新課程背景下高中化學(xué)實驗教學(xué)的實踐與反思

江合佩

摘要：闡述新課程實驗教學(xué)的現(xiàn)狀以及實驗教學(xué)的發(fā)展趨勢，以福建省普通高中化學(xué)新課程實驗教學(xué)暨高三教學(xué)工作研討會的實驗教學(xué)片斷作為研究藍本，總結(jié)出目前實驗教學(xué)的特點，即重視挖掘教材，強調(diào)學(xué)生對實驗細(xì)節(jié)的觀察與思考、重視教材實驗的改進與創(chuàng)新，強調(diào)學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)、重視觀念教學(xué)，強調(diào)學(xué)生化學(xué)觀念的建構(gòu)與生成、重視實驗教學(xué)生活化，強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。得出要加強實驗教學(xué)，夯實實驗教學(xué)基礎(chǔ)、倡導(dǎo)實驗教學(xué)的改革與創(chuàng)新、開發(fā)富有地方特色的實驗課程新體系的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：新課程；實驗教學(xué)；觀念教學(xué)

文章編號：1008-0546（201２）０4-0059-04中圖分類號：G６３２．４１文獻標(biāo)識碼：Ｂ

doi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１２．０4．０28

一、問題的提出

１．新課程實驗教學(xué)的現(xiàn)狀

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。我國著名的化學(xué)教育家戴安邦教授曾指出“在化學(xué)教育中強調(diào)化學(xué)實驗，無論如何都不會過分；化學(xué)實驗室是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)最有效和收獲豐富的場所”。［１］《普通高中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》中也強調(diào)：“以實驗為基礎(chǔ)是化學(xué)學(xué)科的重要特征之一?；瘜W(xué)實驗對全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著極為重要的作用。化學(xué)實驗有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，創(chuàng)設(shè)生動活潑的教學(xué)情景，幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識和技能，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價值觀。”［２～３］化學(xué)實驗在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)成為學(xué)生探索、發(fā)現(xiàn)、驗證知識的重要手段［４］。但是在新課程推進和實驗過程中，由于課時的原因，在保證課程整體教學(xué)進度下，導(dǎo)致實驗教學(xué)課時減少，特別是學(xué)生實驗的減少，導(dǎo)致了學(xué)生整體實驗技能的下降。同時由于教師對實驗的教學(xué)與研究重視程度不夠，新課程實施以來反而教師的整體教學(xué)技能在呈不斷下降的趨勢。在教學(xué)實際中，教師對探究實驗的漠視也是一個非常大的問題，很多老師要么就是為了探究而探究，選擇一些沒有探究價值的問題無病生吟，抑或自身對教材挖掘不夠，探究流于表面，失去了探究本身的價值。另外，現(xiàn)代教育技術(shù)對高中化學(xué)實驗教學(xué)也產(chǎn)生了較大的副作用。很多老師為了擴大課堂容量，節(jié)約實驗教學(xué)時間，通過視頻或者動畫的形式將一些重要實驗一筆帶過，學(xué)生沒有體驗刺激的過程，使實驗教學(xué)流于表面，學(xué)生很難從內(nèi)心深處喜歡實驗，也使實驗教學(xué)的效果大打折扣。再者，由于不同地區(qū)的經(jīng)濟條件方面的差異，實驗開展極不均衡。以廈門為例，同安一中可以全年開放化學(xué)實驗室，甚至是數(shù)字化手持實驗都能很好的開展起來，而在一些島外偏遠的中學(xué)，學(xué)生一年到頭進實驗室的機會都沒有幾次。整個高中學(xué)下來，見的最多是試管和膠頭滴管。這樣的認(rèn)知水平又怎么要求我們的學(xué)生進行綜合實驗，甚至進行科學(xué)探究呢？

