高中化學實驗教學中如何培養學生的科學素養

王芳芳

【摘要】化學實驗教學是高中化學教學中的關鍵環節之一，高中化學教師要關注學生科學素養的培養與提升。為此，教師在開展化學實驗教學時，可適當創新教學方法與技巧，以此來幫助學生鞏固理論知識基礎。筆者結合自己的教學實踐，分別從學生觀察能力、創新精神、自主探究能力和思政素養等四個方面對高中學生化學科學素養的培養進行簡要說明。

【關鍵詞】高中化學;實驗教學;科學素養

為全面貫徹高中化學教育理念和新課改的要求，高中化學教師不僅需要傳授化學知識和實驗方法，還應積極培養學生科學素養。實驗教學可以幫助學生理解和鞏固化學知識同時強化其觀察、操作等多項能力，因此在高中化學中占據著非常重要的地位。教師在開展化學實驗教學時，既要做到創新實驗教學、傳授化學知識與技能，也要注意培養學生具備實事求是的科學態度，使其科學素養得到明顯提升。當然，每一位高中教師化學教師除了注重學生的實驗能力訓練與培養之外，而且還要把這種勤于思考、善于動手的學習能力遷移到整個高中化學學習中，這樣才可以使得學生的整個能力有所提高。

一、利用化學實驗教學特點，培養學生觀察能力

培養學生科學素養不能總想著一蹴而就，而是需要一個循序漸進的過程。為此，教師應先讓學生掌握一些基本實驗方法，并在此基礎上使其形成良好實驗習慣。而在化學實驗教學過程中，培養學生觀察能力是一個非常重要的步驟，在實驗正式開始前，教師需要求學生仔細觀察實驗儀器與化學藥品，這樣才能選擇合適器材與正確實驗藥品。另外，學生是否仔細觀察教師實驗過程，對學生積累自主實驗經驗和培養化學科學素養有較大的幫助。比如，在 “氧化還原反應”教學時，高中化學教師可以用氧氣制備方法進行新課導入，同時為使學生觀察能力得到有效鍛煉，可將觀察內容重點放在以下幾個方面：首先，仔細觀察化學實驗儀器和裝置。其次，在教師做化學實驗時，學生還要仔細觀察儀器使用、安裝方式以及實驗步驟與操作。最后，學生還需仔細觀察化學物質的顏色、狀態、氣味、酸堿性、密度等特點。由此可見，想要使學生養成良好化學實驗習慣與科學素養，還應重視培養學生觀察能力。又如，在配置100ml1mol/L NaCl溶液過程中，在學生觀察到教師用膠頭滴管滴加蒸餾水時，可引導其開展思考并主動向教師提問：“為什么使用過程中滴管不可以深入試管中呢？”等問題。并且教師還應要求學生能夠熟練進行加熱、過濾、氣體收集等基礎實驗操作，確保學生能夠養成規范操作方法與正確實驗態度，進而促使其科學素養得到明顯深化。同時，實驗嚴謹的操作程序和科學態度的培養對學生的終身發展起到了積極的促進作用，對其他理科性學科像物理等的學習起到一種互動的作用，也對學生今后進一步深造提供一個良好的平臺。

二、精心設計化學實驗，培養學生創新精神

在如今高中化學實驗教學中也開始重點強調培養學生創新能力。如果教師長期按照教材內容做化學實驗，則會使學生創新精神被禁錮，從而無法得到充分發展。且由于化學實驗本身對學生創新能力具有較強培養優勢，教師可充分發揮這一作用，教育學生汲取其中優秀文化同時堅持實事求是科學態度，使自身創新精神得到有效培養。例如，在教師講解“鈉及其化合物”這一節化學知識時，教師可事先準備以下幾組實驗：①鈉在空氣中燃燒;②切割鈉;③鈉與水反應。然后隨機挑選幾位學生上臺輪流做這幾個實驗，并提出問題讓學生進行集體討論：“結合之前所學的氧化還原反應說一說為什么鈉在切開后表面會迅速變暗？在做完鈉在空氣中燃燒實驗后，剩余鈉怎樣處理才最為合適呢？根據鈉的性質，如果不慎著火，應當怎樣滅火呢？”這不僅讓學生學會了金屬鈉的各種實驗方法，還深刻理解了鈉的特點。高中化學實驗教學的教學設計一定要精心設計，其中把實驗現象和動手操作的各個環節安排好，讓學生以主人翁的態度去參與，教師要大膽放手，充分鼓勵和激勵學生去自己設計實驗的流程，對存在問題的要及時改進，幫助學生以科技人員的視角去主動做實驗，把化學實驗課堂徹底交給學生。當然，教師要在實驗的安全性上做好基礎工作，要建立實驗室的安全預案。在學習了“氯及其化合物”中“氯離子檢驗”實驗后，教師可為學生設計這樣一個實驗，如：“桌上有兩瓶無色溶液，分別氯化鈉溶液和碳酸鈉溶液，利用什么樣的實驗可以將其準確分辨出來？”然后按照學生實驗操作能力將其均衡劃分小組，在探索、總結完畢后，教師可讓學生之間展開互評，促使他們能夠取長補短，進而掌握更多實驗方法。如果高中化學教師能夠把這種創新精神遷移到整個學習生活中，就會幫助他們能夠在學習的道路上走得更好。

