中等職業(yè)學(xué)?；瘜W(xué)實驗教學(xué)模式的改革及實踐

陳翠平

（江門中醫(yī)藥學(xué)校，廣東 江門 529000）

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在實施創(chuàng)新教育過程中具有獨特優(yōu)勢，但在中等職業(yè)學(xué)校傳統(tǒng)的化學(xué)實驗教學(xué)中大多仍采用以課本實驗方法為標(biāo)準(zhǔn)、以課堂為中心的封閉、思維狹窄的教學(xué)模式，這在某種程度上束縛了學(xué)生的創(chuàng)造力。所以，探索激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力的新型教學(xué)模式成為當(dāng)前亟待探討的課題。在中等職業(yè)學(xué)?；瘜W(xué)教學(xué)中，挖掘和開發(fā)化學(xué)實驗在探究性學(xué)習(xí)中的功能，對于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生形成終身學(xué)習(xí)的能力具有重要的意義[1]。

2002年，國務(wù)院頒布了《關(guān)于大力推進職業(yè)教育改革與發(fā)展的決定》，提出：要積極發(fā)展職業(yè)教育，改革職業(yè)教育的教學(xué)模式，重視實踐教學(xué)，提高學(xué)生的實際操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。為此，探討中等職業(yè)學(xué)?；瘜W(xué)實驗教學(xué)模式的現(xiàn)狀、改革方向和發(fā)展趨勢等問題，對促進中等職業(yè)學(xué)?；瘜W(xué)實驗教學(xué)的變革和發(fā)展是極有益的。

1 中等職業(yè)學(xué)校化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀分析

1.1 把實驗當(dāng)作一種輔助手段，在教學(xué)中處于從屬地位

廣大化學(xué)教師都能認識到：實驗教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，幫助學(xué)生形成化學(xué)概念，獲得化學(xué)知識和實驗技能，培養(yǎng)觀察和實驗?zāi)芰Γ€有助于培養(yǎng)實事求是、嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度。加強實驗教學(xué)是提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，也是評價教學(xué)質(zhì)量的一個重要方面。但由于受實驗條件的限制，在初中化學(xué)教學(xué)中，對化學(xué)實驗還沒有引起足夠的重視，僅僅把實驗當(dāng)作一種輔助手段，在教學(xué)中處于從屬地位。對江門中醫(yī)藥學(xué)校05、06級的學(xué)生進行抽樣調(diào)查，得到的統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表1。

表1 初中化學(xué)實驗教學(xué)調(diào)查統(tǒng)計（%）

盡管調(diào)查的樣本容量較小，但仍可以看出初中化學(xué)教學(xué)對實驗的重視程度還很不夠。

1.2 學(xué)生親自動手實驗機會少

通過對江門中醫(yī)藥學(xué)校在校4000多名學(xué)生的抽樣調(diào)查表明：初中學(xué)生SR=20%，我校學(xué)生的SR=33%，即中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生親自做過的實驗占規(guī)定實驗的1/3左右，而初中生每人做過的實驗只占規(guī)定實驗的1/5。班級中學(xué)生人數(shù)越多或開出的實驗個數(shù)越少，SR越低。

1.3 化學(xué)教材的編寫重理論、輕實驗

化學(xué)實驗的改革可折射出編寫者的課程觀及教材的特點和水平，能反映出教學(xué)觀念的變化。目前我國化學(xué)教材的編寫重理論、輕實驗，實驗的數(shù)量偏少。我國化學(xué)教材實驗數(shù)量比較見表2。

表2 我國化學(xué)教材實驗數(shù)量比較

從表2可以看出，中等職業(yè)學(xué)校的教材實驗數(shù)量雖然比普通中學(xué)要多一些，但實際教學(xué)中讓學(xué)生自己動手做的只有一半左右，與職業(yè)教育的要求相距甚遠。

2 中等職業(yè)學(xué)校化學(xué)實驗教學(xué)模式的改革實踐

2.1 傳統(tǒng)化學(xué)實驗教學(xué)模式的特點

教學(xué)模式是教學(xué)基礎(chǔ)理論的具體化，又是教學(xué)經(jīng)驗的概括。教學(xué)模式與教學(xué)基礎(chǔ)理論相比，具有更強的可操作性，是教學(xué)基礎(chǔ)理論和教學(xué)實踐的中介[2]。因此，討論實驗教學(xué)模式的改革對中等職業(yè)學(xué)?；瘜W(xué)實驗教學(xué)具有指導(dǎo)意義。

傳統(tǒng)的中等職業(yè)學(xué)?；瘜W(xué)實驗有三大特點：第一，實驗教學(xué)形式是以演示實驗為主；第二，實驗教學(xué)模式是以驗證性教學(xué)為主；第三，通過化學(xué)實驗對學(xué)生進行實驗技能的訓(xùn)練。

