高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)初探

聞霞

摘 要： 本文從西方化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)入手，分析了我國高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，著重闡述了實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于教學(xué)有效性、認(rèn)識(shí)模式和科學(xué)能力培養(yǎng)的意義，并提出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的兩點(diǎn)基本原則，初步探析了高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵和外延。

關(guān)鍵詞： 高中化學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 設(shè)計(jì)原則

在明尼蘇達(dá)大學(xué)雙城分校（University of Minnesota Twin Cities）的講堂上，我曾聽過一位化學(xué)工程說過這樣一句話，“化學(xué)和實(shí)驗(yàn)是密不可分的連體嬰”。這個(gè)比喻聽起來似乎有些怪異，但是在美國的中學(xué)化學(xué)課上，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和教室是合并的，化學(xué)實(shí)驗(yàn)占總課時(shí)的一半，而英國則占80%左右，日本大概是三分之一。這些數(shù)據(jù)告訴我們這樣一個(gè)事實(shí)，在現(xiàn)代西方教育領(lǐng)域里，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的核心部分。

一、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

相比較而言，我國高中化學(xué)教學(xué)雖然在近十年里對實(shí)驗(yàn)教學(xué)做了大量努力，但現(xiàn)狀不容樂觀。從“硬件”來看，普遍存在的問題是課時(shí)量少，設(shè)備陳舊，配置落后。由于高考時(shí)化學(xué)并不屬于主科，和很多小學(xué)科一樣課時(shí)都會(huì)被大量“縮水”，讓位于大三門。

從“軟件”來看，一方面，實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念比較落后。我們在實(shí)驗(yàn)類型上主要采取驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)①，嚴(yán)重缺少探究性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可以說是當(dāng)今受批評(píng)最多的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，其只重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)流程，約束思維和觀察能力的發(fā)展，更談不上有意培養(yǎng)科學(xué)探究素養(yǎng)。另一方面，實(shí)驗(yàn)缺乏生活性是一個(gè)突出的問題。高中化學(xué)的受眾對象是高中生，不需要太多學(xué)術(shù)性實(shí)驗(yàn)，聯(lián)系生活的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)是高中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的首選。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中化學(xué)教學(xué)中的意義

1.提高化學(xué)課堂的有效性

課堂有效性是新課改以后一直突出強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容，《〈基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）〉解讀》中提到：“有效教學(xué)是為了提高教師的工作效益、強(qiáng)化過程評(píng)價(jià)和目標(biāo)管理的一種現(xiàn)代教學(xué)理念。具體地說，有效教學(xué)理念主要包括下列這些內(nèi)容：有效教學(xué)關(guān)注學(xué)生的進(jìn)步或發(fā)展；關(guān)注教學(xué)效益，要求教師有時(shí)間與效益的觀念；有效教學(xué)更多地關(guān)注可測性或量化；有效教學(xué)需要教師具有一種反思意識(shí)；有效教學(xué)也是一套策略。”②作為一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，沒有比在實(shí)驗(yàn)過程中完成課堂教學(xué)更貼近化學(xué)的本質(zhì)內(nèi)涵。

2.促進(jìn)化學(xué)認(rèn)知模式的發(fā)展

任何一門學(xué)科都有其特殊的認(rèn)知模式，遵循認(rèn)識(shí)模式是教學(xué)中重要且容易忽視的一環(huán)，即使是專業(yè)的教師，“以己度人”也是教學(xué)中最容易出現(xiàn)的問題。就化學(xué)而言，基本模式類型是：問題→探究→設(shè)計(jì)方案→觀察記錄→解決問題→總結(jié)原理→驗(yàn)證過程。我們常用的教學(xué)方法只是給出答案或者驗(yàn)證過程，既沒有構(gòu)建完整的認(rèn)知模式，又時(shí)常割裂學(xué)習(xí)和思維的連貫性。合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身就是按照這樣的認(rèn)知模式進(jìn)行的，提出問題，探究解決，總結(jié)原理，都是典型的科學(xué)思辨模式的試練。學(xué)習(xí)過程必然會(huì)影響結(jié)果，只看結(jié)果，“急功近利”的教學(xué)心態(tài)是不可取的，沒有完整的認(rèn)知過程怎么可能產(chǎn)生完整的知識(shí)鏈條呢？

