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在化学实验教学中培养学生的科学素养

更新时间:2010-5-30:  来源:毕业论文
在化学实验教学中培养学生的科学素养
摘  要  在化学实验教学中,勇于探索,不断创新,利用多种手段, 紧密联系实际,培养学生良好的思想素质,劳动技能和创新精神等,有利于培养适应社会、为社会做贡献的合格人才。
关键词  实验教学  科学素养  培养
著名无机化学家、化学教育家戴安邦曾说过:“为贯彻全面的化学教育,化学教学既要传授化学知识和技术,更需训练科学方法和思维,还应培养科学精神和品德。化学实验课是实施全面化学教育的最有效的教学形式。”这段话,高度概括了化学实验教学在整个化学教育过程中的地位和作用。的确,实验教学在中学化学教学中起着十分重要的作用。它可以帮助学生形成化学概念、理解和巩固化学知识,培养学生观察、分析、操作等多项能力。在中学化学的实验教学中,教师在传授化学实验知识、技能的同时,进行实验教学创新,能激发学习兴趣,培养实事求是的科学态度,从而提高科学素养。为此,我们从以下几个方面进行了尝试和探讨。
一、精心设计实验,培养学生勇于探索和创新的科学精神
现代社会,需要不断创新、不断发展,社会需要创新人才。当前,化学教学包括实验教学之所以强调创新能力的培养,有如下原因:一是当今各国之间综合国力的竞争日趋激烈,综合国力的竞争归根到底就是科技实力和人才素质的竞争, 尤其是创新型人才素质的竞争;二是传统教学过分严谨, 模仿性强, 主要要求学生按照教师或教材的要求按部就班地观察实验或做实验,从而使学生的创新精神长期处于被束缚的困境之中;三是化学实验本身的特点对学生创新能力的培养具有独特的优势。为了充分发挥化学实验的自身优势,在实验教学中, 教师既要教育学生吸收人类的一切优秀文化成果, 又要教育学生坚持实事求是的科学态度,尽可能创设一些有利条件促进学生创新精神的培养。如化学实验设计是指根据化学实验的目的、要求,运用有关的化学知识和基本的实验操作技能,对实验的仪器、药品、装置、步骤等进行的一种设想和规划,它要求我们具有灵活地应用化学基础知识和基本技能的能力,从而培养学生的创造能力。
例如,我们在做二氧化碳的实验室制法时,事先准备了如下几组实验:(一)碳酸钠与稀盐酸反应;(二)纯碳酸钙粉末与稀盐酸反应;(三)石灰石与稀盐酸反应;(四)石灰石与浓盐酸反应;(五)石灰石与稀硫酸反应。让五个学生代表到前面来依次做这五个实验,然后让全班同学共同讨论:在实验室条件下制取二氧化碳选用哪组实验最合适?为什么?在经过讨论和争论之后,同学们得出共同的结论:实验室应用石灰石(或大理石)跟稀盐酸反应制取二氧化碳最适合。从而不仅使学生们牢固地掌握了二氧化碳的实验室制法,而且也使学生们学会了对比实验和优化实验的方法。
又如,对于“水和酒精混合后体积变小”的结论,我们设计了以下三种教学方案:
[方案1]教师演示实验:将40mL酒精与40mL水混合,观察实验现象。
[方案2]学生实验:将40mL酒精与40mL水混合,观察实验现象。
[方案3]学生探究实验:取几支量筒分别进行下面实验,事先预测结果,并与记录值进行比较。
实验操作 体积变化情况
 预测结果 测量结果
40mL水与40mL水混合  
40mL酒精与40mL酒精混合  
40mL酒精与40mL水混合  
对比3种教学方案可以看出,进行化学实验的探究化设计,对于发展学生的科学探究能力及促进学生科学素养的发展有着极其重要的意义。
