加强实验教学提升科学素养

周德祥+厉业余

高中化学新课程标准提出，以提高学生的科学素养为主旨，并从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度建立新的化学课程目标体系；倡导以科学探究为主的多样化的学习方式；重视学生的亲身经历和体验；强调创设生动而有意义的学习情境.化学是一门以实验为基础的自然学科，教师要充分利用实验，为学生提供创新活动的机会.人类的进步离不开发明创造，而许多发明创造都是在科学实验中产生的，通过实验尤其是让学生自行设计探究性实验，可激发学生学习化学的兴趣，培养学生的思维能力、动手能力、创造能力，不断提升学生的科学素养.

一、改进实验，激发学生学习化学的兴趣

新奇有趣的实验，能激起学生强烈的学习欲望，激发学生学习化学的兴趣.在教学中，教师可将部分验证性实验改为探究性实验，使实验成为学生探究知识、研究问题的一种手段，增强学生的好奇心，诱发他们积极去探索，寻求合理的知识去解释.在操作中，一般按下列程序进行：实验→质疑→探究→发现→拓展.

例如，“制备Al（OH）3”实验.（1）实验：在Al2（SO4）3溶液中滴入NH3·H2O 溶液，在Al2（SO4）3溶液中滴入 NaOH溶液；（2）质疑：现象有什么不同？（3）探究：为什么产生不同的现象？哪种方案更好？（4）发现：学生讨论、分析、总结得出答案.（5）拓展：在NaOH溶液中不断滴入Al2（SO4）3溶液和在Al2（SO4）3溶液中不断滴入NaOH溶液，现象相同吗？为什么？如何制备最大质量的Al（OH）3？再比较明矾晶体KAl（SO4）2·12H2O与Ba（OH）2反应的异同点，指出当两者的量是什么关系时，沉淀的质量和物质的量分别得到最大值？

二、开展探究性实验，培养学生的思维能力

探究性实验有利于激发学生学习兴趣和发展他们的思维能力，这种实验完全排除了实验结论的已知性，可以模拟科学研究的过程，从而更能促进学生思考实验过程中的相关问题，培养他们的思维能力.

例如，复习“镁与水反应”的实验.（1）光亮的镁条放入滴有酚酞溶液的蒸馏水中，镁条表面出现极微弱的小气泡，片刻镁条表面及其附近溶液显淡红色，此时气泡几乎停止.表明常温时，镁与水能微弱反应生成Mg（OH）2.（2）加入CH3COONH4晶体，振荡使其溶解，镁条表面明显又连续产生小汽泡.引导学生思考：①Mg在H2O中，开始有极微量的小气泡，但片刻就几乎停止，为什么？（类以块状石灰石与稀硫酸的反应）.②加CH3COONH4后，气泡明显又连续发生，为什么？此时，教师应把学生的思维引导到“什么因素能使附在镁条表面、难溶的Mg（OH）2溶解”的轨道上来.Mg（OH）2存在着溶解、电离平衡：Mg（OH）2 =Mg2++2OH— .此实验中加入CH3COONH4后，是什么因素使c（OH—）降低，最后可得出NH4+跟OH—结合成NH3·H2O而使Mg（OH）2溶解.再让学生思考：其他铵盐是否具有同样的作用？在实验过程中，经过一系列的观察与思考，学生探索新知识的热情已被激发，学生思维的火花发生碰撞，思维能力在碰撞过程中得到提升.

三、开辟第二课堂，培养学生的动手能力

1.开设化学兴趣小组活动.通过表演“喷字”、“小木炭跳舞”、“液体里的星光”、“雪条燃烧”、“烧不坏的手帕”等趣味横生的节目，可把学生带到美妙的化学世界中.

2.举行科幻创作活动.可以以“没有碳的世界”、“假如空气中只有CO2”、“未来的化学世界”等为题，发挥学生的想象力，激发起学生奇异的联想和不寻常的构想.

3.开展社会实践活动.如，测量土壤的酸碱性；模拟检测司机是否酒后驾车；中草药成分的测定；等等.

4.开展家庭小实验.在条件允许下，家庭小实验简单易行.这些实验使学生既动手又动脑，既能增强学生学习化学的兴趣，又能使学生巩固复习课堂所学知识.

四、自行设计实验，培养学生的创造能力

通过引导学生根据实验目的和原理自行设计实验方案，独立完成有关实验，可以有效地培养和锻炼他们的实验能力，并在具体操作过程中，使他们的创造性思维得到发展.

例如，选用下列部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置.（a）铁架台，（b）试管，（c）带橡皮塞的导气管（导管带有夹子），（d）烧杯，（e）干燥管，（f）酒精灯，（g）长颈漏，（h）烧瓶.本题实际上要求学生根据启普发生器原理设计实验，可用干燥管代替球形漏斗，烧杯代替容器，再与（a）（c）组装成CO2发生装置.

在实验教学过程中，教师应将实验知识、方法、操作有机统一起来，调动学生的学习积极性，使他们始终处于不断探索的情境中，主动实验、仔细观察、积极思考，这样才能培养学生的创造能力.

总之，化学实验是科学探究的主要方式，是化学教学中发展学生科学探究能力的重要途径，对于提升学生的科学素养，具有其他教学手段无法代替的重要作用.教师要更新教育理念，充分发挥实验教学的功能，让学生通过实验激发学习兴趣、培养综合能力、提升科学素养.