利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀

謝章萬(wàn)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)科學(xué)觀是一種尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析印證實(shí)驗(yàn)結(jié)果并具有創(chuàng)造思維、創(chuàng)新性設(shè)想實(shí)事求是的科學(xué)觀。化學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)事求是的科學(xué)實(shí)驗(yàn)觀能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、相信科學(xué)、獨(dú)立思考、勇于創(chuàng)新探索并且能培養(yǎng)學(xué)生誠(chéng)實(shí)守信、誠(chéng)信做人的高尚人格。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)研究的基本方法和手段，通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅可以使學(xué)生獲得化學(xué)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能和素質(zhì)，而且可以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)和實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。可以說(shuō)，搞好化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)觀的重要手段。應(yīng)該如何利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)觀呢？根據(jù)我自己的認(rèn)識(shí)和教學(xué)中的做法簡(jiǎn)要地談以下幾點(diǎn)：

一、規(guī)范操作演示實(shí)驗(yàn)，增補(bǔ)演示實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思考能力

演示實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中占了很大的比例，教師的一舉一動(dòng)對(duì)學(xué)生都有很大的影響，教師做的每一步都是一個(gè)示范操作的過(guò)程，對(duì)學(xué)生起著潛移默化的作用。因此，教師演示不僅要規(guī)范，還要熟練、有條不紊、從容不迫，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度去影響學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生的動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)課前應(yīng)認(rèn)真準(zhǔn)備做好預(yù)做工作，掌握好實(shí)驗(yàn)成功的條件和關(guān)鍵，對(duì)實(shí)驗(yàn)所用的儀器、藥品、時(shí)間等做好精心的充分準(zhǔn)備。？在教學(xué)過(guò)程中也需要增補(bǔ)一些實(shí)驗(yàn)來(lái)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，例如，在講解金屬活動(dòng)性順序時(shí)，我增加了鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)：在燒杯中加入了少量的水并滴入幾滴酚酞試液，再加入金屬鈉。讓學(xué)生清楚地觀察到金屬鈉在水中變成一個(gè)閃亮的小球，在水面上四處游動(dòng)，水溶液迅速呈現(xiàn)紅色等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。針對(duì)實(shí)驗(yàn)的這些現(xiàn)象和學(xué)生的觀察，提出了幾個(gè)問(wèn)題情景進(jìn)行思考和分析討論：鈉為何從煤油中取出來(lái)？為何能用小刀切開(kāi)？為何遇水熔成一個(gè)閃亮的小球？溶液為何變成了紅色？通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行分析和解釋，鈉在自然界中的存在形態(tài)、鈉的保存、燃燒的鈉能否用水滅火，鈉放入硫酸銅溶液中能否把銅置換出來(lái)等一系列問(wèn)題也就迎刃而解了。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)，誘發(fā)、拓寬并深化了學(xué)生的思維。

二、通過(guò)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案嘗試探究性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀

探究性教學(xué)不僅要求學(xué)生重視課本知識(shí)的學(xué)習(xí)、鞏固和掌握，更重要的是要求學(xué)生及時(shí)、主動(dòng)、積極地把所學(xué)到的知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問(wèn)題的能力，要求學(xué)生運(yùn)用發(fā)散思維、聯(lián)想思維和逆向思維對(duì)教師提出的課題根據(jù)已有的知識(shí)和技能，根據(jù)現(xiàn)實(shí)條件制定不同的方案、驗(yàn)證方案并得出結(jié)論。同時(shí)，學(xué)生通過(guò)探索會(huì)嘗到科學(xué)探索的樂(lè)趣。比如在一次檢驗(yàn)?zāi)硯r石中是否有碳酸鈣的分組實(shí)驗(yàn)中。許多同學(xué)在樣品倒入鹽酸時(shí)都有氣泡產(chǎn)生，但是有一個(gè)同學(xué)導(dǎo)入鹽酸時(shí)沒(méi)有現(xiàn)象。我感到很奇怪，難道這同學(xué)的樣品與其他同學(xué)不同？我要求這同學(xué)要實(shí)事求是地記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并分析為什么沒(méi)有氣泡？同學(xué)分析有兩種可能：第一，樣品中確實(shí)不含碳酸鹽；第二，自己的鹽酸有問(wèn)題。針對(duì)這兩種情況設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：第一，先用同桌的剛做完有正常實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的鹽酸和自己的樣品實(shí)驗(yàn)，如果還是沒(méi)有氣泡說(shuō)明樣品確實(shí)沒(méi)有碳酸鈣；第二，再用自己的鹽酸和同桌的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)用同桌的鹽酸和自己的樣品沒(méi)有氣泡，而用自己的鹽酸和同桌的樣品實(shí)驗(yàn)有氣泡，從而得到結(jié)論：自己的鹽酸沒(méi)有問(wèn)題，而自己的樣品中確實(shí)不含碳酸鈣。

三、鼓勵(lì)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生發(fā)散思維和創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀

