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1、 中小学实验与装备 年第期 第 卷 实验教学 重视化学实验教学提高学生科学素养 福建省泉州市泉港区第六中学（ ） 庄月娥 福建教育学院化学教育研究所（ ） 张贤金 用什么来衡量课堂教学的有效性呢？课堂教 学的有效性是以课程标准规定的学习目标的达成 程度和学生科学素养发展的落实程度来衡量的 。 现阶段化学课程改革的重点就是 “ 以提高学生的 科学素养为主旨 ” 。其中 “科学素养” 是指能够运 用科学知识对生活和工作中的常见问题进行判断 和作出处理的能力 ，其重点在于对科学的态度 、 观察和思考以及批判精神。而化学实验是在化学 教学过程中培养学生科学素养的主要渠道 ，也是 提高课堂教学有效性的
2、一个重要环节 。 义务教育化学课程标准中提出在化学课堂教 学中应精心设计科学探究活动 ， 加强实验教学。 那么 ，如何在课堂中加强实验教学从而达到培养 学生科学素养的目的呢？ 重视学生实验操作，培养学生的动 手操作能力 目前 ， 实验教学中有 一 个误区 ，特别 是在实 验条件较差的农村中学 ， 有部分教 师采用 “ 做实 验不如讲实验或练实验 ，讲实验不如背实验 ” 的 方式， 多数学生实验都是教师在讲台上表演 ，学 生在台下看 ， 认为只要学生会动笔考实验就可以 了 ， 在教学中笔试训练多 ， 学生动手做实验的机 会少。如此教学 ， 学生往往对所学知识只能达到 刻板的 、肤浅的理解， 不但
3、严重消磨了学生的学 习兴趣和求知欲 ，也不利于培养学生的动手操作 能力。结果培养出来的只是会做实验题的学生 ， 而不是会做实验的学生 。 因此 ， 教师应该正确认识 “做” 实验与 “ 不 做 ” 实验的差别 ， 保证学生可以做好每 一个实验 。 在教学中教师应注重对学生的实验基本操作技能 的训练 ，从第 一节化学课 开始 ，就要求学生正确 对待实验，从实验纪律、实验习惯、废弃药品的 处理等方面抓起 ， 要求学生规范操作 ， 培养学生 动手做实验的能力 ， 同时养成良好的实验习惯。 创设实验问题情境 ，锻炼 学 生 的 观 察和思维能力 观察是 一 切真知灼见的来源 ， 让学生养成良 好的观察
4、习惯，掌握正确的观察方法， 有利于增 强学生对知识的理解和掌握 ， 而且还可以培养科 学的学习方法。学生掌握知识必须通过自己的思 维活动 ，观察分析可为思维提供必要的素材 。学 生对化学实验的感知越深刻完整，思维就活跃， 分析与解决问题的能力也就会随之增强。因此， 在课堂实验教学过程中 ，教师可以设置 一些 开放 性的问题 ，让学生带着问题有目的地进行观察和 思考，从而达到有效训练 学生 观察和思维力的 目的 。 案例 ： 二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应 提出问题：将二氧化碳气体通人氢氧化钠溶 液中并无明显现象 ， 如何证明二氧化碳与氢氧化 钠确实发生了反应呢？你有几种方法？ （）方案 思考分析
5、：化学变化过程中会生成新的物质， 只要证明反应后的溶液中有新的物质就可以说明 二者发生了化学反应 。 设计实验 ：往氦氧化钠溶液中通人 一段 时间 的二氧化碳气体 ，然后再往溶液中滴加适量的稀 盐酸溶液。此时可观察到有大量气泡产生。 引导学生认真观察实验现象 ，分析得出结论 。 此时教师可继续追问：方案 是从生成物的角度 来证明二者发生了反应 ， 那么我们能否从反应物 的角度来证明该反应？ （）方案 思考分析：在化学变化中， 生成物的量会增 加 ， 而反应物的量 则会减少 。 因此，如果证明变 化后反应物的量减少了也可以说明二者发生了化 学反应。 设计实验：往装满二氧化碳气体的矿泉水瓶 第 卷
