新課程下的實驗教學

翟遠杰

（山東省嘉祥縣第一中學山東嘉祥272400）

一、對實驗教學的認識和把握

1.新課標下對實驗教學的認識

新課標強調學生形成積極主動的學習態(tài)度，使獲得基礎知識與基本技能的過程，成為學生學會學習和形成正確價值觀的過程；培養(yǎng)學生搜集和處理信息的能力、交流和合作的能力?；瘜W實驗教學以實驗為載體，以問題為線索，力求實驗與思維有機結合，使學生始終處于不斷探索的情境之中。這樣既優(yōu)化了實驗教學的過程，展現(xiàn)了化學自身的魅力，又符合素質教育對化學教學的要求，成為提高學生科學素養(yǎng)的重要手段和途徑。

2.新課標下實驗教學的功能與作用

（1）實驗教學激發(fā)學生學習化學的興趣

興趣是最好的老師，是學生萌生創(chuàng)新意識最原始、最直接、最強勁的動力。在新課程理念下，學生學習化學的興趣需要教師在實驗教學中激發(fā)、引導和培養(yǎng)，激發(fā)學生積極主動地探究學習，實現(xiàn)由學會知識到會學知識和求異創(chuàng)新的轉變。例如，教師用稀硫酸、銅片、鋅片、小燈泡等材料演示小燈泡發(fā)亮的實驗，呈現(xiàn)出有挑戰(zhàn)性的問題：燈泡為什么發(fā)亮？實驗現(xiàn)象與你的思考一致嗎？通過設問，激發(fā)了學習的興趣，引導學生主動參與教學過程，指導學生結合實驗裝置分析實驗現(xiàn)象，水到渠成地探討出原電池的原理及形成條件。

（2）實驗教學培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度

化學實驗教學為培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度創(chuàng)設了良好的情景。在化學實驗教學活動中，教師嚴謹規(guī)范的操作潛移默化地影響著學生。例如，在中和滴定實驗中，如果學生充分認識到規(guī)范操作是關鍵，那么在實驗過程中他們就會認真把握各步操作要領，達到較理想的效果。化學實驗教學活動中，還應要求學生尊重實驗事實，如實記錄實驗現(xiàn)象，特別是反常現(xiàn)象應及時分析原因。例如，在銅與濃硫酸反應的實驗中，學生預測應觀察到的現(xiàn)象是得到藍色溶液，但事實上卻出現(xiàn)灰色固體。針對這一“異?！爆F(xiàn)象，在尊重實驗事實的基礎上，引導學生認真分析可能的原因。從而培養(yǎng)了學生嚴謹求實的科學態(tài)度。

（3）實驗教學幫助學生理解和掌握化學概念和理論

化學實驗創(chuàng)設的問題情境，是建構概念、探究理論的思維起點。教師依托實驗教學，引導學生從直觀的實驗現(xiàn)象中獲得感性認識，促進學生形成化學概念，探究化學理論?；瘜W實驗始終處于認識的主體地位，概念和理論認識的持久性、深刻性離不開化學實驗呈現(xiàn)的直觀映像。例如，“電離”的概念比較抽象，學生不能通過感官直接感知物質電離后自由離子移動的過程，難以接受這樣的化學概念。通過溶液導電性實驗，學生就容易形成電離的概念，從而正確理解、認識電解質與非電解質的內涵。

（4）實驗教學培養(yǎng)學生的科學能力

①探究實驗培養(yǎng)學生探究和創(chuàng)新能力

探究性實驗教學是指學生在老師的引導下，通過自己設計方案，進行實驗操作，去探索和解決問題的一種教學模式。探究性實驗不僅要求學生掌握一定的化學知識和實驗技能，還要求他們靈活地、創(chuàng)造性地綜合運用這些知識和技能。如在演示新制的FeSO4與NaOH溶液反應時，學生未能觀察到白色的Fe（OH）2絮狀沉淀生成，卻看到生成灰綠色沉淀。教師利用這一“反?！爆F(xiàn)象及時引導學生探究其原因。經過一系列的操作、觀察和思考，學生探索新知識的熱情被激發(fā)，提出了許多改進實驗的方法。通過這樣的探究過程，培養(yǎng)了學生勇于探索的精神，增強了學生的創(chuàng)新意識。

②課外實驗培養(yǎng)獨立思考和操作能力

有些實驗可以在教師指導下，學生利用課外時間，自己設計，尋找器材，動手操作并得出結論。例如，利用原電池原理，自制水果電池；用食醋和純堿溶液改變花的顏色；用雞蛋清做蛋白質的鹽析和變性實驗等。課外實驗不但可以增加學生動手實驗的機會，更重要的是培養(yǎng)了獨立思考的能力。

