增強對化學實驗教學的認同?實施和創造

摘要：針對初中化學教師實驗操作中存在的問題，以及對實驗創新、實驗探究教育功能和實驗觀念等理解的缺失，提出教師應增強對實驗教學的認同、實施和創造，促進專業化發展。

關鍵詞：初中化學；實驗教學；認同、實施和創造；科學素養

文章編號：1008-0546（2017）05-0089-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.05.029

科學探究已成為眾多國家科學課程改革的重點，以此將知識與學生能力發展聯系在一起。科學探究作為課程目標和重要的學習內容已成國際共識[1]。義務教育化學課程標準（2011版）將其列為課程內容的五個一級主題之首，強調其余四個一級主題的學習都可以以科學探究的方式進行。由此可見，科學探究在整個義務教育化學課程學習中的引領和主導作用，而不是課程的附加內容。在“課程設計思路”中強調：科學探究是一種重要而有效的學習方式，通過實驗發現問題、收集證據，驗證假設和猜想，以提高學生的科學素養[2]。化學實驗是進行科學探究的重要方式，應高度重視安全問題、避免污染環境，要求學生遵守化學實驗室的規則，初步養成良好的實驗工作習慣。

一、提升教師的實驗技能和實驗素養是亟需解決的問題

為激發更多的化學教師關注實驗、研究實驗、創新實驗，提高實驗教學技能和實驗教學水平。2014年7月，市教研室和裝備室聯合組織了首屆初中化學教師的實驗技能比賽，共56名選手參賽，主要考查教師的實驗基本操作技能和實驗改進、創新能力，按照參賽的時間段，實驗操作題分別為：“氧氣的實驗室制取與性質”和“粗鹽中難溶性雜質的去除”。《化學教師的實驗素養及提升策略》一文針對此次比賽，從四個角度分析了初中化學教師在實驗教學技能中出現的問題，提出亟需提升化學教師的實驗素養以促進教師實驗教學的技能[3]。2016年3月又舉辦了第二屆，精選23名第一學歷至少為本科的年輕教師參賽，考查形式與上屆相似，實驗操作題為：“制取氫氣還原氧化銅”（表1）。

由于我市使用了近10年的魯教版化學教材（畢華林，盧巍主編，山東教育出版社，2013），對這個實驗沒有涉及。筆者再一次應邀擔任評委工作并實施問卷。通過問卷發現：20人未做過該實驗，2人在大學期間做過。對教師的實驗過程分為儀器選擇、實驗操作2部分進行了統計（表2、3）。

結合上述統計結果和現場的情況，我們不難發現教師在化學實驗操作中仍存在的問題：（1）對實驗過程缺乏計劃性，對實驗裝置和操作缺乏整體構思，存在盲目性：不清點實驗儀器、藥品；急于動手，操作無序，儀器、藥品擺放凌亂，甚至找不到廢液缸；用藥匙裝鋅粒；排水法收集氣體時，沒有用毛玻璃片蓋住瓶口的一部分，再推動毛玻璃片將瓶口全部蓋滿，留有氣泡；只有1人考慮尾氣處理，1人清洗試管中的銅，都沒有回收鋅粒。實驗結束，多數選手只整理儀器而未清理實驗臺。（2）實驗操作缺乏規范性：連接儀器時，未用水潤濕玻璃管、分液漏斗，1人手被扎傷；分液漏斗不能起到控制液體滴加速率和量的作用，將液體藥品一次性放完、塞子塞上時也滴加藥品、當反應的速率較慢時，不能及時添加藥品；連接好裝置后，不檢查裝置的氣密性，對制得的氫氣不驗純、驗純不成功后，仍繼續進行實驗，先加熱后通氫氣，試管口向上，致使1人裝置發生爆炸，9人實驗不成功；實驗結束后，未等裝置冷卻即拆卸或未拆卸。筆者認為提升教師的實驗技能和實驗素養已迫在眉睫。

二、亟需解決教師對化學實驗教學的認同障礙

加強對實驗教學任務的規定性是推進實驗教學的可行途徑，義務教育化學課程標準（2011版）規定8個“學生實驗活動”，并編入教材。課程標準在“實施建議”中指出：積極開展科學探究活動，對于改變學生的學習方式和教師的教學方式，使學生在獲得化學知識和技能的同時，學習科學方法，體驗探究的樂趣，發展科學探究能力具有重要意義。教師應充分認識科學探究對于促進學生科學素養發展的獨特價值，并根據學生的心理特點和具體的教學內容精心設計探究活動，有效地組織和實施探究教學[2]。但教師還存在對新課程化學實驗教學的認同障礙，影響了課標的實施。

1. 對實驗創新理解的缺失

實驗創新即基于創新實驗理念、結合實際應用要求，吸納、融合優秀的設計創新成果，充分利用現有的儀器和代用品，從實驗反應條件的優化、實驗反應裝置、實驗方案設計等多方面進行創新，改進和設計出一些構造簡單、操作方便、現象直觀的實驗。使實驗教學更加科學、簡潔和完美。筆者認為：實驗儀器的使用是化學學科所特有的，也是必不可少的。中學化學教育面向大眾，教師不僅要讓學生認識它們，還要讓學生掌握它們的使用方法，生活物品的替換應依據學生的學情，應把實驗作為創新活動的載體，使實驗目標關注未來發展，實驗設計滲透創新思維，實驗過程體現探究思想，實驗結果收獲科研方法，為創新發展而做實驗[4]。