２．新課程實驗教學(xué)的發(fā)展趨勢

化學(xué)實驗作為研究化學(xué)的重要手段，逐漸成為學(xué)生認(rèn)識化學(xué)世界的工具，更是吸引學(xué)生主動學(xué)習(xí)化學(xué)的重要動力。化學(xué)可以幫助我們解決身邊的許多問題。比如測定珍珠奶茶的主要成分、茶葉中差皂素的含量、牙膏中摩擦劑的含量、鋼鐵腐蝕程度等與我們生活息息相關(guān)的問題。同時實驗教學(xué)從傳統(tǒng)的驗證實驗向探究實驗轉(zhuǎn)變，強調(diào)研究過程。處于新課改前沿的廣東就先行先試，從２００７年高考開始，就出現(xiàn)了探究實驗設(shè)計試題。試題給定學(xué)生試劑、儀器，從提出假設(shè)、設(shè)計實驗方案、設(shè)計實驗過程整個一套流程自行完成探究過程。并且每年的探究問題變化都不大，基本都是圍繞探究物質(zhì)組分展開試題。比如２００７年探究某混合金屬粉末中鐵、銅元素的存在、２００８年探究鐵的氧化物的催化劑其鐵元素價態(tài)為＋３、２０１０年探究剛吸收過少量ＳＯ２的ＮａＯＨ溶液吸收液中可能存在的其他陰離子、２０１１年探究空氣中暴露已久的Ｂａ（ＯＨ）２·８Ｈ２Ｏ試劑由大量Ｂａ（ＯＨ）２·８Ｈ２Ｏ和少量ＢａＣＯ３組成。當(dāng)然，隨著課改的深入，定量實驗要求也逐漸提高，數(shù)字化實驗設(shè)備也逐漸引入課堂?？v觀２００９年到２０１１年福建卷，２００９年的探究鍍鋅薄鐵板上的鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、２０１０年的探究碳素鋼成分、２０１１年的探究某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量，無一不都是從定性研究轉(zhuǎn)向定量研究，并且定量的思想也在逐年加強之勢。同樣，自從２００８年廣東卷出現(xiàn)用手持設(shè)備測定電導(dǎo)率的試題以來，手持技術(shù)在高考中的考查也逐漸成為熱點，相應(yīng)的基層教學(xué)中也逐漸重視起來。

二、實驗教學(xué)呈現(xiàn)出來的特點

正是在我省實驗教學(xué)出現(xiàn)較大問題，同時對實驗?zāi)芰疾榈奶岣咭约皩處煂嶒灲虒W(xué)技能提出更高要求的背景下，２０１１年１２月２６日到２８日，福建省普通高中化學(xué)新課程實驗教學(xué)暨高三教學(xué)工作研討會在福清一中舉行，通過九個地市及福建師范大學(xué)附屬中學(xué)、福州一中以及主辦方福清一中的選拔，選送了十二節(jié)優(yōu)質(zhì)教學(xué)片斷帶到研討會現(xiàn)場觀摩。筆者有幸參與本次研討會，在研究和評比過程中發(fā)現(xiàn)了一些課堂實驗教學(xué)過程中存在的一些問題，現(xiàn)整理出來和大家一起共同探討，以其更多的老師來關(guān)注高中化學(xué)實驗教學(xué)、思考實驗教學(xué)、研究實驗教學(xué)。

１．重視挖掘教材，強調(diào)學(xué)生對實驗細(xì)節(jié)的觀察與思考

教材應(yīng)該是開展一切教學(xué)活動的出發(fā)點與落腳點。因此教學(xué)的創(chuàng)新如果能在教材素材的挖掘上面下足功夫并且能夠上出心意，那么在教學(xué)思維上肯定一定進入了一個嶄新的境界。福州一中的陳曦老師在上《鈉的性質(zhì)》教學(xué)片斷時，準(zhǔn)確地把握了教學(xué)顯性目標(biāo)鈉的性質(zhì)與隱性目標(biāo)如何有效研究物質(zhì)的性質(zhì)，在具體教學(xué)中將教學(xué)目標(biāo)問題化、情境化，將問題的解決活動化，活動開展的程序線索化，同時將定性與定量相互交融，達到了預(yù)期的效果。尤其在引導(dǎo)學(xué)生觀察鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象“熔”字的時候，準(zhǔn)確地把握了熔成小球其實是固體鈉已經(jīng)液化，聽到“撲哧”的聲音主要是因為反應(yīng)劇烈水產(chǎn)生汽化這樣一個教學(xué)細(xì)節(jié)，不禁讓人擊節(jié)贊嘆其高超的教學(xué)藝術(shù)。同時在引導(dǎo)學(xué)生探究產(chǎn)生的氣體是氫氣還是氧氣的時候，設(shè)計的實驗裝置（見圖１）簡單易操作，可觀賞性強，讓人在平凡中見到大美。而南平一中的何丹老師《探究銅和稀硝酸的反應(yīng)》教學(xué)片斷中，把研究的視角從傳統(tǒng)的研究反應(yīng)裝置的綠色化轉(zhuǎn)到探究銅和稀硝酸反應(yīng)實質(zhì)是銅和稀硝酸中何種離子發(fā)生了反應(yīng)這個角度上來，并且設(shè)計了銅和稀鹽酸、銅和硝酸銅、銅和稀鹽酸與硝酸銅的混合物三個對比實驗，通過實驗幫助同學(xué)們得出實驗結(jié)論。在教學(xué)中既注意到了教材素材的深層次挖掘，同時也注意到了方法教學(xué)在實驗教學(xué)中的作用。當(dāng)然，兩位老師在設(shè)計問題的有效性方面還有上升的空間，并不是所有設(shè)計的問題都能引起學(xué)生主動參與和強烈的探究欲。因此我們在設(shè)計有小問題的時候要注意有的放矢，力求問題明確到位，遵循目的性、有效性原則；注意縱橫結(jié)合，力求問題拓展延伸，遵循層次性、遞進性原則；注重思維，力求問題深入淺出，遵循大眾性、啟發(fā)性原則；注重設(shè)情激趣，力求問題充滿懸念，遵循挑戰(zhàn)性、趣味性原則［５］。

