基于提升中學生化學科學素養的課外實驗教學的實踐

季亞烽

【摘要】基于提升中學生化學科學素養，以課外實驗為出發點，結合教學實際，從培養自主學習能力、形成化學概念、提升探究能力、培養合作精神四個方面進行闡述。學校是培養學生化學科學素養的主陣地，教學中，應利用化學學科的特點，有效培養和提高學生的化學科學素養。

【關鍵詞】化學科學素養 課外實驗 能力

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）47-0167-02

1.問題的提出

我國課程改革之路已經走過十多個年頭，探索素質教育的時間則更長，其目的就是要提高國民群體的基本科學素養。中國科學技術協會2010年11月25日對外發布第8次中國公民科學素養調查結果顯示，中國大陸具備基本科學素養的公民比例為3.27%，相當于日本、加拿大、歐盟等發達國家和地區80年代末90年代初的水平。可見，中國公民的基本科學素養亟待提高。

化學科學素養是從化學的視角出發，對自然、社會和化學學科存在與發展的特有的品質和能力。它是一種綜合性的科學品質，也是維系一個人成長發展和成為合格的社會建設者所必不可少的基本素質[1]。化學科學素養是一個由低到高的持續過程，它隨著學生年齡的增長、教育的增強，學生的化學科學素養的水平也就會不斷的提升。化學實驗是中學階段最重要的一種科學探究學習方式，如何通過化學實驗培養中學生的化學科學素養成為全國中學化學教學研究的最熱點問題之一。

2.借助課外實驗培養中學生基本科學素養的實踐

課外實驗是課內實驗的有力補充，它對提升學生化學科學素養和促進學生全面發展方面有著不可替代的作用。因此，通過課外實驗進行多種探究活動，使學生體驗科學研究的過程，強化科學探究的意識，從而全方位提升他們的基本科學素養。

2.1借助課外實驗，培養自主學習能力

學會自主學習是為學生獲得終身學習能力和發展能力服務的，培養學生的自主學習能力是社會發展的需要，也是培養高科技人才的需要。“課外實驗”將實驗教學由課堂轉到課外，離開了課堂和學校，擺脫了束縛與依賴，學生可利用廣泛的資源途徑——網絡、圖書館、生活、家人等搜集有用資料，自主學習，獨立思考，在過程中摸索出新方法、新途徑、新創意。

水的凈化一課內容簡單易學，我安排學生自學凈化水的方法，借用相關參考資料重點掌握過濾操作，熟悉無錫市自來水廠凈水過程，向長輩親戚打聽農村凈水方法，上網搜查資料了解家用凈水器的凈水原理。活性炭學生不容易獲取，備課組統一采購后發放給學生，其余用品自備，自制簡易凈水器并檢驗該凈水器的凈水效果。

學生完成這類開放性作業積極性很高，他們對2007年爆發的無錫太湖藍藻事件有了更多的了解，知道太湖水經過幾道工序成為如今的家庭用水，也親眼目睹家用凈水器中的多個活性炭濾芯，打聽到祖父母輩曾出現過用明礬放在盛水水缸中凈水的做法，少數學生提及家中定期用水質TDS檢測筆檢測水的TDS值。上交的成品，有的學生依葫蘆畫瓢；有的學生很會創新，用黃豆代替鵝卵石、米粒代替石英砂、用化妝棉代替蓬松棉等；還有的學生選用“尖叫”或“農夫山泉”的飲料瓶，將瓶蓋上的小口摳掉，外側的翻蓋依然留著，有效的回避了打孔可能潛在的安全隱患，同時在不使用的時候可將凈水器下端密封。課堂上“借用”學生的自制簡易凈水器，一方面檢驗學生成品的效果，另一方面讓學生作品有了參與度，增強學生的成就感，逐漸形成一生受益的自主學習能力。

2.2借助課外實驗，形成化學概念

化學概念是反映物質物理屬性和化學變化的一般本質屬性，學生要形成化學概念，感知是第一要素。概念內容的具體化又是學生形成化學概念的第一個起點，教師必須緊緊依托實驗教學，引導學生從直觀的實驗現象中，獲得感性認識，進而形成化學概念[2]。生動鮮明、真實直觀的化學實驗可刺激學生大腦興奮中心，有助于學生形成深刻的化學概念，使具有物質特性的化學概念在學生大腦中深深打上烙印。實驗可通過學生視覺、聽覺、嗅覺來形成感性認識的，只有提供直接作用于感官的真實實驗，才能有助于學生形成思維，加深對反映物質特性的化學概念的理解。實驗過程中的各種現象都是幫助學生直接觀察物質發生變化的直接感知，使學生信服地形成物質特性的概念。