傳統(tǒng)的教學(xué)方法對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)大多是“照葫蘆畫(huà)瓢”，而未能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，受其長(zhǎng)期影響學(xué)生長(zhǎng)與求同，缺乏獨(dú)立思考，難有創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)。要真正培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造質(zhì)疑、勇于探索，即使對(duì)那些早已成為定論的事物也要從不同角度和側(cè)面進(jìn)行重新審視，以不斷完善和發(fā)展。因此，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行不斷改進(jìn)。例如在中學(xué)化學(xué)中，檢驗(yàn)裝置的氣密性實(shí)驗(yàn)是一個(gè)基本實(shí)驗(yàn)操作。但是在這十幾年的化學(xué)教學(xué)中，我碰到過(guò)多次這樣的情況：裝置連接好要檢查裝置的氣密性，學(xué)生先用手心先握住裝有導(dǎo)氣管的試管然后再把導(dǎo)氣管伸入到水槽，沒(méi)有看到氣泡產(chǎn)生。反復(fù)幾次試驗(yàn)結(jié)果都是一樣，甚至把試管導(dǎo)管橡皮塞都換了幾個(gè)都沒(méi)有氣泡產(chǎn)生，為什么？我先引導(dǎo)學(xué)生分析檢查氣密性原理，再?gòu)脑砣胧址治鲂纬蓺馀莸臈l件，再探究這樣操作是否形成增大氣體壓強(qiáng)？怎么樣才能形成有效的曾大氣體的壓強(qiáng)？實(shí)驗(yàn)該怎么改進(jìn)？同學(xué)就想到先握緊試管，管內(nèi)氣體已經(jīng)被加熱過(guò)，此時(shí)再通入水槽，沒(méi)有增大氣體壓強(qiáng)，當(dāng)然沒(méi)有氣泡產(chǎn)生。這位學(xué)生馬上想到改成先浸入水槽再用手握住試管比較一下。發(fā)現(xiàn)馬上就有連續(xù)氣泡產(chǎn)生與預(yù)期試驗(yàn)現(xiàn)象符合。通過(guò)這樣異常實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析和改進(jìn)促進(jìn)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究熱情和興趣。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)增強(qiáng)了學(xué)生的參與意識(shí)和合作精神，更培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的實(shí)驗(yàn)觀。

四、聯(lián)系生活實(shí)際，搞好生產(chǎn)生活的調(diào)查研究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度

化學(xué)實(shí)驗(yàn)為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀提供了了最佳環(huán)境，尤其是一些聯(lián)系生活實(shí)際的應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生親身感受到化學(xué)的重要性。教師教學(xué)時(shí)應(yīng)盡可能地尋找知識(shí)在生活中的聯(lián)系，將課堂知識(shí)移植為課外的興趣實(shí)驗(yàn)。

在農(nóng)村，銨肥和尿素是最常用的兩種化學(xué)肥料。于是在講解完《化學(xué)肥料》一節(jié)時(shí)，我給學(xué)生布置了一個(gè)社會(huì)小調(diào)查：碳酸氫銨與尿素在使用上有何差別？為什么？在上交的調(diào)查報(bào)告中學(xué)生都能回答出它們的使用方法，而對(duì)其原因卻是眾說(shuō)紛紜，有的說(shuō)是碳酸氫銨易潮解；有的說(shuō)碳酸氫銨不易溶解，尿素易溶解。為了讓學(xué)生有一個(gè)正確的答案，我讓他們做了兩個(gè)對(duì)比試驗(yàn)：（1） 將碳酸氫銨分別放入水中，觀察二者是否溶解；（2） 分別加熱碳酸氫銨和尿素，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，碳酸氫銨和尿素都易溶于水，而在加熱時(shí)，碳酸氫銨會(huì)逐漸地消失而尿素卻只是處于熔化狀態(tài)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生得出正確的結(jié)論。

學(xué)生在調(diào)查過(guò)程中通過(guò)親身經(jīng)歷和體驗(yàn)，不僅能獲得化學(xué)知識(shí)和技能，更重要的是能激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，學(xué)習(xí)靠科學(xué)的研究方法理解科學(xué)的本質(zhì)，培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)價(jià)值觀，從而全面提高學(xué)生的科學(xué)觀。

五、利用化學(xué)活動(dòng)可激發(fā)學(xué)生的探究趣味，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科學(xué)觀

我們?cè)诮虒W(xué)中要愛(ài)護(hù)和培養(yǎng)學(xué)生的好奇心和求知欲，幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)，獨(dú)立思考，保護(hù)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新思維，營(yíng)造崇尚真知、追求真理的科學(xué)觀。為此，在課堂教學(xué)中可利用一些化學(xué)活動(dòng)。如“滴水點(diǎn)燈”現(xiàn)象引出Na的性質(zhì)。“摩棒生煙”引出氨的性質(zhì)。講Na2O2和CO2作用時(shí)，先用棉花裹住過(guò)氧化鈉，然后向棉花中的過(guò)氧化鈉中通過(guò)CO2，不久棉花起火“自燃”。這些料所不及的現(xiàn)象抓住了學(xué)生的注意力，激發(fā)起學(xué)生去探索、揭示其中的奧妙的興趣。活動(dòng)可以體現(xiàn)出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能、探究能力、分析問(wèn)題的思路以及對(duì)知識(shí)的理解、認(rèn)識(shí)和應(yīng)用水平。因此，化學(xué)活動(dòng)課的重點(diǎn)應(yīng)放在對(duì)學(xué)生科學(xué)觀的培養(yǎng)上。

總之，利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、勇于探索、敢于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度是我們?yōu)閲?guó)家培養(yǎng)新世紀(jì)人才的一種重要的途徑。