開設實驗教學“第二課堂”的嘗試與思考

程小東

（浙江省諸暨中學 浙江 諸暨 311800）

實驗教學“第二課堂”是指根據實際情況，將一部分課堂（第一課堂）無法完成或完成效果不好的實驗延伸至課外或以家庭小實驗取而代之，以彌補“第一課堂”的不足。

一、過程再現(xiàn)

1．提出問題

幾年來，大家對新課程的認識由迷惘到逐漸清晰，對新教材的應用也由不適應到較為熟悉?；瘜W新課程將“科學探究”作為課程改革的突破口，對化學實驗予以高度重視。但實話說，很多化學課堂還是教師講得多，學生動得少［1］。

（1）黑板實驗代替動手實驗。［2］現(xiàn)在化學課時有限，為了進度和成績，很多老師寧愿在黑板上講實驗，舍不得花時間讓學生在課堂上做實驗，他們認為這是浪費時間，有這些時間，不如多講一些習題更加實惠。而探究性實驗多數耗時較長，在課堂上開展此類實驗，［3］如果處理不當，常常與課堂教學的高效性產生沖突。［4］最終變成教師講“探究”，學生聽“探究”。

（2）演示實驗代替學生實驗。學生實驗減少或不做，取而代之以演示實驗為主。不少教材上的趣味實驗因現(xiàn)象明顯且有趣，對學生有極大的吸引力，但課堂演示實驗由于受到教學任務的限制，完成得相對粗糙，注重知識不注重過程，使原本有趣的實驗變得枯燥乏味，實驗效果大打折扣。而且很多演示實驗是“純演示實驗”，學生只是個“看客”，而不是“導演”，長此以往，課堂實驗教學進入了死胡同。

（3）學生實驗形式大于實質。即便開展了學生實驗，由于大班額（一個班級60 人左右）的制約，要開展好分組實驗和探究活動，難度很大。多人（一般6－8 人）使用一組實驗儀器，加上學生基本操作不熟練，在有限的時間內很多學生根本無法參與進來。于是就出現(xiàn)了一人實驗多人觀望甚至起哄的現(xiàn)象，表面熱鬧實則沒有多大收獲，等時間差不多了，不管小組實驗是否完成，在教師的強迫要求下也不得不停止實驗，形式大于實質。

著名化學家戴安邦教授生前反復強調：“加強實驗，無論如何都不過分?！睂嶒灢蛔霾恍?！然而，在現(xiàn)實條件下，怎么開展實驗，什么時候開展實驗，開展什么內容的實驗等這些問題一直困擾著我們。

2．教學嘗試（片段呈現(xiàn)）

筆者結合“鋼鐵的腐蝕”實驗特點，將實驗從課堂延伸至課外，嘗試在課外開展實驗。令我意想不到的是，實驗“第二課堂”的開設得到了學生的大力肯定和支持，他們更是表現(xiàn)出了強烈的求知欲望和探索興趣。

（1）實驗目的

①探索鋼鐵腐蝕的條件和原理，并比較不同條件下的鋼鐵腐蝕速率。

②探索鋼鐵腐蝕過程中氧氣的作用。

（2）前期準備

布置預習任務，各學習小組（六人為一小組）通過查閱相關資料討論并確定實驗方案，經進一步比較后得到最終實驗方案。將裝置及試劑準備好，放于教室事先準備的課桌上面。交代實驗觀察的一般方法和注意事項，同時將實驗記錄本掛于實驗裝置旁，便于學生記錄實驗現(xiàn)象。

（3）實驗裝置

裝置一為探索鋼鐵腐蝕的條件和原理，并比較不同條件下的鋼鐵腐蝕速率。第一支干燥試管中放入鐵釘（可在試管上面放一層棉花，放少許干燥劑）并密封好，編號為1。第二支試管倒入植物油（或煤油），將鐵釘全部浸沒在植物油中，編號為2。第三支試管倒入煮沸過的蒸餾水，將鐵釘全部浸沒在水中并在上面鋪一層植物油，編號為3。第四支試管倒入沒有煮沸過的蒸餾水，將一支鐵釘半浸入水中，編號為4。第五支試管倒入食鹽水溶液，將一支鐵釘一半浸入溶液中，編號為5。

裝置二為探索鋼鐵腐蝕過程中氧氣的作用。將廢舊的石棉網做成的鋼棉放于廣口瓶中，其中裝有氯化鈉水溶液，并將帶有玻璃導管的塞子塞緊廣口瓶，倒放于裝有高錳酸鉀紫色溶液的燒杯中。

（4）實驗記錄

①記錄要求：記錄實驗觀察的時間、現(xiàn)象并簽名。記錄實驗現(xiàn)象要實事求是，并嘗試解釋這些現(xiàn)象。對于大家提出的疑問，積極討論并查閱資料嘗試解決。