三、創設開放性化學實驗內容，強化學生自主探究能力

隨著實驗增多，學生化學知識也不斷增加。因此，在后續教學過程中，教師需重視培養學生自主探究能力，使其實驗能力與科學素養得到有效提升。所以教師可適當設計一些開放性化學實驗，或是在實驗中融入一些思考性較強問題，這樣既可以鍛煉學生邏輯思維能力，還能夠使其深刻理解、記憶這部分化學知識。與此同時，教師需注意在學生解決不了部分問題時，對其加以引導而不是直接告訴答案。如，在學習“鐵及其化合物”這節化學知識過程中，教師可潛移默化的滲透一些問題，引發學生思考，如：①為什么在新制出的硫酸亞鐵溶液中要多加入幾枚鐵釘？思考一下溶液上的植物油的作用是什么？②使用膠頭滴管吸取硫酸亞鐵溶液前，要做好哪一個重要動作？③鋅與稀硫酸產生反應不用加熱，但為什么鐵釘與稀硫酸發生反應卻需要加熱？這可使化學知識與實驗教學完美結合起來，有助于學生深化知識理解同時形成科學素養。又如，在學習“化學可持續發展”這章節知識時，教師可緊密結合學生生活實際設計化學實驗，使其在自主探究過程中感到化學知識與自身生活是密不可分的。以家庭小實驗為例，如：怎樣利用飲料瓶、紗布等自制凈水器;怎么制作葉脈書簽等，在學生自主探索欲望被完全激發后，教師需積極引導學生做好這些實驗。不論是何種化學實驗教學，其最終目的就是為了將知識用于實踐當中，以此來解決日常生活中一些問題。從而讓學生體會到我們身邊無時無刻在發生著化學反應，激發其探索欲望，最終使學生意識到用知識去保護環境，使其形成強烈使命感。

四、深度挖掘實驗教學內容，滲透思想素質教育

在高中化學實驗教學中，有許多內容都可用來培養學生良好思想素質。首先，教師可從實驗紀律、環境衛生、節約藥品以及科學處理實驗廢棄物等細節開始，看學生能否做好這些工作。如果將廢紙、廢棄藥品隨意丟進水槽中，不僅會使下水道堵塞，還有可能產生有毒氣體，進而威脅到師生身體健康。以“海水中的重要元素——鈉和氯”這章知識為例，在學習完后，許多學生都能意識到氯氣是一種有毒氣體，如果過度吸入很有可能引起中毒反應。因此，教師可組織學生自由討論、交流在化學實驗中，可采取什么措施以減少對周圍環境及人身體健康的破壞。其次，教師還可向學生介紹我國近年來一些新技術成果，不動聲色地向其滲透綠色化學理念。再次，教師可讓學生自主探索學校周邊環境情況，在學生大概了解后，可讓其自主制定治理計劃，使學生深刻感受到化學物質給環境帶來的污染同時認識到人類也在積極解決污染問題。這樣的教學既可以強化學生學習化學知識積極性，也能夠充分培養其社會責任感與科學素養。

五、結束語

總的來說，高中化學教師在開展實驗教學時，應注意循序漸進培養學生具備良好科學素養，讓學生在了解一些實驗方法基礎上，促使其形成正確實驗操作習慣。并且隨著學生化學知識不斷累積，教師應在后續實驗教學中，強化學生自主探究能力與科學素養，這對于提高其實驗能力有著極大幫助。

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【基金項目】本文系2020年天水市“十三五”規劃教育科研課題《影響農村薄弱高中化學學習興趣的因素與對策研究—以秦安縣西川中學為例》（TS【2020】GH137）研究成果之一。