提升高中化学实验教育：培养科学素养

科学素养是化学学科最重要的德育点之一，它包含着科学本质精神的众多层面。笔者结合多年的教学经验，对在高中化学实验的创新教学中如何提高学生的科学素养方面进行了一些实践和思考。

（一）调查反思

据调查，在目前的化学实验教学中，出现了几个新的“多与少”：视频动画实验多，现场动手操作实验少；按照课本照做实验多，大胆创新实验少；验证性实验多，探究性和应用性实验少；这些“多与少”直接导致的结果就是学生对化学实验的好奇心逐渐缺失。长此以往，会使学生对科学实验的本质理解出现偏差，科学素养就会明显下降。作为高中化学教育工作者，那么如何在“以学生为本，一切为了学生的发展”育人理念指引下，根据学校学生实际情况，在化学创新实验教学中努力提高学生的科学素质就成了我们必须面对的重大课题。

（二）化学创新实验与科学素养的提升

对于科学素养的基本标准，目前国际上通行的阐释为：一是对科学知识达到基本理解与应用的程度；二是对科学研究的过程和方法达到基本的了解程度；三是对科学、技术、社会的相互关系达到基本的了解程度。可见，科学素养的核心内容是科学知识、科学过程与方法，以及科学态度与价值观。而化学课程对提高学生的科学素养、促进学生全面素质发展有着不可替代的作用。

在化学教学中，化学实验对于学生知识的获得、技能的培养、科学方法的学习和科学态度的形成起着重要的作用。与一般的化学实验相比，化学创新实验的特点可概括为新颖性、探究性、环保性和趣味性。从中学教学的角度来讲，化学实验的创新点主要体现为：实验本身的创新，其包括实验反应条件、实验装置、实验方案等的创新；实验教学的创新，其主要体现在实验教学的设计、实施与评价等方面；从学生认知角度来讲，实验理解方式的创新主要表现在学生个体对实验现象的敏锐性、实验结果的理解力上；实验行为的创新，主要体现在学生主导下的实验设计与实验过程上，等等。

化学创新实验的研究与发掘必须突破常规，学生要勤于探究和思考，要勇于提出疑问，并借助实验手段来解决问题。可见，中学教师积极创设化学创新实验平台是提升学生科学素养的有效途径和方法。同样，一个具有良好科学素养的学生对化学实验会有浓厚的钻研兴趣，对化学学科的理解会更深刻与宽厚。总之，化学实验教学与科学素养培养在一定程度上是“你中有我、我中有你”。

下面，笔者从三个方面来阐述化学创新实验与科学素养提升的关系。

1.化学创新实验是科学知识综合应用的最佳平台

通过化学创新实验，不但可以使学生掌握和巩固更多的课堂知识，扩大知识面，而且还可以拓展学生的思维，让学生深切地感受到知识的实用性。因此，化学创新实验是科学知识综合应用的最佳平台。

例如，在复习二氧化硫的性质时，一般的教师只用化学反应方程式来复习它的还原性、氧化性、漂白性。而我们针对理科拓展选修的学生却设计了不同的实验：用小针筒为容器来制备二氧化硫，并进行一系列性质实验，简单又环保；用点滴板和大培养皿设置一个小型气室，制备二氧化硫并进行性质鉴定。这样的创新实验让学生对化学学科知识的掌握与应用得心应手。

2.化学创新实验教学是科学思维方法培养的有效途径

实验是培养学生技能和智能的过程。传统的教学方法对于化学实验大多是“照葫芦画瓢”，而未能充分发挥学生的主观能动性。因此教师要真正培养学生创造质疑、勇于探索的精神，即使对那些早已成为定论的事物也要从不同角度和侧面进行重新审视，以不断完善和发展。在创新实验活动的参与中，学生通过专家报告、查阅资料、自主实验使他们的科学探究方法和科学思维方式得到不断的启迪与完善。

例如：在讲解金属活动性顺序时，设计钠与水、钾与水反应的对比实验。首先，教师示范钾与水反应实验，然后让学生提出钠与水反应的假设，并由学生自愿上台演示。在这个过程中，教师引导，学生观察，体验并讨论形成科学的列表法，比较两者的异同，根据结果分析活动性的顺序，最后鼓励学生提出其他疑问，进行大胆预测并动手实验。例如，学生问“为什么两者现象有所不同？”“如何进一步证明产物？”“若把钠放入硫酸铜溶液中能否把铜置换出来”，等等。通过这样的实验，能诱发、拓宽、深化学生所获得的化学知识，并能使其及时、主动、积极地把所学到的知识转化为解决实际问题的能力，使学生对学科思维更加系统化、灵活化和创新化。(www.xing528.com)

3.化学创新实验是科学精神培养的主阵地

科学精神是科学所具有的优秀传统，是科学赖以生存发展的生命线。它的内涵十分丰富，主要为科学的本质观、科学真理的实践观、独立精神与和谐创造观。

例如：讲苯酚性质的时候，展示五官科医院专配的苯酚滴耳液，让学生充分理解物质的两面性。又如，在氢氧化钠与酚酞的显色反应实验中，有意识地采用不同浓度的氢氧化钠溶液，让学生根据事实来陈述现象，如有变红的，有变红又褪色的，从而培养学生求真的科学精神。

创新实验的开发过程本身也是一个科学研究的求真过程，因此教师应在此过程中帮助学生掌握科学的研究方法，培养严谨的科学态度，树立正确的科学价值观和科学的本质观，不做与科学精神相违背的愚昧事情。

（三）提高学生科学素养的化学实验教学策略

1.常态实验教学创新化

常态的化学实验主要包括教师演示实验和学生实验两部分。这些实验是以教师讲解、学生观察和动手为主。为改变“照方抓药”式的传统做法，笔者在实验教学中潜心挖掘每一个实验的创新点，探索替代实验和微型绿色实验，巧妙运用多种现代技术资源，以期更大限度地达到实验教学的目的。

例如：乙醇的催化氧化实验；教材上用铜丝、酒精灯与试管等仪器进行操作比较适合做学生实验。笔者在课堂教学时，改用粗的螺旋形铜丝搁在装有无水酒精的大烧杯中，点燃酒精，放在讲台上，教师走到学生中间，与学生一起观察非常明显的“忽明忽暗”的实验现象。这样的改进，更具操作性与可观性，而且师生可以交流，能倾听学生的反映，并能不时地引发学生思考“为什么自动变化”“为什么烧过的铜丝表面会有不同的颜色”等。

要想真正做到常态化学实验教学的创新化和系列化，需要备课组和教研组教师的集体智慧协同开发化学创新实验，这样才能更好地完善学生科学素质培养体系。

2.拓展实验探究开放化

开放性是科学探究的一个重要特征，其包含选择探究问题的开放性、探究过程的开放性和探究结果的开放性。而增强化学实验内容的开放性，让学生放眼课本外，到生活中寻找、发现问题并进行科学探究活动是通过化学实验培养科学探究能力的关键。

通过实践表明，化学实验教学只有贴近生活、贴近社会，向生活和社会开放，才能使学生真正感受到化学对生活、对社会的价值，从而增强学生的探究欲望，发挥学生探究的主动性。