以實驗為基礎的初中化學教學設計

【關鍵詞】實驗 初中化學 教學設計

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2013）01B-

0048-02

一、引言

化學是一門以實驗為基礎的自然學科。初中是學生學習化學的啟蒙階段，初中化學教學以提高學生的科學素養為主旨。當前由于受“應試教育”觀念的影響，加上不少學校受各種條件限制，在實際教學中化學實驗沒有受到應有的重視，學生解決實際問題的能力還比較低，創新精神和實踐能力的培養還沒有真正落實到位。為此，我們在教學設計方面進行研究，希望在實際教學中突出“以實驗為基礎”的化學學科特征，更好地發揮實驗的功能，以適應當今時代對學生綜合素質的要求。

二、什么是“以實驗為基礎”

東北師范大學的梁慧姝、鄭長龍教授在《化學實驗論》一書中，提出了“以實驗為基礎”的化學教學觀，把實驗作為提出問題、探索問題的重要途徑和手段。除了動手做實驗外，教師通過在教學設計上優化教學結構，多方創設實驗情境，引導學生參與實驗探究的歷程，充分運用“實驗方法論”“實驗事實”和“實驗史實”來開展化學教學活動，同樣體現了“以實驗為基礎”的觀念。

三、以實驗為基礎的初中化學教學設計

以系統理論、建構主義理論和傳播理論為指導，在分析了建構主義三種比較成熟的教學模式的基礎上，我們提出了以實驗為基礎的初中化學教學設計，設計流程如下圖所示。

（一）教學目標設計

教學目標是對教學活動預期結果的一般陳述，是對學生通過有關內容的學習達到某種行為變化的預期設計。提出明確的教學目標有利于教學內容的確定、教學過程的組織和教學評價的實施。

[案例]“原子的構成”的教學目標設計

1.知識與技能目標

（1）了解原子是由質子、中子和電子構成的。

（2）初步了解相對原子質量的概念，并會查相對原子質量表。

2.過程與方法目標

以播放湯姆生、盧瑟福、查德威克等科學家通過實驗發現原子結構的資料錄像、動畫等創設情境，讓學生帶著問題去觀看、思考、討論，在討論交流中總結出原子的結構。

3.情感與價值觀目標

（1）利用發現原子結構的實驗史實，讓學生體會科學發展的曲折性和科學對人類發展的重要貢獻。

（2）利用發現原子結構的實驗史實，培養學生嚴謹求實的科學態度。

（3）結合有關張青蓮教授卓越貢獻的資料，對學生進行愛國主義教育。

與其他一般的教學目標設計相比，該教學目標設計的創新點在于充分利用實驗史實，運用影像資料、動畫模擬來創設情境，引導學生完善對原子結構的認識，使枯燥的文字敘述變得鮮活，在加強教學直觀性的同時，體現了“以實驗為基礎”這一化學教學的基本特征。

（二）教學背景分析

1.學習需要分析

學習需要就是學習者對消除目前學習狀況與期望達到水平之間差距的愿望。

[案例]“水的凈化”的學習需要分析

在學習本課題之前，學生在生活中積累了一些凈化水的知識，知道渾濁的自然水久置后會變澄清，對飲用水的來源有一定的了解，但對凈化水的具體方法還不太清楚；對什么是軟水、硬水一無所知，對怎樣去鑒別軟水與硬水更無從說起；雖然也初步掌握了一些簡單的化學實驗操作基本技能，但是對過濾、蒸餾這些較為復雜的實驗操作還是不夠了解。

上述學習需要分析對實驗方面有特別的明示，充分體現了“以實驗為基礎”的化學學科特征。

2.教學內容分析

教學內容分析就是對學習者要獲得教學目標所規定的能力所需要學習的先決知識、技能和態度以及它們之間的縱向、橫向關系進行的詳細剖析。

[案例]“燃燒與滅火”第1課時的教學內容分析

“燃燒和滅火”是人教版九年級化學教材上冊第七單元第一節的內容，本課題的學習是在學習氧氣的性質、二氧化碳的性質以及制法之后進行。學生在學習前幾課后已經知道燃燒需要氧氣、二氧化碳可以用于滅火，在生活中也已積累了很多與用火有關的經驗。教材從學生熟悉的自然現象、生活和生產實例出發，讓學生在實驗中觀察現象，分析常見的燃燒和滅火的原理及方法。學生通過探究活動，歸納出燃燒的條件，學習了分析事實得出結論的科學方法。

