重視實驗教學(xué)設(shè)計提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

朱華兒

科學(xué)素養(yǎng)是指人們運用科學(xué)知識，確定問題和作出具有證據(jù)的結(jié)論，以便對自然世界和通過人類活動對自然世界的改變進行理解和作出決定的能力。初中科學(xué)課程是以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的課程，而科學(xué)教學(xué)開展的主要方式是實驗。為更好地促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成，在實驗教學(xué)中要強調(diào)科學(xué)知識與社會、技術(shù)生活的融合。而STS教育強調(diào)理解科學(xué)、技術(shù)、社會三者的關(guān)系，重視科學(xué)技術(shù)在人們生活中的應(yīng)用。因此，初中實驗教學(xué)設(shè)計要與STS教育相融合，在實驗教學(xué)設(shè)計時，注重實驗素材生活化，注重實驗方式多樣化，注重實驗層次梯度化，從而真正提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

實驗教學(xué)的取材應(yīng)“生活化”

實驗教學(xué)的素材應(yīng)當(dāng)基于學(xué)生的生活經(jīng)驗，與學(xué)生原有的知識建立聯(lián)系。這樣的素材在學(xué)生的眼中才是有血有肉的。學(xué)生會產(chǎn)生學(xué)習(xí)的動機，從而反思經(jīng)驗中蘊含的科學(xué)道理，達到事半功倍的教學(xué)效果。如進行二氧化碳的實驗室制法教學(xué)設(shè)計時，設(shè)計的環(huán)節(jié)一讓學(xué)生關(guān)注實驗室如何制取二氧化碳。另外，筆者安排出時間設(shè)計了環(huán)節(jié)二，讓學(xué)生聯(lián)系實際，思考稀鹽酸與碳酸鹽的反應(yīng)這一化學(xué)原理在日常生活中的應(yīng)用。同時做到由扶到放，先提示面粉中含有有機酸，并讓學(xué)生思考，饅頭要蓬松，為什么要在面粉中加入純堿。當(dāng)學(xué)生知道“廚房中做饅頭時要加入純堿，是利用它與面粉中的有機酸反應(yīng)生成的二氧化碳而使饅頭疏松多孔”會產(chǎn)生自豪感，因為可以把這個知識在下次家中做饅頭時分享給家人。緊接著再對這一環(huán)節(jié)的設(shè)計進行加強，如傳授“用稀鹽酸鑒定雞蛋殼中含有碳酸根，或用稀鹽酸驗證一塊生石灰中含有未燒透的石灰石”等知識。當(dāng)學(xué)生能用科學(xué)知識解決一些日常生活中的問題后，他們會感到無比高興。由此可以進一步激發(fā)學(xué)生的求知欲，有利于提高學(xué)生用所學(xué)知識解決實際問題的能力。

實驗體現(xiàn)教學(xué)方式“多樣化”

學(xué)習(xí)興趣也稱學(xué)習(xí)動機，是指直接推動學(xué)生進行學(xué)習(xí)的內(nèi)部動力。在科學(xué)教學(xué)中實施STS教育，科學(xué)課變得更加豐富多彩，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的興趣。這就要求我們在進行實驗教學(xué)設(shè)計時，體現(xiàn)教學(xué)方式的“多樣化”，做到驗證性實驗與知識點教學(xué)相結(jié)合；并善于用熟悉的現(xiàn)象展開知識點的學(xué)習(xí)。如在學(xué)習(xí)堿性氧化物與酸性氧化物反應(yīng)生成鹽和水的知識時，有很大一部分學(xué)生會書寫CO2+CaO=CaCO3這個化學(xué)方程式，但事實上這個反應(yīng)是不會發(fā)生的。如何讓學(xué)生掌握這些知識呢？可以設(shè)計這樣的實驗，在幾支試管中放入適量的CaO，再往試管中充滿CO2，再用橡皮塞對試管密封，放置幾天，打開試管，把試管中的藥物放倒入燒杯中，加適量的水，攪拌、靜置、再用行HCl進行檢測，觀察是否有氣泡產(chǎn)生。通過實驗，學(xué)生們沒有觀察到氣泡的產(chǎn)生，這說明這個反應(yīng)是不會發(fā)生，由此，同學(xué)們也意識到了不是所有的酸性氧化物與堿性氧化物會反應(yīng)生成鹽和水。

實驗教學(xué)設(shè)計應(yīng)有層次梯度

學(xué)生的思維過程就是從對實驗的分析開始的。教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要，結(jié)合學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)特點，在教學(xué)過程中設(shè)置一系列需要學(xué)生主觀努力去解答的、由淺入深的問題。教師在突破實驗時所設(shè)計的教學(xué)過程應(yīng)由易到難、由簡到繁、由小到大、有表及里，層層推進，步步深入，從而“圍殲”難點。如教學(xué)《光合作用》時，教材上通過探究實驗，證明光合作用需要光照、水、葉綠素等，但對于葉綠體這個場所沒有深入研究。在講到葉綠素讓葉片呈現(xiàn)綠色時候，有學(xué)生提出來，莧菜不是紅色的嗎，那它有葉綠體嗎，沒有的話怎么進行光合作用呢？對于這個問題，筆者讓學(xué)生自己設(shè)計一個類似葉綠素的實驗，因為是自己提出的問題，學(xué)生很積極的按照實驗活動基本步驟設(shè)計出了方案：

問題：紅色的莧菜葉是否也有葉綠素？（猜想：莧菜可能也有葉綠素）

設(shè)計實驗：①將莧菜葉放入裝了水的燒杯中，加熱；②取出葉片放入裝酒精的燒杯中，水浴加熱。實驗分析：通過觀察發(fā)現(xiàn)莧菜葉紅色退去變成綠色，放入酒精中又退成白色，學(xué)生進行分析，實驗結(jié)論：證明了紅色葉片的植物也有葉綠素，只是花青素的顏色濃，被遮住了而已。當(dāng)花青素遇熱溶于水中后，葉綠素顏色便出來了。

這個實驗操作簡單容易完成，而且現(xiàn)象很明顯，學(xué)生對這個實驗非常滿意。這種具有層次性的設(shè)計不僅能引導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)科知識目標(biāo)，同時也培養(yǎng)了學(xué)生在原有知識基礎(chǔ)上分析問題、解決問題的方法，隨著問題的不斷提出，教師引導(dǎo)著學(xué)生綜合考慮的因素也在不斷增多，學(xué)生思維的容量逐漸增加，思維的層次更在不斷的螺旋式的上升。

結(jié)束語

“教之大德，在于貴生?！苯處熃虒W(xué)最可貴的品質(zhì)就是貴學(xué)生、貴學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。而基于STS教育的初中科學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計是提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣、解決實際問題的能力的重要途徑。STS教育強調(diào)科學(xué)教學(xué)與生活的結(jié)合，這就要求實驗教學(xué)設(shè)計的取材體現(xiàn)“生活化”，STS教育強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，這就要求在實驗教學(xué)設(shè)計時體現(xiàn)教學(xué)方式的“多樣化”，STS教育強調(diào)面向全體學(xué)生，這就要求實驗教學(xué)設(shè)計有層次梯度化。我們在科學(xué)教學(xué)設(shè)計中要多加強與STS的融合，從而促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。