對高中化學實驗教學高效性的探討

吳忠欽

摘 要：分析目前高中化學實驗教學中存在的問題及導致該問題的各種原因，對如何提高高中實驗教學的有效性進行探討。

關鍵詞：高中化學；實驗教學；高效性

我省進入化學新課程改革已有不少年頭，就教材而言，新版本教材與舊教材中關于實驗教學最直觀的區(qū)別在于新教材中不再將實驗細化為演示實驗，學生實驗等具體的模塊，而是將實驗教學的自由度交付給老師，給老師更多自主的空間運用教材。然而新課程近幾年開展下來，許多專家發(fā)現(xiàn)化學教學在改變以往的教學方式，更新化學教學模式的潮流中實驗教學的方式也在悄然發(fā)生著變化，學生動手實驗、教師演示等方式越來越少，取而代之的是實驗視頻等圖文影像資料，自然學生的實驗能力也逐漸弱化，這明顯偏離了化學課改的初衷。于是，專家們在2012年福建省高考考試說明中明確規(guī)定高中化學必做的22個化學實驗。

誠然任何一位化學老師都知道實驗在化學學科學習中的重要地位，化學實驗猶如一把智慧的鑰匙，開啟學生化學思維的大門，讓學生走進化學世界，發(fā)展思維能力和創(chuàng)新能力。但老師之所以選擇以視頻等圖文影像資料取而代之也是迫于無奈，通過問卷調(diào)查表明產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因如下：（1）高一化學課普遍課時緊張，為了應對市統(tǒng)考等考試，每個階段都在趕進度，直接播放實驗視頻很大程度上節(jié)約了課堂時間。（2）實驗課上，尤其是學生分組實驗，學生熱情高漲，動手實驗欲望強烈，忽略了動腦思考，對于實驗本身的原理及結(jié)論根本沒有理解掌握，一堂表面上看起來熱熱鬧鬧，學生參與性很高的實驗課，但學生收效甚微。（3）一些演示實驗受到實驗顏色的變化不夠明顯，實驗耗時較長，實驗儀器體積小等客觀原因的限制導致班級只有前排少部分學生能夠看清老師演示的全過程。

如何提高實驗教學的有效性，重塑學科靈魂成為解決上述各種矛盾的關鍵。筆者結(jié)合自己在教學實踐中的心得從以下幾個方面進行探討。

一、課前預習事半功倍

新課程理念中倡導的“以學生為主體”不僅要體現(xiàn)在課堂教學中，更應該貫徹在學生整個學習過程中。

要實現(xiàn)這個能力目標首先要從培養(yǎng)學生課前預習的習慣開始。剛開始時許多學生不適應課前預習這項任務，認為是浪費時間，尤其是關于教材中實驗的預習，許多學生都是以簡單瀏覽的方式草率應對。針對這種情況教師可以通過設置問題的模式，引導學生逐步擺脫對老師、對課堂過分依賴的心理，養(yǎng)成課前獨立思考預習的良好學習習慣。只有課前做足了功課，在實驗課上或是演示實驗操作過程中學生才能有針對地觀察，有目的地操作，有方向地探究，才能實現(xiàn)實驗教學的有效性。

實驗內(nèi)容的預習應如何設置問題，這也是能否讓學生順利養(yǎng)成課前預習習慣的關鍵。古人亦云：“知之者不如好之者，好知者不如樂之者?！迸d趣對學習有著神奇的內(nèi)驅(qū)動作用，能變無效為有效，化低效為高效。教師在設置問題時應從這方面入手，激發(fā)學生對該實驗的好奇，學生自然就愿意去思考，去查閱相關資料。例如，金屬鈉性質(zhì)的實驗教學中，教師可以設置以下幾個思考問題，讓學生帶著這幾個問題對該節(jié)實驗內(nèi)容進行預習：（1）在金屬的世界里，是否存在可以直接用小刀進行切割的金屬呢？（2）作為金屬世界里的成員，金屬鈉具備哪些金屬通性？（3）水能滅火亦能生火，你能否以金屬鈉為原料設計一個滴水生火的小魔術？通過這三個層層深入階梯式問題的提出，激發(fā)學生對金屬鈉的好奇，產(chǎn)生探索的欲望，自然就能夠通過網(wǎng)絡、課本等各種途徑搜尋信息材料，對該節(jié)實驗內(nèi)容進行思考和預習。問題3的提出打破傳統(tǒng)鈉與水的演示實驗，換個更能激發(fā)學生探知欲的小魔術，讓學生突破傳統(tǒng)，大膽思考，主動探究。有了課前的預習準備，課堂上自然就能與老師產(chǎn)生思維上的互動，了解實驗的目的，解釋實驗現(xiàn)象。

