高中化學教學如何培養學生的科學素養

摘 要：培養和提高學生的科學素養是高中化學課程的核心目標。化學課程是高中階段科學教育的重要組成部分，探討高中化學新課程教學中培養學生的科學素養，有助于發展學生的創新精神和實踐能力。

關鍵詞：新課標；高中化學教學；科學素養

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1009-010X（2015）06-0074-03

培養和提高學生的科學素養是高中化學課程的核心目標。新課標將其細化為知識與技能，過程與方法，情感、態度和價值觀三維目標，把知識學習、能力培養與情感體驗有機地結合起來。這是化學課程與時俱進改革和發展的必然，是促進學生素質全面發展的重任。

化學科學素養包括：化學基礎知識和基本技能、化學科學探究能力和化學科學品質。化學科學探究能力是化學科學素養的核心內容。在高中化學教學中，如何培養學生的科學素養呢？

一、夯實培養學生化學科學素養的基礎

化學基礎知識和基本技能是化學科學素養最重要的基礎，是化學過程與方法和情感態度與價值觀的重要載體。因此，夯實基礎知識與基本技能教學，才能培養學生化學科學素養具有堅實的基礎。

（一）激發學生的學習興趣是構建“雙基”教學的關鍵

采取創設問題情境、組織化學實驗、組織興趣小組、與社會、生活中的化學現象相聯系等方式激發學生學習化學的興趣。

（二）在教學中創設情境

教學情境能夠激發學生學習積極性。生活中的素材可以成為導入新課、引發思維、激起共鳴、展開教學的亮點。情境素材可以來自化學實驗、化學問題、小故事、科學史實、實物、圖片、影像資料、數據、魔術等。當知識被運用于現實情境時，有意義的學習才有可能發生。

例如，在介紹鐵與水的反應時，利用以下情景引入：一家煉鐵廠的熔鐵爐底部出現裂縫，熔化的鐵水從中涌出，當高溫鐵水流入爐旁的一條水溝時，轟的一聲巨響，整個車間被掀掉了。

提問：為什么會有這么大的威力呢？

（三）在科學探究的過程中培養學生的基本技能

學生學習知識的過程中，要關注結論，也要重視結論產生過程的探索與體驗，才能幫助學生更深刻地理解知識。

堅持不懈地進行探究式學習，有助于學生掌握科學探究的一般方法。實現“過程與方法”目標，有助于提高學生的觀察能力、實驗能力、思維能力、初步研究能力、自學能力和創造能力。

在新課程教學中，教師要根據教學內容的不同特點，設置不同形式的探究教學，開展以實驗為主的探究。可以通過組織閱讀、演示、討論等活動進行探究，促使學生進行自主學習，體驗學習，經歷科學研究的一般過程。例如，學習過氧化鈉與水的反映時，采取以下方法，效果較好。

情景引入：小魔術（水能生火），一團棉花滴上水，不會燃燒，為什么包有過氧化鈉后滴水就能起火呢？實驗前所有學生都認為水可以用來滅火，結果意外發現水能生火，這一預想與現實的矛盾，讓學生產生了好奇心，激起他們對問題的探索。

學生自主探究：把水滴入盛有過氧化鈉的試管中，將帶火星的木條放在試管口，檢驗生成的氣體，用手觸摸試管外壁有什么感覺？然后向反應后的溶液中加入酚酞溶液，有什么現象發生？得出什么結論？

觀察現象：劇烈反應，試管溫度升高，帶火星的木條復燃。滴加酚酞變紅，振蕩后紅色又褪去。

提出結論：過氧化鈉與水劇烈反應，放熱，有氧氣生成，有堿生成，過氧化鈉有強氧化性。

二、注重科學方法的指導，培養和發展學生的科學探究能力

（一）以問題解決法進行教學，體驗用科學方法解決問題的途徑

教學中經常采用問題解決法的教學，包括提出問題；收集、查閱資料；分析、討論、處理資料；找出規律性、得出結論等步驟。這種思路體現了解決化學問題的一般科學方法。學生的化學基礎知識、科學探究能力和品質正是在這種活動中形成的。這種過程是以基本的科學方法作為指導，使學生在解決問題的過程中體驗運用一般科學方法的過程。

例如，學習焰色反應時，可以提出以下一系列問題（1）為什么用鉑絲或光潔無銹的鐵絲，能用銅絲嗎？（2）為什么用酒精燈或煤氣燈，能用煤油燈嗎？（3）第一次灼燒時為什么要與原來的火焰顏色相同？（4）蘸鹽酸洗凈以后為什么要灼燒至沒有顏色？（5）多次灼燒為什么都用外焰？（6）觀察鉀的焰色反應時為什么要透過藍色的鈷玻璃？（7）為什么要用鹽酸洗，用硫酸行嗎？上述幾個問題的核心均是圍繞排除實驗中可能出現的干擾展開的。

