创新化学实验教学提升学生科学素养的探索

耿立广

摘要：科学素养是指学生在科学领域所具备的基本知识、技能和态度的综合表现。化学实验作为一种重要的实践教学活动，对于学生科学素养的提升起着重要作用。通过优化教学设计、亲历实验过程以及解决实际问题等策略和方法，可以不断创新化学实验教学，从而有效提升学生的科学素养。

关键词：初中化学；创新实验教学；科学素养

初中阶段是学生学习科学知识的重要时期，而化学作为自然科学中的一门重要学科，对于培养学生的科学素养具有重要意义。传统的化学实验教学方法以理论知识的传授为主，缺乏实践性和创造性，无法激发学生的学习兴趣和动力。创新化学实验教学方法，能够让学生亲自进行实验操作，体验化学实验的过程和原理，从而提升实践能力和动手能力。學生进行自主探究和问题解决，通过提出问题、设计实验方案、收集数据等环节，培养思维能力和创新能力。同时，学生可以通过实验结果进行分析和总结，培养他们的科学思维和批判思维。

1   优化设计，发挥演示实验的激趣功能

演示实验具有直观、生动的特点，可以帮助学生理解化学原理和概念，同时可以激发学生的学习兴趣和探究精神。通过演示实验，学生可以直观地观察到化学反应的现象和过程，从而加深对化学知识的感性认识。

1.1引人入胜，演示趣味实验

在探索知识的过程中，兴趣是十分重要的。进入初中之后，学生的兴趣变得更加广泛，同时具有极强的好奇心和求知欲，希望通过化学实验发现更多的神奇现象。教师可以充分利用这一典型特征，在课堂中增加一些特别的设计，为学生呈现生动、有趣的实验，激活学生参与学习的热情。

第一，引入竞技元素。为了进一步提高实验的互动性和趣味性，教师可以在实验中引入竞技元素。这意味着学生可以在实验中展开竞争，看谁能够最先得出正确的结论，或者在规定的条件下完成实验任务。这种竞技元素可以引发学生的好胜心，让他们更加积极地参与到实验中来，同时可以帮助他们更加深入地理解和掌握相关知识。

第二，利用虚拟现实技术。随着科技的发展，虚拟现实技术的应用越来越广泛。在化学实验中，教师可以利用虚拟现实技术，为学生呈现更加生动、逼真的实验场景。这种技术可以让学生有身临其境的体验，进一步提高实验的互动性和趣味性。

1.2眼见为实，设计创新实验

当前的初中生缺少丰富的生活经验，虽然学习了一些理论知识，但是很难与实践联系在一起。如果教师仅以口头的方式进行知识传授，那么难以取得实质性效果，教师在教学时常常需要引入实验，让他们眼见为实。

第一，实验要有直观性和真实性。眼见为实意味着实验的直观性和真实性非常重要。通过设计创新实验，教师可以帮助学生更好地理解化学知识，并激发他们的学习兴趣。实验的直观性可以让学生直接观察到化学反应的过程和结果，从而增强他们对化学知识的理解和记忆。实验的真实性则可以让学生感受到化学知识的实用性和趣味性，进一步激发他们的学习兴趣。

第二，实验要与生活实际相联系。设计与生活实际相关的实验，可以帮助学生将所学知识与实际生活联系在一起，提升他们的实践能力和解决问题的能力。这样的实验设计不仅可以帮助学生掌握化学知识，而且可以让他们掌握更多生活技能。

演示实验在初中化学教学中起着至关重要的作用。它不仅能帮助学生理解和掌握化学知识，而且能激发他们对化学的学习兴趣和热情。因此，教师应当充分利用演示实验的优势，采取多种策略，发挥其激趣功能，提升教学效果。

2   经历过程，彰显探究实验的思维功能

化学探究实验在化学教学中扮演着举足轻重的角色，它不仅能激发学生的学习兴趣，提升他们的实践能力，而且能培养他们的科学思维和创新能力。在教学中，教师要充分运用探究实验，彰显其思维功能，以推动学生的全面发展。

2.1创设问题情境，实现实验转型

教师想要上好化学课，就要增强化学课堂的实践性。教师可以基于预习、课堂展示以及问题情境等不同的维度展开教学，帮助学生克服学习中遇到的困难。

第一，创设问题情境，引导学生思考。问题情境是一种有效的教学方式，可以引导学生积极思考和解决问题。在化学实验教学中，教师可以根据实验内容和学生的实际情况，创设相应的问题情境，激发学生的探究欲望和学习兴趣。

第二， 实现实验转型，拓展实验内容。化学实验是化学教学的重要组成部分，但传统的实验教学往往只注重实验操作和实验结果，忽略了实验的实用性和创新性。因此，实现实验转型是提高化学教学质量的重要途径。教师可以根据实验内容和学生的实际情况，拓展实验内容，将传统的验证性实验转化为探究性实验或者实用性实验。

2.2优化教学结构，激发探究兴趣

一般情况下，化学实验教学都是带领学生走入实验室，但是很多学生对实验仪器的接触相对较少，如果不能做好充分的课前预习，会影响实验操作。所以，教师需要在实验之前分析学情，对教学结构以及教学进度进行优化调整。

