时间：2023-03-25 11:24:48
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科学知识是科学素养的重要内容，也是提高学生科学素养的主要途径。化学课堂教学中如何通过有效的方法提高学生的学科知识素养呢？首先相对于“满堂灌”，我们更需要的是学法指导，关注学生“怎么学”。其次，教材也不再是纯阅读材料，而是通过设置“你知道吗？”“活动与探究”、“信息提示”、“问题解决”、“交流与讨论”等栏目来改变学生单纯接受、死记硬背、机械训练的学习方法，它不仅要学生理解记忆性知识，还要学会发现问题、解决问题的能力。
如在“同一反应中用不同的物质来表示反应速率时数值与化学计量数的关系”的内容学习上，教材没有直接给出或举例给出结论，而是在“交流与讨论”栏目提供了“N2O5在四氯化碳溶液中发生分解反应的实验数据”，让学生自己通过计算得到数据，填入表格，并通过问题启发学生分析发现有关规律。这一知识点不是很难，学生通过直接听讲也能理解，但这样除了记忆性知识之外别无所获。在实践中，教师可充分利用课本栏目资源转换教与学方式，培养学生勇于实践、敢于提出挑战的探究精神，学生不仅能学会学科知识，更直接体验了科学探究的过程，将“是什么”和“怎么得到”融为一体，使学生对知识的理解和把握更加有效，培养了学生探究和自主学习的能力，提高学生的科学素养。在这知识快速发展的时代，只有“学会学习”的学生才能迎接各类挑战。转换学生的学习方式，通过探究，带着问题去学习，凸显学习过程，形成学生内在的学习动机、批判的思维品质和思考问题的习惯；通过自主学习，凸显学习的主动性和独立性，弘扬人的自主精神；“学会学习”的主要目的首先在于让学生在学习方式转变的前提下，更好更扎实地掌握科学知识。有了扎实的科学知识，才能更有效的提高学生科学素养。
2通过化学实验，提高学生科学素养
高中化学实验教学是教学的重要内容，教师通过实验教学渗透对学生的科学素养教育，以此实现科学素养提高的目标。在具体教学时，教师首先要引导学生对教材中安排的实验进行分析，通过小组合作讨论等不同形式，针对实验设计中的不足进行优化，借此培养学生的思维能力与创新意识。其次，在化学实验教学中，教师还可以借助仪器设备的制作来培养学生的动手能力和创新精神。日常实验教学中，适当引入实验器材的自制活动，以及对现有器材进行组装、改进和调整，让学生在操作过程中进一步掌握实验器材的设计原理与实验的反应原理。
如“氨气的性质”在高中化学中是一个重要的知识点，教材用三个演示实验分别介绍了氨气极易溶于水、水溶液成碱性和能与酸反应的三个性质，但实验中存在着以下的缺陷：前期制备氨气的过程复杂，而且排空气法收集氨时容易扩散到空气中，造成空气污染，预先准备好的氨气往往会出现泄漏、潮湿等现象，导致实验效果不理想，实验2和实验3中的浓氨水露置在空气中，也造成空气污染，不符合绿色化学的理念，影响健康。因此通过改进实验方案和实验装置，把三个实验结合在一起做可以避免上面的缺陷。实验装置设计如图1。具体操作如下：进行气密性检查后在烧瓶1的底部加入一些固体氢氧化钠，在针头处换上装有浓氨水的针筒，在烧杯1处放PH试纸（红色石蕊试纸）后，慢慢的把浓氨水注入烧瓶1中，通过向下排空气法收集氨气，若PH试纸变（红色石蕊试纸）蓝色了（实验2），说明氨气已经收集满了。然后在烧杯2中滴入酚酞，关闭止水夹2和止水夹3，把针筒内的水打入烧瓶2内，同时打开止水夹1，烧杯2中的水迅速上升，在烧瓶2中的尖嘴导管上出现红色的喷泉现象（实验1）。最后等喷泉结束后，在烧瓶1上口的针头处换上装有浓盐酸的针筒，把浓盐酸打入烧瓶1内，出现大量白烟（实验3）。这个实验首先实现了氨气的制备、收集和物理性质、化学性质实验的一体化处理，使实验成功率，可信度更高，让学生更真实地去体验理解氨气的性质；同时操作轻松快捷，现象明显，课堂耗时短，非常适合做演示实验；而且两个烧瓶一红一白，有很强的视觉效果，很好地提高了学生的实验兴趣。最重要的避免了氨气进入空气中，环保无污染，体现了绿色化学思想。
