充分利用化學實驗，培養學生科學素質

曹興強

隨著知識的劇增以及全球經濟一體化的形成，國際上科學技術的競爭日趨激烈，科學技術水平被公認為衡量一國綜合國力的重要指標之一，而科學技術水平的高低又取決于國民科學素質的優劣。因此，提高國民科學素質對經濟與社會、物質文明與精神文明的進一步發展有著決定性的意義。

我國各級化學教育中由于受應試教育的影響，學生科學素質的培養，是一個長期以來被人們忽視的問題，也是一個由傳統應試教育向素質教育轉變的核心問題。為此，我們有必要更新教育觀念，轉變教學思想，在化學實驗教學改革中尋找一條適合學生科學素質培養的捷徑。

一、科學素質與科學素質的培養

什么是科學素質？1986年美國科學促進會制定的2061計劃規定的科學素質的基本領域是：（1）熟悉自然界并尊重自然界的同一性；（2）懂得科學、數學和技術的相互依賴的一些重要方法；（3）理解科學的一些基本概念和原理；（4）有科學思維的能力；（5）認識到科學、數學和技術是人類共同的事業，及其長處和局限性；（6）能夠運用科學知識思維方法處理個人和社會問題。這六點反映了西方發達國家把科學與人類、社會緊密結合的思想。

科學素質有特定的文化性，根據我國的國情和基礎教育的發展狀況，不少學者及專家認為科學素質是由一個人的科學知識水平、科學認知能力、科學實踐能力和科學精神這四個部分組成，它還包括了豐富的外延。如何針對化學學科的特點來培養學生的科學素質，實踐證明，微型化學實驗的教學不失為一種行之有效的好方法。

二、微型化學實驗

實驗是化學教學的重要組成部分，化學教學離不開實驗教學。從眾多研究中可以看出，微型化學實驗可以說是化學實驗教學改革百花園中的一朵奇葩。

微型化學實驗（MicroscaleChemistryExperiment）又叫微型實驗（MicroscaleLaboratory）簡稱M.L.，是80年代首先從美國發展起來的一種新型的化學實驗方法，其特點有二：一是，用盡可能少的試劑來獲取所需的化學信息；二是，實驗裝置的微型化。M.L.有其特殊的優越性，比如節約經費開支，減少環境污染，縮短實驗時間，安全可靠，便于攜帶等。

三、微型化學實驗教學中學生科學素質的培養

微型化學實驗對學生科學素質的培養包括許多內容，筆者就以下三個方面粗略地談一談。

1.自制微型化學實驗儀器，培養學生實驗動手能力

微型化學實驗使用的儀器均是微型儀器，市場上雖有商品化的成套微型實驗儀器和實驗箱，但是儀器種類不夠齊全，并不能滿足特定實驗的需求，因而，教師在教學中發動學生積極動手、動腦利用身邊的物品制作了簡易的代用微型實驗儀器，譬如：

（1）微型水槽（2）微型干燥管（3）微型“U”型管（4）微型集氣瓶（5）微型酒精燈

微型化學實驗儀器精致小巧，制作要求高，學生在制作過程中都格外細心，而且對親手制作的儀器特別愛護。通過這樣的精工操作，訓練了學生動手能力和操作技巧，培養了學生自覺參與實驗的積極性和責任感，學生在動手的過程中也自然增加了動腦的機會，從而激發了他們的探索欲望。

2.開設探索性實驗，培養學生對科學方法運用的能力

教師在教學中可以組織三到四名同學為一組進行探索性實驗教學的嘗試，在實驗中引導學生觀察現象，從現象中發現問題，通過思維、想象、提出假設，然后設計實驗驗證假設，得出結論。以甲烷的燃燒實驗為例：

（1）發現問題。學生在做甲烷的制取和性質實驗時，觀察到甲烷火焰并不是像課本上講述的那樣，為明亮的淡藍色，而摻雜著黃色，什么緣故？學生立刻會想到是由于鈉離子的干擾。那么，除了鈉離子的干擾還有其他因素嗎？

（2）提出假設。問題提出后，教師讓學生自己尋找答案，在介紹“基”的概念后，引導學生進行對甲烷的反應物的結構式和結構模型的拆分、類比，甲烷制取實驗反應物為CH3COONa與NaOH，反應物中各基團有哪些結合方式？會有什么樣的反應發生？推測引起火焰顏色發生變化的原因可能是CH3CO-與CH3-結合生成丙酮燃燒所致。再組織學生查閱資料，讓他們了解到CH3COONa與NaOH強熱制甲烷時會發生副反應，生成丙酮、不飽和烴等雜質。

（3）驗證假設。假設是否成立，只有科學的實踐才能證明，此時，可以向學生補充有關丙酮性質的知識，根據丙酮和甲烷在水中的溶解度差異、丙酮能被酸性高錳酸鉀溶液氧化等性質，

3.積極引導實驗，培養學生創新思維能力

微型化學實驗教學中科學素質的培養則集中體現在對學生創新思維能力的培養。

“今天的教育，明天的科技，后天的經濟。”學生科學素質的培養是經濟創新和社會文明進步的基礎，微型化學實驗的教學使學生的科學素質得到提高。但是，科學素質的培養并非一日之功，廣大教育工作者在實驗教學研究工作中應當進一步拓寬微型化學實驗的路子，優化微型化學實驗的方法，堅持不懈地投入到更多的實踐中去，充分發揮微型化學實驗對科學素質培養方面的積極作用。