２．重視教材實驗的改進與創(chuàng)新，強調(diào)學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)

新課程教材有三種版本，也就是強調(diào)在同一課標(biāo)體系下的對課標(biāo)的不同解讀。在具體的教學(xué)過程中，更加強調(diào)教師在創(chuàng)造性地用教材，而不是呆板呆滯地用教材。漳州實驗中學(xué)的陳新華老師在上《銅和硝酸的反應(yīng)》教學(xué)片斷時，就對教材中的實驗裝置做了改進（見圖２），

整個裝置簡單，只有注射器、止水夾和橡皮塞，便于學(xué)生的分組實驗。在實驗教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實驗對訓(xùn)練學(xué)生技能、研究物質(zhì)性質(zhì)、總結(jié)實驗方法的巨大作用。加上陳老師個人親和力很強，有助于教學(xué)目標(biāo)的達成。但是在觀摩過程中也發(fā)現(xiàn)，陳老師對實驗方法的教育挖掘的力度還不夠深，有些內(nèi)容可以適當(dāng)刪減；實驗裝置的改進方面沒有問題，但是在具體引導(dǎo)學(xué)生操作、安全性方面還存在值得商榷的空間。廈門雙十中學(xué)的蘇芹老師同樣也是選擇了《銅和硝酸的反應(yīng)》這則教學(xué)片斷，她同樣也將教材中的實驗裝置進行了改進（見圖３），只是她把

側(cè)重點放在了實驗裝置的原理、優(yōu)點方面的介紹，因此采取演示實驗加投影的方式呈現(xiàn)，同樣也取得了較好的教學(xué)效果。但是在觀摩中方面青年教師在創(chuàng)新方面確實可圈可點，但是在課堂的駕馭以及面對突發(fā)事件的時候顯得經(jīng)驗不足，不夠從容，更沒有將其轉(zhuǎn)化為生成性的教學(xué)資源，失去了化腐朽為神奇的機會，真是讓人扼腕嘆息。

當(dāng)然，老師們在實驗改進、創(chuàng)新方面也存在著一些誤區(qū)。比如兩位老師都無一例外的將污染實驗綠色化。毋庸置疑，在當(dāng)前全球環(huán)境持續(xù)惡化，原料利用率偏低的背景下，化學(xué)反應(yīng)的綠色化是當(dāng)今化學(xué)工業(yè)發(fā)展的必由之路。兩位老師的實驗改進裝置確實是沒有無污染的ＮＯ出現(xiàn)了，但是我們在向?qū)W生描述物質(zhì)的氣味等物理性質(zhì)時，沒有學(xué)生的親身體驗，我們的任何語言都會顯得蒼白而無力，只有讓學(xué)生通過自己的切身體驗才能真正體會。這就是新課程所倡導(dǎo)的“過程與方法”的真諦所在。其實人體攝入少量的有毒物質(zhì)未必會對身體有害或造成傷害極小，有的反而有益。據(jù)我查相關(guān)資料，ＮＯ在調(diào)節(jié)妊娠期，增加子宮的收縮性方面就存在著巨大的作用［６］。因此我覺得實驗裝置不妨改進（見圖４）如圖裝置，簡單易操作，也可以聞到少量的ＮＯ的氣味。

