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实验教学有助于学生科学素养的培养

2013-05-04 18:17 实验教学有助于学生科学素养的培养
化学作为一门以实验为基础的自然学科，其课改的目标是以培养学生的科学素养为宗旨，积极倡导探究为主的实践活动，培养学生的好奇心和探究欲，发展学生对科学本质的理解，使学生学会探究解决问题的策略，为学生的终身学习和生活打好基础。实验是化学教学中有效的方法，也是实施素质教育，培养创新意识，提高实践能力的基本要素。实验教学有助于学生掌握科学方法，培养学生的科学兴趣及学科学、用科学的能力，帮助学生树立科学的自然观。一、 实验：掌握科学方法的重要途径传统教学中的一个重大弊端是学生的知识几乎全部是从书本文字信息中获取的，学生学习中缺少实验探究，讨论等实践活动，因而学生往往处于一种思维定势状态，对问题的理解和解释经常是借助于教材中现成的知识概念和知识理论，这正是造成他们科学素养低下的重要原因。科学方法是科学素养的重要组成元素，是科学的认识方法，实验有助于学生通过自身实践，去领悟、去体会、观察、分析，归纳问题结论的产生过程，让学生从客观实际中探求知识，让学生在收集信息，处理、整合信息中获得知识，实验有助于学生掌握一定的科学方法。1、 实验——培养学生的观察能力化学实验的重要研究对象通常是物质之间进行的相互反应，而在反应过程中  会往往会伴随着一系列现象的出现，例如，光和热的产生，物质颜色的改变，气体与沉淀的产生等。这些实验对学生观察能力的检验和培养意义十分重要，刚开始时，学生往往对现象的观察是不够全面的，会忽略其中的某些现象，而这恰恰是他们平时学习过程中的缺陷，例如在镁条燃烧实验中，学生一般都能说出剧烈燃烧，发出强光，而对放热和生成白色固体往往忽略了，其实整个实验中判定镁条燃烧是化学变化的本质特征正好是有白色固体生成这一个事实，细致地观察  有助于学生解决一些具体的问题。仍以上面这个实验为例，实验时我们需要在实验桌上垫上一块石棉网，许多同学实验时按要求都放置了，但当讨论实验过程中需注意问题时，不少同学都答不出来，究其原因，主要是实验观察时学生的注意力全部集中在镁条的燃烧实验中，而忽略了燃烧后产生的氧化镁其实温度较高，直接溅在实验桌上，会损坏实验桌这一事实。因此实验教学中，对学生观察问题能力的培养要注重引导学生学会正确的观察方法。例如按顺序观察，多角度观察，边观察边思考，边观察边讨论等，从而培养学生认真细致的科学态度，掌握基本的科学方法。2、 实验——培养学生探究的能力新课程化学中自始至终贯穿着教学生科学探究能力培养的意识，而科学探究的一般规律总是循着提出假设——实验验证——得出结论这一规律实施其过程，因此掌握良好的实验技能对实施科学探究意义十分重大，例如在进行教材中关于钢铁生锈条件的探究实验中，我让学生对照教材实验利用家中可找寻到的材料进行该实验的探究，学生兴趣很高，很多同学都利用家中的玻璃杯或一次性水杯来代替试管很好地完成了实验，无需花多大的力气，学生对钢铁生锈的环境条件在探究中得以解决，并能依据实验验证得到的结论来解释很多的问题。当然在这过程中，教师要指导学生学会记录与整理的能力，要教会学生一些分析与思维的方法，逻辑推理的能力，使学生逐步养成从实际出发，实事求是地分析问题的习惯，养成他们全面而不片面，联系而不孤立，发展而不静止地看问题的习惯，从而学会良好的科学方法。二、 实验：倡导科学精神的有效手段科学素养的核心是科学精神，是一个人探求科学真理的执着品质，而科学精神只有在科学实践中才能真正养成，因此尽可能多的给学生提供科学实验的机会，有助于学生在科学实践中锻炼，学习和体验，使他们在实践中享受科学探索的乐趣，在实践中萌生科学精神。 