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【摘要】化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验教学是化学教育的一种最有效的教学形式和手段，它在科学素质教育中有得天独厚的优势。本文结合教学实践，探讨如何最大限度地发挥化学实验教学的优势，激发学生科学兴趣、丰富学生科学知识、发展学生科学能力、训练学生科学方法，从而培养和提高学生的科学素质。
【关键词】实验教学科学素质教育
科学素质作为人的整体素质教育的一个方面，一般来说包含以下要素：科学兴趣、科学知识、科学能力、科学方法、科学精神、科学思想等。对于中学生来说，科学素质是学生在接受一定的科学知识的过程中所形成的适应社会发展和人类自身完善所需要的基本品质和能力。
1.发挥学科特点，充分利用实验激发学生的科学兴趣
我们强调素质教育，就是不仅要教给学生知识，更要重视学生学习兴趣的培养和保护，使其一生都有对知识的渴求和学习的热情，有终身学习的欲望。
兴趣是最好的老师。学习兴趣是学习动力的重要心理部分，它是推动学生去探求知识并带有情绪体验色彩的意向。化学实验能激发起学生学习化学的浓厚兴趣，这是学生学好化学的基础。我们老师都有这样的体会：如果老师提着实验用品进教室上课，学生必然很兴奋，积极性也高，他们非常喜欢上有实验的课。化学实验中五彩缤纷的实验现象，极大地激发起学生的好奇心。利用学生的这种心理，引导他们去观察、分析实验现象，从而揭示事物的本质，达到对学习对象的本质和规律的认识。
学生求知的心理只是一种潜在的学习动机。首先，必须通过培养学习兴趣，才能使这种潜在动机指向特定的方向。化学实验是创设生动学习情趣的有效手段，通过实验教学可以激发学生学习化学的浓厚兴趣。北京市曾对初中学生进行问卷调查，结果表明，因为喜欢化学实验而喜欢化学的达65%。对化学实验的问卷调查中，喜欢化学实验的达84%。
那么，如何利用实验激发学生的学习兴趣呢？如：绪言课是学生初学化学的入门课，重点应激发学生的好奇心，学习兴趣和求知欲。除了用生动的语言，形象的描绘，更要用精彩的实验把学生带进绚丽多姿的化学世界。如用毛笔蘸氢氧化钠溶液在一张事先浸泡有酚酞试液的干白纸上写字；用魔棒点灯（操作：用1小颗高锰酸钾于干燥洁净的小烧杯中，滴入2-3滴浓硫酸，用玻璃棒调成糊状，然后用玻璃棒蘸取糊状物少许，接触酒精芯灯，酒精灯即刻被点燃。）等。实验中呈现“魔术般”的变化，会使学生感觉到自己置身于广阔的知识天地，从而激发求新求知的欲望，对化学产生浓厚的兴趣。
总之，化学实验在调动学生学习积极性、激发学习兴趣方面有得天独厚的优势，有利于培训学生对化学学科乃至整个科学的兴趣和热爱！
2.通过实验传授，巩固科学知识
化学一门以实验为基础的自然科学。在所有的自然科学中，化学涉及实验面之大、内容之广博是其它学科所不能比拟的，化学实验以其生动、直观、新异有趣等特点，对学生具有极大的吸引力。通过直观、生动的实验，学生可以更主动学习相关知识，更牢固地掌握相关知识。因此，化学实验在化学教学中，在学生化学知识的学习中有着不可替代的作用。
2.1在元素及其化合物的教学中发挥实验的作用，揭示元素及化合物的性质由其结构决定的实质，从而有利于对物质性质的掌握和理解。
例如：在乙烯的性质的学习中，做乙烯通入溴水并使溴水褪色的实验，并设问乙烯能否与液溴反应？发生的是取代反应还是加成反应？进而再提出问题：CH2=CH2分子中的双键中有一个键不稳定，易发生加成反应。这样，紧紧抓住乙烷和乙烯组成和结构的异同，通过实验，揭示乙烯性质的本质。在整个教学程序中，以实验为基础，按照“实践→认识→再实践→再认识”的认识规律，把感性认识上升到理性认识上来，揭示物质的性质。在学习中，学生成为学习的主体。知识的获得，不是完全依赖老师的讲授，而是通过对实验现象的分析，自己理解并掌握的。
