化學(xué)實(shí)驗(yàn)是“面向全體學(xué)生，提高21世紀(jì)公民的科學(xué)素養(yǎng)”，而實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的最佳途徑之一。因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要從知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度落實(shí)對(duì)全體學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。
每一位高中生都要學(xué)習(xí)化學(xué)，但畢業(yè)后從事化學(xué)專業(yè)的人只有很少一部分。大部分學(xué)生畢業(yè)后對(duì)所學(xué)化學(xué)知識(shí)都遺忘得差不多了，那么我們的高中化學(xué)能給學(xué)生的將來留下什么呢?《高中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出：高中化學(xué)課程最基本的理念是“面向全體學(xué)生”，目的是“提高21世紀(jì)公民的科學(xué)素養(yǎng)”。何謂“公民的科學(xué)素養(yǎng)”呢?“科學(xué)素養(yǎng)”一詞源自英文literacy。這個(gè)詞有兩個(gè)不同的含義：一個(gè)是指有學(xué)識(shí)、有教養(yǎng)，是跟學(xué)者、專家有關(guān)的;另一個(gè)是指能夠閱讀、書寫和計(jì)算，有文化，是跟普通公民有關(guān)的。各國學(xué)者們對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的理解并不統(tǒng)一的，按照國際上對(duì)公民科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查建議的內(nèi)容來看，公眾的科學(xué)素養(yǎng)至少應(yīng)該包括三個(gè)方面的內(nèi)容：
(1)對(duì)科學(xué)術(shù)語和概念的基本了解;
(2)對(duì)科學(xué)研究過程和方法的基本了解;
(3)對(duì)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)相互關(guān)系的基本了解。
而《高中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》也提出科學(xué)素養(yǎng)目標(biāo)的界定：
知識(shí)與技能：常見物質(zhì)的組成、性質(zhì)與應(yīng)用;化學(xué)基本概念、原理;化學(xué)技術(shù)與社會(huì)的聯(lián)系;化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能。
過程與方法：科學(xué)探究意識(shí);科學(xué)探究的基本過程;科學(xué)探究的具體方法;解決化學(xué)問題;合作與交流。
情感態(tài)度與價(jià)值觀：科學(xué)的好奇心與學(xué)習(xí)興趣;科學(xué)的物質(zhì)觀;對(duì)化學(xué)科學(xué)的認(rèn)識(shí);科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神;愛國主義情感。
綜上所述，科學(xué)素養(yǎng)落實(shí)到化學(xué)課程一般從知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度來具體描述。既注意化學(xué)學(xué)科的核心概念及化學(xué)知識(shí)體系，又注重在化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用過程中體現(xiàn)科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)價(jià)值觀。培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的方式多種多樣，本文就如何通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)談幾點(diǎn)粗淺的看法。
1、從知識(shí)與技能的維度來培養(yǎng)化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)
實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力、思維能力、表達(dá)能力、合作能力、創(chuàng)新能力等的最佳途徑。比如講鈉的性時(shí)鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)就充分體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生各種能力的培養(yǎng)：
[教師]請(qǐng)同學(xué)們分組完成實(shí)驗(yàn)3-3??培養(yǎng)動(dòng)手能力
[學(xué)生]分組實(shí)驗(yàn)鈉與水反應(yīng)
[教師]請(qǐng)一組同學(xué)描述你觀察到的現(xiàn)象??培養(yǎng)觀察能力、合作能力
[學(xué)生1]有氣體生成，溶液變紅，鈉在水面快速游動(dòng)
[學(xué)生2]鈉與水劇烈反應(yīng)熔成小球，燒杯變熱了
[學(xué)生3]有嘶嘶的響聲
[教師]同學(xué)們觀察得很仔細(xì)。請(qǐng)同學(xué)們思考這些現(xiàn)象說明什么問題???培養(yǎng)思維能力
[學(xué)生1] 有嘶嘶的響聲和鈉快速游動(dòng)說明有氣體產(chǎn)生，溶液變紅說明反應(yīng)后溶液顯堿性，鈉熔成小球及燒杯變熱了說明反應(yīng)放熱
