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我们已进入了数字化、全球化为特征的时代,具有高度科学素养的人对于面临的这个时代,具有越来越关键的意义。国家基础教育课程改革实验,体现这个时代的要求,《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》确立“以提高学生的科学素养为主导;重视科学、技术与社会的相互联系;倡导以科学探究为主的多样化的学习方式;强化评价的诊断、激励与发展功能”为化学课程改革的重点,并通过化学知识与技能、过程与方法、情感与价值观等三个方面来体现对未来社会公民科学素养的培养,科学素养的培养在新一轮化学课程改革中凸现出来,成为课改的一大亮点。

知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三者从不同侧面构成了人的科学素养,在化学课程改革实践中,要抓住这个机遇,在传授基础知识和训练基本技能的同时,更重要的是要有意识地对学生进行科学素养的训练和培养。

一、重视知识与技能,培养学生的思维能力

传统化学教学中的科学知识主要侧重于以实验现象为代表的经验知识和以实验原理为代表的理论知识,它们是基础,反映了化学教学的一般特点。但从培养高素质人才的高度来看,显得较为陈旧与狭窄。

21世纪将是一个高度信息化的社会,它不再是一个知识型社会,而将逐渐成为知识发展型社会。教学应当改变观念,对知识进行筛选,以便使学生更好地掌握那些属于基础性的、具有“生产性”’的知识,这些知识不仅包括那些丰富的科学事实和科学规律,而且更重要的是包括那些带有方法性、应用性、发展性的知识,它们可让学生终生受用,在未来社会中得到很好的发展。

那么,怎样更新和拓展这方面的知识呢?主要从三个方面去努力:一是从科学角度适当介绍化学科学领域出现的新成果、新进展;二是适当吸收化学科学领域的新观念和新方法,用新的观念指导学习;三是要引导学生联系技术和生活,渗透STS教育思想,指导学生运用科学的知识分析一些社会问题并做出正确的决策。例如,以环境污染问题为例,在教学中既要向学生介绍空气污染产生的原因是由于煤的燃烧。汽车尾气的排放、工业废气等,同时还应介绍科学发展在解决这一问题时所采取的措施,引导学生关注如何减少污染,如何治理污染,有意识地向学生渗透可持续发展的观点和绿色化学意识。如通过对不同地点二氧化碳相对含量的测定、雨水(河水)pH的测定探究和对水资源的调查等,帮助学生从化学的角度认识和理解人与自然的关系,应用化学的知识与技能,培养学生的思维能力。

在实验教学中要给学生充分的思考时间和空间,每个教学环节都要留有余地,能由学生分析、思考得出的实验结论教师不要急于下结论,尽可能多地留给学生动眼、动口、动手、动脑的时间。让学生独立进行实验准备;独立处理实验数据;独立分析推证实验结论;独立想办法解决实验过程中遇到的各种意想不到的问题,让学生不停地动脑想:该做什么,怎么做,为什么这么做,以此激活他们的思维,使他们的潜能和创造性都表现出来,实现其科学素养的培养和提高。

二、重视过程与方法,培养学生探究能力

化学课程标准指出:“要让学生有更多的机会主动地体验探究过程,在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法,在‘做科学’的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力”。通过提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据。解释与结论、反思与评价、表现与交流等环节,让学生通过亲身经历和体验科学探究活动,激发化学学习兴趣,增进对科学的情感,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究能力。

初中化学实验探究可以选取以下几个问题进行。

①探究组成的实验,如石蜡组成元素的研究。

②探究结构的实验,如水分子的构成的研究。

③探究性质的实验,如铁钉生锈条件的研究。

④探究变化规律的实验,如质量守恒定律的研究。

⑤物质制备的实验,如用高锰酸钾或过氧化氢与二氧化硫混合制氧气时,根据反应物的状态和反应条件,选择不同的装置及控制氧气速率的研究。

⑥对社会热点问题的研究,如防止煤燃烧产生的二氧化硫污染空气、净化汽车尾气中有毒气体的研究等。

现以九年级化学“铁生锈的原因”的实验为例,进行探究。

首先,提问或启发学生由生活现象发现问题。要求学生把自己发现的问题,演变为一个具体、明确的化学问题,这是提出问题的环节,实施这一环节最简单的办法就是把观察到的现象采用“问题化”的方式陈述。这个探究活动学生提出的问题是:铁生锈的原因是什么?

