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摘要：師范類大學生作為公眾中的一個特殊群體，不僅要提高自身的科學素養，而且承擔以后向學生傳遞科學知識、科學能力、科學方法、科學精神和科學品質的重任。高校實驗教學作為提升師范生的科學素質，培養其分析問題、解決問題的重要手段，有著其他教學環節不可替代的作用。通過化學實驗可以培養學生實事求是的科學態度、嚴謹求實和一絲不茍的科學精神，既提高了化學學習的質量，又培養了學生適應社會發展的科學素養。
關鍵詞：實驗教學；科學素養；創造性思維；創新能力
人類社會進入21世紀，國際間的經濟競爭、綜合國力的競爭已演變為人才的競爭。而在21世紀，社會需要怎樣的人才呢？要具有科學素養的、要有探究能力的、要有合作精神的、要有終生學習本領的、要能將理論與生活實踐相聯系的人才［1］。這些都在我們的新課程標準中提出了明確的要求。
1科學素養的涵義
對于公民科學素養涵義的理解和表述，隨著社會和經濟的發展不斷變化而更新，而且有著深厚的時代背景。由于如今對科學素養的研究尚處于研究完善階段，還沒有形成統一、廣泛認可的表述。雖然世界各國學者對科學素養內涵的見解各異，但又不乏共同之處。國際上普遍將科學素養概括為三個組成部分，即對于科學知識達到基本的了解程度；對科學的研究過程和方法達到基本的了解程度；對于科學技術對社會和個人所產生的影響達到基本的了解程度。目前各國在測度本國公眾科學素養時普遍采用這個標準。只有在上述三個方面都達到要求者才算具備基本科學素養的公民?！犊茖W課程標準》認為，科學素養應包含這些內容：科學探究，科學知識與技能，科學態度、情感與價值觀和對科學、技術與社會的理解等。具體來說，科學素養是對科學知識的理解和掌握，是對科學方法的掌握和應用及運用科學態度和科學精神去認識、理解科學的社會功能及社會影響［2］。
2化學實驗教學的作用
化學是一門以實驗為基礎的自然學科，化學實驗能為學生正確認識物質及其變化規律提供事實依據?；瘜W教育家劉知新認為，化學實驗具有以下教學功能：它是化學科學認識之源泉，是訓練科學方法的有效途徑，是養成科學態度的必由之路。實驗教學具有目的性、探索性、現實性和易感知性，在化學教學過程中具有不可替代的地位。師范類大學生作為公眾中的一個特殊群體，不僅要提高自身的科學素養，而且承擔以后向學生傳遞科學知識、科學能力、科學方法、科學精神和科學品質的重任。高校實驗教學作為提升師范生的科學素質，培養其分析問題、解決問題的重要手段，有著其他教學環節不可替代的作用［3］。隨著新課程改革的深入，學生的科學素質教育日益凸顯。在化學實驗教學中，首要的任務是培養學生對科學的關心和熱愛，即通過陶冶學生的科學情感來激發學生學習的興趣，形成深入探究的意識。同時，在化學實驗教學中，不僅要培養學生嚴謹細致的科學作風、實事求是的科學態度、團結協作的團體意識，還應注重在實驗探究中培養學生敢于超越現狀的創新精神［4］。
3在化學實驗教學中提高學生的科學素養
（1）尊重實驗事實，培養嚴謹的科學態度。由于受傳統應試教育的影響，或者以前學校缺乏相應的實驗條件而不能實施實驗教學，大部分新生在初高中階段停留在聽實驗、看實驗的階段，沒有接受過正規的實驗教學。當他們現在走進實驗室，自己動手做實驗時，驚奇地發現原來老師講的或者教科書上陳述的實驗現象與自己動手做的實驗現象有許多不同之處。例如，氫氣燃燒發出淡藍色的火焰，而實際我們看到的是紅黃色；在原電池反應教學中，老師告訴學生銅棒上有氣泡，鋅棒上沒有，而事實是銅棒和鋅棒上都有氣泡產生；老師告訴學生二氧化碳氣體通入澄清石灰水，石灰水會變渾濁，而學生自己操作時卻沒看到……教師要本著實事求是的原則既讓學生明白實驗的客觀性，又要知道實驗的復雜性，要引領學生一起分析研究這些事實而不是避開這些事實去空記前人的結果；要引導失敗的學生進行思考分析，不斷改進實驗從而獲得成功，而不是把所有的學生都統一到一個結論上來。教師應該為學生以后發展著想，為其終身發展培養一些受益的東西，那就是一種從實際出發，去發現問題、分析問題、研究問題、最終去解決問題的科學的研究態度［5］。
（2）培養學生科學探究能力。實驗探究是學生主動探求知識和解決問題的一種研究性學習。這種學習方式重過程、重分析、重應用，它把學生置于一個動態、開放、主動、多元化的學習環境中，在向學生提出較高要求的同時也提高了學生的能力。①科學觀察力的提高?；瘜W實驗千變萬化，沒有科學的觀察力，學生就難以在瞬息萬變的情況下發現問題?；瘜W實驗的觀察要全面，不同的視角觀察實驗，能看到不同的現象，進而看到或想到不同的問題。鈉與水反應有“變化快、信息呈現多”的特點，學生初次接觸這個實驗時，視覺受到強烈刺激，覺得好奇、有趣。觀察時顧此失彼，一般很難一次收集到全面的信息。在教學中，筆者改以往“一次實驗、交流補充信息”為“二次實驗、自我完善信息”的教學方式。先讓學生分組實驗，自主觀察、自我發現。