基于提升中学生化学科学素养的课外实验教学的实践

季亚烽

【摘要】基于提升中学生化学科学素养，以课外实验为出发点，结合教学实际，从培养自主学习能力、形成化学概念、提升探究能力、培养合作精神四个方面进行阐述。学校是培养学生化学科学素养的主阵地，教学中，应利用化学学科的特点，有效培养和提高学生的化学科学素养。

【关键词】化学科学素养 课外实验 能力

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）47-0167-02

1.问题的提出

我国课程改革之路已经走过十多个年头，探索素质教育的时间则更长，其目的就是要提高国民群体的基本科学素养。中国科学技术协会2010年11月25日对外发布第8次中国公民科学素养调查结果显示，中国大陆具备基本科学素养的公民比例为3.27%，相当于日本、加拿大、欧盟等发达国家和地区80年代末90年代初的水平。可见，中国公民的基本科学素养亟待提高。

化学科学素养是从化学的视角出发，对自然、社会和化学学科存在与发展的特有的品质和能力。它是一种综合性的科学品质，也是维系一个人成长发展和成为合格的社会建设者所必不可少的基本素质[1]。化学科学素养是一个由低到高的持续过程，它随着学生年龄的增长、教育的增强，学生的化学科学素养的水平也就会不断的提升。化学实验是中学阶段最重要的一种科学探究学习方式，如何通过化学实验培养中学生的化学科学素养成为全国中学化学教学研究的最热点问题之一。

2.借助课外实验培养中学生基本科学素养的实践

课外实验是课内实验的有力补充，它对提升学生化学科学素养和促进学生全面发展方面有着不可替代的作用。因此，通过课外实验进行多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，强化科学探究的意识，从而全方位提升他们的基本科学素养。

2.1借助课外实验，培养自主学习能力

学会自主学习是为学生获得终身学习能力和发展能力服务的，培养学生的自主学习能力是社会发展的需要，也是培养高科技人才的需要。“课外实验”将实验教学由课堂转到课外，离开了课堂和学校，摆脱了束缚与依赖，学生可利用广泛的资源途径——网络、图书馆、生活、家人等搜集有用资料，自主学习，独立思考，在过程中摸索出新方法、新途径、新创意。

水的净化一课内容简单易学，我安排学生自学净化水的方法，借用相关参考资料重点掌握过滤操作，熟悉无锡市自来水厂净水过程，向长辈亲戚打听农村净水方法，上网搜查资料了解家用净水器的净水原理。活性炭学生不容易获取，备课组统一采购后发放给学生，其余用品自备，自制简易净水器并检验该净水器的净水效果。

学生完成这类开放性作业积极性很高，他们对2007年爆发的无锡太湖蓝藻事件有了更多的了解，知道太湖水经过几道工序成为如今的家庭用水，也亲眼目睹家用净水器中的多个活性炭滤芯，打听到祖父母辈曾出现过用明矾放在盛水水缸中净水的做法，少数学生提及家中定期用水质TDS检测笔检测水的TDS值。上交的成品，有的学生依葫芦画瓢；有的学生很会创新，用黄豆代替鹅卵石、米粒代替石英砂、用化妆棉代替蓬松棉等；还有的学生选用“尖叫”或“农夫山泉”的饮料瓶，将瓶盖上的小口抠掉，外侧的翻盖依然留着，有效的回避了打孔可能潜在的安全隐患，同时在不使用的时候可将净水器下端密封。课堂上“借用”学生的自制简易净水器，一方面检验学生成品的效果，另一方面让学生作品有了参与度，增强学生的成就感，逐渐形成一生受益的自主学习能力。

2.2借助课外实验，形成化学概念

化学概念是反映物质物理属性和化学变化的一般本质属性，学生要形成化学概念，感知是第一要素。概念内容的具体化又是学生形成化学概念的第一个起点，教师必须紧紧依托实验教学，引导学生从直观的实验现象中，获得感性认识，进而形成化学概念[2]。生动鲜明、真实直观的化学实验可刺激学生大脑兴奋中心，有助于学生形成深刻的化学概念，使具有物质特性的化学概念在学生大脑中深深打上烙印。实验可通过学生视觉、听觉、嗅觉来形成感性认识的，只有提供直接作用于感官的真实实验，才能有助于学生形成思维，加深对反映物质特性的化学概念的理解。实验过程中的各种现象都是帮助学生直接观察物质发生变化的直接感知，使学生信服地形成物质特性的概念。

