化学教育：培养科学素养

著名化学家戴安邦教授说过：“实验室是培养全面化学人才的最好的场所。”在实验中会遇到各种各样的困难和挫折，浓厚的兴趣和强烈的责任感促使他们想方设法战胜困难，尽量寻求解决问题的新途径，这无疑是在锻炼他们的意志和毅力，培养他们的科学素养，开拓他们的思维，增强自信心、自觉性，提升创造力。

实验教学是一种重要的感性认识方法，从动手设计实验方案，进行实验到实际操作，收集证据等，要应用观察实验现象，感知实验过程等多种认识方法。这些方法、手段能够为学生认识事物提供必要的感性材料，为形成重要的科学观念和科学思想，以及形成科学的概念、原理等提供素材；能够为培养学生的技能，促进其手脑并用提供练习和实践的机会；能够帮助学生理解、掌握、应用和巩固有关的知识、技能，继承前人积累的最基本的经验，形成自己的体验。实验教学常常跟假设、条件控制、观察、测量、收集和运用数据、资料加工整理等科学方法和思维方法密切相关。通过实验，能使学生受到科学方法的熏陶和训练；认识和理解科学过程；学会如何“做科学”。实验是培养学生运用实验解决问题能力的主要途径。实验教学中的发现问题和提出问题、实验设计、操作、观察、思维、表述和交流等科学实践活动可以有效地培养学生的实验意识、课题发现能力、实验设计能力、观察能力和操作能力，可以有效地培养学生的思维习惯和思维能力，这是其他活动形式所无法替代的。

在教学中，实验可分为演示实验和学生实验，演示实验会对学生实验起到示范和榜样的作用，产生不可忽视的影响。要培养学生的科学素养，教师必须以身作则。演示实验前，教师应做好充分准备。通过教师规范、灵活、熟练的操作，整洁、美观的演示，给学生熏陶与启迪，成为学生学习的榜样。另外，教师在创新教学中需要联系实际改进演示实验，通过实验对比让学生感受到新乐趣，以激发学生的兴趣，加强创新教育，例如焰色反应的实验，按照书本上给出的操作，现象不明显，如果改进为将含有某种金属离子的盐溶液灌在带有喷头的瓶子里，对准酒精灯的火焰喷射，效果非常好。

学生实验又可以分为验证性实验和探究性实验。验证性实验基本上是让学生在演示实验的指导下通过自己操作亲身体验；而探究性实验则是学生在验证性实验和观察的基础上通过科学探究、科学抽象来获得结论的一种实验，其主要通过“问题—实验事实—科学抽象—结论—应用”这一过程体现。学生在教师引导下的实验设计激发了学生实验探究的积极性。无论采取何种实验教学方法，其中都蕴涵着科学认识过程和方法，教师要使学生在认识化学知识的过程中掌握科学方法，提升科学素养。在做实验时，教师可以按照四点来要求，笔者将这四点总结为“三有”：实验前有预习（即对实验目的、实验方法等做到心中有数）；实验中有清楚的操作程序（包括先做什么，后做什么，怎样观察实验现象，怎样记录实验现象）；实验后有完整、规范的实验报告和通过分析实验现象得出正确的结论。

另外，在实验内容和形式上可以组织学生利用饮料瓶、可乐瓶、吸管等废弃物做些安全简单的实验，或者教师补充演示一些有趣的实验，或者让学生做一些力所能及的家庭实验，这些也都能促进学生的科学素养的培养。

初中化学教学中的科学素养与合作学习。随着科学技术飞速发展，人类正在步入一个以智力资源的占有、配置，知识的生产、分配、使用为最重要因素的知识经济时代。国家的存亡、民族的兴衰越来越依赖于有高度科学素养的国民和有杰出创新能力的科技英才。世界各国已经越来越重视公众的科学素养，各国在调查和测量公众科学素养的同时也在设法提高公众的科学素养，其中最主要也是最有效的途径就是通过教育来提高，所以提出了“在科学教育领域，主要目的是为了提高学生的科学素养”。