第一，做好充分的课前准备。为了使实验教学顺利开展，教师需要提前做好充分的准备。这包括对实验内容、实验步骤、实验所需材料和设备的检查及准备，以及实验安全措施的制定。同时，教师需要根据学生的实际情况，制订合理的实验教学计划，提高实验教学的质量和效果。做好充分的课前准备，可以避免实验中出现不必要的错误和事故，提高实验的效率和安全性。

第二，优化实验教学结构。在实验教学中，教师需要优化教学结构，以激发学生的学习兴趣和探究欲望。首先，教师可以根据实验内容和学生的实际情况，设计合理的教学方案和教学流程，以引导学生逐步掌握化学知识。其次，教师可以运用多种教学方法和手段，如演示实验、分组实验、多媒体教学等，以激发学生的学习兴趣和探究欲望。最后，教师可以根据学生的实际情况和实验反馈，及时调整教学进度和教学方法，以提高实验教学的针对性和有效性。通过优化教学结构，可以激发学生的学习兴趣和探究欲望，提升他们的学习效果和综合素质。

2.3开展小组合作，经历实验过程

想要有效调动学生参与化学学习的积极性，提高实验的有效性，就需要借助小组合作的方式，鼓励每位学生深入其中，调动其参与的积极性。基于教学实践，已经充分验证了小组合作实验方式的有效性，特别是在提高化学实验教学质量方面。以小组合作为基础，对教学过程以及教学结构进行优化，能够使学生在化学实验过程中养成敢于探寻真理的优秀品质。

第一，进行合理分组，促进合作探究。在小组合作中，合理分组是关键。教师需要根据学生的实际情况和学习需求，将不同层次、不同能力的学生进行合理搭配，以促进他们相互合作和共同进步。第二，强化过程体验，培养探究精神。小组合作实验的目的不仅是让学生获得实验结果，而且要让他们经历实验过程，培养探究精神和团队协作能力。因此，在实验教学中，教师需要注重学生的过程体验，引导他们积极参与实验的各个环节，包括实验设计、实验操作、实验观察和实验总结等。通过强化过程体验，可以让学生深入了解化学知识的形成过程和应用价值，培养他们的探究精神和创新能力。

教学实践证明，在化学教学中，让学生充分经历实验过程，可以提升他们探究实验的思维能力。通过教师的引导、学生的自主探究及小组合作等，可以提升学生的实验探究能力和科学思维能力，有助于学生更好地运用化学知识解决实际问题。

3   联系实际，凸显生活实验的拓展功能

传统的化学教学模式往往注重理论知识的传授，而忽略了学生实际操作能力的培养。联系实际生活进行化学实验，不仅可以激发学生的学习兴趣，而且可以培养他们的实践能力、创新思维和社会责任感。因此，教师要注重在初中化学教学中发挥生活实验的拓展功能。

3.1实验内容生活化

学生在初中阶段会接触大量的化学概念、定理等，这些知识具有一定的抽象性。在教学时，教师如果仅进行抽象的讲解，必然会给学生的理解带来较大的难度，也会限制其认知以及创新思维的发展。教师需要贴近学生生活，基于化学实验主题和内容，选择与其相匹配的生活素材，这样的化学实验设计才能够真正实现化抽象为具象的目的，也能够有效降低学生的理解难度，使學生保持积极的探索热情和研究热情。

第一，选取生活中常见的实验材料。为了使化学实验内容更加贴近学生的生活，教师可以选取生活中的常见素材进行实验设计。这些素材可以是学生日常生活中的食物，也可以是常见的化学物质。通过利用这些常见素材进行化学实验，可以让学生更加直观地理解化学知识，并且感受化学与生活是紧密联系的。

第二，结合学生的需求进行实验设计。除了选取生活中常见的素材外，教师还可以结合学生的实际需求进行实验设计。这包括结合学生的兴趣爱好、学习目标、认知水平等因素进行实验设计，从而更好地满足学生的实际需求。

3.2实验设计生活化

初中化学教材所提供的实验本身具有极强的可行性和科学性，但是受到各种客观因素的限制，使实验的呈现以及效果常常不尽如人意。所以，教师需要对实验素材进行优化，也可以贴近生活进行创新，使整个实验演示过程和操作过程能够与初中生的生活经验、认知习惯相匹配。教师要了解学生对实验学习的基本诉求，要对实验室实验、分组实验及自主探究实验展开与学情相匹配的修改和完善。

第一，优化实验素材。实验素材的优化主要是指对教材中原有的实验素材进行适当的调整和改进，以提升实验的可行性和效果。教师需要根据学生的实际情况和实验需求，选择适合的实验素材，并进行合理的搭配和调整。

第二，创新实验素材。实验素材的创新主要是指在原有实验的基础上进行创新和改进，以获得更好的实验效果。教师可以通过对实验原理、实验方法、实验装置等方面进行改进和创新，增强实验的趣味性和实用性。

综上所述，通过创新化学实验教学方法提升初中学生的科学素养具有重要意义。创新化学实验教学方法能够激发学生的学习兴趣、提升学生的实践能力、思维能力和创新能力，增强其团队合作意识。因此，教师在初中化学教学中应该积极探索并运用创新的教学方法，以提升学生的科学素养。

参考文献：

[1]高晓燕.初中化学实验探究与创新意识核心素养实践：以《铁与氧气和水的反应》实验教学设计为例[J].中学生数理化（教与学），2021（3）：88-89.

[2]宋士光.初中化学课堂中创新实验教学模式探究[J].中国校外教育，2019（11）：126-127.