在化學實驗教學中培養學生科學素養的研究

尚曉峰

摘 要：實驗是化學教學中有效的方法，也是實施素質教育，培養創新意識，提高實踐能力的基本要素。所以，實驗對于學生掌握科學方法、培養學生的科學志趣及學科學、用科學的能力，使學生受到科學的自然觀、科學態度的教育，有著十分重要的意義。

關鍵詞：初中化學；科學素養；實驗教學；研究方法

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2018）09-019-1

科學探究有助于在實驗教學過程中激發學生學習化學的興趣，創設生動活潑的教學情境，幫助學生理解和掌握化學知識和技能、啟迪學生的科學思維，訓練學生的科學方法，培養學生的科學態度和價值觀。近年來，本人始終按照新的課程標準和課程設計理念，立足于教材，在課堂教學中開展了一系列富有成效的實驗教學活動，也取得了一定的效果。

一、課堂探究性學習

1.課本探究實驗的實施。課堂是師生進行探究性學習的主陣地。課堂上教師將有些化學問題學習的主動權交給學生，讓學生自己選擇自己的研究課題，由學生利用課余時間查閱資料，獨立或小組合作設計初步方案，再交由教師審閱，任課教師從中選出具有代表性的方案，集中在課堂上由設計者進行演示、交流，介紹自己設計的實驗原理、方法和步驟。最后，由全班同學做評委來評判優劣，共同探討實驗成敗的原因。

案例1：探究實驗室里制取二氧化碳的裝置

①讓學生根據實驗桌上提供的試管、錐形瓶、膠塞、導管、長頸漏斗等實驗儀器，盡可能多的組裝氣體發生裝置，并且組內互相討論各自的優缺點和檢查氣密性的方法，然后選出一個最佳裝置和一位代表進行組間互相評價。學生設計的實驗裝置如圖1、2、3所示。

②使用圖1制取二氧化碳時，如果需要較多二氧化碳，氣體未收集滿，試管中已經沒有氣泡產生了，怎么辦？

想到：用較大容器代替試管，并想方設法向試管中添加稀鹽酸，選擇圖2裝置。隨后，收集滿了，試管中還不斷有氣泡產生，怎么辦？

想到：控制反應的發生和停止，選擇圖3。

③聯系已經學過的實驗室用過氧化氫和二氧化錳制氧氣時，為了控制反應的速率可以使用圖4裝置，最后對上述四套裝置從不同角度評價優缺點。從而對固體和液體混合制備氣體的發生裝置的選擇形成系統的認識，加深了對每套裝置優缺點的理解。

④課后興趣實驗：生活常識：生活中熱水瓶內膽的水垢、雞蛋殼、口堿等（均含有碳酸根）都能和食醋（含有醋酸）反應產生二氧化碳氣體。嘗試在家中選擇適當的代用品來完成二氧化碳的制取實驗。學生的熱情很高，在家中尋找了飲料瓶、藥瓶、吸管等設計了圖5所示的裝置。

通過此類專題探究并進行相關的實驗驗證，對比得出不同實驗裝置的優缺點，這樣既能激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性，又能激發學生踴躍參與問題討論和敢于探索的創新意識。

2.課本探究實驗的改進。在教學過程中我們發現，教材中的個別實驗內容存在設計不嚴密、過程不環保等缺陷。因此，我們鼓勵學生敢于質疑、大膽創新，自行設計了有關實驗的改進方案。

案例2：分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的作用

在教材設計的實驗步驟中僅有“向盛有過氧化氫溶液的試管中伸入帶火星木條”和“向盛有過氧化氫溶液的試管中加入少量二氧化錳，再伸入帶火星木條”兩個環節，缺少對“二氧化錳能否使帶火星木條復燃”這一探究過程，因而實驗探究過程不夠嚴謹。針對這一情況，同學們進行了以下改進。

①取兩支試管，分別加入5mL 5%過氧化氫溶液和少量的二氧化錳，再分別把帶火星的木條伸入兩支試管中，觀察木條是否復燃。

②將上述過氧化氫溶液緩緩倒入裝有二氧化錳的試管中，再把帶火星的木條伸入該試管中，觀察木條是否復燃。

經過這一改進，實驗操作設計更加科學嚴謹。

二、課外探究性學習

作為化學課堂教學的延伸，課外探究實驗的開展有助于延續學生學習化學的興趣。“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗。”在課外實驗中，沒有現成的儀器和藥品，這就需要學生從生活中尋找，有些物品不一定能及時找到，需要平時的積累。例如過濾實驗，生活中用什么替代漏斗和濾紙？有的學生用廢棄飲料瓶剪去一半，將上半部倒轉過來，就是一個簡易的漏斗，有的學生用多層醫藥紗布扎住瓶口充當濾紙，有的學生想到用化妝棉做濾紙。“探究影響固體溶解速度的因素”的課外實驗，用什么替代燒杯、量筒和玻璃棒？有的學生用一次性醫藥針筒替代量筒；有的學生用筷子替代玻璃棒；有的學生用玻璃杯替代燒杯。課外實驗檢驗呼出氣體的主要成分，學生從食品袋中找出干燥劑配制成澄清石灰水，用吸管代替導氣管，實驗現象明顯，操作簡單。實驗替代品的收集，讓學生成為生活中的有心人，還培養了學生變廢為寶、勤儉節約的好習慣。

在課外實驗中，每位學生找到的材料以及對實驗的方案設計可能都不一樣。有時，同一實驗會因實驗條件各異，而產生的實驗現象有所不同，這就會激發學生的求知欲；而有些現象書本未提及，老師也未提及，卻在實驗中出現了，為了弄個明白，他們查閱資料，請教老師，不斷尋找答案。自己發現的問題，又由自己找到了答案，成功的體驗，使學生更加堅定了學好化學的信心，良好的不斷探索的科學品質也得到了培養。

實踐證明，在化學教學中倡導探究性學習，將科學探究作為一種重要的學習方式，重視和強調學生自主的、開放的探究學習，學生學習化學的興趣更加濃厚，上課參與熱情顯著提高，學習效果顯著增強。