思考、設計、試驗、觀察、比較、完善等多個步驟，這就要求學生在進行活動與探究實驗時，要用科學的態(tài)度來對待每一個探究實驗，才能得到正確的結論。如在進行“氯水性質探究”探時，首先學生必須要閱讀課本有關氯氣的知識，了解氯氣的顏色、水溶性、氧化性及其與水反應的情況；再根據(jù)氯氣與水反應生成產(chǎn)物的情況，思考氯水中可能有哪些成分；然后根據(jù)各成分設計針對性的實驗去驗證；最后通過實驗，觀察各組實驗的現(xiàn)象，比較氯水和氯氣性質的異同，并找出實驗中的缺陷并加以完善，從而得到最終的結論。以上每一個過程，缺少任何一項都有可能使你的探究所得結論與理論不相符合，故學生必須要養(yǎng)成科學嚴謹?shù)乃季S方式和實驗態(tài)度，才能完成好每一個探究實驗，得到正確的結論。

又如在進行“自制水果電池和燃料電池探究”時，通過讓學生用從廢舊電池上拆下的鋅片與銅片分別插入到純堿溶液中、家用白醋中、橙子中、蘆柑中或者檸檬中，然后讓學生觀察能否形成電流，或用多瓤橘子串聯(lián)后接上發(fā)光二極管，觀察二極管是否發(fā)光?？梢宰寣W生深切地感受到化學的神奇，感受到化學與人類生產(chǎn)、生活的緊密相連，從而激發(fā)學生學習化學的熱情和掌握化學知識的成就感和自豪感。

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