當多組小組信息記錄不全時，就及時安排他們再做一遍，并適時調控學生的情緒，提醒他們不能只看熱鬧，更要看門道。觀察既要有序全面、又要敏捷，善于捕捉轉瞬即逝的實驗現象，及時喚醒多種感官。眼觀色形態，手感冷和熱，鼻嗅氣味，耳聽聲音，全方位收集信息，以獲取對實驗的全面深刻認識。學生通過第二次實驗，不僅觀察興趣得到滿足，收集到的信息更多更全，而且“悟”出了觀察的竅門，掌握了觀察的要領。通過實驗觀察，可以訓練學生邊觀察邊思考，邊發現問題邊解決問題的能力，并對觀察到的現象做出正確的反應。②科學處理信息能力的提高。在科學研究活動中，處理信息比收集信息更重要。對信息進行有效篩選、整合、重組，得出科學判斷是科學探究的核心。在教學中，既要引導學生全面進行信息積累，又要指導他們合理取舍，正確判斷。例如，鈉與水反應看似一個化學反應，實際上伴隨著化學變化，物質物理性質也表現出來，如鈉的密度比水小，鈉的熔點較低。教師應引導學生整合所有信息，根據學科知識結構進行重組，抽取有關物理性質和化學性質的信息，把交織在一起的實驗現象進行優化處理，以提高信息處理能力。③科學探究習慣的養成。學生觀察鈉和水反應實驗后，得出有氣體產生的結論，以往為節省時間，很快轉入下一環節的學習。實際上學生形成這一判斷的思維過程存在偏差。筆者在指導學生實驗時發現他們觀察到一縷縷或一股股“氣”從燒杯口逸出時低聲議論有氣體產生，筆者以此為切入點，追問：“你看到有氣體產生，推測可能是什么氣體呢？”根據守恒原理，學生只能得出氧氣或氫氣的判斷（有的學生干脆借教材上的描述，直接認定看到的是氫氣）。此時，筆者再問：“你真的看到了氧氣或氫氣嗎？”學生這才恍然大悟，他們看到的并非氧氣或氫氣。那么，什么信息才能反映鈉與水反應有氣體生成呢？帶著這樣的疑問，筆者引領學生深思探究：鈉球為什么會游動？是什么發出嘶嘶的響聲？通過分析，學生真正明白了鈉與水反應有氣體生成的信息源，也深深體會到善于思考，刨根問底的習慣對科學研究的重要性。
（3）創造性思維和創新能力的培養?；瘜W實驗以其生動直觀、現象新奇等特點而引起學生強烈的好奇心和求知欲，容易使學生對教學活動產生濃厚的興趣，而興趣是創造性思維的前提和條件。在實驗教學中，要利用發散性問題啟發誘導促使學生產生多種獨特的想法，提高學生的創造性思維能力，這對于學生掌握知識形成能力有著特別重要的意義。設計、探索實驗，不僅要求學生掌握一定的化學知識和實驗技能，還要求他們靈活、創造性地綜合運用這些知識和技能。設計性或探索性實驗在激發學生的創造欲望，培養他們的創新意識和創造能力等方面所具有的作用，是其他常規實驗無法比擬的。例如，學習原電池知識后，可布置一個課外作業，利用生活中的某些物品自制簡易原電池。再如，做“乙醇的催化氧化”實驗時只給大家一根銅絲和酒精燈能否完成實驗，讓學生自己思考，設計方案，解釋原理，并讓學生親自動手操作，親自實踐，領略“創新”成功的滋味。另外，還可以結合教學內容，選擇適當的實驗設計題，讓學生發揮自己的聰明才智，大膽設計方案，探索解決問題的多種途徑和方法，再親自動手實驗。對步驟繁雜現象不明顯甚至是不合理行不通的方案，也讓學生試一試。在實驗中發現問題，從失敗中總結經驗，取得效益，不斷改進和完善方案，然后將不同方案進行評價。上評價課時，要善于營造積極寬松的思維氛圍，鼓勵學生提出個人意見，當有爭議時，要肯定學生的標新立異，保護學生的好奇心、求知欲和創新精神。對存在的問題教師要及時給予點撥，疏通探索問題的思維障礙及某些知識的局限，在學生獲得全面豐富的化學知識的同時，開發學生的創造性思維和創新能力。學生學習方式的改變對實驗室的作用提出了更高的要求，實驗室不但要在時間、空間上保證完成教材的教學任務，而且需要拓展實驗室的功能，讓實驗室成為開展科學探究的場所，不僅僅是完成教科書中所要求的實驗，還需要對學生開放實驗室，讓學生去做他們想做的實驗。實驗室開放是實驗教學改革的迫切需要，也是新形勢下實驗室工作的努力方向。實驗室的開放應包含兩個方面：一是時間和空間上的開放，即學生可以通過一定的方式自行選擇時間進入實驗室開展實驗；二是實驗內容、手段、方法的開放，即學生實驗的內容、采用的手段方法，只要符合實驗室管理規章，經過確定程序的審批，都是許可的。在時間和空間上的開放，是實驗室開放的初級階段和基本要求，而教學內容、教學方法、教學手段上的開放，以及觀念意識上的開放是實驗室開放的高級階段和本質要求［6］。開放實驗室，讓學生在實驗室開展科學探究，這無疑會使實驗室在培養學生的創新精神和實踐能力方面發揮意想不到的作用［7］，達到培養學生動手能力的目的?；瘜W是一門以實驗為基礎的學科，化學實驗教學是最全面最有效的教學形式之一，要通過化學實驗教學，使學生逐漸體會到化學實驗是研究和學習化學的最基本方法，要掌握利用化學實驗來探索問題和解決問題的科學方法。通過化學實驗可以培養學生實事求是的科學態度、嚴謹求實和一絲不茍的科學精神。這樣就能提高學生的化學學習的質量，培養學生適應社會發展的科學素養。
作者:葉文彬 單位:南通師范高等?？茖W校數理系
