由一次高中化學(xué)教師實(shí)驗(yàn)比賽引發(fā)的思考

摘要：分析了揚(yáng)州市化學(xué)教師實(shí)驗(yàn)比賽的情況，發(fā)現(xiàn)了普遍存在的手腦不并動、對實(shí)驗(yàn)缺乏整體把握、缺乏創(chuàng)新意識的現(xiàn)象，提出了多做實(shí)驗(yàn)、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)與教學(xué)聯(lián)系、發(fā)展創(chuàng)新能力的建議。

關(guān)鍵詞：教師實(shí)驗(yàn)比賽；評價(jià)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)

文章編號： 1005–6629(2012)5–0052–03 中圖分類號： G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

為了有效推動化學(xué)教師的專業(yè)發(fā)展，揚(yáng)州市教研室于2011年9月25-26日，組織進(jìn)行了高中化學(xué)教師基本功比賽。為了引導(dǎo)教師重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在本次基本功比賽中特地安排了化學(xué)實(shí)驗(yàn)比賽。本人作為評委親歷了比賽全程，通過反思比賽過程與結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了教師實(shí)驗(yàn)?zāi)芰用娴牟蛔悖⑻岢鲈鰪?qiáng)教師實(shí)驗(yàn)操作能力及實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力的建議。

1 實(shí)驗(yàn)比賽介紹

本次實(shí)驗(yàn)比賽共包含兩道題目，分別為“檢驗(yàn)溴乙烷水解反應(yīng)產(chǎn)物中的溴離子”以及“檢驗(yàn)金屬鈉與乙醇反應(yīng)的氣態(tài)產(chǎn)物”。

1.1 實(shí)驗(yàn)1——檢驗(yàn)溴乙烷水解產(chǎn)物中的溴離子

（1）藥品：溴乙烷、ω=0.15的氫氧化鈉溶液、稀硝酸溶液和硝酸銀溶液等。

（2）儀器及相關(guān)用品（供參考）：酒精燈、火柴、小試管、滴管、玻璃棒、表面皿、試管夾、pH試紙和熱開水等。

（3）比賽用時：約5分鐘。

（4）評分標(biāo)準(zhǔn)：見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)1評分標(biāo)準(zhǔn)

1.2 實(shí)驗(yàn)2——檢驗(yàn)金屬鈉與乙醇反應(yīng)的氣態(tài)產(chǎn)物

（1）藥品：金屬鈉、無水乙醇、澄清石灰水。

（2）儀器及相關(guān)用品（供參考）：尖嘴管1（去膠頭的普通滴管）、尖嘴管2（去膠頭的滴瓶滴管）、小試管、鑷子、小刀、濾紙、小燒杯、玻璃棒、酒精燈和火柴等。

（3）比賽用時：約15分鐘。

（4）評分標(biāo)準(zhǔn)：見表2。

表2 實(shí)驗(yàn)2評分標(biāo)準(zhǔn)

2 實(shí)驗(yàn)成績分析

本次實(shí)驗(yàn)共有21位選手參賽。實(shí)驗(yàn)過程中，由評委依據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)打出各參賽選手的得分，將兩個實(shí)驗(yàn)的得分相加，即得到選手的總分，具體結(jié)果如表3所示。總體來看，實(shí)驗(yàn)比賽的成績不能令人滿意。兩個實(shí)驗(yàn)均完成較好的教師（9分以上）僅有2人，有不少教師僅僅勉強(qiáng)完成一個實(shí)驗(yàn)（5）分以下，更是有2位教師一個實(shí)驗(yàn)也沒有完成，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重失誤（2分以下）。

表3 選手得分分布

3 教師實(shí)驗(yàn)過程中的問題分析

作為參賽教師個體在實(shí)驗(yàn)比賽出現(xiàn)的問題，有偶然性，與其日常教學(xué)未必對應(yīng)相關(guān)，但作為群體，參賽教師們在實(shí)驗(yàn)比賽出現(xiàn)的共性問題，大體會反映教師們?nèi)粘＝虒W(xué)中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與應(yīng)用方面存在的缺陷。具體而言，主要存在以下幾方面的問題：