3.培養(yǎng)科學(xué)能力

科學(xué)的能力包括科學(xué)的思維理念、認(rèn)識(shí)眼界、操作能力、探究遷移等各方面內(nèi)容。我國高中化學(xué)課程設(shè)置總體而言科學(xué)能力的培養(yǎng)并不突出，化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是最好的彌補(bǔ)方式。一堂實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生需要面對實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)問題的解決、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的觀察和規(guī)律的發(fā)現(xiàn)總結(jié)，在這其中思維、認(rèn)識(shí)、操作、探究和遷移多元智能得以發(fā)展，強(qiáng)化科學(xué)能力的養(yǎng)成。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的兩點(diǎn)原則

1.重視前期分析和后期反饋

前期分析是實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)耗時(shí)耗力比較多的一個(gè)環(huán)節(jié)，往往一堂實(shí)驗(yàn)課的成敗取決于前期的分析是否到位合理。前期分析包括學(xué)情分析、目標(biāo)分析、任務(wù)分析和需求分析。目標(biāo)分析是對教學(xué)目的進(jìn)行多維規(guī)范，這是一堂化學(xué)實(shí)驗(yàn)課必須貫穿始終的要點(diǎn)。再結(jié)合分析學(xué)習(xí)者的能力等級(jí)、心智特點(diǎn)和心理特征等，對其進(jìn)行具體任務(wù)和需求認(rèn)證。一堂實(shí)驗(yàn)課要滿足認(rèn)識(shí)技能、思維訓(xùn)練、動(dòng)作技能等各方面的需求安排實(shí)驗(yàn)任務(wù)，實(shí)驗(yàn)任務(wù)既要凸顯教學(xué)內(nèi)容，又要兼顧動(dòng)作技能的精準(zhǔn)、速度的迅捷等內(nèi)容。

前期分析最難以把握的是學(xué)情分析，學(xué)生能力如何，能達(dá)到什么高度？有什么缺陷需要加強(qiáng)訓(xùn)練？這些都是規(guī)律不夠明顯的變量。每一次課的評(píng)價(jià)反饋非常重要，及時(shí)洞悉課堂反饋并做好相應(yīng)記錄對于整個(gè)連續(xù)的教學(xué)至關(guān)重要。反饋設(shè)計(jì)要活，要多樣，更要有目的性。你要實(shí)現(xiàn)何種目標(biāo)？實(shí)現(xiàn)了多少？集中體現(xiàn)的能級(jí)特點(diǎn)是什么？這些都是反饋的設(shè)計(jì)要件。

2.大膽嘗試探究性實(shí)驗(yàn)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)類型是多樣的，按照內(nèi)容可以大體分為探究性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。如上面提到的，我們大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義不是很大，缺陷很明顯。在西方化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中越來越多地使用探究性實(shí)驗(yàn)。

所謂探究性實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)者在不知曉實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下，通過自己實(shí)驗(yàn)、探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)知活動(dòng)。從科學(xué)獲得的過程來看，我們需要學(xué)生獲得的正是這樣的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，通過探究性實(shí)驗(yàn)發(fā)展主動(dòng)探索的能力、分析和解決問題的能力、歸納概括的能力。例如，同樣是講述亞硫酸鈉溶液與硫酸在不同溫度下的反應(yīng)速率。給出一個(gè)主題后，我們完全可以讓學(xué)生按小組自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在此過程中，教師可以大膽放手，評(píng)估除了最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果、歸納出的結(jié)論外，更多的是觀測學(xué)生探究過程中的參與度、思維等級(jí)、動(dòng)手技能和邏輯手段等。

不管是什么樣的教學(xué)設(shè)計(jì)，聯(lián)想和創(chuàng)新能力都是非常重要的教育環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)課更要靈活。讓學(xué)生自主融會(huì)貫通，自主探究問題才是化學(xué)課堂真諦的回歸。

注釋：

①所謂驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、原理、假設(shè)、方法、需要觀察的數(shù)據(jù)及一些直接的問題，學(xué)生照單操作的實(shí)驗(yàn)。

②鐘啟泉等.基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）解讀.華東師范大學(xué)出版社，2001.