1、实验：探究欲望激发的切入点缺乏激情是很难做好一件事的，科学探究也如此。只有学生处于一种高亢的学习、探究激情中，学生的学习才会是主动的。因此教师在实验教学过程中不仅要使学生掌握知识，掌握技能与技巧，更要注重促进学生的智力，意志和情感的发展。要最大限度地调动学生的学习积极性，自觉性和创造性，注意发觉和保护学生的好奇心，激发他们的求知欲望，积极为他们创设探究的情景。例如，在进行燃烧条件探究过程中，我除了和学生一起完成新课程化学中的相关实验外，又把老教材中研究燃烧条件的实验带入且不再停留在老教材的实验要求上，而是向学生提出了以下问题（1）假如铜片上白磷很多，那么另一侧的红磷会不会燃烧起来；（2）水中的白磷你有办法让它燃烧起来吗？两个问题一提出，学生的学习热情马上被调动起来，他们都非常急切地想知道结果，此时教师对第一个问题进行了验证，并请同学来分析这一现象产生的原因，同学们很快找到了正确解释的理由。而对提出的第二个问题，学生亦积极地设计方案，有同学提出把水倒掉，有同学提出直接把氧气通到白磷上，有同学提出把一空试管插入到水中的白磷上。并自己动手来进行验证，很快这个问题也得到了解决，学生对燃烧条件这个知识得到了巩固。整个过程中学生思维活跃，情绪高昂，他们在科学探究过程中体验到了学习乐趣，成功的乐趣，获得了科学知识，增强了探究的能力。    2、实验：鼓励学生大胆质疑敢于怀疑，善于怀疑，才会去钻研，去创新，所以我们要鼓励学生解放思想，大胆猜想，大胆向教师质疑问难，树立起肯疑、敢疑和善疑的优秀品质，例如我在进行实验室制CO2气体教学时，按照教材要求向学生说明本实验中使用的盐酸为稀盐酸结果实验一一获得了成功，但此时就有一名学生提出了为什么不能用浓盐酸，若用浓盐酸的话会出现什么结果，我及时肯定这名同学的这种敢于质疑的精神，并按照他提出的方案用盐酸代替稀盐酸进行上述相同实验，结果发现滴有石蕊试液的广口瓶中仍显红色，但澄清石灰水中未见浑浊，此时我又补做了一个实验，将盐酸直接滴入紫色的石蕊试液中，大家发现石蕊试液也变成了红色，于是从这个现象着手，请大家思考改用浓盐酸后能否用上述实验来验证CO2气体的性质，大家很快归纳出：因为浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体会干扰二氧化碳气体的性质实验，且改用浓盐酸后，反应速度太快，反应难以控制。整堂课中，我发现：学生动了，学生乐了，学生也得到了。    3、实验：有助于学生养成求真务实的品格科学精神的精华是实事求是的精神，科学探究的过程本身就是一个求真的过程，是我们对提出的假设用科学的实验手段去伪存真的过程，因此实验有助于学生养成求真务实的品格。例如在讲到指示剂时，我向同学们表现了一个魔术，我向一张白纸上喷上了一种无色液体，结果同学们看到了一幅漂亮的卡通画，学生们感到非常惊奇，急于想知道真相，此时我把这个变化原理向同学们陈述清楚，并当场利用指示剂的变色原理重复了这一变化过程，同时向学生指出只有用科学的手段才能揭开事件的真相，要用科学的理论来识别一些伪科学，例如使“水变油”、“黄铜变金”等。“实践是检验真理的唯一标准”。任何一个科学结论的产生都必须通过实践的检验，必须采取科学的方法。让学生懂得，只有按照科学方法设计的，在严格的科学检查和验证下进行的实验，并且要求在相同条件下实验必须可以重复进行，才具有科学意义。总之，青少年科学素养的培养是新形势下实施素质教育的要求，是时代和民族发展、科学技术对未来人才素质的需要，初中化学作为基础自然学科中开展实验教学的主要学科，我们一定要采取多种有效措施，，积极普及现代科学知识，倡导科学方法，培养科学精神，大力提高学生的科学素养。