高中化学课程标准指出：“通过以化学实验为主的多种探究活动，培养学生的创新精神和实践能力。”在本案例中，首先通过操作复杂实验，来引导学生思考如何简化，通过合作讨论，互通信息，解决学生在实验理解上的“信息沟”差距，达到共同思考共同提高的目的；其次根据学生讨论结果和教师引导的方向进行实验改装，让学生更直观地把思考和动手结合起来，有效强化学生的探究意识，促进思考方式改变，进而促进学习方式的自觉转变，更重要的是通过改装，让学生明白技能创新和实践方法的真正意义所在；同时培养学生的实验兴趣和个性特长，良好的实验兴趣是形成良好的科学品质的前提。有了良好的科学品质，科学素养的提高是指日可待的事情了。
3利用化学史，培养学生科学上的人文素养
化学学科在发展过程中，无数研究人员为之付出了艰辛努力，他们的介绍化学家们的科学态度、研究方法、成功或失败的经验教训，勇于探索、大胆创新的科学态度，坚持实践、百折不扰的科学精神，既能向学生展示化学知识的“来龙去脉”，加深对化学知识的理解，又可让他们明白化学并不枯燥呆板，而是一门不断发展的生动有趣的学科。因此，傅鹰教授认为化学史教育是很有必要的，他认为“化学史给人以智慧。”如在学习元素周期表知识时，可介绍元素周期律的发现史：1862年尚古多的“螺旋图”1864年迈尔的“六元素表”1869年门捷列夫化学元素周期律的确立，把化学元素纳入了一个完整的体系，使化学进入了系统化的阶段。从以上的故事中我们可以让学生领悟到：科学和真理是人们在不断追求和探索中逐渐呈现的，许多科学家始终坚持实事求是的科学态度、精益求精的工作作风、锲而不舍的钻研精神，获得了一个又一个的重大发明和发现。通过对这些史实的感受，使学生体会人类在追求真理的道路之曲折艰辛，但只要孜孜不倦的不懈努力终会结出累累硕果。
讲到科学素养时，人们往往会有一种误解：认为科学素养就是做实验或通过研究得出结论。实验、研究的确是有关科学的方面，但绝不是全部。实际上，实验、研究是进行科学研究的一种手段和方法，科学家进行研究的过程实际上就是科学素养和探索精神的体现。而这个研究过程和体现的素养和精神其实就是人文素养的一个方面。案例中的“元素周期表”知识，表面上看来是一个记忆性的知识，但它的发展完善历程却能体现出科学家的素养和精神，因此可以认为是科学方面的人文精神，而这对于现代学生而言又是不可或缺的。
安全是实施教育的前提，分组实验前，教师和实验管理人员对学生进行实验安全教育和实验室纪律教育是必不可少的。要让学生知道化学实验不单单只有科学性和趣味性，还有危险性。好奇是学生的本能，如果学生对实验规则、仪器的性能、药品的性质及设备的使用须知没有充分的认识，就无组织、无纪律地盲目动手操作，就容易引发实验事故，损坏仪器设备、浪费实验药品，造成不必要的经济损失，甚至造成人员伤亡，学生学习化学的兴趣和自信心都会受到挫伤。教师和实验管理人员可以通过实验事故视频、事故案例、预防措施等对学生进行安全和纪律教育，让学生明白重视实验安全和遵守实验纪律的重要性，这样才能保障分组实验顺利进行。
二、做好实验预习，明确实验目的，了解科学知识
经过多年的分组实验教学笔者发现，很多学生在实验过程中都是盲目的，要么“按方抓药”，要么无从下手。实验课的时间是非常有限的，要在规定的时间内高效地完成实验，就需要学生做好实验预习，明确实验目的，了解科学知识。实验前要指导学生复习有关知识，让学生依据实验报告册的实验要求，明确实验内容，熟悉实验步骤，并书写实验预习报告，包括实验目的、仪器、药品、装置图、流程图、预期现象和解释、疑点分析和改进等，由课代表和任课教师监督完成。通过书写预习报告，学生对整个实验过程就会更加明确、思路更加清晰。