參賽作品中有的是用醫療器材、生活用品替代常規實驗儀器和藥品，卻很少關注改進的意義、實驗方案（實驗原理、實驗裝置、藥品儀器、步驟與現象、實驗的結果）等深層次的問題，甚至還缺乏科學性和實用性。筆者認為：面對“殘酷”的中學教學壓力和客觀條件的限制，良好的實驗創新資源無法形成合力，無法為競爭激烈的中學化學教學提供系統的、更為高效的、面向中考和培養學生能力等諸多方面更多、更有效的幫助，也無法體現自身更深層次的潛力。

2. 對科學探究的教育功能理解的缺失

科學探究不單是實驗探究，它具有思維活動的認識性特征。科學探究作為一種教學實踐活動有其自身的教育功能：動機功能、認識論和方法論功能、德育和美育功能[5]。對學生而言，既意味著學習內容，又是一種學習方式，是一種在領悟中獲取知識、形成能力的認識和實踐的過程[6]。實踐證明初三學生可以而且應當開展化學科學探究學習。通過問卷發現，大部分教師把化學實驗僅僅看作是為知識教學服務的工具，認為讓學生動手進行科學探究花時費力，這是與新課程理念和科學探究活動的實踐性相違背的， 也達不到科學探究的學習目標。筆者認為：教師應整合實驗資源，為學生設計實驗方案鋪設臺階，借助實驗設置“典型問題”演繹學科思想，激發學生深度思考，提升思維層次，讓學生體驗科學探究的過程性和學術性。就如何合理地實施學生實驗、開展科學探究活動的價值和意義進行深度思考。從而，更好地發揮學生實驗、科學探究活動的作用。

3. 對實驗觀念理解的缺失

義務教育化學課程標準（2011版）倡導基于觀念的教學。鄭長龍認為，實驗觀念包括：以實驗為基礎、綠色化學思想和實驗安全問題等[7]。靳瑩認為，以觀念為本的實驗教學，就是尊重實驗、理解實驗、善用實驗、創新實驗，以科學思維為線索，真正實現物我互化的教學境界[8]。基于此，筆者認為：正確的實驗觀應本著遵循連貫性（coherence/focus/rigor）、少而精（less is more，in-depth）、大觀念（big ideas and core concepts）的設計理念，增強學生對實驗方案的理解，真正地把學生作為學習主體，緊密結合化學核心知識，引導學生參與實驗設計，通過設置探究實驗系列、現代實驗系列、綠色實驗系列和與社會化學化背景對應的生活化實驗系列，發展學生的實驗思維和創新能力[9]。

綜合以上的分析與反思，筆者認為：由于教師習慣于關注教學微觀領域的教和學，置身于課程之外、學科教學之內，對課程改革的要求認識模糊。同時，缺乏厚實的變革性文化土壤的支撐，缺乏對課程價值、課程實施的基本認識，缺乏對實然課程的反映和對應然課程的追索。因此，面對改革要求和現實（應試的壓力）的矛盾，對改革結果難以預測和把握，缺少安全感。使教師失去了變革的自覺性需求和對新課程進行批判和審視的自覺性。

三、增強對化學實驗教學的認同、實施和創造是新課改的應有之義

增強對化學實驗教學的認同、實施和創造，需要教育主管部門、學校、教師樹立積極的變革意識和主動行動意愿，強化角色意識、變革意識、課程意識，克服對課程改革的疏離感，積極面對現實的教育環境，辯證看待環境，營造有利于課程改革的環境和氛圍，爭取課程改革主導者、組織者的理解、指導和幫助。通過搞活校際間的學科聯動，學習、研究和改革實踐，在實踐中反思，提高思考能力、批判能力，努力解決實踐中的困惑與問題，激發教學活力，使教師能汲取同伴的獨創性見解和經驗，增強教師團隊的“造血”功能。實現教師的教學觀念、教學行為及教學方式的根本性轉變。同時，引入即時審查機制，加強對化學實驗室使用率的考查，從實驗教學目標的達成度，效果的實效度，效率的控制度，效益的轉化度等給予評估，為確保學生實驗的正常開展提供制度保障。

泰戈爾《飛鳥集》的詩詞：“使卵石臻于完美的，并非錘的打擊，而是水的且歌且舞。”教師應創造性地實施新課程，努力實踐“教學即研究、即創造”。根據課標的要求及教學實際條件，以學生為中心，全面安排和設計一個學年的科學探究活動內容和頻次，在課時緊張的情況下，把探究的核心放在初中化學的核心知識、技能上，教師應依據學生的興趣和科學態度、認知水平的發展層次和學科能力發展，建立靈活、合理的評價機制[10]。從而，總結提煉教學主張，形成自己的教學特色和風格。

參考文獻

[1] 王祖浩.化學課程標準修訂：依據和視角[J].基礎教育課程，2012（2）：76-81

[2] 中華人民共和國教育部制定. 義務教育化學課程標準（2011版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012

[3] 胡巢生.化學教師的實驗素養及提升策略——以宿遷市初中化學青年教師實驗教學技能比賽為例[J].江蘇教育·中學教學，2015（5）：52-53

[4] 陳凱.國外中學化學實驗安全教育特點評析及啟示[J].化學教學，2014（5）：78-81

[5] 鄭長龍主編.化學實驗教學論[M].北京：高等教育出版社，2002（7）：8-15

[6] 郭玉英.探究—建構式教學初探 [J].課程·教材·教法，2004（1）：52-55

[7] 鄭長龍等.化學實驗教學新視野[M].北京：高等教育出版社，2009

[8] 靳瑩.超越器物層面 思想創新先行——《化學教學》2013年實驗類論文綜述[J].化學教學，2014（2）：7-10

[9] 吳俊明.關于化學實驗教學現代化的幾個問題（下）[J].化學教學，2013（11）：3-6

[10] 胡巢生.不同版本初中化學教材“學生實驗活動”內容編寫特點及教學策略[J].教學與管理，2014（11）：44-47