②部分摘錄

日期 時間 實驗現(xiàn)象 簽名12月4日 14:20 KMnO4 溶液已上升1.75cm，到14:55 已到4cm 馬玉桃12月4日 17:05 （鐵只與水接觸）鐵絲露出水面部分有灰白色物質 邊 晨12月4日 21:24 在與空氣接觸的試管中鐵有了兩點紅黃色的銹。在幾分鐘前，另一個實驗，紫色液體就上升了近3.4cm，沒想到這么快就到瓶下口了，一個下午都沒上去多少?。?酈佳瑜、郭勰……12月5日 5:51 煤油試管中煤油層中的氣泡變小，近乎消失。鋼鐵腐蝕實驗中，鐵絲團中有種黃色像液體狀的物質，鐵絲在水面下的有一圈“發(fā)霉”的物質，有黑色也有黃色，為什么？ 李海玲12月5日 11:50 裝置二液面下降2.0cm，為什么？ 邊 晨我猜想是天氣冷，液面冷縮下降 楊 可可能是由于光照，瓶內溫度上升，壓強增大，所以液面被壓下去 孟 程12月5日 17:00 裝高錳酸鉀溶液的燒杯中的液面上有一些固體粉末。因為剛大掃除，固體粉末很可能是灰塵。楊宏寬……12月6日 6:27 試管下端的鐵也生銹了，而中間段沒鐵銹，真奇怪？昨天晚上還不是這樣呢？難道是鐵銹下沉的緣故？ 毛潔飛12月6日 9:45 試管中只有紅褐色沉淀，而廣口瓶中既有紅褐色沉淀又有綠色沉淀，這是為什么？ 黃玉婷12月6日 17:45 鐵架臺上的瓶內壁有水珠，是否是因為鐵被氧化時放熱，還是有其他原因？ 王校軍……12月7日 6:37 經過三天的時間，“鐵只與空氣接觸”的試管中鐵絲仍沒有生銹 王婷婷12月7日 6:40 鐵只與水接觸的試管中有白色物質生成，那是什么？ 我猜想是雜質。李海玲

部分實驗記錄原稿照片

3．教學反饋

本次“第二課堂”的開設歷時4 天。在這4 天中，從實驗記錄的時間跨度（最早的是早上5：51，最遲的是晚上9：30）、參與記錄的人數以及實驗現(xiàn)象的記錄頁數（三個班級均有十頁左右）足以說明學生始終保持著強烈的探究欲望，即便是平時在課間很會吵鬧的學生也認真地觀察起了實驗現(xiàn)象。期間我發(fā)現(xiàn)學生經常三五成群地討論各自觀察到的現(xiàn)象并積極發(fā)表自己的看法，我和學生之間的交流也變得異常頻繁，始終有說不完的話題，感覺教學很快樂，學生也有同感。對于實驗過程中產生的疑問，他們表現(xiàn)出來的主動性比以往任何時候都要高。在實驗記錄冊上，如“我想”、“我猜測”、“我認為可能是”、“我們討論認為” 等字樣多次出現(xiàn)，在問題面前學生表現(xiàn)出了敢于思考、敢于猜想的探究追求，并嘗試借助一定途徑解決，感覺真是好極了！

有了“第二課堂”的先期觀察，“鋼鐵的腐蝕”課堂教學異常順利。學生發(fā)言積極，課堂氣氛活躍，遇到疑難問題時會很大膽地說：“這是我觀察到的結果！ ”，那種自信是以前上課從來沒有見過的。那么知識點落實如何呢？ 從課后作業(yè)完成的質量看，比以往更貼近實驗，尤其是文字描述題，回答起來更具針對性，教學效果是顯而易見的。

在這堂課的最后幾分鐘，我特意讓他們談談本次課外實驗的感受，課堂上來不及交流的讓他們把感想寫到了實驗記錄本上，以下是部分簡要摘錄，值得我們思考。

①很難得，讓我們自己如此長時間近距離地去觀察實驗的過程，實驗中每次出現(xiàn)不同的現(xiàn)象，都會引起同學們的極大興趣，并為之思考、辯論，同時也感受到了科學家是如何觀察實驗現(xiàn)象的。這次活動更讓我們體會到了光靠理論是不夠的，外加實踐才有效，從而也讓我們知道，要做生活中的有心人，從小細節(jié)中尋找大發(fā)現(xiàn)，很感謝程老師給我們這么好的機會，希望程老師以后能給我們更多的機會！

②“鐵生銹所需的條件”這一實驗在初中已做過很多道題了，所以結果對于我們每個人來說都是知道得一清二楚的，但過程、原因、實質呢，又有幾個人真正了解？ 我想我們中應該存在著許多“知其然而不知其所以然”的人吧！ 通過這次實驗，讓我們更深入地了解了“鐵生銹的原因”，也讓我們明白了化學就在我們身邊，只要我們擦亮眼睛，仔細觀察，認真思考，那么我們就會收獲很多。同時，實踐會讓我們更好地掌握知識，運用知識！

③通過這次實驗，讓我學會了細心觀察事物，去思考“為什么”，從中更加深了對化學這門課的興趣，不像課堂上那樣，只能看，還看得不清楚，程老師要繼續(xù)啊，多做一些這樣的實驗觀察。支持程老師！

