浅议化学实验教学中提升学生实验素养的途径

王红梅 胡扬根 曾小华

摘 要：化学是一门以实验为基础的学科，如何培养学生良好的实验素养是一个值得深思的课题。基于实验素养的构成，可以从注重培养学生安全意识、提升学生科学素养和培养学生的环保意识三个方面来提升学生的化学实验素养。

关键词：化学实验教学；实验素养；科学素养

素养是指个人修养所达到的程度和表现，从广义上讲，素养是一个人思想、文化、道德品质、知识水平及能力等各方面实际水平的综合体现。实验素养是学生个体在实验中的态度、能力、精神、品格、知识、技能、习惯和作风等多方面专业实际水平的综合体现。传统的化学实验教学模式，多以教师直接向学生集中讲解实验的原理和步骤，然后学生照着书上的步骤进行操作，久而久之就会造成学生对科学的关心与热爱程度降低，就会造成对科学探究的方法和过程的理解程度低下，自己设计实验方案的意识和能力薄弱，不能形成科学性思维，实验素养难以提升。本文从注重学生安全意识的培养、注重学生科学素养的提升以及注重学生环保意识的培养三个方面来探讨在化学实验教学中提升学生实验素养的途径，从而使学生养成良好的实验习惯，认真观察并准确如实记录实验现象的能力，分析、推理，得出科学结论的能力，以及较熟练的操作技能，环保意识以及合作的精神等等。

一、 注重学生安全意识的培养

安全无小事，责任大于天，化学实验中安全意识的培养也是形成良好实验习惯的一个方面。据统计，我国在1998年～2008年间共发生学校火灾事故86起，造成60人死亡、121人受伤，直接经济损失高达3364万元。针对高校实验室事故原因的分析发现，引发事故的因素包括人的不安全行为、物的不安全状态、环境的不安全条件和管理缺陷等，其中90%以上引发实验室事故是由于人的不安全行为、不规范操作或对危险因素的认识不足、防护不当或者缺失造成的。例如近些年的，2014年12月4日，常州工程职业技术学院一实验室发生爆炸，是老师实验操作不当所致；2014年3月18日，北京师范大学化学楼一实验室发生火灾，是学生实验操作不慎而引燃实验室的。一些事故案例没有办法排除偶然性，但如果拥有安全意识，是可以尽量避免此类事故发生的。

对于学生的安全意识的培养，要注意以下方面：一、 上实验课之前要让学生学习实验室规则，做到自觉遵守实验室准则；二、 要让学生知道实验室有关的危险情况有哪些？如何应对这些危险？哪些物质有害或有危险？三、 要让学生知道所做实验的规范操作和不规范操作有哪些？四、 定期开展灭火器的使用等消防技能培训、消防撤离演练和急救技能的培训等等。总之，实验室的安全是每个人的责任，要以认真的态度对待。

二、 注重学生科学素养的提升

科学素养一词源自英文“Scientific Literacy”，指的是对科学和技术的基本知识、基本观点和科学价值观所具有的基本了解。科学素养包括科学知识与技能、科学方法和能力、科学行为和习惯、科学精神和态度等，教师应该在化学实验中引导学生学会观察、学会思考，鼓励学生“发现——提出”问题，引导学生增强科学合作意识，促进学生科学素养的提升。

（一） 培养学生的观察能力

在化学实验教学过程中，教师要引导学生仔细观察，观察过程中要坚持实事求是的科学态度。伽利略曾说过，“一切推理都是必须从观察与实验得来”，可以看出观察在实验中是很重要的。教师在组织学生观察实验过程中，应让学生将观察和思考融合在一起，例如在球棍模型这个实验教学过程中，做好每一个分子的球棍模型之后，观察它们的结构并应该思考它们有怎样的化学性质。在熔点的测定这个实验中，教师要指导学生重点观察固体出现水化现象和刚刚全部熔化时的情况并记录对应的初熔和末熔温度。在做有机化合物的性质实验时，也要指导学生应该重点观察哪些现象以便得出正确的结论。观察是探索性很强的认识活动，有时会出现未曾发现过的新情况，在历史的长河中，由于实验中的仔细观察导致科学上的新发现这样的例子很多。