2.2在概念的教学中发挥实验的作用，通过实验让学生从直观思维到抽象思维，由表象深入本质，从而真正地理解概念而非死记硬背。
概念教学不像化学实验那样直观、生动、形象，学生往往感到枯燥、抽象、难以理解、掌握和运用。而实验，就是一把钥匙，可以为学生打开认识之门。
例如：初三学生学习氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂等概念时常感困难，而正是可以利用实验来突破这个难点。在讲氢气的还原性时，通过氢气来原氧化铜的实验，让学生认真观察实验现象并作合理解释，并根据实验现象写出化学方程式。通过观察可知黑色的氧化铜和无色的氢气加热的条件下生成红色的铜，试管口有水珠生成，学生可以正确地写出化学方程式：
H2+CuO△Cu+H2O
再根据化学方程式，从得氧和失氧的角度入手加以引导、分析，结合已学过的知识和氧化反应，还原反应的概念，判断该反应中的氧化剂、还原剂、氧化反应和还原反应。这样，学生很自然地从感性认识过渡到理性认识，进而掌握了抽象的概念。
2.3在化学基本理论教学中发挥实验的作用，有利于对理论的理解和运用。化学理论比基本理论更为抽象和复杂，学生也更难以理解和运用。此时，也可以通过化学实验，在实验现象和事实的基础上，经过分析、综合、概括而得出关于事物本质的规律性的结论。
比如在元素周期律的教学中，就可以演示钠、镁、铝跟水的反应，镁、铝和稀盐酸的反应，通过观察的反应的速度快慢而得出结论：同一周期的元素，随着原子序数的增加，元素的金属性逐渐减弱，非金属逐渐增强的结论。水到渠成，理论不再玄奥和抽象。
总之，实验只是手段，其目的是通过实验引发学生的学习兴趣和热情，最终学习和掌握相关知识。
3.化学实验中提高学生的科学能力
3.1重视实验细节，提高学生的观察和分析能力。对学生观察能力的培养是贯穿到全部实验教学过程中进行的。教师对培养学生观察能力要有一个切实可行的通盘计划贯彻始终。演示实验前，教师应根据教学目标提出学生观察什么，怎样观察，以增强观察的目的性、准确性。一般来说提到观察往往容易想到只是用目观察，实际上也包括了听、感、嗅、触等各种感官。因此教师在实验时应注意引导学生全方位地用感官观察。 在化学实验时，首先要观察反应物的颜色、状态、气味及质量；其次，观察记录反应物的条件如点燃、加热、高温、通电、催化剂等；再次，观察反应中的现象，这是化学实验观察的重点，包括颜色的变化、发光、发热、燃烧、气泡、气味、沉淀等；最后，观察反应物生成的颜色、状态、气味及质量变化等。通过实验可以培养学生细致的观察能力。
对于观察到的实验现象，不能仅停留在感知的基础上，要对观察记录的结果分析判断，抓住其所以发生反应的本质。例如：将锌、铜、铁分别投入相同浓度、相同体积的稀盐酸中，可得出锌、铁、铜三种金属的金属性依次减弱的结论。所以，通过化学实验，可以培养学生科学分析问题的能力。
3.2加强实验设计，培养思维能力和创新能力。
“照方抓药”式的实验也许能够提高学生实验操作的熟练程度，但不能培养和锻炼学生的思维和创新能力。由于实验设计是一个动手动脑并可以培养学生各方面能力的过程，所以在实验教学过程中必须挖掘并利用其优势，积极探索优化实验的模式，提高实验教学效率。
例如：《卤素》“氯、溴、碘的性质”的学生分组实验可以改进为一个探索性的题目：“用实验证明氯水的主要成分。”教师设计教学过程引导学生分三个步骤完成这个题目：首先，要求学生课前设计实验方案，并闸述方案的设计思想；第二，让学生交流设计方案，进行甄别和筛选，确定最佳方案；第三，实施实验方案，得出实验结论。