三、优化实验流程，认识科学过程与方法
实验过程是学生分组实验的重要环节，是科学探究的过程，是加深科学知识、了解科学方法的过程，优化实验流程，有利于提高科学探究的有效性。有些实验涉及的仪器、药品较多，步骤繁，过程复杂，需要教师和实验员做好充分准备，科学合理地优化实验流程。
四、鼓励实验创新与改进，培养学生创造力
指导学生按照教学要求有序完成实验的同时，也要鼓励学生创新实验，对实验进行改进，并进行可行性探究，培养学生实事求是的科学态度、开拓创新的科学精神。例如，高中《化学选修4》化学反应原理实验2～1测量锌与硫酸反应速率的装置相对复杂，用到的仪器较多，操作不方便，实验用时较长，这是一个定性实验，不要求十分精确的实验数据，教师可以提出疑问，启发学生思考可以怎样改进和创新。再如，高中《化学选修4》化学反应原理实验2～4验证催化剂对反应速率的影响，这个实验在初中课本出现过，与初中教材实验相比，高中教材的实验装置较为复杂，药品用量大，可操作性不强，对比初高中两套装置和药品，可以启发学生对实验进行改进和创新，以达到更好的实验效果。
五、半开放实验室，树立学生科学精神
很多学校由于硬件设施不完善、实验管理人员不足、不重视学生分组实验等问题，不能保证实验课的顺利开展，更别说是半开放或者开放实验室。为全面实施素质教育，提高学生的科学素养，中学化学实验室应因地制宜，发展自身优势，取长补短，争取半开放或者开放实验室。在实验人员不足的情况下，教师和管理人员可以充分调动学生的积极性和自主性，课前由课代表将全班学生分好小组，让学生对号入座，避免学生来到实验室找不到座位的乱象;一般的学生分组实验课都是实验员依据实验要求提前将实验所需的仪器、药品摆放到实验桌上，实验员可以尝试将实验用品统一放到仪器车或者指定的地方，供学生自主取用，实验结束后再由学生自觉放回指定地方，实验结束后的保洁工作也由课代表和小组长监督完成，这样既可以节省人力，也有利于学生高效地完成实验，还可以提高学生的自主性和科学探究精神。针对对化学极其感兴趣、想补做实验或者想探究实验的部分学生，教师和实验员要提供支持，半开放实验室让学生进行实验，可由学生向任课教师提出实验设想，任课教师认为可行的，任课教师向实验员下实验通知单准备实验，在指定的时间和实验教师的指导下半开放实验室让学生进行实验。
六、实验竞技，激发学生科技能力
《化学课程标准》第一部分前言中提出：“给每一个学生提供平等的学习机会，使他们都能具备适应现代生活及未来社会所必需的化学知识、技能、方法和态度，具备适应未来生存和发展所必备的科学素养，同时又注意使不同水平的学生都能在原有基础上得到良好的发展”。从标准中已经可以看出在化学教学中培养学生的科学素养已经受到了重视。
二、如何在初三复习过程中培养学生的科学素养
1注重“双基”，为提高学生科学素养夯实基础
近几年来各地的新课改都在以提高学生的科学素养为主旨。在许多的中考试题都在围绕提高叙事的科学素养，注重了以“双基”为载体，通过态度、观点、方法、情感及现实生活中重大化学问题进行“包装”，重点考查能力，特别是对学生的实验能力、信息的采集和处理能力、知识的迁移能力、自学能力的考查。因此在复习过程中通过搞好“双基”来提高学生的科学素养是一种可行的途径。通过化学基础知识和基础能力的培养，可以有效的培养学生的科学素养。在化学复习中要让学生牢牢撑握“双基”，特别要注重前后知识的联系并重视化学实验，通过实验来探究和理解书中的理论。
2利用好试题，在知识的应用过程中养成科学态度和方法
中考复习在复习的过程中掺杂着许多的习题训练与评讲。因此教师利用好了习题，不仅仅可以提高学生的解题能力，更能培养他们严谨的态度和科学的方法。在这个习题的讲解过程中，一则学生通过主动的思考，提高了解决问题能力；二则巩固了对比探究的科学实验方法，三则在讨论和交流中发现了自己的问题和不足，并加以改进。由此可见习题的讲解并不是枯燥的对答案阐释，而是学生科学素养提升的一个很好的承载体。