6、 中小学实验与装备年第 期 中倒入 一定量 的氢氧化钠溶液 ， 迅速盖上瓶塞后 进行振荡 ，此时可观察到瓶子变瘪了。 进 一 步追问：氢氧化钠溶液中的溶剂是水 ， 二氧化碳也可以与水发生反应 ，怎么证明氢氧化 钠确实发生了反应呢？ 补充对比实验 ：往装满二氧化碳气体的矿泉 水瓶中倒入与氢 氧化钠溶液等量的水 ， 迅速盖上 瓶塞后进行振荡 ， 然后与倒人氢氧化钠溶液的矿 泉水瓶进行对比。 此时可以很明显地看到 加人氢氧化钠溶液的 瓶子比加人水的瓶子瘪得更严重 ， 由此说明加人 氢氧化钠溶液的矿泉水瓶中的气体压强减少得更 多 ，说明二氧化碳气体和氢氧化钠发生了反应 。 学源于思，思源于疑，疑源于实
7、验。在这个 案例教学中 ，教师提出 一系列 的问题 ，从 一开始 就引导学生带着问题观察实验现象 ，让学生分析 现象思考问题 ，从开 始到结束，学生的思维 一直 处于活跃的状态，从未停止，这就是化学教学培 养学生观察和思维的重要方面 ，也是发展学生其 他能力的关键所在。 合理设计探究方案 ，提高学生科学 探究能力 科学探究是 一 种重要的学习方式 ，在化学学 习的过程中，有针对性地开展科学探究活动对提 高学生的科学素养具有 重要作用。科学探究既是 学习的内容 ， 又是学习的方法。在化学教学中应 该积极倡导学生围绕化学核心知识展开科学探究 ， 避免形式主义。根据学生的探究方式来分 ，探究 式教学
8、可分为四类。 （ ） 证明性探究： 即验证性探究，指学生通 过探究 活动来证明 一 个已知的原理或规律 ， 如 “ 质量守恒定律 ” 的探究等。 （）结构化探究：学生通过已经设定好的实 验方案和步骤研究教 师提出的问题 ，如 “ 钢铁锈 蚀 条件的探究 ” 等。 （）启发式探究 ：教 师通过启发和引导 ，让 学生通过自己设计或者选择的方案来研究教师提 出的 问题。化学源于生活。 因此， 在化学实验探 究中 ， 教师应紧密联系生活实际 ， 引导学生探究 生活中的化学现象。 案例 ：由沪教版 年级化学教材中课后家 庭小实验 “ 一个鸡 蛋的沉浮 ” 引出 “ 探究鸡蛋壳 的奥秘 ” ， 引导学生利
9、 用学过的 “碳酸 盐的检验方 法 ” ， 自主设计实验来探究鸡蛋壳的成分。 探究方案：取适量去了内膜已经研磨成小块 的鸡蛋壳，将其放人试管中，加人适量的稀盐酸， 迅速塞上橡皮塞 ，把产生的气体通人澄清石灰水 中 ，可以观察到石灰 水变混浊，说明鸡蛋壳的主 要成分含有碳酸盐。 （）自主式探究 ：相对而言， 这种探究方式的 开放度最大 ，所以难度也是最大的，但也最能体 现学生学习的自主性。探 究过程中让学生自己设 计实验方案或 探究方法来研究自己提出的相关 问题。 在初始阶段 ， 教师可以引导学生选择 一 些与 学习或者生活较密切的、难度较小的实验 ，以此 调动学生学习的兴趣， 如 “ 自制指示
10、剂并用它来 检验溶液的酸碱性 ”“探究 初步区分氮肥、磷肥、 钾肥的方法 ”“家 庭饮用水的软硬度检测 ”“热水 壶中水垢主要成分的检测 ” 等 ， 待学生具备 一 定 的探究能力之后再增加自主探究的难度。 实践证明 ，在实验教学中进行广泛的自主探 究，不仅可以学到科学知识，还可以形成相应的 情感、态度与价值观 ， 更重要的是训练了学生的 科学探究能力。 精心设计改进实验，开发学生的创 新能力 现代社会需要创新型的人才 。在实验教学中 ， 如果教师照本宣科 ，缺乏创造性地使用实验替代 品和改进仪器的能力 ，学生按照教师或教材的要 求按部就班地观察和进行实验 ， 就会缺少思考和 创造。 因此 ，