通過一段時間問題模式的預習引導，不僅讓學生學會思考，愛上動腦，樂于操作，同時也能培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維，鼓勵學生嘗試著對書上的實驗進行創(chuàng)新與改進。當學生養(yǎng)成習慣后，實驗課就不再是過眼云煙的轟轟烈烈，而是真正思有所用，學有所獲，作有所得。這種課前預習模式可以省去實驗課上教師關于實驗原理，實驗目的，實驗步驟等枯燥內(nèi)容的講授，一定程度上提高了實驗課堂的效率，能夠帶著學生的思維馳騁在化學實驗的世界里，實驗的演示效率自然也大大提高了。

二、課上創(chuàng)新妙筆生花

新課程改革下的課堂是“創(chuàng)新”的課堂，以“創(chuàng)新”的教學理念指導“創(chuàng)新”的教學方法，培養(yǎng)學生的“創(chuàng)新”思維。實驗教學也是如此，要提高實驗教學的有效性，也必須在“創(chuàng)新”二字上下功夫。

1. 適時引入新演示實驗

化學是一門以實驗為基礎的學科，化學實驗也是化學學科的靈魂魅力所在，可如果課堂上教師總是按部就班地采用教材中的演示實驗，那么必然減低學生對實驗的期待感，久而久之也就對課堂演示實驗失去了興趣。如何為實驗教學“保鮮”，很重要的一原則是教師可以適當?shù)匾胄碌难菔緦嶒?。例如：高一必?中關于金屬鈉性質(zhì)的學習，教材中的實驗分別是（1）觀察金屬鈉的切面顏色變化；（2）金屬鈉與氧氣反應；（3）金屬鈉與水反應。從這三個實驗能很完整地歸納出金屬鈉的一系列物理化學性質(zhì)，但僅僅通過這三個實驗不足以給學生留下深刻的印象。“學始于思，思源于疑”，要想激發(fā)學生的思維，教師可以在“節(jié)骨眼處”巧妙設置新的演示實驗，讓學生產(chǎn)生“認知沖突”，所謂“認知沖突”就是通過矛盾點的設疑引發(fā)學生原有認知和新知識之間的沖突。一旦產(chǎn)生這種矛盾沖突，學生便急于要解決它，但利用已學過的知識和技能又無法解決，產(chǎn)生這種心理狀態(tài)的同時就會產(chǎn)生一種主動探究的動力。教師可以在該節(jié)內(nèi)容（2）實驗后增加金屬鈉與硫酸銅溶液反應的演示實驗。按照學生初中已有的知識貯備，活潑的金屬能夠?qū)⒉换顫姷慕饘購钠潲}溶液中置換出來，在開始實驗前，先讓學生預測實驗現(xiàn)象，大部分學生都認為金屬鈉能夠把銅置換出來，當實驗現(xiàn)象與學生預測的產(chǎn)生矛盾時，便能引發(fā)學生討論思考，激發(fā)學生思維，對提高課堂教學效果有很重要的作用。

2. 適時采用新操作形式

傳統(tǒng)的實驗教學都是采用教師自己邊講邊實驗的形式，這種形式的弊端在于一些演示實驗由于儀器較小，觀察者距離較遠等因素的限制導致實驗可見度較差，教師在講臺演示，可能只有前排的學生能夠大致觀察到老師的操作，對于后排學生來說這樣就很難吸引其注意力，更別說提高整體課堂的有效性了。想要改變這種低效的狀態(tài)，就要求我們教師在實驗操作形式上稍作改變，對于一些注重操作過程而非實驗結(jié)果的實驗，應該將單純的演示改為并進式實驗 [1 ]。老師在講臺上講解，同時利用PPT將操作的要點用圖示展示，學生在臺下跟著一起操作，那么效果就完全不同。例如：必修1中《一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制》，該實驗要求學生要掌握溶液配制的操作方法，對于這種注重操作過程的實驗，在進行學生分組實驗操作前如果單純觀看教師在講臺上的演示，課堂效率明顯不高，原因兩點：（1）走進實驗室，看到那么多新的儀器裝置，大部分學生就開始“蠢蠢欲動”。（2）對于這類沒有吸引眼球的實驗結(jié)果，教師的演示很難吸引學生的注意力。針對這種類型的實驗，教師可以采取并進式實驗，教師邊演示講解，學生邊操作，給學生提供更多的實驗操作練習機會，必然利于培養(yǎng)和鞏固操作技能，學生的積極性大增。