再如,让学生作为主体,教师起主导作用,教师可安排适当的化学实验设计题,激发学生的创新精神和提高学生解决问题的能力。在学习了氯离子,硫酸根离子,碳酸根离子的鉴定方法后,我们给学生布置了这样一道实验习题,现有三瓶无色溶液,分别是氯化钠溶液,硫酸钠溶液和碳酸钠溶液,怎样通过实验来鉴别它们?要求每个实验小组至少设计出一种实验方案,结果整理出的实验设计大致有四种:第一种:用硝酸银溶液和稀硝酸根据产生的不同现象鉴别出氯化钠溶液和碳酸钠溶液,现象不明显者原样为硫酸钠溶液。第二种:用氯化钡溶液和稀硝酸根据产生的不同现象鉴别出硫酸钠溶液和碳酸钠溶液,无现象者原样为氯化钠溶液。第三种:先用盐酸(或用稀硝酸)鉴别出碳酸钠溶液,再用氯化钡溶液鉴别出硫酸钠溶液和氯化钠溶液。第四种:先用酚酞溶液鉴别出碳酸钠溶液,再用氯化钡溶液,鉴别出硫酸钠溶液和氯化钠溶液。在课堂上,我们按照以上四种方案准备好实验仪器和药品,将四种方案公布出来,让学生评选比较它们的优缺点。结果多数学生认为这四种方案都可以,说不出哪种方案最佳,在学生争论不休时,我们依次派学生代表登台演示,看到底哪种方案操作步骤少现象最明显,结果最可靠,比赛结果发现在实验现象都比较明显的情况下,第一、第二种方案都最多只需取3次原液(实际取2次即可),而第三、第四种方案都最少要取2次最多取5次原液。但第一种方案中由于硝酸银溶液跟硫酸钠溶液反应生成的硫酸银微溶于水,得出的结论不可靠,虽然操作较简单但不能采用,最后大家一致认为第二种方案为最佳方案。这一堂课对学生的教育作用很大,既增长了许多知识,又培养了他们分析问题、解决问题的能力,还培养了学生的创造力。学生成为了学习的主人。
因此,按照现代教育的理念与素质教育的要求,在实验教学中要将“科学探究”摆在与“科学知识”并列的位置,让学生在实验中去经历、感受,领悟科学过程,就能提高学生科学探究的水平和创新能力。
二、挖掘实验教学功能,渗透思想道德素质教育
现代社会,需要人们有良好的思想意识、道德品质。实验教学中有许多内容都是培养学生良好思想道德素质极为有益的材料。首先, 从实验纪律、实验环境卫生、爱护仪器、节约药品、合理处理废品及小组同学间的互助合作等各个实验细节抓起, 能否做好这些工作, 可作为衡量一个学生思想道德素质的标志之一。如针对学生将火柴杆、废纸、废弃药品随意丢进水槽,造成下水道堵塞或产生有毒气体;浓盐酸等药品取用后没有及时盖好试剂瓶塞,一氧化碳还原氧化铜的装置气密性不好都会对环境产生不良影响等情况应进行现场教育,并在教师的指导下,组织学生对试验中采取什么措施, 实验应进行哪些改进以减少对周围环境的破坏等问题进行讨论,使学生在亲身的体验中认识到保护环境是每个人的神圣职责, 形成自觉的行动。另外,也可对有毒有害气体的防护和处理、可燃性气体纯度的检验、防止腐蚀性药品对人体或衣物的腐蚀、防止空气和水污染等实验知识的学习,培养学生学会生存、学会关爱的集体主义思想教育和加强环境意识。以环境污染的问题为例,在教学中既要向学生介绍空气污染产生的原因, 以及它对人类的健康和生态环境造成的危害,又要介绍人类在解决这一问题中所采取的措施,尤其要介绍近年来国内外迅速发展起来的一些新成果、新技术,有意识地向学生渗透可持续发展的观点和绿色环保知识。