[學(xué)生2]鈉熔成小球還說明鈉熔點(diǎn)低
[學(xué)生3]鈉浮在水面說明鈉密度比水小
[學(xué)生4]說明鈉很活潑
[教師]回答得非常好!再請(qǐng)同學(xué)把上述說法整理一下得出這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。
??培養(yǎng)表達(dá)能力
[學(xué)生]鈉與冷水劇烈反應(yīng)生成氣體和堿(推理應(yīng)是氫氣和氫氧化鈉)，并放出大量的熱，說明鈉很活潑
又如在制備氫氧化亞鐵實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生做完分組實(shí)驗(yàn)后，
[教師]同學(xué)們?cè)谥苽錃溲趸瘉嗚F時(shí)觀察到什么現(xiàn)象???培養(yǎng)觀察能力
[學(xué)生]依據(jù)課本上方法操作，只觀察到灰綠色沉淀，最后變成紅褐色，未看到白色沉淀。??培養(yǎng)實(shí)事求是的精神
[教師]觀察不到白色沉淀的原因可能是什么???培養(yǎng)思維能力
[學(xué)生]白色的氫氧化亞鐵氧化得太快了
[教師]同學(xué)們有沒有注意到剛才的操作有兩個(gè)特殊的地方???培養(yǎng)觀察能力
[學(xué)生](1)滴管要伸到液面以下(2)實(shí)驗(yàn)過程不可以振蕩
[教師]這樣做的目的是什么呢???培養(yǎng)思維能力
[學(xué)生]隔絕空氣，防止氫氧化亞鐵被氧化。振蕩將使溶液與空氣的接觸面增大，加快氫氧化亞鐵被氧化。
[教師]回答得很好。以上兩個(gè)操作的目的都是為了減少氫氧化亞鐵與氧氣的接觸，但為什么還是不能清楚看到氫氧化亞鐵的白色沉淀???培養(yǎng)思維能力
[學(xué)生]因?yàn)樗芤褐腥芙饬搜鯕?/p>
[教師]如何減少水溶液中氧含量???培養(yǎng)創(chuàng)新能力
[學(xué)生]先把蒸餾水煮沸再配溶液
[教師]還有沒有其他其他方法使反應(yīng)體系隔絕空氣???培養(yǎng)創(chuàng)新能力
[學(xué)生1]在FeSO4溶液上加一層植物油
[學(xué)生2]通保護(hù)氣
[教師]非常好。圍繞著減少與氧氣接觸同學(xué)們想出了好幾個(gè)新方法，請(qǐng)同學(xué)們課后再整理思路設(shè)計(jì)出制備較純凈的Fe(OH)2白色沉淀的各種方案，作為下一次課外興趣小組的實(shí)驗(yàn)方案。
2、從過程與方法的維度來培養(yǎng)化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)
2-1讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)探究的基本過程
科學(xué)素養(yǎng)的一個(gè)關(guān)鍵表現(xiàn)在于掌握科學(xué)研究的一般思維過程：提出問題??收集資料??提出假設(shè)??驗(yàn)證假設(shè)??得出結(jié)論，這種思維模式在實(shí)驗(yàn)探究中體現(xiàn)得淋漓盡致。比如在講完氯氣可與水反應(yīng)的性質(zhì)后：
[教師]演示氯氣使?jié)駶櫟募t色布條褪色
[教師] 想一想氯水中是什么物質(zhì)使?jié)駶櫟募t色布條褪色?請(qǐng)根據(jù)你現(xiàn)有的知識(shí)提出各種可能性??提出問題
[學(xué)生小組交流]：①氯氣有強(qiáng)氧化性②氯氣與冷水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸③次氯酸有強(qiáng)氧化性??收集資料
[學(xué)生匯報(bào)] 可能性有：①氯氣使布條褪色，②鹽酸使布條褪色，③HClO使布條褪色，④H2O使布條褪色??提出假設(shè)
[教師]根據(jù)同學(xué)提出的假設(shè)，請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)桌上現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)用品設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這些假設(shè)。
[學(xué)生]分組討論方案，實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)①：把紅色干布條放入充滿氯氣的集氣瓶中，布條不褪色;
實(shí)驗(yàn)②：把紅色布條伸入稀鹽酸中，紅色布條不褪色
實(shí)驗(yàn)③：把紅色布條放在水里，布條不褪色。
??驗(yàn)證假設(shè)
[學(xué)生匯報(bào)]氯氣、鹽酸、水都不能使干燥的紅色布條褪色，因此使紅色布條褪色的應(yīng)該是次氯酸??得出結(jié)論
2-2讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)探究的具體方法
自然界的變化或生產(chǎn)過程往往由多個(gè)因素控制的，在研究其變化規(guī)律時(shí)，為了避免各因素間相互作用帶來的復(fù)雜性，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，最常用一種科學(xué)方法是控制其他條件不變，只研究某一因素對(duì)反應(yīng)影響。
比如在必修2探究影響化學(xué)反應(yīng)速度的因素中：
[教師]從剛才的思考與交流可知，影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可能有：溫度、表面積、濃度、催化劑等。現(xiàn)在你們實(shí)驗(yàn)桌上有濃鹽酸，稀鹽酸，鋅片，水，塊狀石灰石，粉末狀石灰石，過氧化氫溶液，二氧化錳，氯化鐵溶液，你如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探討化學(xué)反應(yīng)速率與外界因素的關(guān)系?
