如何在初中化學實驗教學中培養學生科學素質

陳泉

化學作為初中教育體系中一門自然類學科，本身就肩負著培養學生科學素質的重任，包括基本知識、操作技能、學習態度與方法及科學品質等，尤其是在教育改革持續推進的時代背景下，實驗教學的地位有所提升，且成為培養他們科學素質的重要陣地。初中化學教師需重新審視實驗教學，充分借此優勢培養學生的科學素質，為他們后續深造奠定堅實基礎。

一、合理利用演示實驗，培養學生科學態度

初中化學課程主要由實驗教學與理論教學兩大方面構成，兩者相輔相成、不可割裂，相互補充和完善，而且教材中選編有不少實驗性內容，其中演示實驗主要由教師來操作，當然學生學習過一段時間后，也可在教師指導下動手操作，鞏固自身的基礎知識和鍛煉實驗操作技能，且樹立科學的學習態度。因此，初中化學教師應當合理利用演示實驗，突出知識難點、重點與疑點，簡單、直觀地呈現教學內容，并規范學生的操作，培養他們的科學態度。

在“化學是一門以實驗為基礎的科學”教學實踐中，教師先演示一個小實驗：往一瓶二氧化碳中傾斜倒入少量的澄清石灰水，振蕩，學生可看到石灰水變渾濁，使其思考和猜想原因，發散他們的思維，為接下來的探究做鋪墊。接著，教師指導學生觀察蠟燭的組成、顏色、形狀、密度、質地和氣味等，做好記錄，然后用手摸一摸，再捏捏，用指甲在蠟燭上劃一下，說出看到的現象，并提問：如果想比較蠟燭和水的密度需要采用什么辦法？演示實驗：把蠟燭切一小片放在水里面觀察，發現蠟燭浮在水面上，這說明蠟燭的密度比水小。之后，教師指導學生操作實驗：把蠟燭點燃，觀察燃燒著的蠟燭有哪些特點，如：有沒有聲音？形狀有什么變化？火焰有什么特點？蠟燭靠近火焰的地方在形狀、溫度、質地上有什么變化？把一根火柴梗平放在蠟燭的火焰中約一秒鐘，取出的火柴梗有什么變化？這說明什么？

如此，教師合理利用演示實驗呈現化學知識，讓學生認識到實驗是學習化學的重要途徑，使其在實驗過程中掌握基本的操作規范，同時培養他們認真嚴謹、勤于思考的科學意識。

二、巧妙利用探究實驗，發展學生科學品質

化學本身就是一門以實驗為基礎的科目，這表明實驗的地位異常重要，在每一次實驗中，教師應要求學生做好準備工作，鼓勵他們動手操作和思考，一起探討和整理結論。在初中化學實驗教學中，為更好地培養學生的科學素質，教師需巧妙利用一系列探究性實驗，盡量為他們提供良好的實驗條件，使其擁有更多的實驗機會，同時引導學生主動發現問題，提出猜測，進行驗證與探究，培養他們的實驗技能，使其掌握科學的探究方法，發展科學品質。

在教學“燃燒的條件”過程中，教師先利用多媒體設備播放2008年北京奧運會“圣火不滅”的視頻，談話導入：大家都知道燃燒和人類的生活關系密切，請你們根據對燃燒的了解，嘗試猜想燃燒的條件有哪些？引領學生思考、討論，使其提出猜想：可能需要可燃物，氧氣、空氣，達到燃燒所需要的最低溫度。接著，教師布置探究任務：利用實驗驗證假設是否成立，組織學生以小組為單位合作制定實驗方案和設計實驗步驟，并提供充足的實驗器材，使其根據器材自己動手設計實驗方案，通過三組實驗一一驗證猜想，指導他們動手完成實驗，具體步驟如下：將玻璃棒和木棒分別放到酒精燈火焰上加熱片刻，觀察現象;用火柴點燃兩支蠟燭，再用小燒杯小心地蓋住其中一支蠟燭，觀察現象;用鑷子分別夾取木條、煤塊，放到酒精燈火焰上片刻，觀察現象。隨后學生一起分析實驗現象，引導他們得出正確結論。重點探究可燃物燃燒還需要什么條件？這個探究實驗中除了猜想還應該有假設：三個條件是同時滿足還是取其一即可？

這樣教師巧妙利用探究實驗優化教學流程和形式，引領學生自主發現問題、提出猜想、設計實驗、操作驗證和歸納結論，使其在實踐中探索、體驗和感悟，發展他們的科學品質。

三、善于引用課外實驗，增強學生科學精神

在初中化學實驗教學中，要想有效培養學生的科學素質，僅僅依靠教材中固有的實驗是遠遠不夠的，實驗范圍也不能局限在課內，要善于引用一些課外實驗，適當拓展教學空間，增進課堂內外的關系，使其將課堂所學的實驗技能運用至現實生活中，鍛煉他們的實踐能力。初中化學教師需鼓勵學生自己動手設計、操作和完成課外實驗，由此鞏固他們的實驗技能，使其深刻認知化學和生活間的聯系，真正達到學以致用的教學目的，且增強科學精神。

例如，在展開“溶液酸堿性的檢驗”教學時，針對課內環節，教師指導學生運用無色酚酞試液和紫色石蕊試液，檢測一些常用化學試劑的酸堿性，用pH試紙測定溶液的酸堿度，具體方法如下：撕一片pH試紙放在干凈的玻璃片上，用潔凈的玻璃棒蘸取待測液，滴在pH試紙上，半分鐘內將顯示的顏色與標準比色卡對比，得出溶液的pH值。課下環節，教師組織學生分組實驗，自己選擇植物的花瓣或果實自制酸堿指示劑，在研缽中搗爛，加入50%酒精浸泡; 用紗布將浸泡出的汁液過濾或擠出，如：牽牛花顯色與紫色石蕊基本一樣，酸性條件下是紅色，中性條件下是紫色，堿性條件下是藍色;紫甘藍是遇酸變紅遇堿變藍;火龍果的皮是遇酸變無色遇堿變黃色等，使其檢測生活中的常見物品，像雪碧、可樂、潔廁靈、肥皂水、白醋、洗發液、發酵粉等，并檢測當地土壤和河水的酸堿度，由此判斷土壤性質，及河水是否受到污染。

上述案例，教師指導學生把課上所學知識順利應用至課下，不僅能夠拓展實驗范圍，鍛煉操作技能，還可以讓他們切身體會到化學知識的實用性與價值，使得科學精神顯著增強。

總之，在初中化學實驗教學中，培養學生的科學素質是一項基本又長期的任務，教師需堅持下去，善于利用實驗教學中的各個契機，從演示實驗、探究實驗、課外實驗等不同視角切入，真正提升他們的科學態度、品質與精神，使其形成良好的科學素質。

【備注：本文系南通市十三五規劃課題“指向科學素養的初中實驗教學轉型研究”的理論研究成果之一，課題立項號：GH2018081】