在此实验设计的过程中，学生可以抽象出这类实验的基本模式：首先，应该考虑物质与水发生的是“溶解”还是“反应”，或是二者兼而有之—鉴定反应后的体系中是否还有反应物的微粒以及存在着什么生成物的微粒；其次，应该判断物质与水反应得到的产物。最终得出设计如下：
取三支试管装适量氯水，分别滴加AgNO3和HNO3混合液，碘化钾和淀粉混合液、紫色石蕊试液。第一支试管中有不溶于稀硝酸的白色沉淀AgCl生成，证明氯水中含Cl-。第二支试管中溶液变蓝色，证明氯水中含Cl2。第三只试管中指示剂变红色后又褪色，这说明溶液呈酸性并且一定存在漂白性或强氧化性的物质，从而确定HClO的存在。
通过这种实验的设计，可以使学生对“氯气的性质”的知识加深理解，同时还对学生的实验基础知识、基本技能进行了复习训练，更重要的是通过学生亲自思考设计实验，既培养了学生动手动脑解决问题的能力，又培养了学生的发散思维能力和创新设计能力。
4.利用实验让学生掌握科学方法、培养科学态度
科学方法是认识和研究自然界所遵循的过程和手段。从认识过程看，学生研究化学的过程同科学家研究的过程十分相似，具体方法可以分为下面几个步骤：修正假设→发现问题→提出假设→实验验证→得出结论。由此可见，“实验验证”是整个科研过程中极为重要、不可或缺的环节，要得出结论，必须实事求是，一切从实际出发，通过实验的验证，而不是随意臆造事实或修改数据。在实验过程中，要培养学生做到一丝不苟，精益求精，严格按照操作规程进行实验，忠实纪录实验现象和实验结果，这些都有利于培养学生严谨的科学态度和科学方法。
一道看似简单的实验试题，都有着各种解答的途径、方案可供选择，还有多个会影响实验结果的因素必须引起注意和思考。所以，这种问题中心模式的实验教学活动，能有效强化学生在学习和活动过程中的目标意识、问题意识、寻找解决问题的方法和途径以及结果分析的意识，极有利于培养学生解决实际问题的综合能力，极有利于对学生开展科学方法的传授、教学。
例如：在初三化学复习中，经常遇到一些学生的实验设计，不考虑原料的来源、价格，不考虑实验条件下，对于实际操作中可能出现的问题，应考虑到的问题估计不到，可行性很差。而化学是一门实验性科学，一切应该用实验说话，实验是化学的“最高法庭”，提出一个观点、设计，不能只靠逻辑推理，得用实验验证。在操作过程中去发现问题，进行修正，运用实验方法论证，认学生认识化学学科的特点，认识实验在化学学科中的作用，了解科学的思维方式和科学方法。
5.化学实验有助于培养学生严谨的科学态度和科学精神
通过实验探索，可以排除谬论，发现真理。比如为什么金属燃烧后质量可以增加？早在1673年大科学家波义耳做了实验认为重量增加是由有重量的火粒子与金属结合所致。但拉瓦锡不相信空中有火粒子这种燃素。1774年，拉瓦锡多次重复波义耳的实验，经过一系列严密的定量实验，得出结论，金属燃烧后质量增加不是来自火粒子，而是空气中的氧气所致。由此，拉瓦锡最终推翻燃素说，建立了科学的氧化学说。
在化学实验中，培养学生重视理论对化学实验的指导作用，培养学生实事求是，一切从实际出发，不能随意臆造事实或修改数据，培养学生做到一丝不苟，精益求精，严格按照操作规程进行实验，忠实记录实验现象和结果，这些都利于培养学生严谨的科学态度和对科学方法的训练，而这一点不仅是提高化学教学质量的要求，也是增强学生科学素质的需要。
首先，要教育学生懂得运用世界的物质性和可认识性的观点，采用实事求是的科学态度，才能探求科学的奥秘。另外，要重视训练学生在实验中学习和应用化学知识，把观点、方法和能力的培养结合起来。而这些，可以在实验教学中进行。
如：在做氢气的可燃性实验中，有的同学发现氢气的火焰并不是象书上所描述的淡蓝色，而是黄色。这时对发现问题的学生应该提出表扬，肯定他（她）细致的观察和实事求是的科学态度，并给出解释。因为采用的导管为钠玻璃管，而黄色则是钠在高温下的焰色，如果要排除干扰，可选项用铁管、铝管或瓷管、石英管代替，那样才能看到氢气燃烧时火焰的本来面目—淡蓝色。