３．重視觀念教學(xué)，強調(diào)學(xué)生化學(xué)觀念的建構(gòu)與生成

化學(xué)基本觀念作為化學(xué)科學(xué)認(rèn)識物質(zhì)世界的基本思想方法和處理問題的價值取向，它不是以結(jié)論的形式呈現(xiàn)在課程內(nèi)容中，而是蘊含于具體化學(xué)知識當(dāng)中并借助于它們表達出來［７］。因此促進觀念建構(gòu)的教學(xué)要解決的核心問題就是如何將具體知識的教學(xué)與客觀存在的形態(tài)的化學(xué)觀念轉(zhuǎn)化為學(xué)生個人的化學(xué)觀念。在實際教學(xué)中可以通過以化學(xué)基本觀念統(tǒng)領(lǐng)具體知識教學(xué)、突出化學(xué)學(xué)科的思維方式、深入挖掘化學(xué)知識的內(nèi)涵、設(shè)計具有思考價值的問題、引導(dǎo)學(xué)生進行探究、體驗和反思的教學(xué)策略對學(xué)生的化學(xué)觀念進行建構(gòu)，達到提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。龍巖市武平一中王道平老師在《探究鐵及其化合物的氧化性或還原性》教學(xué)片斷中，將所給的試劑按照價態(tài)分為氧化劑和還原劑，強化學(xué)生對物質(zhì)分類觀的理解，進而從微觀價態(tài)推測Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋的氧化性和還原性，然后從宏觀視角引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案，通過實驗結(jié)果以化學(xué)方程式形式將知識歸納、模塊化、系統(tǒng)化，突出轉(zhuǎn)化觀的建構(gòu)。在整個教學(xué)片斷中，突出學(xué)生主體地位，強化學(xué)生自主探究意識、演示實驗操作規(guī)范、及時引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，這些對教學(xué)目標(biāo)的達成起了關(guān)鍵作用。當(dāng)然，在教學(xué)過程中一些問題也值得引起我們的思考，譬如貧血就一定要補鐵嗎？化合價越高氧化性就越強嗎？實現(xiàn)氧化過程一定要加入氧化劑嗎？這些問題結(jié)論的絕對化很容易對學(xué)生未來的學(xué)習(xí)產(chǎn)生負(fù)面的干擾作用，應(yīng)該引起我們基層老師的關(guān)注。同時我們在觀念教學(xué)過程中需要準(zhǔn)確把握觀念建構(gòu)的度，防止觀念教學(xué)異化；避免不切實際地追求觀念建構(gòu)，防止觀念教學(xué)泛化；遵循觀念形成的規(guī)律，防止觀念教學(xué)的形式化［８］。

４．重視實驗教學(xué)生活化，強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)

化學(xué)發(fā)現(xiàn)來源于生活，生活讓化學(xué)更有魅力。如何挖掘化學(xué)知識在生活中的應(yīng)用，點燃學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，這一直是擺在化學(xué)教師面前重要的教學(xué)課題。福清一中陳誠老師的《探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響》教學(xué)片斷就從演唱會的熒光棒這個生活味很濃的視角入手，同時配以其靈動、活潑的語言，將學(xué)生從宏觀世界帶入到微觀世界，取得了較好的教學(xué)效果。但是在教學(xué)過程中對必修與選修定位不準(zhǔn)確，將反應(yīng)原理的一些內(nèi)容放到必修部分上，人為增加了知識學(xué)習(xí)的難度，同時在學(xué)生實驗過程中語言過多，不利于學(xué)生深入思考。泉州現(xiàn)代中學(xué)陳偉杰老師《化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能（原電池）》教學(xué)片斷中，以學(xué)生熟悉的“西瓜除了吃，還能做什么？”作為引入情境，通過實驗證明可以作為原電池的電解質(zhì)溶液，然后層層刨開原電池形成條件的面紗，向?qū)W生一一呈現(xiàn)、娓娓道來。當(dāng)然，陳老師在教學(xué)過程中對問題設(shè)計不夠精細(xì)化、引導(dǎo)學(xué)生探究還夠深入都是值得我們思考的。創(chuàng)造生活化的教學(xué)情境便于學(xué)生接受，有助于活躍課堂氣氛，但是要注意教學(xué)過程的前后呼應(yīng)的問題。在教學(xué)導(dǎo)入過程中引入生活情境，在教學(xué)總結(jié)歸納階段也要回到生活情境，用學(xué)過的化學(xué)知識、理論解釋生活情境。

三、啟示與反思

１．加強實驗教學(xué)，夯實實驗教學(xué)基礎(chǔ)

