中學化學實驗與實驗綜合考查的融合度

馬玉強

化學是一門實驗科學，化學的起源與發展均得益于科學實驗。教材中設置了大量的實驗供學生完成，目的是提升學生的實驗能力。與此同時，實驗綜合題通常被視為考查學生實驗能力的重要手段。本文通過分析實驗教學與科學發現過程以及實驗綜合題考查過程的融合，發現實驗教學中存在的問題與缺陷，提出相應的教學建議，為中學化學教學提供參考。

一、學生實驗能力發展情況分析

1.該校學生實驗綜合題得分率分析

高考（模擬）化學試題的大題基本包括四個部分：有機綜合、概念原理、元素化合物、實驗綜合。通過分析該校2015年高考大題得分率可知，相較于其他題目而言，學生在實驗綜合一項上得分率最低（一模、二模的情況與高考相同，即實驗綜合一項上得分率最低）。

2.該校學生實驗綜合題各部分得分率分析

通過分析歷年高考真題以及模擬題可知，實驗綜合題一般包含以下四部分內容：

（1）常識知識

考查學生常見物質的性質或常見反應的現象及方程式。回答這類問題主要依靠學生的日常知識積累，因此常識知識部分學生的得分率較高。

（2）提出假說

考查學生當實驗現象與預期現象不相符時，自主提出假說的能力。這一項學生的得分率最低，說明學生自主提出假說的能力亟待提高。假說是基于現象提出的假設，是設計實驗的依據，因此如果學生無法有效地提出合理的假說，那么在隨后的設計實驗環節也會遇到較大的困難。

（3）設計實驗

考查學生依據提出的假說設計實驗檢驗假說的能力。這一項學生的得分率較低，說明學生自主設計實驗的能力可提升的空間較大。學生在設計實驗一項上遇到的困難一方面源于提出假說的合理性較低，另一方面源于學生對實驗作用的整體性把握。換言之，即學生往往不明確此設計實驗的目的與意義。

（4）結論現象

考查學生通過實驗觀察獲得的現象以及通過現象推導出的結論的能力。這一項學生的得分率較好。結論中的現象往往是教學中涉及的內容，雖然有時其形式發生變化，但其涉及的主要物質或主要反應基本相同。因此，只要學生關于實驗的基本常識掌握的較好，這一類問題答對的幾率就會較高。

通過統計分析我校2015年化學二模實驗綜合題各部分得分率可知，學生在提出假說和設計實驗兩項內容上得分率非常低。

二、教學建議

1.融合真實的科學發現過程，指導實驗教學設計

實驗教學的宗旨在于讓學生掌握實驗的基本思想、意識、方法等內容，這些內容是通過實驗教學讓學生形成的程序性知識和策略性知識，即“智慧技能、認知策略和動作技能”。因此，有效地培養學生實驗能力的途徑在于將實驗教學融合于真實的科學發現過程，即學生發現問題、形成假說、設計實驗的過程應當與科學家完成科學發現的過程相一致。因此，教師在設計實驗教學時應當充分融合真實的科學發現過程，將學生視作正在進行科學研究的科學家，引導學生通過理性思考大膽提出假說，并通過實驗的設計佐證或修正自己的假說，最終合理地解釋現象。

2.挖掘實驗綜合題中的素材，豐富實驗教學內容

實驗綜合題的考察過程與真實的科學發現過程具有一定的相似度，換言之，學生完成實驗綜合題的過程實際上是“在紙張上”完成科學發現的過程。因此，實驗綜合題中涉及的素材往往是真實的實驗情景以及發現過程，教師應當充分挖掘其背后的素材，以此為據設計實驗，融合實驗操作過程與實驗考察過程。

3.返還學生實驗時間與空間，突出學生的主體性

將實驗教學融合真實的科學發現過程，必然會延長實驗教學占用的時間以及增加學生實驗的次數。學生實驗能力的培養仰賴于長時間的實踐與反思，這一過程需要教師將原本屬于學生的實驗時間與空間返還學生。通過調查發現，學生每學期進入實驗室的次數非常有限，而在實驗室中學生幾乎完全受控于教師，即實驗藥品的選用、儀器的搭建、實驗的實施以及實驗中的注意事項均是教師事先告知學生的內容，學生進入實驗室只需要按照教師的既定安排完成實驗即可。因此，返還學生的實驗時間與空間是培養學生實驗能力的基本條件。

綜上所述，實驗教學應當融合真實的科學發現過程以及實驗綜合題的考查過程。教師應當以上述兩者為依據設計實驗教學，有效提升學生觀察現象、提出假說、設計實驗、生成理論等多方面能力。

參考文獻：

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編輯 賀軼群