5.實驗教學培養(yǎng)學生的科學觀

（1）實驗教學培養(yǎng)學生的“情感、態(tài)度與價值觀”

通過化學實驗的STSE設計教學，讓學生感受化學對促進社會發(fā)展的重大作用，認識到珍惜資源、愛護環(huán)境的重要意義，形成“可持續(xù)發(fā)展”的意識。在實驗探究中，培養(yǎng)了學生善于合作、勤于思考、嚴謹求實、勇于創(chuàng)新的科學品質，這些都是“情感態(tài)度與價值觀”教學目標的有效落實。

（2）實驗教學培養(yǎng)學生的辯證唯物主義世界觀

在化學知識中蘊含著豐富的辯證唯物主義思想。當代中學生的特點是求新、求異、求實，充滿可貴的批判心理。我們必須對學生進行辯證唯物主義世界觀和方法論的培養(yǎng)，幫助學生正確認識對立統(tǒng)一、量變與質變、內因與外因、現(xiàn)象與本質等辯證唯物主義基本規(guī)律和觀點，形成辯證唯物主義世界觀。例如對于同一反應，外界條件可以改變化學反應速率，而決定化學反應速率的根本因素則是反應物自身的性質。

（3）實驗教學培養(yǎng)學生的科學發(fā)展觀和綠色化學意識

科學發(fā)展觀的實質是實現(xiàn)又好又快地發(fā)展。科學發(fā)展觀涵蓋了綠色化學理念，綠色化學實驗是社會對化學科學發(fā)展的新要求，對于保護環(huán)境，實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展有重要的意義?；瘜W實驗教學不只是教會學生掌握科學知識，更要培養(yǎng)學生樹立綠色化學思想和科學發(fā)展觀?？梢酝ㄟ^推行微型實驗、實驗儀器裝置封閉化、藥品的回收利用、污染物的處理與控制排放、串聯(lián)實驗或組合實驗、微波實驗、計算機模擬化學實驗等方法傳授綠色化學知識和技術，樹立綠色化學理念，形成正確的環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展觀。

二、新課程標準對實驗教學的整體要求

《普通高中化學課程標準（實驗）》將科學探究及實驗能力要求列入內容標準之中，對實驗能力提出了具體要求，使化學實驗不僅成為化學教學中的重要內容和學習方式，而且成為化學教學中的教學目標。

1.轉變教育思想，充分發(fā)揮實驗教學的教育功能

新課標明確指出了化學課程改革的重點：“以提高學生的科學素養(yǎng)為主旨”。站在培養(yǎng)學生綜合素質的高度看，化學實驗教學的重點不應只是傳授基礎知識和訓練基本技能，更重要的是在教學中要有意識地對學生進行科學素質的訓練和培養(yǎng)，既要強調實驗在訓練學生觀察和動手能力方面的積極作用，又要體現(xiàn)啟迪思維、開發(fā)潛能等方面的重要價值，這也是化學實驗教學所要達到的更高目標。

2.充分發(fā)揮學生主體作用，培養(yǎng)學生自主學習能力

自主性學習是科學探究的重要特征，教師要幫助學生盡快步入自主性學習的軌道。在實驗教學中要充分發(fā)揮學生的主體作用，要給學生充分的思考時間和空間，每個教學環(huán)節(jié)都要留有余地。能由學生動手解決的問題教師就不包辦代替，讓學生親自實驗并解答；能由學生分析思考得出的結論教師就不急于下結論，盡可能留給學生動手、動腦的時間。這一過程，就是要讓學生不停地動手、動腦，以此激活他們的思維，充分發(fā)揮他們的潛能和創(chuàng)造性，全面培養(yǎng)和提高他們的自主學習能力。

三、實驗教學的現(xiàn)狀

實施新課程以來，教師對實驗教學的認識有了很大提高，實驗教學狀況有所改善，但離課標要求尚有差距。在實際的教學中，缺乏對教育內在功能的重視，忽視學生學習的主動性，因而導致在現(xiàn)實教育中，缺乏對學生內在精神的關照，缺乏對學生的個性和主體地位的尊重。教師過分關注化學實驗“將來怎么考”，依據(jù)考試講實驗、做實驗，忽視對學生能力的培養(yǎng)，從而導致學生片面、甚至畸形的發(fā)展。教師教學觀念得不到完全意義上的解放，一些教師沿用陳舊的教學經驗進行教學，以驗證性實驗為主，缺乏探究性實驗設計，嚴重影響到學生的發(fā)展，這種實驗教學模式是有悖于新課改理念的。

