淺談科學實驗教學中如何加強人文關懷

摘 要：該文結合科學教學中的典型的實驗，來闡述并探討人文關懷在科學實驗教學中對提高教學效果的作用，以及在中學素質教育改革中通過科學實驗來鍛煉學生的實驗技能、培養學生的自主探究和自主創新能力、完善學生的思維品質以及培養學生的正確的價值觀、人生觀所能起到的作用。

關鍵詞：科學實驗教學 教育改革 人文關懷

中圖分類號：G633 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（c）-0109-02

實驗科學教學是科學教學的重要手段，在新課改倡導學生自主學習，科學探究的形勢下，已越來越受到人們的重視。在實驗課上，學生手腦并用，不斷提出問題，分析問題，解決問題。實驗課是學生自我展示自我的大舞臺。他們通過自己的親身體驗而獲得感性經驗，從而實現其認識的內涵，促進理解性和判斷的發展，從而上升為理性認識。

科學實驗教學作為教學的一種方法與手段，更加注重學生與學生之間，學生與老師之間的交流，所以更應該加強人文關懷，促進人的各方面發展。“人文關懷”就是對人的關懷。

隨著社會的進步與學科綜合化趨勢的發展，社會需要更多具有專業知識與人文知識的人才。因而，在科學實驗教學中確立人文教學的目標，有很大的現實意義。在實驗教學中進行人文教育，有如下作用。

1 培養學生的耐心和毅力

在科學實驗課上，不僅能培養學生的實踐能力與動手能力，也能培養學生歷經挫折，百折不撓的頑強毅力。由于初中學生剛接觸化學實驗，心中充滿了好奇、緊張的心情，所以在實驗中常因為操作不當而達不到應有的效果甚至得出錯誤的結論。如何提高同學們的耐心和毅力，引導學生找到解決的辦法，是教師注重人文關懷的重要內容。例如：實驗室制取氧氣時，收集到的氧氣不太純導致做鐵絲在氧氣中燃燒實驗失敗。這時候我們可以引導學生，從實驗源頭找原因，一步步地檢查實驗。（1）裝置沒有做氣體密封性檢查。（2）實驗藥品中可能混有有可產生其它氣體的另一種試劑，產生兩種或以上的氣體。（3）用向上排空氣法收集氧氣時，還沒有將集氣瓶中的空氣完全排出。（4）用排水法收集氧氣時，集氣瓶沒有裝滿水就蓋上毛玻璃片，使瓶中殘留的空氣與收集的氧氣。（5）反應剛開始，導氣管口一有氣泡產生就立即收集氧氣，使試管和導氣管內原有的空氣混入集氣瓶中。（6）將裝滿水的集氣瓶倒置于水槽的水中時，不慎使毛玻璃片滑落，集氣瓶中的水溢出，空氣又進入到集氣瓶中。（7）用排水法收集氧氣時，將集氣瓶口移出水面后才蓋上毛玻璃片。最終實驗能成功，離不開老師和同學一起的有耐心的合作。學生只有在經受挫折后，才能獲得成功的喜悅，這有助于培養完全的心理素質和頑強的毅力。

2 培養學生的創新意識

2.1 保護好學生的好奇心

實驗課自身就充滿了有趣，比起那些相對枯燥的理論知識，學生更加樂意學習。加之那些出奇不意的實驗結果，真正令學生樂此不疲。比如，在學習硫化氫的相關知識時，我先在集氣瓶中制取了硫化氫氣體，蓋上蓋玻片，先問同學瓶子里有沒有東西的？學生觀察后發現硫化氫是無色的氣體，肉眼看不出來，學生很自然認為沒有東西，然后請一位同學上臺演示聞氣味的方法，將蓋玻片拿掉，學生馬上反應就是捂住鼻子，其他同學很自然想到集氣瓶中必定有某種氣體，隨后其實大部分同學都能聞到奇臭無比，學生自然學習興趣被老師所調動起來了。在好奇心的驅使下，學習效果自然好。約瑟夫·普利斯特里被稱之為“氣體化學之父”，他一生大部分時間實際上是當牧師，化學只是他的業余愛好。他所著的《幾種氣體的實驗和觀察》于1766年出版。在這部書里，他向科學界首次詳細敘述了氧氣的各種性質。他當時把氧氣稱作“脫燃燒素”。普利斯特里的試驗記錄十分有趣。其中一段寫道：“我把老鼠放在‘脫燃燒素’的空氣里，發現它們過得非常舒服，我自己受了好奇心的驅使，又親自加以試驗。”他沒有把這種氣體命名為“氧氣”，而只是稱它“脫燃燒素”。在他這種好奇心的驅使下，他采用了許多新的實驗技術，為今后的化學實驗發展提供了很多新思路。

