創新實驗教學模式 提高學生科學素養

盧仲

化學課程標準明確提出，初中化學的教育理念是以提高學生的科學素養為宗旨，而科學素養無法像知識那樣直接“教”給學生，因此必須通過一個個探究活動，讓學生在參與這些活動的過程中，獲得感受、體驗并內化。因此，教師在實驗教學中應盡可能地創造條件，多開展體現學生自主性的探究活動，增強實驗的趣味性、探索性，促進學生掌握知識，發展智力，提高動腦、動手能力，培養學生的創造能力和創新意識。實踐證明，通過科學探究，讓學生體驗科學和親身經歷探究過程，激發他們的學習興趣，培養科學的情感，理解科學的本質，對發展學生的科學素養具有不可替代的作用。下面我結合自己多年的教學實踐，談些粗淺的看法。

一、創新優化教材實驗，培養學生科學探究的方法

新教材倡導化學課堂要開展探究性教學，即要通過學生親身實踐和思考掌握知識與技能，培養良好的思維習慣和品質。因此，在實驗教學中，教師要注重因材施教，積極拓寬實驗思路，使化學實驗更具有趣味性、探索性和綜合性，以滿足學生動手、動腦、求新的心理特點，支持學生在實驗中萌發的創新意識，鼓勵他們去探究事物的本質。

例如，在學習“質量守恒定律”時，我設計了如下探究問題：在前面的學習中我們認識到物質反應都是化學變化，也就是生成了新物質，物質在種類上發生了改變，那么反應前后的總質量發生變化了嗎？我強調“總”字，并從學生熟悉的實驗中提出問題，激發學生探究的欲望。學生會有以下兩種不同的假設：可能改變，也可能不變。這需要實驗探究來驗證。在這個環節，我對教材中的實驗設計進行了調整，考慮到白磷燃燒實驗操作難度大且不安全，硫酸銅溶液與鐵反應的實驗現象在短時間內不明顯，故將硫酸銅溶液與鐵反應的實驗換做硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液的反應，并將白磷燃燒改為演示實驗，實例分析中的稀鹽酸與碳酸鈣反應的實驗改為學生實驗。這樣，降低了學生實驗的難度，增強了實驗的可操作性與效果。在實驗過程中，學生們積極參與。學生實驗后發現，硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液的反應前后物質的總質量沒有改變，而稀鹽酸與碳酸鈣的反應前后物質的總質量發生了改變。此時我適時提出問題：是不是有些反應物質的總質量會發生改變呢？如果不是，如何改進碳酸鈣與稀鹽酸反應的實驗裝置來測定反應前后物質的總質量呢？

這樣，讓學生親自動手實驗，來證實自己的猜想和假設，與同學進行討論和交流并作出結論。學生不僅學到了豐富的知識，而且體驗到了科學探究的過程，掌握了科學探究的方法，知道了科學的真正含義，有效地提高了科學素養。

二、注重探究性實驗的開發，強化學生思維能力的培養

實驗探究是中學化學新課程的最基本特征，是引導學生自主學習、培養學生創造性思維能力的有效手段，具有其他教學形式無法替代的特殊作用。在實驗探究過程中，觀察離不開思維，觀察越深入，思考越深刻，就越能從大量的現象中獲得規律性的東西。同時實驗開發過程要體現以學生為主體，充分發揮學生的主觀能動性，激發學生的學習興趣，給學生提供自主學習、主動探究的時空，為學生提供動手、動腦的機會，促使學生產生質疑、提問、探索求解的創造性學習動機。現以“探究雪碧飲料中氣體的性質”為例，細述我在教學中的具體設計。

1.創設探究問題情境

在上新課前，我播放了一段充滿激情的雪碧廣告的視頻，然后取出一瓶雪碧飲料，讓學生倒出飲料對其進行觀察。然后教師提問：這是什么？你仔細觀察過它嗎？在打開之前，如果用力搖動再打開，會有什么現象？由飲料引出二氧化碳后，繼續提問：你怎么能確定里面的氣體是二氧化碳呢？然后讓學生自己動手實驗去驗證。提示：既然飲料中可以逸出二氧化碳，說明二氧化碳能溶于水。接著教師又發問：由飲料你還能想到什么？

學生提出以下幾個探究問題：二氧化碳有哪些物理性質和化學性質？它的顏色、氣味、密度大小如何？是否溶于水？是否可燃？為什么說常喝雪碧會傷害牙齒……對于這些問題，可讓學生分小組討論，提出自己的假設，并設計探究性實驗來進行驗證。

2.引領學生參與探究

讓學生做對比實驗進行探究：取兩個塑料瓶各盛一半水，一個通入二氧化碳，一個什么都沒有通入（要提醒學生里面有什么東西），充分振蕩，讓學生觀察兩個瓶中的現象，從而得出二氧化碳能溶于水的性質。這時有學生問：“為什么一些飲料商標上寫碳酸飲料而不寫二氧化碳飲料？”另一個學生答：“我知道，因為二氧化碳與水反應生成了碳酸。”這時我馬上提問：“為什么說常喝雪碧會傷害牙齒？”（向學生提示：酸會腐蝕牙齒）同時設計了如下探究方案進行對比：①在稀醋酸、稀硫酸、稀鹽酸中分別加入幾滴紫色石蕊試液，全部都變成了紅色；②把紫色石蕊試液滴入雪碧飲料中，結果變色了，由現象說明紫色石蕊遇酸變紅；③把浸有紫色石蕊的濾紙條晾干后放入裝有二氧化碳的干燥集氣瓶中，由現象說明二氧化碳本身不能使紫色石蕊變紅；④往紫色石蕊試劑中通入二氧化碳，會變色；⑤把第④步試管中的液體取一半加熱，另一半作對比觀察。

