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加强化学实验教学 培养学生学科素养

 

【作者】 1.林荣鹏 2.刘道清

【机构】 1.山东省威海市第十四中学 2.山东省威海市临港区草庙子小学

【摘要】 在化学实验教学中,通过趣味实验、演示实验、分组实验、创新实验等,激发学生的学习兴趣,培养学生观察能力、综合分析能力,养成一丝不苟、严谨求实的良好习惯,达到培养学生化学学科素养的目的。

【关键词】 实验教学;学科素养;科学精神;科学态度;科学方法;
【正文】学科的科学素养包括科学精神、科学态度、科学方法及科学品质等多方面。科学精神就是贯穿于科学活动之中的基本的精神状态和思维方式,是体现在科学知识中的思想或理念;科学态度是对科学严谨务实的态度;科学方法是科学认识活动的途径、手段和方式,是获得科学理论知识的手段,掌握了科学方法就具备了获得科学知识的本领;科学品质是在科学实践中表现出综合素质与能力。下面,我从以下几个方面谈谈化学实验教学与培养学生科学素养的认识。
  1、活用演示实验,激发学生探求真知的科学精神
  古代教育家孔子说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”初中生开始喜欢学习化学主要是由于实验的新奇有趣,进而激发学生探索其中的反应原理,揭示其反应实质。在学习化学的第一课,我采用了以趣味实验作为开场:先在黑板上方帖一张预先用NaOH溶液写好“化学”两字并晾干了的白纸,向同学们介绍说:“今天我们开始学习一门新学科,这一学科现在对于你们而言,就像这张白纸,当你进入其中,你就会发现这是一门新奇而有趣的学科。”然后用喷雾器向纸上喷洒酚酞试液,纸上立即呈现出红色的“化学”两字,接着再用另一个喷雾器向纸上喷洒稀盐酸,红色的“化学”又立即消失。再补充演示“魔棒点灯”、“烧不坏的手帕”等实验,提高了学生对化学的学习兴趣,激发学生为探索其原理与实质而产生强烈的求知欲望,这便达到了教学的预期目标。教育心理学研究表明,只发当学生对某一事物表现出浓厚的兴趣,就会对探索真知产生强烈的求知欲,就会对该事物由表及里、去伪存真地探索,就会对追求真理树立坚定的意志。
  2、体验实验过程,培养学生求真务实的科学态度
  爱因斯坦推崇“对真理的追求比对真理的占有更为可贵”。这表明用实事求是的科学态度去探求新知识尤为重要。追求真理需百折不挠,实事求是需不折不扣。例如电解水的实验中能正确得出:正极得到能使带火星木条复燃的氧气,负极得到可以燃烧的氢气。关于产生氢气和氧气的体积关系,按理论应该是2:1,但实验得出如下数据。





  首先让学生分析每一分钟产生的氢气和氧气的体积关系,学生经过计算并认真思考得出:?第一分钟得到氢气和氧气的体积比为3:1;第二分钟得到氢气和氧气的体积比为3:1;第三分钟得到氢气和氧气的体积比为8:3;第四分钟得到氢气和氧气的体积比为9:4;第五分钟得到氢气和氧气的体积比为2:1;第六分钟得到氢气和氧气的体积比为2:1;第七分钟得到氢气和氧气的体积比为2:1;?前4分钟得到的氢气和氧气的体积比大于2:1,第五分钟开始得到氢气和氧气的体积比为2:1。引导学生分析为什么会出现上述现象?让学生展开讨论,分析原因得出结论,培养学生严谨的科学态度。
  在实验中,规范学生操作,细致观察现象,如实做好记录,科学分析结果,合理作出结论。对于异常的实验现象,要认真对待、冷静思考,分析原因所在,然后重新再做。只有这种严肃认真、求真务实的科学态度才有利于养成良好学风。
  3、利用实验教学,让学生掌握一般的科学方法
  在实验教学中,把观察、记录所获得的感性认识形成概念;把实验现象、实验数据通过分类、比较、分析、归纳、演绎及推理等方法,运用科学的辩证思维方式促进学生能力的提升,让学生思维活动从感性上升至理性。例如在学习《质量守恒定律》时,首先提出问题:“反应前各物质的质量总和与反应后各物质的质量总和是否相等?”以磷在空气中燃烧的实验为例,让学生分析讨论设计实验方案,而且还要具有可操作性,运用抽象、观察、分析、对比等科学方法,得出反应前后质量总和相等。紧接着继续提问:“参加反应的各物质质量总和与反应后生成的各物质质量总和是否相等?”又将学生的思维引向更深的层次,通过观察、分析、推理得出质量守恒定律的概念。仅仅通过一个实验不可以此得出结论,在这基础上补充氢氧化钠与硫酸铜溶液反应实验,也得到同样结论,最后再补充硝酸银和氯化钠溶液反应的实验,也得到同样的结果,通过多组实验证明一切化学反应都遵守质量守恒定律,逐步培养了学生学会归纳的思维方法。为使学生加深理解运用这一规律,提出相应问题:?镁在空气中燃烧生成物的质量比镁带的质量为什么增加??煤燃烧后的煤灰比煤的质量减少了?通过讨论可以加深学生对质量守恒定律的认识,同时培养了学生学会演绎、推理等思维方法,学生在获得知识的同时,也掌握了科学的学习方法。
  4、改进演示实验,培养学生求异创新的科学品质












  在实验教学中,鼓励学生对实验加以改进,培养学生的创新能力。例如学完实验室制取氧气,学生也了解了实验室制取氧气的装置,利用生活的物品让学生从仪器、药品、装置上对实验室制取氧气进行改进,最后总结出最简易装置,如图所示,该装置优点:仪器采用废弃物品,体现了变废为宝,保护环境的意识该装置采用启普发生器原理设计,节约药品该装置简单,操作简便。
  再如探究铜的冶炼原理时曾做过氢气还原氧化铜的实验,操作复杂,对氢气还原氧化铜的实验改进是从一道练习题上受到启发的。练习题是将一束细铜丝在酒精灯外焰上灼烧变黑后趁热伸入盛氢气的瓶中观察现象。通过这道题我启发学生能否把我们的实验也改进一下,通过实验发现按照上述练习题的方案操作很难成功,于是就进行了大量的探讨和实验验证,总结出以下方法:将一束细铜丝放在酒精灯的外焰上灼烧成黑色?用氢气发生装置(启普发生器原理)制取氢气并验纯,将灼烧后变黑的一束细铜丝伸入导管中,并打开止水夹。?把导管放在酒精灯上加热(防止温度不够)
  上述实验重在培养学生的探究能力和创新精神,其实只要在教学实践中能够用求异求变的思路,对教学资源合理开发与利用,就能够在一定程度上起到培养学生能力与学科素养的目的。
  总之,通过实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成化学概念,获得化学知识和训练操作技能,有利于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法。在教学过程中,教师应本着以人为本、一切为了学生发展的教学理念,充分发挥实验在化学学科中的重要作用。
  • 【发布时间】2017/9/7 15:05:41
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