做好家庭小实验，培养学生科学素养

来源:用户上传      作者: 李素霞　苏　琼

　　摘 要： 化学新课程以提高学生的科学素养为主旨，实验是培养学生科学素养的一条重要途径，家庭小实验以其简单、方便、生活化越来越成为一种重要的实验形式。做好家庭小实验,有利于巩固知识技能，有利于培养学生的创造思维和操作能力、科学探究能力，有利于激发学生的学习兴趣，培养科学品质、环保意识、关注社会及人类发展的意识和责任感，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度全面提高学生的科学素养。
　　关键词： 化学实验 家庭小实验 科学素养
　　
　　在新一轮的课程改革中，化学新课程以提高学生的科学素养为主旨，激发学生学习化学的兴趣，培养科学探究能力，获得适应现代生活及未来社会的化学基础知识和基本技能；培养学生的合作精神和社会责任感，具备适应未来生存和发展必备的科学素养。
　　化学实验是培养学生科学探究能力，提高学生科学素养的一条重要途径。家庭小实验是利用课后时间，在家庭条件允许下学生自己动手实验，通过观察现象发现问题、解决问题，具有目的明确，形式多样，材料易得，联系生活，学生自主操作，时间、地点不受限制等特点，越来越受到师生们的青睐，成为一种重要的实验形式。在化学课程中，科学、合理、有效地开展家庭小实验，可从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度全面培养学生的科学素养。
　　
　　1.利用家庭小实验巩固知识，培养技能
　　
　　学完新知识，往往要经过一段时间的思考，才能彻底消化和理解。课后及时开展一些与课堂内容有关的家庭小实验，将有助于知识的吸收。学生首先通过实验设计，提取头脑中所学相关知识，即知识再现；在实验中感官与手脑并用，加深对知识的记忆，巩固所学知识，培养实验技能。
　　案例1：学习了碳的化学性质，可利用蜡烛进行收集炭黑的家庭小实验。
　　［问题］石蜡中是否含有碳元素？
　　［实验］点燃蜡烛，将冷碟放在蜡烛火焰的上方，过了一会儿，在冷碟底收集到了炭黑。
　　［结论］石蜡的成分里含有碳元素。
　　案例2：学完碳酸盐一章后，可利用纯碱和醋来做有关CO2的家庭小实验。
　　［问题］如何制取CO2？CO2有何基本性质？
　　［实验］在玻璃杯底放一支短蜡烛，并铺一层纯碱，将蜡烛点燃，向杯中倒入一些醋，过一会儿，观察到蜡烛慢慢熄灭；用浸有澄清石灰水的玻璃片盖住杯口，会观察到玻璃片上有白色沉淀生成。
　　［结论］碳酸盐与酸反应生成CO2，CO2不燃烧，也不支持燃烧，能与澄清的石灰水反应生成CaCO3沉淀：
　　Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+CO2↑+H2O
　　CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
　　
　　2.利用家庭小实验培养创造和探究能力，获取科学方法
　　
　　2.1培养学生的创造思维和操作能力。
　　家庭小实验是学生独立设计、独立完成的小实验，在方案设计时要考虑怎样设计才能既安全又简便？缺乏实验器材用什么替代？操作实施过程中会出现哪些现象，为什么？实验失败了是什么原因？如何改进才能把实验做成功？
　　粗盐提纯的家庭小实验，用什么替代漏斗和滤纸？有的学生用废饮料瓶，剪去一半，将上半部分倒转，正好是一个简易的漏斗；有的学生用纱布扎住瓶口充当滤纸；有的学生想到用化妆棉做滤纸。
　　如何自制简易净水器？用废弃的大的空饮料瓶，剪去底部，将瓶子倒置，瓶内由下向上放置洗净的膨松棉、纱布、活性碳、石英沙、小卵石，这样就制成了一个简易的净水器。
　　家庭小实验摆脱了课堂和教师的束缚，学生能充分发挥自己的主观能动性，独立思考，大胆探索，积极提出自己的新观点、新思路和新方法。在此过程中学生的创新思维能力、创造能力和操作能力会得到充分的锻炼和培养，综合素质会得到提高。
　　2.2培养学生科学探究能力。
　　探究学习是指“儿童通过自主地参与获得知识的过程，掌握研究自然所必须的探究能力；同时，形成认识自然的基础――科学概念，进而培养探索求知世界的积极态度”。［１］探究性学习就是让学生像科学家一样在探究过程中发现科学概念、科学规律，培养学生的探究能力和科学精神。