（二） 培养学生质疑问难的能力

古希腊学者亚里士多德曾经说过“思维自疑问和惊奇开始”，就是质疑是学生学习的内驱力，是思维的导火线。在实验教学中，教师应鼓励学生解放思想、敢于并善于质疑问难，对习以为常的现象或权威们的说法勇于持怀疑、批判的态度。教师应该让学生在实验中积极主动的思考，多想想、多试试，才能发現更多的奥秘，才能更好地创新。

在实验前教师应让学生预习，写预习报告，提出并发现问题。教师要知道实验教学的首要目的就是要培养学生的怀疑精神、探究意识以及创新意识。在实验中教师应侧重对疑难问题进行解答，让学生记录原始数据，不符合的应分析原因。

（三） 培养学生的探究学习能力

化学是一门以实验为基础的科学，化学实验是进行科学探究的主要方式。教师应让学生通过一些探究活动，体验科学研究的过程，要教给学生“发现问题——实验探究——实验验证——得出结论”的科学研究的基本方法。在实验的选择上，教师可以参考其他大学的实验教材，在基础性实验教学的基础上，增加综合性实验和设计性实验，加强学生综合知识和运用知识的能力。增加的综合性实验和设计性实验可以根据医学生的特点开设一些例如小檗碱、芦丁、咖啡因等的提取及定性检验和定量测定，在实验过程中，教师指导学生利用图书馆等资源来查阅文献，分析整理资料，引导学生自行设计出实验方案，再独立进行实验操作。学校也可以通过开放化学实验室或者让学生参与教师的科研项目来培养学生的探究学习能力。总之，培养学生的探究学习能力是学生学习科学概念、发展科学思维能力、提升科学素养的一个强有力的工具。

（四） 培养学生的合作精神

合作精神是个人与个人、群体与群体之间为达到共同目的，彼此相互配合的一种联合行动、方式的精神。合作精神是大局意识、协作精神和服务精神的集中体现。在学科交叉、跨学科合作攻关的大背景下，越来越强调团队合作，因此对学生团队精神的培养显得尤为重要。具体而言，可以探索性、开放性实验课题或大奖赛的形式，首先选定和培养一个团队负责人，让其组建一个小组，通过制定可行的研究目标，建立有效的沟通和协作机制并自主完成选题、文献调研、实验方案构思与设计、实验的实施、结果分析等过程，从而最大限度地调动学生的积极性、自主性和创造性，培养学生沟通协作、互利共赢的团队精神。

三、 注重学生环保意识的培养

在实验教学中，要注重学生绿色环保意识的培养，将环保的理念贯穿到整个实验过程中，有利于培养良好的科研素养，也有利于培养高素质、综合性人才。具体可从如下几个方面入手：①节约药品，试剂和溶剂倡导循环利用，减少不必要的浪费，最大限度减少污染源；②正确、规范处理“三废”；③化学实验微型化，规定用量和浓度，从而缩短反应时间，节省溶剂和试剂；④创新改进实验方案，尽量避免使用有毒化学试剂或溶剂，多采用连续性、高效的实验方案，减少不必要的中间环节。例如：以苯为原料制备硝基苯、以硝基苯为原料制备苯胺、以苯胺为原料制备乙酰苯胺、以乙酰苯胺为原料制备对氨基苯磺酰胺等。在各次的实验中分别练习蒸馏、回流、升华、萃取、抽滤、重结晶、熔点测定等基本操作。通过这样的连续性实验，体现了有机实验“绿色化”特点，同时增强了学生的有机合成基本功，开阔了学生的合成思路，有利于培养学生严谨的科学态度强化学生实验的责任心、积极性和主动性。

综上所述，提升学生的化学实验素养的探讨途径，归纳为以下几点：（1）教师潜移默化地培养学生的安全意识、环保意识和良好的实验习惯；（2）师生共同努力培养学生严谨的实验态度和质疑的科学精神；（3）增加设计性、综合性实验等途径培养学生探究学习能力。（4）放开手、充分调动学生的主观能动性。当然，在以后的实验教学中，还需要探索改革、不断更新教学理念，更好地提升学生的实验素养。

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作者简介：

王红梅，胡扬根，曾小华，湖北省十堰市，湖北医药学院药学院化学教研室。