化學教學中培養學生的科學素質
我國著名無機化學家和化學教育家戴安邦說：“隻重傳授化學知識和技術是片麵的化學教育。全麵的化學教育要求化學教學既傳授知識和技術，更訓練科學方法和思維，還培養科學精神和品德。”這段話指出了化學教學的正確方向，同時又簡明地概括出科學素質的基本內容。怎樣培養學生具有這些素質，結合中學化學教學的實際論述如下。
按照科學方法論組織教學過程
科學方法就是認識和研究自然界所遵循的過程和手段。主要包括五個步驟。
第一步是搜集事實。通過各種手段收集豐富的事實。事實是有關事物的感性知識，是產生理論的根源，又是檢驗理論的唯一標準。所以搜集事實這一步非常重要。“鳥的翅膀無論多麼完善，如果不依靠空氣的支持，就不能使鳥體上升。事實就是科學家的空氣，沒有事實，你們就永遠不能飛騰起來，沒有事實，你們的‘理論’就是枉費心機。”（巴甫洛夫）我們必須用物質的性質和反應的基本事實來充實學生的頭腦，通過說服和教育使學生認識到基本化學事實的重要性，樂於和善於記住它們。在豐富多彩的實驗基礎上搞好元素及其化合物的教學，是學好中學化學的堅實基礎。
搜集事實的方法是觀測和實驗。所謂實驗就是盡可能地排除外界的許多影響、突出主要因素，並且在能夠細致地觀察到各種現象之間相互關係的條件下，使某一事物（或過程）發生或重演。例如，化學反應速度是一個複雜的多變量函數，但在實驗條件下可以控製隻有一個變量改變，從而分別觀測到溫度、濃度、催化劑等對反應速度影響的規律。加強化學實驗是教學優化的的主要模式。因此，提高演示實驗和學生實驗的效果，變部分演示實驗為並進式實驗，設計少量探索性實驗習題，逐步增加學生在實驗室裏的實驗活動時間，是化學教學發展的一個方向。“化學實驗課是實施全麵化學教育的一種最有效的教學形式”（戴安邦）。
當搜集和積累足夠的事實之後，科學方法的第二步是提出假說。假說就是用已有的事實材料和科學原理為依據，對於未知的事實（包括現象之間的規律性聯係、事物的存在或原因、未來事件的出現）的假定性的解釋。假說具有解釋性，它能對已掌握的有關事實作出統一的解釋。假說可以是一個概念（如原子、層子）、一個判斷（如微觀粒子具有波粒二象性）、一個模型（如DNA雙螺旋結構）、一個結構式（如苯的凱庫勒式）或一個理論體係（如道爾頓原子假說）等。假說是所要建立的理論的預製品。它的作用是指導我們理解新情況、啟發我們做新的實驗，從而導致新的發現。
為了檢驗假說是否正確，需要對其進行驗證，這就是科學方法的第三步：驗證假說。即進一步搜集事實以檢驗其是否與假說符合，或由假說推演出結論再通過實驗檢驗其是否符合。如果不符合，表示假說不真實，必須加以修正或廢棄。如果符合，假說的真實性和可靠程度就增加一層或即成立。
經過大量事實反複驗證為正確的假說就成立理論，這就是科學方法的第四步。理論是概念、原理的體係，是係統化了的理性認識，是事物的本質、規律性的正確反映。從假說到理論雖隻一步之差，有時卻要經曆數年、數十年甚至上百年。理論成立之後不是僵化一成不變的，它要隨著新事實的發現而有新的發展，這就是科學方法的第五步：繼續發展。
有必要讓學生初步了解如何提出假說並進行驗證，結合教材內容進行一些練習。現以苯的分子結構為例設計如下教學過程。
教師：實驗得知苯的分子式為C6H6，已知碳為四價、氫一價，請寫出苯分子可能的結構式。
（巡視學生寫的情況後指定一些學生將結構式寫到黑板上）
學生：在黑板上寫出幾個結構式
教師：已有的化學經驗表明，有累積雙鍵的分子是很不穩定的。苯很穩定，甚至在隔絕空氣條件下加熱幾百度也不分解。根據這些事實應刪除哪些結構式？
學生：C和D。
教師：根據A式和B式，請預測苯的一元取代物應該有多少種？
學生：A有一種、B有兩種。
教師：按教材演示苯與Br2的取代反應。讓學生觀察純淨溴苯。
教師：大量實驗的結果隻能製得一種一溴代苯（C6H5Br）。說明苯分子中六個氫原子有什麼特點？應該保留哪個結構式？
學生：六個氫原子的地位全同。應該去掉B式保留A式。
教師：請按A式預測苯的二溴代物（C6H4Br2）有幾種？
學生：兩種。
教師：經多番努力之後卻製出了三種二溴代苯。A式不符合這個實驗事實，請重新設計苯的結構式，它應該能說明哪些事實？
學生：苯分子很穩定；六個氫原子的地位完全相同；一溴代物隻有一種；二溴代物有三種。
（學生進行設計，教師巡視，可啟發，然後讓學生寫出）
學生：在黑板上寫出結構式
教師：這個結構式確實可說明一元取代物隻有一種，二元取代物有鄰、間、對位三種。但是它不滿足碳四價的條件。請進一步改進。
學生：添加交替雙鍵後成為教師：這個結構式就是1886年德國化學
結合你已有的經驗預測苯應有什麼化學性質？
學生：可以和氫氣加成，和溴加成而使溴水褪色，可被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使高錳酸鉀溶液褪色。
高錳酸鉀溶液褪色，請大家現在進行實驗來證實。（指導學生進行分組實驗，所用苯要純，事先除去還原性雜質。然後讓學生報告實驗觀察到的現象。）
學生：苯不能使溴水和高錳酸鉀酸性溶液褪色。
教師：上述實驗又啟示苯分子結構有什麼特點？
學生：沒有像烯烴分子那樣的雙鍵。
教師：還有什麼事實可以證明苯分子沒固定的像烯烴那樣的雙鍵？（必要時可啟發）
學生：如果有的話，苯的二元取代物就不是三種而是四種，因為鄰位的有兩種。（讓學生寫出）
教師：正確。苯不跟溴水和高錳酸鉀反應，鄰位二溴代物隻有一種，還有許多其它的事實，都顯示苯環上不存在三個固定的雙鍵和三個固定的單鍵。為說明這些事實，凱庫勒在1872年作出一個補充假定，認為苯環上的單鍵、雙鍵不是固定的，而是按下式迅速地變換位置：
按照這個假設，苯環上不再有一般的單鍵和一般的雙鍵，發生了平均化，是一種介於單鍵與雙鍵之間的特殊的化學鍵；苯環是一個正六邊形。於是上述所有實驗事實的解釋不再有困難了。大約一百年後，更多、更有力的實驗都證明了凱庫勒式的正確性，並從理論上給以更完滿的解釋。
教師接著介紹鍵角、鍵長等。
按照科學方法論組織的這個教學過程，有思考、推理和實驗驗證，學生不是被灌輸者，沒有結構式是“從天上掉下來”的感覺，而在某種程度上是苯結構式發現過程的參與者。
這種教學模式可以應用到其它有機物結構式的推演上，例如乙醇等。
如果我們按照科學方法論來設計元素周期律的教學過程，那將會十分生動而在方法論上又富有啟迪。
突出科學思維在教學過程中的地位
科學方法的每一步都離不開科學思維的作用。科學思維主要是邏輯思維，也有非邏輯思維。