2.2 鼓勵學生好動腦筋，學以致用

教學的藝術不僅在于傳授，而更在于激勵和鼓勵。學生會在教師的期待和鼓舞中獲取了信心和力量。在科學實驗課中，為了促進學生的創新意識，可以增加一些創新的實驗內容，鼓勵學生將課本知識運用到實際生活中來。例如：在教授完氧氣、二氧化碳、氫氣三大初中階段最基礎且重要的氣體的實驗室制法之后，我設置了這樣一道實驗：一支底部有一個綠豆大小破洞的大試管和一個燒杯，利用這些儀器可以制取上述氣體中哪幾種？請畫出簡要圖，并注明使用藥品。設計這個實驗，目的在于讓學生相互探究，培養思維的能力，使學生養成謹慎的探究習慣。每個學期將學生創新實驗編成冊。這樣，很大地鼓勵了學生大膽創新的激情。另外，對這些小發明，小創作都能給以很充分的肯定和贊揚，并及時作必要指導。使學生得到老師的贊賞和鼓勵后，能以更高的熱情投入到新的學習中去。

2.3 指導學生要以科學眼光看問題

科學課更要講科學，遵循客觀事實。按照科學自身的特點學科學，不要迷信權威，盲目的順從。法國學生巴拉爾崇尚求實精神，不迷信歷史而發現了新元素溴。1825年，德國化學家李比為之分析了一瓶被海藻的植物灰浸泡過溶液的成分，在他成功地分離出了鹽類后，加入了氯水、淀粉試劑，母液中立即出現藍色，說明母液含有碘化物。第二天，李比希發現在藍色溶液的上層還出現少量棕色溶液，當時還沒有人發現溴元素，他想當然斷定這就是氯與碘的化合物氯化碘。1826年巴拉爾分析鹽湖湖水成分時，實驗中也看到同樣的現象，但他沒有輕易下結論，而是細心仔細做了大量實驗，從而證明棕色物質并不是氯化碘，而是與氯、碘化學性質很相似的新元素，被命名為溴。當巴拉爾取得這一成就時，才23歲，在大學里只是一位默默無聞的助手和學生。李比希聽到巴拉爾發現溴的消息，即意識到自己犯了一個大錯誤，后悔不已。為了警誡自己，他把那個瓶子放在一只箱子中并將那個箱子命名為“錯誤之箱”，并作為一種教訓。他在自傳中談及此事時寫道：“從那以后，除非有絕對可靠的實驗事實作為依據，我再也不憑空造什么理論了。”

2.4 培養學生創造型學習能力

理論是行為的指南。因此，從某種意義上說，如果學習方法對路，學生的受益將和其努力程度成正比。鼓勵學生獨創性地學習，這是創新意識在學習中的具體表現。教師要使學生認識到：在學習中不能僅局限滿足于獲取現成答案或結果，更要對所學的知識內容能夠展開獨立的思考，進行多向的思維，能從多角度認識同一個事物，并善于把它們綜合成整體認識，能夠創造性運用所學到內容，適應新情況，探索新問題，使自己視野得到不斷地拓寬，并對自己學習的動機、學習的策略、學習的結果等能夠進行自我調控，進而對自己今后的學習充滿自信。

2.5 幫助學生插上聯想的翅膀

發展學生的聯想、想象能力，是化學學科的又一特點。鼓勵學生大膽猜測，不拘泥于現狀，不受非重點因素的制約，從具體實際生活中出發。例如示例：1：鈉與水的反應緊扣新聞素材，提出為什么把漂浮在珠江上裝有金屬鈉的鐵桶稱“水雷”，引導學生探究鈉與水反應。