3.1 照方抓藥，做中無思

化學(xué)實(shí)驗(yàn)要通過一步一步的操作來完成，但這并不意味著化學(xué)實(shí)驗(yàn)等同于操作，實(shí)驗(yàn)前對操作背后的原因缺乏思考，以及實(shí)際操作時做與思的脫節(jié)就可能導(dǎo)致比較嚴(yán)重的錯誤。在實(shí)驗(yàn)1中，對用酒精燈加熱裝有氫氧化鈉溶液和溴乙烷的試管時，出現(xiàn)了液體從試管中沖出的現(xiàn)象，教師感到非常意外而不知所措。此實(shí)驗(yàn)只有6位教師用熱水浴，雖在實(shí)驗(yàn)臺上放了裝有開水的保溫瓶，但大多數(shù)教師并末能由此聯(lián)想到可用熱水浴。在實(shí)驗(yàn)2中，有5位教師漏掉加硝酸或檢查溶液是否已呈酸性的操作，而直接滴加硝酸銀溶液。

實(shí)際上，教師不可能不會熱水浴這種加熱操作，也不可能不具備低沸點(diǎn)液體用酒精燈直接加熱會暴沸以及如何防止暴沸的知識，更加不會不知道在堿性溶液中滴加硝酸銀會生成氧化銀，從而干擾Br^-檢驗(yàn)。賽后與選手交談時，他們自己都覺得不可思議，上課時反復(fù)幫學(xué)生糾正的錯誤竟然發(fā)生在自己身上。其實(shí)原因就在于平常進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，不重視由實(shí)驗(yàn)思路生成實(shí)驗(yàn)步驟，屏蔽了實(shí)驗(yàn)步驟中隱含的化學(xué)原理及實(shí)驗(yàn)步驟之間的內(nèi)在聯(lián)系，缺失了將實(shí)驗(yàn)步驟內(nèi)化的過程。久而久之，教師也就形成了照方抓藥、做中無思的習(xí)慣。

3.2 對實(shí)驗(yàn)缺乏整體把握

進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅需要清楚實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，還要能從整體上把握實(shí)驗(yàn)。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1時，不少教師對實(shí)驗(yàn)的時間進(jìn)程沒有把握，試圖待溴乙烷完全水解后，再進(jìn)行下一步操作，導(dǎo)致浪費(fèi)了較長時間，影響了實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。

該問題看似是由于時間進(jìn)行把握不夠所引起，實(shí)際上卻是不重視從實(shí)驗(yàn)?zāi)康某霭l(fā)整體把握實(shí)驗(yàn)所致。實(shí)驗(yàn)1不是要證明溴乙烷是否已經(jīng)完全水解，而是要檢驗(yàn)水解產(chǎn)物中的Br^-，只要Br^-達(dá)檢出量即可，根本無需完全水解。因?yàn)橛孟跛徙y檢驗(yàn)是非常靈敏的，只要熱水浴1~2分鐘，取上層清液酸化即可檢出。

3.3 缺乏改進(jìn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的意識

為了實(shí)驗(yàn)?zāi)芨玫剡\(yùn)用于教學(xué)，化學(xué)教師必須具備對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新的意識和能力，但選手們在比賽中的表現(xiàn)卻不盡如人意。例如，教材中并沒有現(xiàn)成的完成實(shí)驗(yàn)2的操作方案，而提供的儀器又是非常規(guī)的（為均已去掉膠頭的普通滴管和滴瓶滴管），不少教師沒能設(shè)計(jì)出合適裝置，導(dǎo)致無法完成該實(shí)驗(yàn)。他們能看到氣泡產(chǎn)生，但卻無法點(diǎn)燃，雖然覺得不可思議，但仍然不停地用火柴去點(diǎn)燃，卻不考慮通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)去增大氫氣產(chǎn)生的速率。有些教師雖然想到乙醇蒸氣對于氫氣檢驗(yàn)會有干擾，但卻想不到采用對比實(shí)驗(yàn)加以解決。

實(shí)際上，教材上有鈉與乙醇反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，教師也知道檢驗(yàn)氫氣的途徑是確定氣體的燃燒產(chǎn)物有水，而無二氧化碳。問題在于該實(shí)驗(yàn)需要將鈉與乙醇的反應(yīng)、反應(yīng)產(chǎn)生氣體的收集和點(diǎn)燃操作進(jìn)行整合。同時，為了能夠檢驗(yàn)燃燒產(chǎn)物，氣體的燃燒要穩(wěn)定1~2分鐘。教師習(xí)慣于照搬教材上現(xiàn)成的“在小燒杯中加入無水乙醇后再加鈉?！辈僮鳎瑢?shí)驗(yàn)開始后卻又發(fā)現(xiàn)沒有提供漏斗，因而實(shí)驗(yàn)無法繼續(xù)，使不少選手放棄了該實(shí)驗(yàn)。如果能抓住實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是產(chǎn)生純凈穩(wěn)定的氫氣流來直接思考，是可以聯(lián)想到多種氫氣發(fā)生裝置的，如果再注意到所提供的“已去掉膠頭的滴瓶滴管”，則圖1所示裝置和圖2所示操作是能夠想出的。