综上所述，重视实验教学，加强实验教学，优化实验教学是培养学生科学素质的重要方法和手段。通过实验科学，激发学生的科学兴趣，丰富学生的科学知识，发展学生的科学能力，训练学生的科学方法，从而培育和提高学生的科学素质。
【关键词】实验教学科学素质教育
科学素质作为人的整体素质教育的一个方面，一般来说包含以下要素：科学兴趣、科学知识、科学能力、科学方法、科学精神、科学思想等。对于中学生来说，科学素质是学生在接受一定的科学知识的过程中所形成的适应社会发展和人类自身完善所需要的基本品质和能力。
1.发挥学科特点，充分利用实验激发学生的科学兴趣
我们强调素质教育，就是不仅要教给学生知识，更要重视学生学习兴趣的培养和保护，使其一生都有对知识的渴求和学习的热情，有终身学习的欲望。
兴趣是最好的老师。学习兴趣是学习动力的重要心理部分，它是推动学生去探求知识并带有情绪体验色彩的意向。化学实验能激发起学生学习化学的浓厚兴趣，这是学生学好化学的基础。我们老师都有这样的体会：如果老师提着实验用品进教室上课，学生必然很兴奋，积极性也高，他们非常喜欢上有实验的课。化学实验中五彩缤纷的实验现象，极大地激发起学生的好奇心。利用学生的这种心理，引导他们去观察、分析实验现象，从而揭示事物的本质，达到对学习对象的本质和规律的认识。
学生求知的心理只是一种潜在的学习动机。首先，必须通过培养学习兴趣，才能使这种潜在动机指向特定的方向。化学实验是创设生动学习情趣的有效手段，通过实验教学可以激发学生学习化学的浓厚兴趣。北京市曾对初中学生进行问卷调查，结果表明，因为喜欢化学实验而喜欢化学的达65%。对化学实验的问卷调查中，喜欢化学实验的达84%。
那么，如何利用实验激发学生的学习兴趣呢？如：绪言课是学生初学化学的入门课，重点应激发学生的好奇心，学习兴趣和求知欲。除了用生动的语言，形象的描绘，更要用精彩的实验把学生带进绚丽多姿的化学世界。如用毛笔蘸氢氧化钠溶液在一张事先浸泡有酚酞试液的干白纸上写字；用魔棒点灯（操作：用1小颗高锰酸钾于干燥洁净的小烧杯中，滴入2-3滴浓硫酸，用玻璃棒调成糊状，然后用玻璃棒蘸取糊状物少许，接触酒精芯灯，酒精灯即刻被点燃。）等。实验中呈现“魔术般”的变化，会使学生感觉到自己置身于广阔的知识天地，从而激发求新求知的欲望，对化学产生浓厚的兴趣。
总之，化学实验在调动学生学习积极性、激发学习兴趣方面有得天独厚的优势，有利于培训学生对化学学科乃至整个科学的兴趣和热爱！
2.通过实验传授，巩固科学知识
化学一门以实验为基础的自然科学。在所有的自然科学中，化学涉及实验面之大、内容之广博是其它学科所不能比拟的，化学实验以其生动、直观、新异有趣等特点，对学生具有极大的吸引力。通过直观、生动的实验，学生可以更主动学习相关知识，更牢固地掌握相关知识。因此，化学实验在化学教学中，在学生化学知识的学习中有着不可替代的作用。
2.1在元素及其化合物的教学中发挥实验的作用，揭示元素及化合物的性质由其结构决定的实质，从而有利于对物质性质的掌握和理解。
例如：在乙烯的性质的学习中，做乙烯通入溴水并使溴水褪色的实验，并设问乙烯能否与液溴反应？发生的是取代反应还是加成反应？进而再提出问题：CH2=CH2分子中的双键中有一个键不稳定，易发生加成反应。这样，紧紧抓住乙烷和乙烯组成和结构的异同，通过实验，揭示乙烯性质的本质。在整个教学程序中，以实验为基础，按照“实践→认识→再实践→再认识”的认识规律，把感性认识上升到理性认识上来，揭示物质的性质。在学习中，学生成为学习的主体。知识的获得，不是完全依赖老师的讲授，而是通过对实验现象的分析，自己理解并掌握的。
2.2在概念的教学中发挥实验的作用，通过实验让学生从直观思维到抽象思维，由表象深入本质，从而真正地理解概念而非死记硬背。