初中学氧化碳的化学性质中有一个现象：过量的二氧化碳通入澄清石灰水，先变浑浊后变澄清。初接触化学的同学们对于这个现象感到很神奇，此时抓住学生的好奇心，为什么会变浑浊？怎么又变澄清？多少才是“过量的”二氧化碳呢？对于前两个问题学生可能会设想出很多种可能的答案，发散思维得以很好训练。关于第三个问题可能学生就有一些难理解。定性概念对于掌握现象有一定帮助，但是对于理解现象背后的本质若仅仅只用定性概念，学生的接受程度会受到影响。在初中阶段适时引入定量概念，让学生构建定量概念并了解定量研究对化学科学发展的重要作用，可以避免今后很多学生容易出现缺乏定量的思维方式这一问题。
2.重视异常现象或数据，培养科学探究精神。
让“异常”现象合理、恰当地发挥应有的教育作用[5]。把化学实验中的“意外”变成教学资源，是提高学生思维分析能力的捷径。在实验中由于受各种因素的影响，会出现与学生现有的认知相矛盾的现象或数据。案例：学生们已经掌握“酸遇酚酞不变色，碱遇酚酞变红色”，但是，在一次实验中氢氧化钠溶液遇酚酞先变红后褪成无色了。这种“异常”情况的出现，正是教师为学生的思维留有一定空间，培养学生求知欲和进行科学探索的良好时机。是书本知识有问题吗？是哪种试剂出了问题吗？还是……？此时教师要鼓励学生积极分析和思考，查找资料寻找原因，帮助他们认真分析。学生提出种种假设，再一一验证假设，最终发现碱的浓度与颜色变化的关系，同样用定量概念也可以很容易地解释这个问题。当理论与事实发生矛盾时正是实现理论创新和实践创新的良好契机，科学实验中的“异常”往往是重大科学发现的源泉，这种“异常”是学生创新和发展的源泉和动力。
3.故意犯错，巧设陷阱。
老师是权威的化身，是真理的代言人，学生对老师是怀着无比崇拜的心情的。那么老师是不是不能犯错呢？犯错是否就有损于老师的光辉形象呢？案例：人教版九年级化学2012年6月第1版92页用红磷燃烧验证质量守恒定律这个实验，先用连接橡胶塞的玻璃管取黄豆粒大的红磷，安装回锥形瓶后调节天平平衡；然后取下玻璃管，将红磷燃着后迅速插回锥形瓶，红磷燃烧结束后，天平仍保持平衡。这时细心的同学就有问题了：“这个实验有问题！这个反应前后质量不守恒！”师问：“怎么会呢？天平仍然保持平衡啊！”细心的同学：“红磷在锥形瓶外被点燃，虽然迅速被放回了锥形瓶，但是肯定会有少量的损失，而且开始还与瓶外的氧气发生了反应，所以早已破坏了反应前后的反应体系，而天平仍保持平衡可能是误差太小，天平不能分辨。”接下来的一番讨论大家又分析了天平仍然平衡可能的原因。老师这样的小失误换来同学们积极的思考与精彩的辩论值不值得呢？长此以往，精心地设计实验的每一个可以激发学生思考的小环节，那么我们的学生一定会被造就成有思想、有见地、不人云亦云的智者。
4.培养批判性精神，敢于向经典挑战。
初中学生学习方式的改变对实验室提出了更高的要求．实验室不仅需要在空间上、时间上确保新教材所要求教学任务的完成，同时还要实现实验室的功能拓展，使实验室成为科学探究的场地，不仅仅是为了完成实验，而是要以开放实验环节让学生去做他们想做的实验．在实验进行时，由于学生的个性化差异，在仪器的准备上会存在难度，那么应该怎样来解决这一问题呢?通过实验室的开放，采取轮流实验的方法，让学生通过课外的时间来完成实验，从而弥补时间与设备上的不足．在开展实验时，可以分小组进行，让学生在不断合作探究中，自行提出实验方案．开放实验室要求教师能够负责，并且具备一定的科学探究能力和探索精神，对于学生的实验结果能够正确地分析和评估，进而指导学生去改进、去创新．通过实验室的开放，可以让学生探究属于他们自己的“实验”，这样就会使学生的创新精神和实践能力在实验室中充分地发挥出来．