經(jīng)過一段時間預習習慣的養(yǎng)成，對于一些安全性高的，實驗操作較為簡單的演示實驗，教師完全可以采用“老師搭臺，學生上臺”的方式進行，讓學生代表上臺演示，這樣學生就可以由“旁觀者”角色變成“參與者”，大大提高上臺學生的積極性，對于其他學生而言，學生代表上臺演示比教師演示更能吸引其注意力。

3.實現(xiàn)教材實驗的有效整合與創(chuàng)新 [2 ]

教材中的許多實驗為了能夠更有針對性地反映物質(zhì)的某一性質(zhì)，通常是針對其中的一個性質(zhì)設計一個小實驗。大部分高中生都具備一定的分析思維能力，為了能夠讓學生的思維得到更好的發(fā)展，教師可以針對教材里的一些實驗進行有效的整合和創(chuàng)新，這樣能夠促進學生從多層次、多方位地去觀察分析實驗。例如必修1教材中《二氧化硫的性質(zhì)和作用》，該節(jié)設計了兩個小實驗分別來說明二氧化硫能溶于水，且水溶液顯酸性，二氧化硫能使品紅溶液暫時褪色。針對這兩個小實驗，可以進行如下的整合創(chuàng)新。在干燥的空礦泉水瓶中收集滿二氧化硫氣體，用單孔膠塞塞緊，實驗時，用力擠壓礦泉水瓶，讓少量氣體溶入品紅溶液，由于礦泉水瓶中的壓強減小，在大氣壓作用下，燒杯中品紅溶液會進入礦泉水瓶，形成美麗的噴泉。將實驗進行整合后不僅增強了實驗的鮮明性與趣味性，實驗現(xiàn)象里面蘊含的大量信息為鍛煉學生分析思維提供了很好的素材。學生根據(jù)已有噴泉實驗很容易得出該實驗的結(jié)論：二氧化硫能溶于品紅并使之褪色，同時也給學生帶來了新疑惑：

“為什么噴泉的顏色會是無色的？”給學生帶來視覺沖擊的同時又能夠很好地實現(xiàn)該節(jié)課的知識技能目標，大大提高了實驗教學的有效性。

三、課后開放相得益彰

新課程提出“為了全體學生的發(fā)展，為了學生的全面發(fā)展，為了學生的個性發(fā)展”的教育理念。實驗是化學教學的基礎，以實驗為基礎是中學化學教學的最基本特征 [3 ]。針對化學學科的特點，要貫徹這一理念的有效方法之一就是開放化學實驗室 [4 ]。這里的開放指的是課后實驗室的開放。對于高中學生來說，每周化學課的課時有限，有限的課時里面學生動手實驗的機會就更加有限。 實驗室的開放使學生能夠利用課余的時間走進實驗室，在老師的指導幫助下親自動手操作，同時也可以針對自己困惑的問題進行實驗求證。對于每個學生來說，動手能力，思維能力都能得到發(fā)展，這種方式有效地彌補了課堂教學中進度趕、實驗數(shù)量不足等種種不利因素，讓每個學生的實驗技能與化學綜合能力得到全面的發(fā)展。

參考文獻：

[1]梁萬書.并進式實驗在化學教學中的運用[J].希望月報，2007（8）.

[2]金松實.如何發(fā)揮化學演示實驗在教學中的作用[J].中國校外教育，2013（5）.

[3]鄭長龍.化學實驗教學論[M].北京：高等教育出版社，2002.

[4]鄭韻英. 在中學開設化學開放實驗室的思考[J].欽州學院學報，2008（6）.