加強實驗教學(xué)，首先關(guān)鍵要改變老師們新課改以來對實驗教學(xué)的態(tài)度?？上驳氖牵玻埃保材旮＝ㄊ】荚囌f明修訂中特意將高中化學(xué)必做實驗單列出來，這無疑會對老師們的思想產(chǎn)生強烈的沖擊，對老師們重視審視實驗教學(xué)，強化實驗教學(xué)要求有著巨大的推動作用。其次核心是要不斷提高教師化學(xué)實驗基本操作技能。廈門市首屆教學(xué)技能大賽在學(xué)科個性化環(huán)節(jié)特意增加了實驗操作環(huán)節(jié)，在具體的評比過程中，發(fā)現(xiàn)老師們的實驗操作水平急劇下降。氣體實驗在實驗前沒有檢查裝置氣密性的盡然還不在少數(shù)，這是個值得反思的問題。如何切實提高老師們的實驗技能，關(guān)鍵就是要讓崗位大練兵、技能大賽常態(tài)化，讓我們的老師通過以賽促能，達到提高教師實驗操作技能的目的。再次落腳點是強化課堂演示實驗的要求、學(xué)生實驗的落實。切實發(fā)揮各級教育督導(dǎo)部門的作用，不要僅僅在表面上檢查各校實驗員的實驗記錄，而是要真正走進課堂，讓我們的老師在壓力下自覺落實實驗教學(xué)要求。

２．倡導(dǎo)實驗教學(xué)的改革與創(chuàng)新

實驗教學(xué)的創(chuàng)新可以反映在方方面面，既可以在化學(xué)儀器的創(chuàng)新方面下功夫，也可以在實驗裝置的微型化和綠色化方面做文章，更可以在化學(xué)實驗方法的創(chuàng)新方面下功夫。但是在實驗創(chuàng)新方面一定要注意四個問題。一是任何實驗的創(chuàng)新都是在尊重生命、尊重生存的原則下進行設(shè)計。存在著較大安全隱患的改進與創(chuàng)新要堅決摒棄。二是要防止實驗儀器的異化。化學(xué)實驗儀器基本還是建立在傳統(tǒng)的玻璃儀器的基礎(chǔ)上，不要任何實驗都用注射器、青霉素試劑瓶等來代替，這樣對學(xué)生科學(xué)的實驗操作規(guī)范的養(yǎng)成會存在較大的隱患。三是在實驗設(shè)計中要切實貫徹綠色化學(xué)思想，在實驗教學(xué)中強化觀念教學(xué)的必要性。學(xué)生必要若干年后對化學(xué)這門學(xué)科如果還能記住的一些關(guān)鍵知識，其實這就是觀念性知識。實驗是化學(xué)的靈魂，可以通過實驗教學(xué)向?qū)W生滲透實證觀、守恒觀、綠色化學(xué)觀等核心化學(xué)觀念，達到提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。四是要注意實驗本身功能的開發(fā)。通過萃取、分液、蒸餾、過濾等基本實驗操作可以獲得實驗技能；通過測定化學(xué)反應(yīng)速率的快慢可以獲得單一控制變量的實驗方法；更可以通過實驗探究的過程獲得實驗證據(jù)，強化對實驗驗證理論，理論指導(dǎo)實驗的理解。

３．開發(fā)富有地方特色的實驗課程新體系

積極開展實驗教學(xué)研究與實踐，嘗試中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)新體系與課程的開發(fā)。比如廈門市結(jié)合本地教學(xué)整體進度和實驗條件，集合全市優(yōu)秀教學(xué)骨干編寫《實驗化學(xué)２０課時》校本課程，既達到了指導(dǎo)全市整體實驗教學(xué)的進度，同時也以課程的形式強化了對學(xué)生實驗技能的訓(xùn)練與培養(yǎng)。連城一中選擇富有地方特色的研究性學(xué)習(xí)課題，組成各個課題研究小組進行實驗探究也很有借鑒意義，當(dāng)然如果能夠更加系統(tǒng)化、模式化的話肯定效果會更加顯著。福州一中根據(jù)學(xué)校實際情況以《實驗化學(xué)》（選修）作為藍本，有選擇性進行整合擴充，進行綜合實驗探究也非常有參考價值。當(dāng)然，如果能夠在《福建省化學(xué)教學(xué)要求》大框架下，積極發(fā)揮各級教研員與一線優(yōu)秀教師的力量，百花齊放，百家爭鳴，積極開發(fā)富有地方特色的、系統(tǒng)性強的實驗課程那是更加令人值得期待的盛事。

參考文獻

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［８］ 畢華林，崔素芳．促進觀念建構(gòu)的化學(xué)教學(xué)設(shè)計［Ｊ］．中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，２０１１，（８）：６