例如，在學習“飽和溶液”、“不飽和溶液”時，為了促成學生對此兩個概念能清楚地形成，可以讓學生提前動手完成家庭實驗：取兩個大小相同的玻璃水杯，分別加入等量的熱水和室溫下的水，再分別加入NaCl至觀察哪一只杯子中先有固體NaCl剩余，然后在有固體NaCl剩余的水杯中繼續加水至固體NaCl溶解。通過對實驗現象分析、歸納得出“飽和溶液”與“不飽和溶液”的概念。通過化學實驗事實，不僅使抽象概念具體化、簡單化，還使學生由表及里、由淺入深，有層次性地由感性認識上升到理性認識理解了概念原理，印象深刻。

2.3將演示實驗改為課外實驗，提升探究能力

在學習金屬分腐蝕與保護一節時，教材上給出的演示實驗需要教師提前一周開始準備，否則實驗現象和效果不明顯。對此，我在處理本節教學內容時提前一周讓學生先預習，及時布置課外實驗，讓學生分組探究鐵腐蝕的條件。到了上鐵的性質這節課時，將實驗室預先做好的鐵釘生銹實驗的三支試管展示給學生看，并請他們與自己所做的家庭小實驗結果對照，學生很自然就接受了“鐵在潮濕的空氣中能跟氧氣發生化學反應，生成鐵銹”這一事實。進而再請學生思考：“一半浸在水中的鐵釘，哪一部分銹斑最明顯，為什么？”啟迪學生對教材討論題“你認為鐵在什么條件下最容易生銹？”進行探究，從而對鐵生銹的原因和防止鐵生銹的方法有較深入的了解。這樣不僅培養了學生學習化學的熱情，享受到實驗成功的喜悅，而且他們的化學科學探究能力得到了進一步的提升，化學科學素養也得到了提高。

2.4開展小組實驗，培養合作精神

“記錄在紙上的思想就如同某人留在沙上的腳印，我們也許能看到他走過的路徑，但若想知道他在路上看見了什么東西，就必須用我們自己的眼睛。”德國哲學家叔本華的這番話道出了探究學習的重要價值。“課外實驗”欄目的設定，可以讓學生在合作探究的過程中自我解決問題，幫助他人解決問題，感受實驗的成功與失敗，增強團結協作的意識，這種功能是單純學習書本知識遠不可替代的。

學完《溶解度》一課，教材中安排了一個“自制白糖晶體”的實驗，要求在干凈的玻璃杯中加入約20ml開水，然后加入白糖，用筷子攪拌，直到有少量白糖不再溶解為止。將一根細線的一端浸入白糖溶液中，另一端留在玻璃杯外，用硬紙片蓋住玻璃杯，靜置。過4～5天或更長時間，拿掉硬紙片，觀察溶液表面、玻璃杯壁和細線上白糖晶體的生長。

考慮到這個課外實驗相對復雜，我將其安排為寒假課外興趣小組的活動內容之一，學生每4人一組，小組同學分工合作，共同探究。經過四五次的結晶實驗，學生的作品初現端倪。有的學生作品很完美，晶體形狀很規則，其他組同學投來羨慕的眼神；有的學生作品外形略顯畸形，如缺個角、外面布滿了小晶體、晶體呈層狀排布不光滑；有的學生由于操作不當，實驗近乎失敗，沒得到多少晶體……我適時引導，針對實驗中出現的問題，鼓勵興趣小組的每一個同學積極地參與實驗過程，發現問題、思考問題、主動與同學、老師大膽表達與交流自己所思所悟！

3.結束語

培養學生的化學科學素養是社會發展的需要，我們要抓住機遇，迎接挑戰。學校教育是培養學生化學科學素養的主陣地，在教學中，我們一定要利用化學學科的特點，積極探索、不斷創新，采取各種有效措施，有效培養和提高學生的化學科學素養。

參考文獻：

[1]劉炳華，范慶英.《基于學科核心素養的初中化學教學設計》，2017年7月第1版34頁

[2]彭琴.如何利用實驗教學形成化學概念[J].中學生數理化（教與學），2012（5）