概念教学不像化学实验那样直观、生动、形象，学生往往感到枯燥、抽象、难以理解、掌握和运用。而实验，就是一把钥匙，可以为学生打开认识之门。
例如：初三学生学习氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂等概念时常感困难，而正是可以利用实验来突破这个难点。在讲氢气的还原性时，通过氢气来原氧化铜的实验，让学生认真观察实验现象并作合理解释，并根据实验现象写出化学方程式。通过观察可知黑色的氧化铜和无色的氢气加热的条件下生成红色的铜，试管口有水珠生成，学生可以正确地写出化学方程式：
H2+CuO△Cu+H2O
再根据化学方程式，从得氧和失氧的角度入手加以引导、分析，结合已学过的知识和氧化反应，还原反应的概念，判断该反应中的氧化剂、还原剂、氧化反应和还原反应。这样，学生很自然地从感性认识过渡到理性认识，进而掌握了抽象的概念。
2.3在化学基本理论教学中发挥实验的作用，有利于对理论的理解和运用。化学理论比基本理论更为抽象和复杂，学生也更难以理解和运用。此时，也可以通过化学实验，在实验现象和事实的基础上，经过分析、综合、概括而得出关于事物本质的规律性的结论。
比如在元素周期律的教学中，就可以演示钠、镁、铝跟水的反应，镁、铝和稀盐酸的反应，通过观察的反应的速度快慢而得出结论：同一周期的元素，随着原子序数的增加，元素的金属性逐渐减弱，非金属逐渐增强的结论。水到渠成，理论不再玄奥和抽象。
总之，实验只是手段，其目的是通过实验引发学生的学习兴趣和热情，最终学习和掌握相关知识。
3.化学实验中提高学生的科学能力
3.1重视实验细节，提高学生的观察和分析能力。对学生观察能力的培养是贯穿到全部实验教学过程中进行的。教师对培养学生观察能力要有一个切实可行的通盘计划贯彻始终。演示实验前，教师应根据教学目标提出学生观察什么，怎样观察，以增强观察的目的性、准确性。一般来说提到观察往往容易想到只是用目观察，实际上也包括了听、感、嗅、触等各种感官。因此教师在实验时应注意引导学生全方位地用感官观察。 在化学实验时，首先要观察反应物的颜色、状态、气味及质量；其次，观察记录反应物的条件如点燃、加热、高温、通电、催化剂等；再次，观察反应中的现象，这是化学实验观察的重点，包括颜色的变化、发光、发热、燃烧、气泡、气味、沉淀等；最后，观察反应物生成的颜色、状态、气味及质量变化等。通过实验可以培养学生细致的观察能力。
对于观察到的实验现象，不能仅停留在感知的基础上，要对观察记录的结果分析判断，抓住其所以发生反应的本质。例如：将锌、铜、铁分别投入相同浓度、相同体积的稀盐酸中，可得出锌、铁、铜三种金属的金属性依次减弱的结论。所以，通过化学实验，可以培养学生科学分析问题的能力。
3.2加强实验设计，培养思维能力和创新能力。
“照方抓药”式的实验也许能够提高学生实验操作的熟练程度，但不能培养和锻炼学生的思维和创新能力。由于实验设计是一个动手动脑并可以培养学生各方面能力的过程，所以在实验教学过程中必须挖掘并利用其优势，积极探索优化实验的模式，提高实验教学效率。
例如：《卤素》“氯、溴、碘的性质”的学生分组实验可以改进为一个探索性的题目：“用实验证明氯水的主要成分。”教师设计教学过程引导学生分三个步骤完成这个题目：首先，要求学生课前设计实验方案，并闸述方案的设计思想；第二，让学生交流设计方案，进行甄别和筛选，确定最佳方案；第三，实施实验方案，得出实验结论。
在此实验设计的过程中，学生可以抽象出这类实验的基本模式：首先，应该考虑物质与水发生的是“溶解”还是“反应”，或是二者兼而有之—鉴定反应后的体系中是否还有反应物的微粒以及存在着什么生成物的微粒；其次，应该判断物质与水反应得到的产物。最终得出设计如下：
