高中化学实验教学中如何培养学生的科学素养

2022-03-01甘肃省天水市秦安县第五中学王芳芳

新教育 2022年8期

□ 甘肃省天水市秦安县第五中学王芳芳

为全面贯彻高中化学教育理念和新课改的要求，高中化学教师不仅需要传授化学知识和实验方法，还应积极培养学生科学素养。实验教学可以帮助学生理解和巩固化学知识同时强化其观察、操作等多项能力，因此在高中化学中占据着非常重要的地位。教师在开展化学实验教学时，既要做到创新实验教学、传授化学知识与技能，也要注意培养学生具备实事求是的科学态度，使其科学素养得到明显提升。当然，每一位高中教师化学教师除了注重学生的实验能力训练与培养之外，而且还要把这种勤于思考、善于动手的学习能力迁移到整个高中化学学习中，这样才可以使得学生的整个能力有所提高。

一、利用化学实验教学特点，培养学生观察能力

培养学生科学素养不能总想着一蹴而就，而是需要一个循序渐进的过程。为此，教师应先让学生掌握一些基本实验方法，并在此基础上使其形成良好实验习惯。而在化学实验教学过程中，培养学生观察能力是一个非常重要的步骤，在实验正式开始前，教师需要求学生仔细观察实验仪器与化学药品，这样才能选择合适器材与正确实验药品。另外，学生是否仔细观察教师实验过程，对学生积累自主实验经验和培养化学科学素养有较大的帮助。比如，在 “氧化还原反应”教学时，高中化学教师可以用氧气制备方法进行新课导入，同时为使学生观察能力得到有效锻炼，可将观察内容重点放在以下几个方面：首先，仔细观察化学实验仪器和装置。其次，在教师做化学实验时，学生还要仔细观察仪器使用、安装方式以及实验步骤与操作。最后，学生还需仔细观察化学物质的颜色、状态、气味、酸碱性、密度等特点。由此可见，想要使学生养成良好化学实验习惯与科学素养，还应重视培养学生观察能力。又如，在配置100ml1mol/L NaCl溶液过程中，在学生观察到教师用胶头滴管滴加蒸馏水时，可引导其开展思考并主动向教师提问：“为什么使用过程中滴管不可以深入试管中呢？”等问题。并且教师还应要求学生能够熟练进行加热、过滤、气体收集等基础实验操作，确保学生能够养成规范操作方法与正确实验态度，进而促使其科学素养得到明显深化。同时，实验严谨的操作程序和科学态度的培养对学生的终身发展起到了积极的促进作用，对其他理科性学科像物理等的学习起到一种互动的作用，也对学生今后进一步深造提供一个良好的平台。

二、精心设计化学实验，培养学生创新精神

在如今高中化学实验教学中也开始重点强调培养学生创新能力。如果教师长期按照教材内容做化学实验，则会使学生创新精神被禁锢，从而无法得到充分发展。且由于化学实验本身对学生创新能力具有较强培养优势，教师可充分发挥这一作用，教育学生汲取其中优秀文化同时坚持实事求是科学态度，使自身创新精神得到有效培养。例如，在教师讲解“钠及其化合物”这一节化学知识时，教师可事先准备以下几组实验：①钠在空气中燃烧；②切割钠；③钠与水反应。然后随机挑选几位学生上台轮流做这几个实验，并提出问题让学生进行集体讨论：“结合之前所学的氧化还原反应说一说为什么钠在切开后表面会迅速变暗？在做完钠在空气中燃烧实验后，剩余钠怎样处理才最为合适呢？根据钠的性质，如果不慎着火，应当怎样灭火呢？”这不仅让学生学会了金属钠的各种实验方法，还深刻理解了钠的特点。高中化学实验教学的教学设计一定要精心设计，其中把实验现象和动手操作的各个环节安排好，让学生以主人翁的态度去参与，教师要大胆放手，充分鼓励和激励学生去自己设计实验的流程，对存在问题的要及时改进，帮助学生以科技人员的视角去主动做实验，把化学实验课堂彻底交给学生。当然，教师要在实验的安全性上做好基础工作，要建立实验室的安全预案。在学习了“氯及其化合物”中“氯离子检验”实验后，教师可为学生设计这样一个实验，如：“桌上有两瓶无色溶液，分别氯化钠溶液和碳酸钠溶液，利用什么样的实验可以将其准确分辨出来？”然后按照学生实验操作能力将其均衡划分小组，在探索、总结完毕后，教师可让学生之间展开互评，促使他们能够取长补短，进而掌握更多实验方法。如果高中化学教师能够把这种创新精神迁移到整个学习生活中，就会帮助他们能够在学习的道路上走得更好。

三、创设开放性化学实验内容，强化学生自主探究能力

随着实验增多，学生化学知识也不断增加。因此，在后续教学过程中，教师需重视培养学生自主探究能力，使其实验能力与科学素养得到有效提升。所以教师可适当设计一些开放性化学实验，或是在实验中融入一些思考性较强问题，这样既可以锻炼学生逻辑思维能力，还能够使其深刻理解、记忆这部分化学知识。与此同时，教师需注意在学生解决不了部分问题时，对其加以引导而不是直接告诉答案。如，在学习“铁及其化合物”这节化学知识过程中，教师可潜移默化的渗透一些问题，引发学生思考，如：①为什么在新制出的硫酸亚铁溶液中要多加入几枚铁钉？思考一下溶液上的植物油的作用是什么？②使用胶头滴管吸取硫酸亚铁溶液前，要做好哪一个重要动作？③锌与稀硫酸产生反应不用加热，但为什么铁钉与稀硫酸发生反应却需要加热？这可使化学知识与实验教学完美结合起来，有助于学生深化知识理解同时形成科学素养。又如，在学习“化学可持续发展”这章节知识时，教师可紧密结合学生生活实际设计化学实验，使其在自主探究过程中感到化学知识与自身生活是密不可分的。以家庭小实验为例，如：怎样利用饮料瓶、纱布等自制净水器；怎么制作叶脉书签等，在学生自主探索欲望被完全激发后，教师需积极引导学生做好这些实验。不论是何种化学实验教学，其最终目的就是为了将知识用于实践当中，以此来解决日常生活中一些问题。从而让学生体会到我们身边无时无刻在发生着化学反应，激发其探索欲望，最终使学生意识到用知识去保护环境，使其形成强烈使命感。

四、深度挖掘实验教学内容，渗透思想素质教育

在高中化学实验教学中，有许多内容都可用来培养学生良好思想素质。首先，教师可从实验纪律、环境卫生、节约药品以及科学处理实验废弃物等细节开始，看学生能否做好这些工作。如果将废纸、废弃药品随意丢进水槽中，不仅会使下水道堵塞，还有可能产生有毒气体，进而威胁到师生身体健康。以“海水中的重要元素——钠和氯”这章知识为例，在学习完后，许多学生都能意识到氯气是一种有毒气体，如果过度吸入很有可能引起中毒反应。因此，教师可组织学生自由讨论、交流在化学实验中，可采取什么措施以减少对周围环境及人身体健康的破坏。其次，教师还可向学生介绍我国近年来一些新技术成果，不动声色地向其渗透绿色化学理念。再次，教师可让学生自主探索学校周边环境情况，在学生大概了解后，可让其自主制定治理计划，使学生深刻感受到化学物质给环境带来的污染同时认识到人类也在积极解决污染问题。这样的教学既可以强化学生学习化学知识积极性，也能够充分培养其社会责任感与科学素养。