例如，在学习“饱和溶液”、“不饱和溶液”时，为了促成学生对此两个概念能清楚地形成，可以让学生提前动手完成家庭实验：取两个大小相同的玻璃水杯，分别加入等量的热水和室温下的水，再分别加入NaCl至观察哪一只杯子中先有固体NaCl剩余，然后在有固体NaCl剩余的水杯中继续加水至固体NaCl溶解。通过对实验现象分析、归纳得出“饱和溶液”与“不饱和溶液”的概念。通过化学实验事实，不仅使抽象概念具体化、简单化，还使学生由表及里、由浅入深，有层次性地由感性认识上升到理性认识理解了概念原理，印象深刻。

2.3将演示实验改为课外实验，提升探究能力

在学习金属分腐蚀与保护一节时，教材上给出的演示实验需要教师提前一周开始准备，否则实验现象和效果不明显。对此，我在处理本节教学内容时提前一周让学生先预习，及时布置课外实验，让学生分组探究铁腐蚀的条件。到了上铁的性质这节课时，将实验室预先做好的铁钉生锈实验的三支试管展示给学生看，并请他们与自己所做的家庭小实验结果对照，学生很自然就接受了“铁在潮湿的空气中能跟氧气发生化学反应，生成铁锈”这一事实。进而再请学生思考：“一半浸在水中的铁钉，哪一部分锈斑最明显，为什么？”启迪学生对教材讨论题“你认为铁在什么条件下最容易生锈？”进行探究，从而对铁生锈的原因和防止铁生锈的方法有较深入的了解。这样不仅培养了学生学习化学的热情，享受到实验成功的喜悦，而且他们的化学科学探究能力得到了进一步的提升，化学科学素养也得到了提高。

2.4开展小组实验，培养合作精神

“记录在纸上的思想就如同某人留在沙上的脚印，我们也许能看到他走过的路径，但若想知道他在路上看见了什么东西，就必须用我们自己的眼睛。”德国哲学家叔本华的这番话道出了探究学习的重要价值。“课外实验”栏目的设定，可以让学生在合作探究的过程中自我解决问题，帮助他人解决问题，感受实验的成功与失败，增强团结协作的意识，这种功能是单纯学习书本知识远不可替代的。

学完《溶解度》一课，教材中安排了一个“自制白糖晶体”的实验，要求在干净的玻璃杯中加入约20ml开水，然后加入白糖，用筷子搅拌，直到有少量白糖不再溶解为止。将一根细线的一端浸入白糖溶液中，另一端留在玻璃杯外，用硬纸片盖住玻璃杯，静置。过4～5天或更长时间，拿掉硬纸片，观察溶液表面、玻璃杯壁和细线上白糖晶体的生长。

考虑到这个课外实验相对复杂，我将其安排为寒假课外兴趣小组的活动内容之一，学生每4人一组，小组同学分工合作，共同探究。经过四五次的结晶实验，学生的作品初现端倪。有的学生作品很完美，晶体形状很规则，其他组同学投来羡慕的眼神；有的学生作品外形略显畸形，如缺个角、外面布满了小晶体、晶体呈层状排布不光滑；有的学生由于操作不当，实验近乎失败，没得到多少晶体……我适时引导，针对实验中出现的问题，鼓励兴趣小组的每一个同学积极地参与实验过程，发现问题、思考问题、主动与同学、老师大胆表达与交流自己所思所悟！

3.结束语

培养学生的化学科学素养是社会发展的需要，我们要抓住机遇，迎接挑戰。学校教育是培养学生化学科学素养的主阵地，在教学中，我们一定要利用化学学科的特点，积极探索、不断创新，采取各种有效措施，有效培养和提高学生的化学科学素养。

参考文献：

[1]刘炳华，范庆英.《基于学科核心素养的初中化学教学设计》，2017年7月第1版34页

[2]彭琴.如何利用实验教学形成化学概念[J].中学生数理化（教与学），2012（5）