[學(xué)生]討論方案
1. 鋅片分別與濃鹽酸、稀鹽酸反應(yīng)
2. 塊狀石灰石與稀鹽酸分別在常溫和加熱條件下反應(yīng)
3. 稀鹽酸分別與塊狀石灰石、粉末狀石灰石反應(yīng)
4. 過氧化氫分別在常溫、加熱條件下分解
5. 過氧化氫分解分別在有催化劑、無催化劑條件下分解
[教師]如果設(shè)計(jì)一個(gè)方案是塊狀石灰石、粉末狀石灰石與稀鹽酸分別在常溫和加熱條件下反應(yīng)或者塊狀石灰石、粉末狀石灰石與濃鹽酸、稀鹽酸分別在常溫和加熱條件下反應(yīng)行不行呢?
[學(xué)生]不行，因?yàn)椴煌臈l件太多，不知道是哪個(gè)條件起作用了
[教師]非常好!研究某種因素對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)，要設(shè)計(jì)至少兩個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。所謂對(duì)照實(shí)驗(yàn)，就是設(shè)計(jì)一組實(shí)驗(yàn)，只改變一個(gè)因素(唯一變量)，用于觀察該種因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。為了避免其它影響因素帶來干擾，我們要控制其它因素都相同。因此比如第一組實(shí)驗(yàn)要注意鋅片的大小一致、濃鹽酸和稀鹽酸要同體積、加入的時(shí)間要一樣等。
現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)按你們的方案完成實(shí)驗(yàn)，并填好下表。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 影響條件 結(jié)論
3、從情感態(tài)度與價(jià)值觀的維度來培養(yǎng)化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)
3-1讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神
實(shí)事求是是科學(xué)研究的基本態(tài)度，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常常會(huì)遇到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與理論不一致的情況，這時(shí)不能視而不見輕輕帶過，可以因勢(shì)利導(dǎo)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神。比如做Zn-Cu稀硫酸的原電池實(shí)驗(yàn)，教材的思路是可以觀察到鋅片發(fā)生溶解,而銅片上有氣泡冒出,同時(shí)電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),有電流通過。而事實(shí)上學(xué)生雖然觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但鋅片和銅片上都有氣泡冒出，有時(shí)甚至鋅片上冒出的氣泡會(huì)更多。這時(shí)不能對(duì)鋅片上有氣泡冒出這現(xiàn)象視而不見，也不適宜在此詳細(xì)展開討論。
[教師]請(qǐng)同學(xué)描述你觀察到的現(xiàn)象
[學(xué)生] 鋅片和銅片上都有氣泡冒出，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
[教師] 銅片上有氣泡冒出，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這兩個(gè)現(xiàn)象說明了什么?
[學(xué)生] 電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明形成了電流，銅片上有氣泡冒出說明了H+在銅片上得電子生成氫氣了。
[教師] 銅片沒有反應(yīng)，為什么銅片上會(huì)有電子呢?
[學(xué)生]因?yàn)閆n反應(yīng)所失的電子沿著導(dǎo)線跑到銅片上了
[教師]那Zn片上為什么還有氣泡呢?
[學(xué)生1]可能是Zn反應(yīng)所失的電子沒有完全沿著導(dǎo)線跑到銅片上
[學(xué)生2]可能是Zn片本身不純
[教師] Zn片本身不純?yōu)槭裁淳蜁?huì)引起有氣泡呢?