此外,还应组织学生对周边地区近年来的环境状况进行实地调查,让学生在对本地区污染情况了解的基础上, 提出防止或治理污染的方案, 让学生自己去感知、体验由于滥用化学物品或生产技术的落后而带来的环境污染,以及环境污染的严重性和治污的必要性,及时启发学生从反应原理的选择、实验装置的设计、尾气的吸收、废液废渣废气的处理等方面参与实验以及直接参与环境保护和美化环境的活动,认识人类在环境污染面前不是无所作为,从而树立战胜污染、保护环境的信心。通过一系列的活动使学生懂得当前环境污染问题是可以解决的,关键是科技的进步。只有高新科技才能使人类保持持续发展,而化学实验在这方面起着不可估量的作用,从而提高学生学习化学的积极性和对社会的责任感和使命感。
三、紧密联系生活实际,培养学生的科学探究能力
新课标、新教材大力加强实验的同时,还大力改革实验内容,使实验生活化、简单化和微型化,以适应21世纪绿色化学的发展要求。例如,自制酸碱指示剂,要求学生取几种植物的花瓣或果实(如牵牛花、月季花、紫卷心菜、胡萝卜等)制取酸碱指示剂,并试验它们在食醋、石灰水、盐酸和氢氧化钠溶液中的颜色变化。这个实验既应用了所学知识——酸碱指示剂与酸或碱起作用显示不同的颜色,又紧密结合学生的生活实际,使学生感到化学知识是有用的,是和他们的生活紧密相联的。某些家庭小实验如利用饮料瓶、纱布、沙石等自制简易净水器,清洗餐具,制作叶脉书签等内容都贴近社会和学生的生活实际,使学生感到亲切,极大地吸引着学生的实验兴趣和创新欲望,教师应因势利导,积极组织做好这些实验。
化学知识应用于实践,是化学实验教学的最终目的。知识的应用不仅是学习教材要求做的实验,而且更重要的是紧密联系实际,解决日常生活中的一些实际问题。让学生知道化学就在我们身边,化学与当今社会生活、实际生产密切相关,从而激发学生去努力探询,用知识、智慧和行动保护环境、造福社会,具有高度的责任心和使命感。
四、利用化学实验教学的学科特点,开展劳动技术素质教育
结合化学是一门实验科学的特点,让学生多参与社会实践,在实践中巩固知识并学到技能,为农业生产和园林绿化或当地经济建设服务。学生对实验技能的掌握本身也是一种对劳动技术的掌握。化学实验教学的目的之一,就是培养学生的动手能力。这种能力的形成对学生的日后工作,生活的帮助不言而喻。如学生学会一定质量分数的溶液配制,对于我们的农村中学生来说,他们以后回到农村要配制农药肯定有帮助的,甚至可以结合环保知识及农业知识去寻找最佳浓度。我们讲了溶液的酸碱度-PH后,分发PH试纸让学生回家测定饮水、生活用水以及土壤的酸碱度,讲了化肥和农药知识后,让他们配合家长合理施肥、合理种植,在污染严重的地方,组织学生做环境调查,写出调查报告,提出治污措施;我们还组织学生参观化工厂、饮料厂等,并从中学到一定的技术。以上举措对提高学生的劳动技能有很大作用。使学生学以致用,为社会做贡献。
总之,学校教育的目的,是为社会培养合格的人才,所以在化学教学,特别是实验教学中,应把“青少年社会化”的教育有机地融合起来,利用多种方式和手段,培养学生形成适应社会需要的思想素质,劳动技能等,这是化学教师的应尽之责,这些也都是社会所要求的。
主要参考文献毕业论文http://www.lwfree.cn/  论文网http://www.lwfree.com/
[1]课程教材研究所,化学课程教材研究开发中心.义务教育课程标准实验教科书化学(九年级上、下册).北京:人民教育出版社.2006.
[2]安徽省教育学会.素质教育的理论和实践.合肥:安徽人民出版社.1997.1289
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