通過課題設計，用生活中學生非常喜歡的一種飲料（碧雪）引入新課，以“飲料中的氣體”為載體，通過實驗不僅得出了二氧化碳能與水反應的結論，還證明了碳酸的不穩定性，同時解決了“為什么說常喝雪碧會傷害牙齒”的問題。學生觀察生活提出疑問，設計方案進行探究，在探究對比中學到了科學探究的方法。教師對學生的設計都給予點評，并充分肯定設計中的優點。學生在完成富有挑戰性的任務后，他們的心情是多么愉快和激動，這正是《課程標準》中提出的新教學理念：“讓每一個學生以輕松愉快的心情去認識多姿多彩、與人類息息相關的化學，積極探究化學變化的奧秘，形成持續的化學學習興趣，增強學好化學的自信心。”

三、創新演示實驗，培養學生的觀察能力

在化學實驗教學過程中，教師注重培養學生的觀察能力已成為目前實驗教學的首要任務。而培養觀察能力要注意做到：細心、對比、準確、全面等。在化學實驗教學中，教師在課本演示實驗的基礎上，應不斷改進和創新。例如，教學“分子性質”時，用一條約40～50cm的玻璃管，堵一端，然后從另一端分別注入水（用品紅染色）和酒精，然后顛倒，這樣更能準確地講明分子間存在間隙；用等質量的碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應，根據產生二氧化碳的速度不同，說明反應速度快、慢的對比。又如，鎂帶的燃燒實驗，用兩條不同的鎂帶，一條用紗布除去表面氧化膜，另一條不用，然后放在酒精燈上點燃，進而表明可燃物的燃燒條件。實踐證明，創新演示實驗，能強化實驗演示效果和實驗的直觀性，有利于培養學生的觀察能力。endprint

四、創新實驗方案，培養學生的實驗設計能力

實驗教學為培養學生的創新精神提供了一個良好的平臺，讓學生自行設計實驗，這為培養學生的創造力提供了良好的土壤。學生自行設計實驗，制訂科學的探究計劃，體驗科學活動的過程與方法，科學素養得到很好的培養。近幾年來，中考更加突出考查化學實驗的探究能力，實驗題的探究性和開放性不斷增大，也更重視實驗設計活動。無論是學生的思維方法還是實驗綜合能力，都得到了良好的訓練與提高。

如在探究“燃燒與滅火”的實驗時，我設計了如下探究過程。

探究1：根據教材給學生提供了如下的儀器和用品：蘸有酒精的小棉花球和蘸有水的小棉花球；小木條、小煤塊、蠟燭、小石子、鑷子、藥匙、火柴、燒杯、酒精燈等。學生自主設計實驗方案，親自動手實驗來驗證自己的猜想。為了輔助學生得出結論，我將幾種物質的著火點以資料在線的形式展示出來。學生通過比較歸納，獲得燃燒的條件。

探究2：教師演示課本第124頁燃燒條件的探究實驗時，因這個實驗生成的五氧化二磷會污染環境，而且實驗相對不安全，所以我對實驗進行了如下的改進，并提出兩種方案的優點，讓學生自己設計改進方案。

以上的兩個探究性實驗，先從生活中熟悉的事物入手，符合學生的認知規律，培養了學生的實驗操作能力、收集和處理信息的能力。通過實驗探究，獲得燃燒的條件，實現了知識與技能目標。通過同學之間的交流、合作，體驗探究活動的樂趣，實現了過程與方法、情感態度與價值觀目標。

五、開發課外小實驗，激發學生的實驗興趣

新課程精心編入了大量實驗內容，注重創設情境，讓學生能夠主動參與、樂于探究、勤于動手，使學生經歷相應的思維活動過程。而開發課外小實驗，更能增加學生對實驗的興趣。如，我們學校地處農村，學生有機會接觸各種各樣的植物。學生中喜歡玩一種名叫“癢癢果”的植物，這種果涂到皮膚上會很癢。抓住這個機會，我對學生提出問題：癢癢果涂到皮膚上為什么會癢呢？同時向學生布置課外實驗。學生對這個問題很好奇、很感興趣。通過測定該果汁的pH，學生明白了原理，同時使學生真切感受到化學就在我們身邊，化學與我們的生活和社會發展密切相關。

總之，在初中化學實驗中，我們不僅要做好每個實驗，而且要不斷創新實驗，因地制宜，利用各種優勢改進實驗。通過優化實驗教學，改進實驗方案，使實驗教學與提高學生科學素養融合起來，不但讓學生獲得知識、學到技能，而且使學生的科學方法、科學思維得到培養，提高并保持了學生對實驗的探究興趣和創新實驗的興趣。

參考文獻

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（責任編輯 羅 艷）endprint