然后,引导学生充分思考后提出猜想与假设。

猜想1:铁生锈是因为铁与空气接触,和空气中的氧气化合所致;

猜想2:铁生锈是因为空气中有水蒸气,水和铁起化学反应所致;

猜想3:铁生锈是因为水和空气中的氧气共同作用于铁的结果。

再指导学生根据以上猜想设计实验方案,从操作的角度把探究的猜想具体化、程序化,并进行实验。

①取一支试管,用酒精灯烘干,向里面放一根铁钉,然后用橡皮塞塞紧试管口,使铁钉只与干燥的空气接触。

②再取一支试管,向其中放入一根铁钉,注入刚煮沸过的蒸馏水至浸没铁钉,然后在水面上注入一层植物油,使铁钉只与水接触。

③取第三支试管,往其中放入一根铁钉,然后注入蒸馏水,不要浸没铁钉,使铁钉同时与空气和水接触。

最后,启发引导学生观察铁钉处于蒸馏水和空气交界部位的生锈情况,学生不难发现:试管①和②中铁钉都未生锈,而试管③中的铁钉生锈了。并通过分析和讨论得出结论:常温下,铁在干燥的空气中或隔绝空气只与水接触的情况下均不会生锈,而当同时与空气、水接触时便会生锈。因此,铁生锈的原因是铁与水和氧气共同作用的结果。

通过探究,获得上述知识,引导学生解决实际问题,得出防止铁生锈的方法有:保持铁制品表面洁净及在铁制品上刷油漆、涂油及电镀等。

三、重视情感态度与价值观,培养学生的创新能力

情感态度与价值观是科学精神,是科学素养的灵魂,是各种价值观念、思想观念、行为准则以及道德与意识品质的总和。在化学实验教学中,不仅要培养学生严谨细致的科学作风,实事求是的科学态度,更重要的是要培养学生敢于超越现状的创新精神。

为了充分发挥化学实验的自身优势,充分体现情感态度与价值观,突出对学生创新精神的培养,在化学实验教学中应注意以下几个方面的问题。

1.创设宽松的学习氛围,让学生乐起来

教学中要善于创设问题情境,重视学生的主体地位,把情感态度、价值观放在首位。良好的学习氛围具有催人奋发向上、开拓创新、积极学习的动力。学生们在和谐愉悦的环境中学习会产生一种积极表达的自我冲动,每个学生的这种欲望和冲动汇集起来,便使课堂充满活力,让学生品尝到成功的乐趣。如在“探究分子运动”时,在一只小烧坏A中装入10 mL酚酞试液,另一只小烧杯B中倒入5 mL浓氨水,用一只大烧杯罩住A、B两个小烧杯。当A烧杯中的酚酞溶液变红时,可设问如下:A烧杯中的酚酞溶液变红,是大烧杯内壁上沾有某种物质使其变红,还是B烧杯中的液氢水散发出一种肉眼看不见的微粒使其变红?如何设计实验方案加以探究?学生在探究心切的情景下,会创造性地提出如下设计方案:

①在洁净烧杯C中加入10 mL蒸馏水,滴入2~3滴酚酞试剂,静置,观察现象。将其单独罩在大烧杯里,观察现象。

②小心闻烧杯B的浓氨水,嗅到刺激性气味。取出少量浓氨水注入试管中,滴入酚酞试剂,观察现象。

③把烧杯B中的浓氨水滴入烧坏C中,观察现象。

2.创设个性展示舞台,让学生活起来

以前学生规规矩矩地坐着,面无表情地看着,唯唯诺诺地举手,小心翼翼地回答,缺乏感情地灌输,这种教学约束了学生的创新能力。新教材图文并茂,内容贴近生活,符合学生的年龄特征。要多让学生自己表达实验现象、实验结果及个人分析,鼓励学生之间相互争论、评价,大胆提出哪怕是教师都未曾想到的一些新的想法和做法,发挥学生个性,可鼓励学生把“家庭小实验”带到课堂上来展示。

3.创设条件开放实验室,让学生动起来

义务教育课程标准实验教科书中学生的活动与探究就有32处,而这些探究活动大多数要在实验室通过实验探究未完成,实验室成了学生学习的主要场所,它对促进学生科学素养提高具有重要的作用。要全面开放实验室,让学生随时随地能进行各种实验,特别对于一些学习能力强的学生,在完成规定的学习任务以后,鼓励他们提出新问题,并按照自己的想法设计一些小实验,独立地或与他人合作解决这些问题,同时还可以通过实验来验证自己在学习中的一些疑问,以此开发学生的实验兴趣和个性特长,使创新能力得到发展,形成良好的科学品质,使学生的科学素养得到提高。

参考文献

1常汝吉.全日制义务教育化学课程标准.北京:北京师范大学出版社

2刘知新.化学实验论.南宁:广西教育出版社,1996

    
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