二、鼓励学生通过家庭小实验进行探究
家庭小实验指的是学生在课余时间利用日常生活用品来替代实验室仪器和药品等，由学生独立在家里完成试验，这一部分知识主要是让学生对课堂教学知识进行深层次的补充．相对而言，这一类型的实验是比较安全的，而且实验仪器和药品都很容易得到，操作简便，不过这一类实验要求了学生能够在知识点运用上更加具备创造性和独创性．通过家庭实验，可以让学生积累更多细致、丰富的材料，拓宽、验证课堂教学内容，再配合上小实验，可以让学生对于实验的兴趣进一步提高，这样可以让学生将所学习的化学知识用于实际的生活中去，同时还可以培养学生的探究能力与探究兴趣．因此，化学教师要在生活中、生产中不断地积累素材，开发适合家庭进行的小实验．例如，在讲“二氧化碳不支持燃烧”时，可以让学生在家里面进行实验，还可以配合上一个简短的视频:炒菜的油锅内燃火了，我们用锅盖盖住油锅，可以灭火!虽然这样的实验不支持学生去尝试，但是却可以让学生更好地处理生活中面对的紧急事件．
三、注重化学实验教学评价
关键词：高中化学学生科学品质
化学课程标准确立了义务教育阶段化学课程改革的重点：“培养学生学习化学的兴趣，以提高学生的科学素养和科学品质为主旨的新课程理念。”中学化学的教学内容覆盖面广，有利于多层次、多渠道的培养学生的科学素养。但教师无法把科学素养像知识那样教给学生。
一、教师言传身教影响学生良好习惯和科学品质的形成教师一方面要处处以身作则，以理服人，以自己突出的科学品质感染人，另一方面要严格要求学生，对一些涉及科学素养培养的行为和品质要有规章，以规章制度教育约束学生，使他们逐步形成讲科学、用科学的良好习惯。
例如，在演示实验中教师不小心将一根玻璃管掉在地上摔碎了，教师往往会有几种态度：（1）视而不见，再拿一根继续演示；（2）踢到一边或拿扫帚胡乱扫到一边；（3）将碎片小心捡起，并彻底清扫。教师的操作和行为是否规范，对学生的行为习惯和科学品质的养成极为重要。
二、在化学实验中培养学生良好的习惯和科学品质化学实验教学是全面实施化学教育的一种最有效的形式：“化学实验教学可以培养学生实事求是、严肃认真的科学态度，培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生逻辑思维、创造性思维的形成，它还可以调动学生学习化学的积极性，它又是增强学生学习化学兴趣的催化剂。”
因此，化学实验教学是实施素质教育培养科学品质的一条重要途径，是教学工作中不可忽视的重要环节。教师应在化学教学中充分重视以下几个方面：（1）教师要规范操作演示实验，根据教学需要适当增补演示实验，在加深学生对知识理解的同时，诱发、拓宽、深化学生的科学思维。（2）教师要引导学生通过自己设计实验方案尝试探究性教学，这样可发挥学生的主观能动性和独立分析问题和处理问题的能力。（3）教师可利用课外家庭小实验来培养学生的科学品质和好的习惯。这样可以使学生不仅有效地获得化学知识，培养了实践技能和素质，而且培养了理论联系实际的学风和实事求是、严肃认真的科学态度。
三、联系生活实际培养学生学以致用的良好科学素养新课标提倡从生活走进化学，从化学走向社会，学习化学的兴趣是学习化学的主要动机之一。
生活中的化学与学生有着密切的关系，教师应从学生熟悉的身边现象入手，引导他们发现问题、展开探究，增强学生学习化学的兴趣，加深他们对化学知识在生活中应用的认识。如学习煤和石油时，教师可以介绍洁净能源的开发、目前各国开发新能源的举措等，学习酸的通性，pH值时，教师可让学生完成家庭小实验：用pH试纸测定肥皂水、食醋、矿泉水、洗发剂等液体的pH值，判断各种液体的酸碱性。
四、联系化学学科发展的前沿知识，培养学生的科学素养随着科学的发展，化学与生物、材料、能源等众多学科交叉。