11、教师要使用教材而不唯教材 ，创造 性地使用教材 ，指出教材中某些实验存在的问题， 并能提出可行的改进措施。教 科书中 的实验并不 唯 一 ， 只是典型 “ 案例 ” ，未必是最完美最理想 的 ，改进与创新的空间还很大 。做演示实验 ，要 理解实验原理和操作方法，机械照搬或随意按自 己的设想操作 ，都可能失败 。对于自己改进的实 验 ， 一定要多次试验 ，保证实验的成功。 案例 ：探究微粒的运动实验 沪教版 年级化学上册教材中设计的探究微 粒运动的实验 ，其不足之处是密封性不好，污染 严重 ，浪费药品，且实验所耑时间较长 。针对以 上不足可以进行如下改进。 （ ）改进方案 取 一只 矿泉水瓶 ，
12、水 瓶配上塞子， 塞子下固 定 一金 属鎿 ， 洱在金 城丝间定几个滴有酚酞的 棉球。用 一次性注射针筒 向瓶内注人浓氨水 ，可观 中小学实验与装备 年第期 第 卷 实验教学 利用同 一 种装置完成两个容易混淆的实验 北京亦庄实验中学（ ）陈 菊清 实验 ：比较水和食用油的吸热情况。实验 ： 探究电流产生的热量与电阻大小是否有关。实验 中怎样比较水和食用油吸收热量的多少 ，实验 中怎样比较电流通过 根电阻丝产生热量的多少， 两者容易混淆 。 两个实验中都利用了热传递 ，不计 热损失时 ，？ 放 。实验 中比较吸需要转换 为比较放 ，实验 中比较放需要转换为比 较吸。 比较水和食用油的吸热情况
13、在 “ 比较水和食用油的吸热情况 ” 的实验中 ， 如图 所示 ，研究对象是水和食用油 。 自变量是 物质的种类 ，因变量是水和食用油吸收的热量 ？ ，需要控制不变的量是水和食用油的质量 、 水和食用油升高的温度以。 比较水和食用油吸收热量的多少 比较吸需要转换为比较放。 根电阻丝兄 和 ？ 且值相同 ，这根电阻丝串联在电路中，其 实就是 个功率相同的电热器 ， 它们在相同时间 察棉球自下而上变红 。 （）改进方案 将滤纸剪成稍宽于试管直径的滤纸条 （防止 滤纸条从试管中掉下来与玻璃片上的浓氨水接 触 ）， 在滤纸条上均匀的滴加 ？ 个酚酞溶液的 小圆点 ，然后用镊子把滤纸条放入试管的中部 。
14、 在玻璃片上滴 ？ 滴浓氨水。 将试管倒放在滴有 浓氨水的玻璃片上 ，稍静片刻，会观察到滤 纸条 由下到上依 次出现红色圆点 。用镊子取出滤纸 条 ，在空气中放置片刻，会看到滤纸条上的红色 圆点逐渐消失 。 这 个改进实验装置简单 、操作方便 ，实验 药品用量小 ， 但现象明显 、用时又短 ， 充分体现 了微粒运动的性质。 总之，要在教学活动中实施素质教育、培养 内放出的热量相同 。根据 （或 放 沁 ）可知，比较电热器产生热量？的多少可以 转换为比较加热时间 的长短 。所以，实验 中 把比较水和食用 油吸收热量？的多少转换为比 较电热器加热时间 的长短 。 比较水和食用油的吸热情况 实验中水和食用油的质量相同 ， 支温度计 固定在水和食用油中相对应的位置。水和食用油 的初温相同 ，这是为了实验的方便和减少散热对 实验的影响。通电后可以发现食用油中的温度计 学生的创新能力 ，教师应该改变原有的教学观 念 ，敢于对课堂内外的教材和实验做大胆的改进 和创新 ，通过