　　案例3：学完金属的锈蚀条件后，可利用铁钉来探究金属的锈蚀条件。
　　［提出问题］铁生锈的条件？
　　［猜想与假设］①铁只与空气中的氧气反应；②铁只与空气中的水蒸气反应；③铁与空气中的氧气和水蒸气同时反应。
　　［实验探究］准备3个玻璃瓶，3根洁净的铁钉，将3根铁钉分别放入3个玻璃瓶中。
　　①在第一个玻璃瓶中，加入少量生石灰（干燥剂），加盖密封，使铁钉只与干燥的空气接触；②在第二个玻璃瓶中加入刚煮沸过的冷开水，浸没铁钉，在水面上注入一层植物油，使铁钉只与水接触；③在第三个玻璃瓶内注入冷开水，不要浸没铁钉，暴露一小部分，使铁钉能与空气接触。
　　搁置数日，每天观察记录。
　　［现象］玻璃瓶①和②中的铁钉均未生锈，只有③中的铁钉生了锈。
　　［解释与结论］铁与空气中的氧气、水蒸气发生反应是铁生锈的条件。
　　通过家庭小实验，学生亲身经历和体验科学探究活动，能增进对科学的感情，理解科学的本质，学习科学探究的方法，逐步形成科学探究的能力。
　　
　　3.利用家庭小实验激发学生的学习兴趣，培养科学品质及社会责任感
　　
　　3.1激发学习兴趣和动机。
　　赫尔巴特把兴趣看作是优良教学的最重要的条件和手段，指出：“津津有味地学习的东西，能够很快地学会和巩固地掌握。”［２］中国古代也有“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”之说，证明兴趣在学生的学习中起着重要的作用。就初中学生的年龄特征来说，学习动机很大程度上是出于好奇心和兴趣，而家庭小实验可以诱发学生的学习兴趣，激发学生的求知欲望。鸡蛋是家庭中易获取的，我们可利用鸡蛋设计许多有趣的家庭小实验，激发学生的学习兴趣。
　　案例4：鸡蛋“跳舞”
　　把鸡蛋放入装有醋的杯中，会看到鸡蛋壳表面冒出一些小气泡，气泡慢慢增多，过一会儿，鸡蛋便缓缓上升，并且上下浮沉或不断翻转，犹如“跳舞”一般。
　　实验妙趣横生，学生兴趣倍增，求知欲油然而生：鸡蛋壳中含有碳酸根离子，与醋反应生成了CO２。
　　案例5：蛋壳浮雕
　　①取一枚鸡蛋，用注射器抽出蛋清、蛋黄；②向蛋壳内注满浓盐水，将针孔用蜡烛油封住；③用蘸有溶化蜡烛油的笔在蛋壳上绘制图案；④将蛋壳浸没到食醋中，出现明显的腐蚀痕迹后取出，清除蜡，一个精美的蛋壳浮雕就制作成了。
　　这些实验贴近生活，趣味性强，能激发学生的学习热情，促使他们积极地探索。实验成功带来的喜悦和自豪，又使他们感受到化学学科的魅力，增强学习的兴趣。
　　3.2培养科学品质。
　　家庭小实验可以培养学生严谨求实、追求真理、敢于创新的科学态度。在家庭小实验中，学生要按照一定的程序进行探究活动；要有目的、有计划地收集证据材料，尊重事实。当出现与预想不同的现象时，教师要指导学生分析原因，改进实验方案，重做实验，直到成功，使学生逐渐养成不怕困难、不怕失败、锲而不舍的科学品质，体会到科学家们成功背后的艰辛，明白任何科学结论的得来都是来之不易的。
　　3.3培养环保意识。
　　家庭小实验同样要用到许多实验器具，但家里不像学校实验室那样什么仪器都有，学生可想办法利用身边的废旧物品来代替，如用营养口服液的瓶子充当试管，用小药瓶的封口木塞代替橡皮塞，用医用青霉素药瓶代替集气瓶，因此，废旧物品在家庭小实验中可充当重要的角色，既能做到二次利用，同时又能节约开支，培养学生的环保节约意识。
　　3.4培养学生关注社会、关注人类发展的意识和责任感。
　　家庭小实验中也有许多与人类生存、生活实际、社会发展联系密切的问题，如环境保护问题、人与自然的关系等。这些问题与人们的生活息息相关，家庭小实验可以培养学生关注社会现实、关注人类发展的意识，增强使命感和责任感。如在学习溶液的酸碱性后，可以开展用pH试纸检测当地污染水源、雨水或土壤pH值的家庭小实验，分析原因，并提出合理的建议。
　　21世纪是一个竞争的世纪，化学课程更应该把提高学生的科学素养贯穿始终，而做好家庭小实验不失为一种提高学生科学素养的有效方法。
　　
　　参考文献：
　　［1］郑渊方等.探究式教学的模型建构探讨［J］.学科教育，2001，（5）：1.
　　［2］曹孚.外国教育史［M］.北京：人民教育出版社，1979：184.
　　［3］王祖浩.化学课程标准解读［S］.武汉：湖北教育出版社，2002.

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