④這種實驗是對應試教育的正面沖擊，如果其他也像這樣，說明課改成功！

⑤教室里放了這幾套實驗裝置，心中也好像多了一份牽掛，每天都想著去看看它們。每次去觀察，都會有新的發(fā)現(xiàn)，而每次發(fā)現(xiàn)別人沒有發(fā)現(xiàn)的東西時，心中會充滿成就感。

在實驗記錄本上，像這樣的“感想”有十頁之多，再次充分說明了學生對實驗探究的重視，也反映了真正意義上的實驗探究是能激起學生的學習興趣和求知欲望的。同時，很多學生對本次實驗教學“第二課堂”的開設表示支持和感謝，并希望我能帶領大家繼續(xù)做下去，這既令我高興，也令我深思！

二、反思與研究

1．實驗教學“第二課堂”的開設實現(xiàn)了真正意義上的“全民參與”，避開了課堂內時間緊的制約，既能保證學生仔細認真地觀察實驗，又不妨礙教學任務的完成，是解決“第一課堂”實驗教學不足的有效途徑之一。學生在實驗過程中學會了用心觀察實驗，學會了合作，增強了同學間的友誼。此外，課外實驗的開展豐富了他們的課余生活，用他們的話說，“課間終于有事情可做了，而且還是有意義的事。”同時，這一嘗試也有利于班級良好學習氛圍的形成。在探究過程中，學生變得更加在乎知識的來龍去脈，更加在乎自己能力的提升，教師會發(fā)現(xiàn)學生無窮的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

陶行知先生曾主張：“把學生的基本自由還給學生，解放他的頭腦，是他能想；解放他的雙手，是他能干；解放他的眼睛，是他能看；解放他的嘴，是他能談；解放他的空間，是他能到大自然大社會去取得更豐富的學問；解放他的時間，給他一些空閑時間消化所學，并且學一點自己渴望要學的學問，干一點他自己高興干的事情?！?/p>

消毒液發(fā)生器

用粉筆進行層析分離

2．適合于 “第二課堂” 開展的實驗應具有廣適性，［3］實驗難度應盡可能適合各個層次的學生，不能過難、過易或沒有梯度。實驗的廣適性決定了學生參與探究活動的人數比例。教師選擇實驗時必須考慮到學生之間的個體差異，不論是問題的難度、梯度、還是涉及知識的廣度，都應該力爭讓更多的學生參與到探究式學習中來。同時，“第二課堂”的實驗要兼顧安全性和可操作性。筆者經過嘗試，下列實驗比較適合于“第二課堂”開展，如pH 試紙測定不同水質酸堿度、“燃糖成蛇”實驗（不同灰燼催化效果比較）、成熟水果的催熟效果比較、“水果電池”、自制豆腐及肥皂、用粉筆進行層析分離、家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器制作、牙膏中某些成分的檢驗、仿制泡沫滅火器，培養(yǎng)明礬晶體等。

具體開展過程中，應遵循由易到難的順序，以保證學生的積極性，如高一可側重趣味性，高二則側重探究性。同時，密度不宜過大，這既是為了保證有足夠的時間給教師準備，同時也是為了防止學生出現(xiàn)探究疲倦，流于形式而影響教學效果。

3．實驗教學“第二課堂”的開設對教師提出了更高的要求，對實驗的把握完全超出了演示實驗的情況，學生可能會提出各式各樣的問題，因此教師在組織“第二課堂”的教學過程中要有足夠心理準備。一方面要精心備課，研讀教材，通過自己親身做實驗把握本實驗中可能出現(xiàn)的情況，通過查閱資料、教研組內討論做到心中有數，［5］不斷改進實驗方法，選擇效果最佳的實驗操作方式，同時要強化安全意識，使實驗達到準確的預期結果。另一方面，面對學生的提問，［6］難在“難得糊涂”，要盡可能創(chuàng)設足夠的探究空間，引導學生主動去解決問題而不是告訴他們答案。［7］從發(fā)現(xiàn)問題、表征問題到得出結論、解決問題，幾乎全部實驗活動都由學生完成，努力促使學生用高度的責任心和熱情，以及認真和事實求是的態(tài)度去解決問題。

［1］ 孫宇紅．常態(tài)下高中化學課堂教學中缺失情況分析［J］．中學化學教學參考，2012，（9）：20－21

［2］ 齊洋，華靜玉．一堂實驗課引發(fā)的思考［J］．化學教與學，2012，（7）：43－44

［3］ 孫成林，李焱．高效化學課堂中探究任務的五個標準［J］．中學化學教學參考，2012，（7）：31－32

［4］ 趙良繁．西部農村學校化學實驗教學現(xiàn)狀調查分析［J］．化學教育，2012，（7）：58－59

［5］ 馮新平．新課程理念下化學演示實驗的思考［J］．中學化學，2013，（5）：1－2

［6］ 尤雯倩，鄭學裕．淺談上好化學探究課的困難及對策［J］．化學教與學，2012，（7）：59－61

［7］ 王旭紅．新課程背景下高中化學課本實驗的使用策略［J］．化學教與學，2013，（2）：55－57