這樣進行教學內容分析，運用“實驗方法論”和“實驗事實”來進行教學設計，開展化學教學活動，既可以激發學生的探究欲望，又可以讓學生體驗化學在日常生活和生產實踐中的重大作用，同樣也體現了“以實驗為基礎” 的化學學科特征。

3.學習者分析

學習者分析就是通過分析學習者的學習準備狀態、一般特點、學習風格等方面的情況，為教學內容的選擇和組織、教學目標的確定、教學活動的安排、教學策略的采用等提供科學的依據。

[案例]“金屬材料”第1課時的學習者分析

在前面的相關學習中，學生對金屬的物理性質已熟悉，對金屬、金屬材料的認識也有一定的生活基礎。九年級的學生已經初步具備了一定的觀察問題、分析問題和解決問題的能力，具備了一定的探究能力，能夠順利完成實驗，并會利用網絡查閱資料，對獲得的事實證據或資料進行分析歸納得出結論。這一時期的學生對事物的感性認識逐步向理性認識發展，實驗是激發他們學習興趣的最好方法。

該案例從學習者的知識、技能、能力起點到學習者的社會、生活、文化背景的分析，均圍繞實驗探究活動進行，體現了“以實驗為基礎”的化學學科特征。

（三）教學情境設計

1.教學策略設計

教學策略是在教學理念指導下，在教學實踐經驗的基礎上，為達到教學目標而對教學活動安排、教學方法選擇、學習方式確定等采用的具體行為方式方法。

[案例]“水的組成”的教學策略設計

從介紹人類認識水的組成的實驗史實引入，創設一個關于水的問題情境，引導學生模擬拉瓦錫的實驗設計兩個實驗，對水的生成和分解進行探究，讓學生親身體驗科學家的實驗探究歷程，通過對實驗現象的討論分析，從正反兩個方面得出水是由氫元素和氧元素組成的。這樣使學生既獲得實驗結論，又獲得發現過程中的科學方法。同時通過對水組成的認識，導出單質、化合物、氧化物的概念，使學生進一步了解它們的區別與聯系。

該設計從實驗史實出發，引導學生沿著前人的足跡進行科學探究，安排了正反兩個方面的探究實驗，讓學生在科學探究的歷程中學習知識，掌握科學方法。整個設計涉及實驗史料、實驗事實、實驗方法論、實驗探究，全面體現了“以實驗為基礎”的化學學科特征。

2.教學媒體設計

教學媒體是指以傳遞教學信息為最終目的的媒體，用于教學信息從信息源到學習者之間的傳遞。它使用時具有明確的教學目的、教學內容和教學對象。

[案例]“二氧化碳和一氧化碳”第2課時的教學媒體設計

（1）利用Powerpoint軟件制作課件，播放有關煤氣中毒的新聞，創設問題情境，引入課題。

（2）通過視頻播放煤爐中煤燃燒的情況，展示一氧化碳的產生及其燃燒現象。

（3）利用多媒體電腦運行化學仿真實驗室軟件，讓學生通過軟件模擬組裝儀器、取用藥品，探究一氧化碳與氧化銅反應的實驗。

由于一氧化碳具有危險性，新教材已取消了一氧化碳化學性質的演示實驗。在該教學設計中，通過教學媒體使學生從有關的摸擬實驗中學到了一氧化碳的化學性質。化學仿真實驗室軟件的使用，使學生猶如親身經歷一般，能自由地組裝實驗儀器、添加藥品、完成實驗。整個過程操作安全、現象逼真，取得了與實際探究實驗一樣的效果，加深了學生對所學知識的印象，在有效提高課堂教學效果的同時，詮釋了“以實驗為基礎”的化學學科特征。

（四）教學評價設計

教學評價是依據一定的目標和標準，通過收集和加工有關資料，對教育活動的結果、過程及有關因素等評價對象進行描述或者評判，協調有關方面對評價對象的認識，為提高教育活動的質量、效率等提供決策依據的過程。

[案例]“質量守恒定律”的教學評價設計

該設計改變了傳統的偏重教學結果的評價方式，評價內容從實驗史實、實驗方法論出發，突出地體現了“以實驗為基礎”的化學學科基本特征。

以上“以實驗為基礎”的初中化學教學設計實際效果如何，還需要進一步驗證。但可以肯定的是，由于“以實驗為基礎”符合化學學科的基本特征，所以它必然成為教學設計的基本策略，至于其具體實施則可以在實踐中不斷完善。

（責編 王學軍）