渗透、融合，化学已成为高科技发展的强大支柱。在高科技蓬勃发展的今天，面对世界科技飞速发展的挑战，面临新课程改革的需要，教师必须转变教育观念，培养学生适应未来生存和发展所必备的科学素养。因此，教师在课堂教学中应渗透化学前沿知识，使课堂教学具有时代气息。如学习水的有关知识时，教师可向学生介绍纳米技术在净水中的应用，选择实际问题情景：无锡太湖2007年5月底蓝藻大爆发，引起重大环境污染事件，导致全市人民饮用水困难等。教师可以以此为引导展开教学，介绍环境污染、资源枯竭、生态恶化等话题；学习原子结构时，教师可以介绍核武器的制造等。教师通过课堂教学中的不断渗透，能让学生了解现代科技的新成果、新进展、新成就及新问题，加强学生对现代化学知识的了解及价值的培养，这样既能丰富学生的科技知识，又能拓展学生的智力空间和思维广度。
科学品质和科学素养的培养和形成并非易事，而是一项长期而艰巨的工程。教师应该在充分挖掘教材、改进课堂教学方法的基础上，在课堂教学过程中加强有效的科学素质教育，努力提高全民族的科学文化素质。
参考文献：
化学的学习不仅仅需要智力的支持，还要求学生必须具备一定的实践能力和思考能力．通常情况下，化学理论知识的主要来源就是各类具体的化学实验．进行化学实验时，对于实验人员的严谨态度和科学品质具有很高的要求，无论是教师还是学生都要认真对待，从而得出最为科学的结论．对于化学实验室以及实验用品的了解是学习化学的入门阶段，教师一定要在初始的教育过程中就渗透相应的科学品质．使学生们在多种生动活泼、丰富多彩的化学教学中，领略到化学的魅力．例如，教师在进行化学实验器具的讲解时，要展现出整洁规范的实验室环境、有序摆放的实验器具以及各类生动的实验现象．为什么酒精灯一定要用盖子来盖灭，为什们不能用水浇灭，为什么磷会轻易地被点燃以及不同材料燃烧所释放出不同的视觉效果，都是吸引学生们注意力的最佳方式．让学生们在疑问的带领下，走进化学的世界，并在良好实验室形象的展示影响下，养成良好的科学品质．
二、强化学生们的化学科学知识水平
义务教育阶段的初中化学教育大纲对于学生的培养做出了具体的规定和目标，来保证学生们在结束初中学习时可以熟练掌握相关的知识和技能，便于其日后的急需学习和发展．因此，化学教师不仅要在平时的教学任务中认真的做好实验的演示，还要为学生们的化学实验创造良好的环境，尽量使每位学生都又亲自动手的机会．教学大纲中明确提出，在初中的化学教学中要强化化学教育的启蒙作用，在一定程度上缩减理论性内容．这些做法的主要目的就在于要提升学生们的实际动手能力和实践能力．这是由于当今社会实用性人才紧缺的现状所导致的，教师在进行相关的教学任务时要注重对学生们实际能力的提升，强化学生们的化学科学水平．对于教材中的保护生态环境、温室效应作出详明的介绍，通过对生态环境的介绍来提升学生们的环保意识．而在硬水、氢能源、水和人类的关系以及化肥农药等方面的了解，找到生活与化学的共通点，也为学生学习化学提供了重要的动力．
三、利用化学以实验为基础的特点，培养学生们思维的探索能力
化学作为一门以实验为基础的学科，对于化学实验具有很强的依赖性，所以在相关的课程设置上要增强实验课程所占的比例，不仅是为培养学生们的动手操作能力，对于学生们探索能力的培养也具有重要的现实意义．在进行具体的化学教学时可以采用多种形式的探究活动，譬如在学生们学习了“水”的相关知识后，可以让学生们走出课堂，去自然界中了解并发现水的状态以及利用和污染情况，通过亲力亲为的方式去收集一手资料，在无形之中强化了学生们的科学严谨态度．又如，在空气中氧气含量测定的演示实验中，可以利用多种不同的方式来进行探究，通过多种形式来对一个论点进行实验，拓宽学生们的探究渠道，强化学生们的探究能力．在进行化学教学时，教师要注重培养学生们的探究精神和创新精神，使学生们可以透过现象，找到本质的所在，养成良好的化学科学素质．
四、使学生们在化学学习中树立团结协作的学习精神
