充分利用化学实验，培养学生科学素质

曹兴强

随着知识的剧增以及全球经济一体化的形成，国际上科学技术的竞争日趋激烈，科学技术水平被公认为衡量一国综合国力的重要指标之一，而科学技术水平的高低又取决于国民科学素质的优劣。因此，提高国民科学素质对经济与社会、物质文明与精神文明的进一步发展有着决定性的意义。

我国各级化学教育中由于受应试教育的影响，学生科学素质的培养，是一个长期以来被人们忽视的问题，也是一个由传统应试教育向素质教育转变的核心问题。为此，我们有必要更新教育观念，转变教学思想，在化学实验教学改革中寻找一条适合学生科学素质培养的捷径。

一、科学素质与科学素质的培养

什么是科学素质？1986年美国科学促进会制定的2061计划规定的科学素质的基本领域是：（1）熟悉自然界并尊重自然界的同一性；（2）懂得科学、数学和技术的相互依赖的一些重要方法；（3）理解科学的一些基本概念和原理；（4）有科学思维的能力；（5）认识到科学、数学和技术是人类共同的事业，及其长处和局限性；（6）能够运用科学知识思维方法处理个人和社会问题。这六点反映了西方发达国家把科学与人类、社会紧密结合的思想。

科学素质有特定的文化性，根据我国的国情和基础教育的发展状况，不少学者及专家认为科学素质是由一个人的科学知识水平、科学认知能力、科学实践能力和科学精神这四个部分组成，它还包括了丰富的外延。如何针对化学学科的特点来培养学生的科学素质，实践证明，微型化学实验的教学不失为一种行之有效的好方法。

二、微型化学实验

实验是化学教学的重要组成部分，化学教学离不开实验教学。从众多研究中可以看出，微型化学实验可以说是化学实验教学改革百花园中的一朵奇葩。

微型化学实验（MicroscaleChemistryExperiment）又叫微型实验（MicroscaleLaboratory）简称M.L.，是80年代首先从美国发展起来的一种新型的化学实验方法，其特点有二：一是，用尽可能少的试剂来获取所需的化学信息；二是，实验装置的微型化。M.L.有其特殊的优越性，比如节约经费开支，减少环境污染，缩短实验时间，安全可靠，便于携带等。

三、微型化学实验教学中学生科学素质的培养

微型化学实验对学生科学素质的培养包括许多内容，笔者就以下三个方面粗略地谈一谈。

1.自制微型化学实验仪器，培养学生实验动手能力

微型化学实验使用的仪器均是微型仪器，市场上虽有商品化的成套微型实验仪器和实验箱，但是仪器种类不够齐全，并不能满足特定实验的需求，因而，教师在教学中发动学生积极动手、动脑利用身边的物品制作了简易的代用微型实验仪器，譬如：

（1）微型水槽（2）微型干燥管（3）微型“U”型管（4）微型集气瓶（5）微型酒精灯

微型化学实验仪器精致小巧，制作要求高，学生在制作过程中都格外细心，而且对亲手制作的仪器特别爱护。通过这样的精工操作，训练了学生动手能力和操作技巧，培养了学生自觉参与实验的积极性和责任感，学生在动手的过程中也自然增加了动脑的机会，从而激发了他们的探索欲望。

2.开设探索性实验，培养学生对科学方法运用的能力

教师在教学中可以组织三到四名同学为一组进行探索性实验教学的尝试，在实验中引导学生观察现象，从现象中发现问题，通过思维、想象、提出假设，然后设计实验验证假设，得出结论。以甲烷的燃烧实验为例：

（1）发现问题。学生在做甲烷的制取和性质实验时，观察到甲烷火焰并不是像课本上讲述的那样，为明亮的淡蓝色，而掺杂着黄色，什么缘故？学生立刻会想到是由于钠离子的干扰。那么，除了钠离子的干扰还有其他因素吗？

（2）提出假设。问题提出后，教师让学生自己寻找答案，在介绍“基”的概念后，引导学生进行对甲烷的反应物的结构式和结构模型的拆分、类比，甲烷制取实验反应物为CH3COONa与NaOH，反应物中各基团有哪些结合方式？会有什么样的反应发生？推测引起火焰颜色发生变化的原因可能是CH3CO-与CH3-结合生成丙酮燃烧所致。再组织学生查阅资料，让他们了解到CH3COONa与NaOH强热制甲烷时会发生副反应，生成丙酮、不饱和烃等杂质。

（3）验证假设。假设是否成立，只有科学的实践才能证明，此时，可以向学生补充有关丙酮性质的知识，根据丙酮和甲烷在水中的溶解度差异、丙酮能被酸性高锰酸钾溶液氧化等性质，

3.积极引导实验，培养学生创新思维能力

微型化学实验教学中科学素质的培养则集中体现在对学生创新思维能力的培养。

“今天的教育，明天的科技，后天的经济。”学生科学素质的培养是经济创新和社会文明进步的基础，微型化学实验的教学使学生的科学素质得到提高。但是，科学素质的培养并非一日之功，广大教育工作者在实验教学研究工作中应当进一步拓宽微型化学实验的路子，优化微型化学实验的方法，坚持不懈地投入到更多的实践中去，充分发挥微型化学实验对科学素质培养方面的积极作用。