[學(xué)生]因?yàn)閆n片本身就構(gòu)成了原電池了
[教師]回答得很好。理論上在理想的條件下，Zn反應(yīng)所失的電子應(yīng)該沿著導(dǎo)線跑到銅片上了，這時(shí)銅片上有氣泡，Zn片上應(yīng)該沒有氣泡了。實(shí)際上可能由于Zn片本身不純，或者Zn反應(yīng)所失的電子沒有完全沿著導(dǎo)線跑到銅片上，還可能是其他我們還沒想到的原因，讓Zn片上也出現(xiàn)了氣泡。同學(xué)們?nèi)绻朐偕钊肓私鈀n片上為什么有氣泡，可以在課后先查資料，再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)影響原電池實(shí)驗(yàn)的因素進(jìn)行探究，我們?cè)谡n外興趣小組中再對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行探究。
3-2讓學(xué)生感受綠色化學(xué)思想
綠色化學(xué)是指從源頭上防止污染產(chǎn)生或把化學(xué)過程對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響降到最低，在實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)綠色化的途徑有：開發(fā)綠色實(shí)驗(yàn);回收藥品、處理尾氣;盡可能使用微型實(shí)驗(yàn);對(duì)一些污染嚴(yán)重或危險(xiǎn)性高的實(shí)驗(yàn)可觀看實(shí)驗(yàn)錄像等等。比如在復(fù)習(xí)氯氣的性質(zhì)時(shí)，可采用微型實(shí)驗(yàn)：在一塊下襯白紙的玻璃片的不同位置上分別滴加0.1mol/L的KBr、KI(含淀粉溶液)、NaOH(含酚酞)、FeSO4(含KSCN)溶液各一滴，圍成半徑小于表面皿的圓形，在圓心放兩粒芝麻大小的KClO3晶體。向KClO3晶體滴加一滴濃鹽酸，立即用表面皿蓋好。觀察氯氣的生成及其與各液滴反應(yīng)的現(xiàn)象并記錄，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。這樣可以讓學(xué)生在有趣的實(shí)驗(yàn)中復(fù)習(xí)氯氣的性質(zhì)，又讓學(xué)生體驗(yàn)到綠色化學(xué)的內(nèi)涵。
又如做完銅與濃硝酸實(shí)驗(yàn)后，進(jìn)一步討論制備硝酸銅的各種路徑。
[教師] 若以銅、硝酸、硝酸銀、水和空氣為原料，同學(xué)們能設(shè)計(jì)出幾種制取硝酸銅的方法?
[學(xué)生討論]
方法1：Cu+4HNO3(濃)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
方法2：3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
方法3：Cu+2AgNO3(====Cu(NO3)2+2Ag
方法4：2Cu+O2====2CuO
CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O
[教師]從綠色化學(xué)角度出發(fā)(包括原料用量、有無污染等)，請(qǐng)同學(xué)們分析哪一種方法最可行?
[學(xué)生討論]
方法1：有NO2生成，污染環(huán)境，且制1 mol Cu(NO3)2硝酸需要4 mol HNO3(濃)，原子利用率低
方法2：有NO生成，污染環(huán)境，且制1 mol Cu(NO3)2硝酸需要8/3 molHNO3(稀)，原子利用率低
方法3：用AgNO3成本太大，且Ag+有毒;
方法4：無污染，且制1 mol Cu(NO3)2硝酸只需要2 mol HNO3(稀)，原子利用率高，此法最可行。
這樣處理一方面可培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的意識(shí)，另一方面可培養(yǎng)學(xué)生從綠色化學(xué)、環(huán)保節(jié)能的角度理解實(shí)際生產(chǎn)，是培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的一種途徑。
化學(xué)教學(xué)要做到面向全體學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)并不是一朝一夕能做到的事。這需要我們教師首先建立起培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的意識(shí)，在日常教學(xué)中做個(gè)有心人，在每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)上多花心思，充分利用各種方法素材特別是化學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握一些對(duì)今后的學(xué)習(xí)或工作有用的化學(xué)知識(shí)與技能、科學(xué)的研究過程和方法、科學(xué)的情感態(tài)度與價(jià)值觀，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
來源：教育聯(lián)展網(wǎng)
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaokao/553398.html
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