化學實驗中培養學生科學素養
時間:2022-03-10 04:56:00
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1加強化學實驗教學
化學是一門以實驗為基礎的學科,做好化學實驗有利于幫助學生掌握科學知識,有利于培養學生創新思維能力,有利于培育學生科學素養。具體可以按以下幾個方面來進行。
1.1轉變實驗教學觀念,培養學生掌握科學的研究方法
知識靠自己的思維得來時才是自己的知識。因此,化學教學應該是化學活動的教學而不應是化學活動結果的教學,重要的不是結論而是認知過程。以實驗為基礎是化學教學最基本的特征之一[2]。從實驗現象到某一化學概念、規律的形成需要一個過程,在這個過程中,教師不僅要重視教給學生如何通過實驗現象或結果的分析形成概念或規律,而且還要教給學生如何進一步深入理解概念或規律形成的思路和方法。傳統的實驗教學目的是“重結論”,而不是將實驗作為“再發現”的過程[3],視為知識的形成過程。由此,學生只是機械地接受知識,不利于學生掌握科學的研究方法。因此,應轉變觀念,建立以實驗教學為基礎的化學教學觀,充分挖掘化學實驗的教學潛能,為實施素質教育創造條件,營造一個良好的化學實驗教學環境。
1.2改革演示實驗
目前中學化學演示實驗多為教師先演示,學生觀察現象,然后歸納得出物質的性質、制法或定律,最后由學生通過實驗驗證[4]。在實驗中學生往往只是簡單機械地重復,沒有積極地思維和創新,也沒有探索的目標和方向。更有甚者,許多學生根本不動手,只是旁觀,他們照樣能將實驗報告冊上的內容寫得比實驗過的同學還好。這種實驗模式缺乏對學生獨立思考能力、豐富想象力、獨立動手實踐能力、創新意識及創造能力的培養,不利于學生科學素養的提高。因此,必須轉
變實驗教學觀念,改變傳統實驗教學模式,培養學生掌握科學的研究方法。
例如:在金屬鈉與水反應的演示實驗中,不但要教會學生對實驗現象進行正確地觀察和描述:鈉浮在水面上,熔成小球,小球不停地在水面上轉動,發出“嘶嘶”響聲,有水霧及氣體生成,使酚酞試液變紅等,并能得出結論——鈉能與水反應產生氫氣,同時生成NaOH。更重要的是要啟發學生思考,用學生己有的知識并聯系鈉的物理化學性質,對這一系列現象進行合理地解釋和說明。例如可以提出問題:為什么鈉會浮在水面上?為什么鈉會熔化?鈉為什么會和水反應等等,這樣引導學生養成獨立思考、探索事物的習慣,從而讓學生學會從實驗中掌握知識的科學途徑和方法。
2改進實驗裝置拓展和延伸實驗
2.1實驗裝置的改進
實驗裝置是化學實驗的客觀載體,也是學生科學素質培養的重要媒體。引導學生認識到實驗裝置改進的必要性并最終可以對實驗裝置提出自己的改進設想,這當中對學生進行的思維訓練將具有很大的幫助。因此,在化學實驗教學中,應充分注意對實驗裝置的改進。改進實驗裝置的目的有兩個方面:使現象更鮮明使實驗更客觀
如在“氯氣的實驗室制法”實驗中,當分析了制得的氯氣中可能含有雜質氣體水蒸氣和氯化氫氣體后,基于學生的接受能力和掌握知識的需要,特別是為了增強實驗的客觀性,可引導學生繼續思考:怎樣重新設計實驗除去雜質氣體制得干燥純凈的氯氣?學生通過思考常可將演示實驗裝置設計成如圖1所示。在此實驗設計中,凈化、干燥裝置是學生在初中己經了解的,而有毒氣體封閉式的收集和防止污染的吸收裝置,則是學生在高中階段必須掌握的。通過這種實驗設計,
學生不僅能動地掌握了氯氣的實驗室制法,而且可以有效地掌握新知識,找到新舊知識之間的區別與聯系,更重要的是在實驗的參與中訓練了思維,可以接受學科思想和環境意識的熏陶。這對完善學生的科學素質和培育學生的創新精神不失為一種有效的方法。
圖1改進后的氯氣產生裝置
2.2理論聯系實際,開發應用型實驗,培養學生的進取精神[5]
化學實驗本身就是一種科學的活動,重視實驗理論與實際生活的聯系,充分利用課本所設計的家庭實驗,并開發好應用型實驗,積極開展課外實踐活動,可培養學生關心社會、運用化學知識解決實際問題的能力。同時可使學生親身感受到化學實驗的價值,從而激發學生的創造動機。例如:講到溶液的酸堿性實驗時,可讓學生用pH試紙檢測當地污染水源、雨水或土壤的pH,分析原因并提出解決辦法,將實驗的方法和結論寫成論文;講到酸的化學性質實驗時,可讓學生回家做用食醋除水垢的實驗;講酸堿指示劑時,可讓學生利用常見植物花瓣制取酸堿指示劑;講碘與淀粉變色反應時,可讓學生用碘檢驗食物中的淀粉;還可讓學生結合生活實際作調查報告,如調查汽車尾氣的危害,調查吸煙的危害,調查城市中白色污染情況等,使學生學以致用,在生活中感受化學實驗的樂趣及重要性,讓學生有一種成就感。這樣可有效地培養學生的創造精神,同時又提高學生的動手能力。
參考文獻
1李大光.2003年中國公眾科學素養調查報告,中國科普網.
2普通高中化學課程標準(實驗)(人民教育出版社),2003年版.
3李益軍.對中學化學實驗教學中幾個問題的再認識,中學化學教學參考.2003第8-9合期
4賈建剛.完善實驗過程培養學生良好科學素養,自然教學.2003(1)46-47.
5呂秋娥.中學生科學素養的現狀與培養對策:[教育碩士學位論文].湖南:湖南師范大學,2003.9