科学素养是人对自然界的总的看法，其核心要素是人的科学观，是“每个人所应具备的对科学的基本理解”，属于哲学层次的观念。科学素养的构成主要有以下五大要素：科学知识、科学技能、科学方法、科学意识和科学品质。在这五个构成要素中，科学知识和科学技能都是认知素质，科学知识起着基础性的作用，是培养和形成其他要素的载体；科学技能是核心，其包括各种科学思维能力和科学实践能力等内容；科学方法是科学素养的重要组成要素，它不完全是非认知素质，还包括认识科学、从事科学研究与探索的一般方法，如观察与实验、比较与分类、分析与综合、归纳与假说及其检验、科学抽象与模型方法等；科学意识和科学品质是科学素养的重要表现形式，是非认知素质，其中科学意识包含科学的世界观，以及在社会生产及生活中有理解和应用科学的意识等内容，科学品质主要是指科学态度、精神以及对科学的兴趣、情感、动机等内容。(www.xing528.com)

第一，把握好新教材是提高学生科学素养的前提条件。教材是教师指导学生学习的一切教学材料，它包括教科书、音像材料、讲义以及学科图表等。化学教科书是学生获得化学基础知识、基本技能、发展智能、培养科学世界观的重要工具，是化学教师进行教学的主要依据。教师要备好课、上好课，就必须在钻研课程标准的基础上分析教材、领会教材，进而把握教材，才能结合实际处理好教材，这是教师顺利完成教育任务、在教学中切实提高学生的科学素养的必备条件。

第二，开放化学实验室，提供探究平台，提高学生科学素养。学生学习方式的改变对实验室的作用提出了更高的要求，实验室不但要在时间、空间上保证完成新的教材所要求的教学任务，而且需要拓展实验室的功能，让实验室成为开展科学探究的场所，即不仅仅是完成教科书中所要求的实验，还需要出实验方案，并在规定的实验内按学生个性化要求来准备仪器，这将面临一定的困难，那么我们如何解决这一矛盾呢，我们可以通过开放实验室，轮流实验的方法让学生在课余时间完成自己设计的实验以补充时间及设备的不足，实验时可以以两人或四人小组为单位，开展探究实验研究。开放实验室要求有专职教师负责，负责教师要有科学探索精神和一定的科学探究能力，能指导学生对实验结果进行评估、分析，指导学生进行实验的改进和创新。开放实验室，让学生在实验室开展他们的探究，这无疑会使实验室在培养学生的创新精神和实践能力方面发挥新的作用。

第三，开发家庭小实验，鼓励学生探究。家庭小实验是让学生利用家庭日常生活中的一些常见的物品作为实验仪器和药品，由学生在家里独立完成的一类实验。这部分实验主要是让学生对课堂上所学化学知识加以应用。这类实验相对比较安全，实验所用仪器和药品也比较易得，而且操作也比较简便，但是这类实验要求学生能创造性地运用所学知识，具有一定的独创性。家庭小实验可以是能让学生积累更多丰富、细致感性材料，验证、拓宽、加深课堂教学内容的配合小实验，也可以是进一步引发学生兴趣的趣味实验，还可以是使学生把所学化学知识应用于实际的应用型实验，以及提高学生探究兴趣和能力的研究型实验，等等。化学教师应不断从生产、生活实际中挖掘素材，研究开发适合于探究学习的化学家庭小实验，充分发挥化学实验的探究功能。

第四，以自主、合作的学习方法提高学生的科学素养。在教学中，我们长期以来形成的教学模式难以转变，“以教师为主导，学生为主体”的教学模式一直以口号的形式存在，教学中还是以教师的说教为主，没有发挥学生的主动性。究其原因并非是教师不想改变，而是在改变的过程中遇到了重重阻力，效果不是很明显。再深层次地分析是由于教师过多地强调个人的教学设计或忽略了学生的学习方法、学习自主性，教师应该安排的是学生的学习程序，而不是自己的教学程序或设计，如果以学生的学来进行教案和学案的设计，更加符合学习的实际情况，教师自然而然就成了主导，学习任务就完全还给了学生。

同样的教学内容如果设计方法不同，学生的学习效果就会完全不一样，在当前的教学中，我们没有在使用教师的教案，而是以教案和学生的学案为一体使教和学融合在一起，其学习效果更为显著。