在化学实验教学中培养学生科学素养的研究

尚晓峰

摘 要：实验是化学教学中有效的方法，也是实施素质教育，培养创新意识，提高实践能力的基本要素。所以，实验对于学生掌握科学方法、培养学生的科学志趣及学科学、用科学的能力，使学生受到科学的自然观、科学态度的教育，有着十分重要的意义。

关键词：初中化学；科学素养；实验教学；研究方法

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2018）09-019-1

科学探究有助于在实验教学过程中激发学生学习化学的兴趣，创设生动活泼的教学情境，帮助学生理解和掌握化学知识和技能、启迪学生的科学思维，训练学生的科学方法，培养学生的科学态度和价值观。近年来，本人始终按照新的课程标准和课程设计理念，立足于教材，在课堂教学中开展了一系列富有成效的实验教学活动，也取得了一定的效果。

一、课堂探究性学习

1.课本探究实验的实施。课堂是师生进行探究性学习的主阵地。课堂上教师将有些化学问题学习的主动权交给学生，让学生自己选择自己的研究课题，由学生利用课余时间查阅资料，独立或小组合作设计初步方案，再交由教师审阅，任课教师从中选出具有代表性的方案，集中在课堂上由设计者进行演示、交流，介绍自己设计的实验原理、方法和步骤。最后，由全班同学做评委来评判优劣，共同探讨实验成败的原因。

案例1：探究实验室里制取二氧化碳的装置

①让学生根据实验桌上提供的试管、锥形瓶、胶塞、导管、长颈漏斗等实验仪器，尽可能多的组装气体发生装置，并且组内互相讨论各自的优缺点和检查气密性的方法，然后选出一个最佳装置和一位代表进行组间互相评价。学生设计的实验装置如图1、2、3所示。

②使用图1制取二氧化碳时，如果需要较多二氧化碳，气体未收集满，试管中已经没有气泡产生了，怎么办？

想到：用较大容器代替试管，并想方设法向试管中添加稀盐酸，选择图2装置。随后，收集满了，试管中还不断有气泡产生，怎么办？

想到：控制反应的发生和停止，选择图3。

③联系已经学过的实验室用过氧化氢和二氧化锰制氧气时，为了控制反应的速率可以使用图4装置，最后对上述四套装置从不同角度评价优缺点。从而对固体和液体混合制备气体的发生装置的选择形成系统的认识，加深了对每套装置优缺点的理解。

④课后兴趣实验：生活常识：生活中热水瓶内胆的水垢、鸡蛋壳、口碱等（均含有碳酸根）都能和食醋（含有醋酸）反应产生二氧化碳气体。尝试在家中选择适当的代用品来完成二氧化碳的制取实验。学生的热情很高，在家中寻找了饮料瓶、药瓶、吸管等设计了图5所示的装置。

通过此类专题探究并进行相关的实验验证，对比得出不同实验装置的优缺点，这样既能激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，又能激发学生踊跃参与问题讨论和敢于探索的创新意识。

2.课本探究实验的改进。在教学过程中我们发现，教材中的个别实验内容存在设计不严密、过程不环保等缺陷。因此，我们鼓励学生敢于质疑、大胆创新，自行设计了有关实验的改进方案。

案例2：分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用

在教材设计的实验步骤中仅有“向盛有过氧化氢溶液的试管中伸入带火星木条”和“向盛有过氧化氢溶液的试管中加入少量二氧化锰，再伸入带火星木条”两个环节，缺少对“二氧化锰能否使带火星木条复燃”这一探究过程，因而实验探究过程不够严谨。针对这一情况，同学们进行了以下改进。

①取两支试管，分别加入5mL 5%过氧化氢溶液和少量的二氧化锰，再分别把带火星的木条伸入两支试管中，观察木条是否复燃。

②将上述过氧化氢溶液缓缓倒入装有二氧化锰的试管中，再把带火星的木条伸入该试管中，观察木条是否复燃。

经过这一改进，实验操作设计更加科学严谨。

二、课外探究性学习

作为化学课堂教学的延伸，课外探究实验的开展有助于延续学生学习化学的兴趣。“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验。”在课外实验中，没有现成的仪器和药品，这就需要学生从生活中寻找，有些物品不一定能及时找到，需要平时的积累。例如过滤实验，生活中用什么替代漏斗和滤纸？有的学生用废弃饮料瓶剪去一半，将上半部倒转过来，就是一个简易的漏斗，有的学生用多层医药纱布扎住瓶口充当滤纸，有的学生想到用化妆棉做滤纸。“探究影響固体溶解速度的因素”的课外实验，用什么替代烧杯、量筒和玻璃棒？有的学生用一次性医药针筒替代量筒；有的学生用筷子替代玻璃棒；有的学生用玻璃杯替代烧杯。课外实验检验呼出气体的主要成分，学生从食品袋中找出干燥剂配制成澄清石灰水，用吸管代替导气管，实验现象明显，操作简单。实验替代品的收集，让学生成为生活中的有心人，还培养了学生变废为宝、勤俭节约的好习惯。

在课外实验中，每位学生找到的材料以及对实验的方案设计可能都不一样。有时，同一实验会因实验条件各异，而产生的实验现象有所不同，这就会激发学生的求知欲；而有些现象书本未提及，老师也未提及，却在实验中出现了，为了弄个明白，他们查阅资料，请教老师，不断寻找答案。自己发现的问题，又由自己找到了答案，成功的体验，使学生更加坚定了学好化学的信心，良好的不断探索的科学品质也得到了培养。

实践证明，在化学教学中倡导探究性学习，将科学探究作为一种重要的学习方式，重视和强调学生自主的、开放的探究学习，学生学习化学的兴趣更加浓厚，上课参与热情显著提高，学习效果显著增强。