（1）（動）教師與學生一起完成鈉與水反應（注意培養學生在實驗中具體操作的規范性）。鈉的取用，用濾紙先吸干煤油，只能取小小粒鈉。

（2）（看）引導學生認真觀察鈉與水反應（注重培養、提高學生實驗觀察的敏銳性能和全面性能等）。

（3）（想）組織指導學生描述并解釋實驗現象（注意養成學生學科語言的科學性能和準確性能）。

鈉緩慢浮在水面，熔成一個閃亮亮的小球，在水面游動，發出“吱、吱”的聲音（閃火花）等。

（4）（議）在探究鈉與水反應會產生什么氣體時（注意養成學生運用已有知識能力）？

氧化和還原反應的理論運用。氧氣及氫氣鑒別。

（5）（講）請學生上臺書寫鈉與水的化學方程式。分析鈉和水反應的實質。

（6）（議）合作釋疑，大桶的鈉浮在珠江上何其危險，以及具體打撈的方法。

示例：2：鈉與氧氣的反應

鈉離開水是否就能高枕無憂了嗎？

（1）（動）學生相互合作完成鈉切割（銀白色光澤，表面變暗，變自體驗鈉質軟），觀察鈉在常溫下和空氣中的氧氣反應，書寫其化學方程式。

（2）（動）鈉和氧氣的燃燒反應。實驗儀器中三角架、酒精燈和石棉網的使用。鈉燃燒時的火焰、燃燒生成物如何等等觀察，體驗鈉燃燒的劇烈性。

（3）（想）為什么鈉和氧氣反應時產物會不一樣？誰能更穩定呢？規范方程式的書寫，強化化學反應與條件。

（4）（議）裝有鈉的鐵桶打撈起來后怎么辦呢？隔絕空氣的方法？

（5）合作完成珠江“水雷”的打撈、運輸和保存。

3 培養學生反思習慣與反思能力

科學實驗是學生科學學習中主要的實踐活動。我們可以從科學實驗操作和科學實驗設計兩方面對學生的反思習慣與反思能力加以培養。

在實驗操作中，可以引且導學生對實驗操作行為的反思。例如在思考每一步實驗的操作時是否規范、安全，什么事規范操作的關鍵？操作的熟練程度又如何，是什么原因導致的不熟練；導致實驗成敗的操作的關鍵又是什么，還有什么樣的操作更能有利于實驗的成功；本次實驗對自己有什么啟示、有什么收獲等。

在實驗設計時，由于現行科學課本中有很多實驗的裝置都存在一定的缺陷，教師能夠引導學生對每個實驗方案進行及時反思，并能設計出更完善的方案。如考慮整套實驗的裝置是否符合綠色環保要求；實驗中存在哪些安全隱患，如何避免安全事故的發生；能否更換某些儀器、試劑和條件，使實驗方案、裝置更簡約、高效；現有實驗方案能否擴大用途、改作他用；能否用其他裝置取代本實驗裝置等等。通過對這些方案的反思與評價，一方面，學生能夠達到了完善實驗設計的目的，又培養了學生思維發散性、敏捷性及相關實驗設計的能力；另一方面，也培養了學生的反思習慣和反思能力。反思帶來經驗積累，意味完善；反思孕育創新與成功。科學教學注重學生的反思能力培養不僅僅是新課程提出的要求，更是學生自生發展的需求。

4 培養學生合作精神

在科學實驗課中，所有分組實驗和部分的探究性實驗，我們都采用了小組實驗法。在實驗中，小組成員只有相互配合，才能較好地完成實驗并提出更好改進措施，更寫出深刻的得失體會，將集體智慧寫入報告冊中。那么，個體合作、協調能力得到培養，提高了個體的生存能力，這也符合當今社會對人才的需求。

在科學技術迅猛發展的今天，人們除了注重對科學、物質的追求外，還注重對精神和價值的追求，這對于一個民族的生存和發展來說至關重要。因而，在學科教學中滲透人文教育，不僅僅是科學的需要，更是國家的需要，社會的需要。

參考文獻

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