目前高中化學課的安排和采用的教學方法不容樂觀，有很多地方需要改進。有部分學校沒有統(tǒng)一安排化學實驗課，只是作為化學知識課堂教學的附帶部分，隨堂進行，時間上沒有保障。實施新課程以來，對實驗教學提出了較高要求，但由于經費投入不足，造成儀器設備配備和實驗材料短缺，從而導致很多實驗不能正常開展。另外，實驗教師和實驗員配備不足，專業(yè)素質亟待提高，學生分組實驗準備起來非常困難，學生缺乏動手實驗的機會。

四、如何實施實驗教學

1.提高教師素質

只有高素質的教師才能培養(yǎng)出具有較強實驗能力的學生。為了提高教師自身的實驗素質，定期開展演示實驗競賽、實驗改進匯演，讓有實驗專長的教師對教材中難度較大的實驗舉行專題講座，解決實驗中的疑問。這些活動的開展激發(fā)了教師參與實驗教學的積極性，同時提高了教師專業(yè)素質，收到了較好的效果。

2.做好演示實驗

演示實驗首先要操作規(guī)范。教師演示實驗的每一步操作都給學生留下了很深的印象，因此教師應以規(guī)范的操作技能，嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度去影響和感染學生，切不可草率從事。其次，演示實驗應具有啟發(fā)性。演示實驗要結合教學內容啟發(fā)學生積極思考，以使他們在高度的思維活動中觀察分析實驗操作和現(xiàn)象。

3.強化實驗探究

科學探究是學生積極主動地獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動，是一種重要的學習方式，對發(fā)展學生的科學素養(yǎng)具有不可替代的作用?？茖W探究作為學習的內容和目標，不僅在于獲得合理的實驗結果，更重要的是使學生經歷和體驗獲得實驗結果的探索過程，因此，應多開展體現(xiàn)學生自主合作的探究活動。讓學生有更多的機會主動地體驗探究過程，在知識的形成、聯(lián)系、應用過程中養(yǎng)成科學的態(tài)度，獲得科學的方法，在“做科學”的探究實踐中逐步形成終身學習的意識和能力。

4.拓展實驗途徑

首先，變演示實驗為學生實驗。高中教材中有許多試管實驗，這些實驗操作簡單，限于試管的容積較小，讓學生觀察到試管內細微的實驗現(xiàn)象有一定難度，有必要把這類實驗改成學生實驗，讓學生動手操作，親自體驗實驗過程。其次，成立化學課外活動小組。由于課堂實驗教學受到時間和空間的限制，教師在教學過程中很難做到面面俱到。而開辟第二課堂，成立化學課外活動小組，可以使之成為課堂教學的互補形式，它具有靈活性、實用性的特點，可以使學生在這塊天地里自由發(fā)展。

5.注重學生實驗

教師在學生實驗前應強調操作的關鍵及注意事項，在學生實驗過程中要巡回指導。對于動手能力差的學生，教師應當在其實際操作中給予具體幫助，使其樹立信心，盡快掌握操作規(guī)范和技能，并及時糾正學生在實驗操作中的錯誤。操作規(guī)范的同時，還應注意仔細觀察實驗現(xiàn)象。觀察實驗首先要有目的有計劃，且應該全面細致。觀察的過程中還要善于思考，這樣才會提高實驗觀察的效果。

6.改善實驗技術

現(xiàn)代實驗越來越面向微型化、數(shù)字化發(fā)展。改善實驗技術，一方面，應該推行微型化學實驗。微型化學實驗，是在一些專門設計的微型化的儀器裝置中進行的化學實驗，是一種以盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗方法與技術。雖然它的化學試劑用量一般只為常規(guī)實驗用量的幾十分之一乃至幾千分之一，但其效果卻可以達到準確、明顯、安全、方便和防止環(huán)境污染等目的。另一方面，推行手持技術實驗。手持技術又稱掌上技術，是一種集數(shù)據(jù)采集與分析于一體的理科實驗室系統(tǒng)，它是由數(shù)據(jù)采集器、傳感器和配套的軟件組成的定量采集和處理數(shù)據(jù)系統(tǒng)，并能與計算機連接完成各種后期處理的實驗技術系統(tǒng)。手持技術廣泛應用于化學實驗中，可以方便而迅速地收集各類數(shù)據(jù)，如溫度、溶液的pH等。

通過開展以上六項工作，激發(fā)了學生學習化學的興趣，提高了學生自身的實驗素質，培養(yǎng)了學生觀察能力、思維能力、創(chuàng)造能力，杜絕了教師講實驗、學生背實驗的現(xiàn)象，提高了化學教學質量，也為今后學生學習化學、從事化學研究奠定了良好的基礎。