圖1 裝置圖

圖2 操作示意圖

習(xí)慣于照搬、模仿，不習(xí)慣于改進(jìn)、創(chuàng)新是實(shí)驗(yàn)2的裝置不能產(chǎn)生的根本原因，不能抓住實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵進(jìn)行發(fā)散性的、靈活的、富有想象力的思維則是思維層面的原因。

4 提升教師實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ慕ㄗh

4.1 多做實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)習(xí)

實(shí)驗(yàn)技能的形成和熟練離不開動手訓(xùn)練，實(shí)驗(yàn)中隱含問題的發(fā)現(xiàn)離不開親自操作與仔細(xì)觀察。因此，化學(xué)教師至少應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)地完成教材中的所有實(shí)驗(yàn)。不僅要通過閱讀明確每個基本實(shí)驗(yàn)的操作要領(lǐng)，更需要通過練習(xí)來強(qiáng)化難以言傳的實(shí)驗(yàn)技能及對實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的把握和掌控。也要結(jié)合實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，查閱各類專業(yè)資料，進(jìn)行針對性的學(xué)習(xí)。

4.2 強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)與教學(xué)的聯(lián)系

嚴(yán)格說來，教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的并不止于完成實(shí)驗(yàn)，而是為了在教學(xué)中更好地使用實(shí)驗(yàn)。因此，教師應(yīng)該從教學(xué)的角度思考實(shí)驗(yàn)，不僅要考慮如何優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，更要考慮如何通過實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)思維。具體而言，要重視引導(dǎo)學(xué)生由實(shí)驗(yàn)?zāi)康纳蓪?shí)驗(yàn)思路生成實(shí)驗(yàn)步驟，要充分暴露實(shí)驗(yàn)步驟中隱含的化學(xué)原理及實(shí)驗(yàn)步驟之間的內(nèi)在聯(lián)系，要使學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)化過程。

在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案時，可以應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究法。從情境出發(fā)，體會實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膩睚埲ッ}，可有力地強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)意義。而在具體操作實(shí)驗(yàn)時，要形成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣：在每一步操作之后，都要提出一系列深化思維的問題，如還有哪些問題未解決？可以先解決什么問題？如何進(jìn)行操作？應(yīng)該注意哪些問題？通過思考，教師本身的實(shí)驗(yàn)思維也會得到明顯增強(qiáng)。

4.3 發(fā)展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力

化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是優(yōu)化教學(xué)實(shí)踐的重要環(huán)節(jié)。教師不僅要能用好教材中的實(shí)驗(yàn)，也要能從廣泛的資源中選擇恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)，最好能夠自主設(shè)計(jì)有效的實(shí)驗(yàn)，這就要求教師具備較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力。因此，教師需要有創(chuàng)新意識，主動地進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新活動，而不能停留于完成試卷上所謂的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題。

具體而言，可以通過對實(shí)驗(yàn)影響因素的綜合分析，探究各種因素對實(shí)驗(yàn)效果的影響，并確定最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)方案。應(yīng)將實(shí)驗(yàn)研究的關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆稚?，以拓寬?shí)驗(yàn)研究的思路，尋求實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的多種途徑。應(yīng)靈活運(yùn)用各種實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)方法，加強(qiáng)創(chuàng)新類設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，適當(dāng)運(yùn)用一物多用法、縮放法、移植法以及組合法、變換輸出法、模擬法等設(shè)計(jì)方法。

致謝：本文使用了揚(yáng)州市教研室組織的高中化學(xué)教師基本功比賽試題和評分標(biāo)準(zhǔn)，在此對比賽的組織者揚(yáng)州市教研室的趙華老師、和比賽試題及評分標(biāo)準(zhǔn)制定者揚(yáng)州中學(xué)的王金龍老師表示誠摯的感謝。

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