（二）以討論法進行教學，樹立科學方法解決問題的途徑和意識

運用討論法教學，首先讓學生提出假設，然后驗證假設，在相互交流中碰撞出思想的火花，選擇科學方法解決問題。通過討論，培養學生更深層次地分析問題、解決問題的能力。

例如，為什么在FeSO4溶液中加入NaOH溶液時，生成的白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色呢？Fe（OH）2很容易被氧化，實驗室中采取什么措施能制得白色的Fe（OH）2沉淀呢？

措施：把膠頭滴管插入溶液深處滴加NaOH溶液；用煮沸的蒸餾水配制FeSO4溶液和NaOH溶液；在配好的FeSO4溶液上面滴加少量煤油。

（三）注重化學實驗教學在化學科學素養教育中的獨特作用

化學實驗是高中化學研究的基本方法和手段，有助于加深學生對化學概念、規律的理解，是提高教學質量的重要手段，實驗能力是學生進行科學探究的基礎。

實驗可以激發學生的學習興趣，幫助學生理解、掌握化學知識，培養觀察能力和實驗能力。實驗的設計與評價可以提高學生分析問題和解決問題的能力。通過自主探究、動手實踐，感悟科學研究的方法，培養學生的科學品質和科學能力，養成實事求是的科學態度，樹立環保意識，建立積極的科學情感等。

例如，鈉與水反應實驗，動手切鈉可以感受鈉的硬度，觀察鈉的金屬光澤，在空氣中與氧氣的反應，與水反應的現象，通過現象可反思鈉與水反應的安全問題，延伸到鈉與鹽酸反應的劇烈程度，與硫酸銅溶液反應生成的產物等。

（四）加強習題的訓練，使學生掌握相關的科學方法

通過習題訓練可拓展知識面，幫助學生認識、理解、鞏固知識，學會觸類旁通，提高解題技巧，培養應變能力。習題的訓練有助于學生掌握處理和分析數據、資料的科學方法；有助于提高學生的閱讀理解能力，審題時要求把題目中已知信息、未知信息和題干的要求以及自己知識體系融合在一起，形成已知條件；有助于提高抽象概括能力、利用科學的解題方法（守恒法、極值法、差值計算、關系式法、公式法、圖像法等）培養科學規范的答題習慣。

（五）介紹化學發展史，使學生掌握科學方法

化學發展史許多發明過程中體現了很多科學方法。非常有必要把其解決問題的探索歷程，研究問題的基本方法和思路展現給學生。

例如，燃素學說的創立者施塔爾最早發現明礬里含有一種與常見的金銀銅鐵等普通金屬不同的物質，英國化學家戴維用電解法來制取這種金屬未獲成功，丹麥科學家厄斯泰德將氯化鋁同鉀汞齊作用制成鋁汞齊，除去汞后，得到一些不純凈的鋁。德國化學家維勒重復厄斯泰德的實驗，維勒后又將少量金屬鉀和過量的無水氯化鋁放在鉑坩堝中加熱得到金屬鋁的粉末。1836年維勒分離出小粒狀鋁，1849年制得黃豆大的鋁，前后共經歷了18年。法國化學家改用鈉作還原劑，成功地制得成鑄塊的金屬鋁。法國化學家得維爾實現了鋁的工業化生產。1886年，美國的霍爾和法國的埃羅，各自研究出電解制鋁法。總之，從鋁的發現到制得純鋁，經過了十幾位科學家一百多年的努力。科學家借助實驗方法解決化學問題的過程，面對實驗中遇到的問題，勇于探索，克服困難，總結經驗和教訓，不屈不撓，最終找到解決問題的方法。

三、培養良好的科學態度

科學態度的培養是科學素養教育的重要內容。新課標中基礎知識和過程方法的教學是培養科學態度的前提，科學態度是學習知識和技能的最終目的。培養科學態度的具體方法有多種。

（一）發揮教師的榜樣作用

課堂教學時，發現有知識性錯誤時教師應及時糾正。做演示實驗要按規程操作，如實記錄。教師應以身作則，嚴格要求自己，成為學生的表率。

（二）理論聯系實際，發揮化學實驗的作用

一絲不茍地進行實驗，將各項活動安排得井井有條，嚴肅認真、實事求是地進行實驗的每一步操作和觀察，認真地進行實驗記錄和實驗報告。在實驗中培養學生的科學態度。

（三）聯系化學科學史實

教師在課堂教學中應聯系化學科學史實，學習科學家對工作一絲不茍、實事求是的科學態度，對科學研究刻苦鉆研、孜孜不倦、堅韌不拔的精神，為真理不畏艱險，勇于探索，勇于獻身的品質。

參考文獻：

[1]孟凡含.高中化學問題教學的教學策略[J].新課程（教師），2010，（11）.

[2]葉婧聰.試論學習方式的轉變與科學素養的養成[D].華中師范大學，2007.

[3]梁秋玲.培養高中學生化學科學素養策略探究[J].數理化學習，2013，（6）.