取三支试管装适量氯水，分别滴加AgNO3和HNO3混合液，碘化钾和淀粉混合液、紫色石蕊试液。第一支试管中有不溶于稀硝酸的白色沉淀AgCl生成，证明氯水中含Cl-。第二支试管中溶液变蓝色，证明氯水中含Cl2。第三只试管中指示剂变红色后又褪色，这说明溶液呈酸性并且一定存在漂白性或强氧化性的物质，从而确定HClO的存在。
通过这种实验的设计，可以使学生对“氯气的性质”的知识加深理解，同时还对学生的实验基础知识、基本技能进行了复习训练，更重要的是通过学生亲自思考设计实验，既培养了学生动手动脑解决问题的能力，又培养了学生的发散思维能力和创新设计能力。
4.利用实验让学生掌握科学方法、培养科学态度
科学方法是认识和研究自然界所遵循的过程和手段。从认识过程看，学生研究化学的过程同科学家研究的过程十分相似，具体方法可以分为下面几个步骤：修正假设→发现问题→提出假设→实验验证→得出结论。由此可见，“实验验证”是整个科研过程中极为重要、不可或缺的环节，要得出结论，必须实事求是，一切从实际出发，通过实验的验证，而不是随意臆造事实或修改数据。在实验过程中，要培养学生做到一丝不苟，精益求精，严格按照操作规程进行实验，忠实纪录实验现象和实验结果，这些都有利于培养学生严谨的科学态度和科学方法。
一道看似简单的实验试题，都有着各种解答的途径、方案可供选择，还有多个会影响实验结果的因素必须引起注意和思考。所以，这种问题中心模式的实验教学活动，能有效强化学生在学习和活动过程中的目标意识、问题意识、寻找解决问题的方法和途径以及结果分析的意识，极有利于培养学生解决实际问题的综合能力，极有利于对学生开展科学方法的传授、教学。
例如：在初三化学复习中，经常遇到一些学生的实验设计，不考虑原料的来源、价格，不考虑实验条件下，对于实际操作中可能出现的问题，应考虑到的问题估计不到，可行性很差。而化学是一门实验性科学，一切应该用实验说话，实验是化学的“最高法庭”，提出一个观点、设计，不能只靠逻辑推理，得用实验验证。在操作过程中去发现问题，进行修正，运用实验方法论证，认学生认识化学学科的特点，认识实验在化学学科中的作用，了解科学的思维方式和科学方法。
5.化学实验有助于培养学生严谨的科学态度和科学精神
通过实验探索，可以排除谬论，发现真理。比如为什么金属燃烧后质量可以增加？早在1673年大科学家波义耳做了实验认为重量增加是由有重量的火粒子与金属结合所致。但拉瓦锡不相信空中有火粒子这种燃素。1774年，拉瓦锡多次重复波义耳的实验，经过一系列严密的定量实验，得出结论，金属燃烧后质量增加不是来自火粒子，而是空气中的氧气所致。由此，拉瓦锡最终推翻燃素说，建立了科学的氧化学说。
在化学实验中，培养学生重视理论对化学实验的指导作用，培养学生实事求是，一切从实际出发，不能随意臆造事实或修改数据，培养学生做到一丝不苟，精益求精，严格按照操作规程进行实验，忠实记录实验现象和结果，这些都利于培养学生严谨的科学态度和对科学方法的训练，而这一点不仅是提高化学教学质量的要求，也是增强学生科学素质的需要。
首先，要教育学生懂得运用世界的物质性和可认识性的观点，采用实事求是的科学态度，才能探求科学的奥秘。另外，要重视训练学生在实验中学习和应用化学知识，把观点、方法和能力的培养结合起来。而这些，可以在实验教学中进行。
如：在做氢气的可燃性实验中，有的同学发现氢气的火焰并不是象书上所描述的淡蓝色，而是黄色。这时对发现问题的学生应该提出表扬，肯定他（她）细致的观察和实事求是的科学态度，并给出解释。因为采用的导管为钠玻璃管，而黄色则是钠在高温下的焰色，如果要排除干扰，可选项用铁管、铝管或瓷管、石英管代替，那样才能看到氢气燃烧时火焰的本来面目—淡蓝色。
综上所述，重视实验教学，加强实验教学，优化实验教学是培养学生科学素质的重要方法和手段。通过实验科学，激发学生的科学兴趣，丰富学生的科学知识，发展学生的科学能力，训练学生的科学方法，从而培育和提高学生的科学素质。