驗證性實驗的教學(xué)模式是按“問題—原理—結(jié)論—實驗證明”的程序教學(xué)的，這種模式簡明、清晰，有利于學(xué)生認可相關(guān)結(jié)論、強化理解和記憶，也有利于教師對整個教學(xué)過程的控制。教師可以充分把握教學(xué)的時間和進程，例如在講到某些元素、化合物性質(zhì)的時候，教師首先給出這些單質(zhì)和化合物的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)，然后再做幾個演示實驗給予驗證。從培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的角度來看，長期和單一地選用這種模式進行實驗教學(xué)顯然是極不妥當(dāng)?shù)摹?/p>

對學(xué)生進行實驗技能的訓(xùn)練，是化學(xué)實驗的功能之一，但不是唯一功能。過分強調(diào)實驗技能的熟練化，進行專門訓(xùn)練的做法既枯燥，效率又不高。為此，應(yīng)將實驗技能的訓(xùn)練與培養(yǎng)置于實驗探究活動之中，使二者有機結(jié)合起來。換句話說，就是教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生把注意力放在實驗探究活動上，在積極、主動的實驗探究活動中，形成化學(xué)實驗技能，使實驗技能的訓(xùn)練成為實驗探究活動的結(jié)果之一。

2.2 化學(xué)實驗教學(xué)模式的改革實踐方向

當(dāng)前，在我國的中等職業(yè)學(xué)?；瘜W(xué)教學(xué)中已經(jīng)有不少教師和專家在嘗試和探索實驗教學(xué)中的探究式教學(xué)模式、問題中心教學(xué)模式……這些嘗試極有可能成為我國中等職業(yè)學(xué)校化學(xué)實驗教學(xué)改革的方向。

探究性實驗的教學(xué)模式通常按“實驗—問題—討論—結(jié)論”或“問題—討論—實驗—結(jié)論”的程序進行教學(xué)。以元素、化合物性質(zhì)實驗為例：首先做實驗，然后從實驗現(xiàn)象中尋找出一些關(guān)鍵性問題，再以問題探究的方式展開討論，最后由師生共同給出有關(guān)結(jié)論；或是先提出問題，再帶著問題引導(dǎo)、組織學(xué)生探討，然后根據(jù)在探討中產(chǎn)生的一些問題設(shè)計實驗，并通過實驗給出最客觀的答案[3]。毫無疑問，采用探究性實驗教學(xué)模式，更能促使學(xué)生學(xué)習(xí)如何自主地發(fā)現(xiàn)問題，如何設(shè)計實驗，如何觀察實驗，如何用學(xué)過的知識來解決問題或發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律等，同時也更能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。因此，把驗證性實驗變?yōu)樘骄啃詫嶒?，對培養(yǎng)學(xué)生的多種能力具有重要的意義。

通過調(diào)整實驗教學(xué)程序，把驗證性實驗轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃詫嶒?，是一種教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變。然而作為探究性實驗教學(xué)模式的研究，問題的解決遠非如此簡單。教育改革是一個巨大的總體工程，教學(xué)模式的改革也必然涉及課程、教材、教學(xué)的評估等方面。探究性實驗?zāi)Ｊ降恼嬲龑嵤┩瑯右笤谡n程建設(shè)、教材改革等諸多因素中尋找到一個最佳的交會點，這個最佳點的尋找過程正是我們探究實驗教學(xué)模式、不斷提高化學(xué)實驗教學(xué)水平和質(zhì)量的過程。在這個研究和漸進的過程中，教師必然要轉(zhuǎn)變原有的實驗教學(xué)觀、學(xué)生觀，必然要尋找一些培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的切入點，必然要改變原有的單科性、學(xué)術(shù)性為主的課程框架，開發(fā)出一些具有綜合性、社會性、實踐性的化學(xué)拓展型課程和研究性課程。例如在課程方面可以編制、開設(shè)一些由若干模塊組成的跨學(xué)科的綜合課程，這些模塊中既有有關(guān)跨學(xué)科的知識傳授，又有與之相配套的課堂實驗探究活動。這些實驗的探究活動可以采取以小組合作學(xué)習(xí)、探究為主的形式，同時做到個體探究、小組探究和班級集體探究相結(jié)合，真正做到把學(xué)生作為教學(xué)活動的主體，充分注重和發(fā)揮學(xué)生的自主性和獨立性，充分挖掘?qū)W生的潛能，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，探索促進學(xué)習(xí)的有效方法[4-6]。

為了體現(xiàn)學(xué)生的實驗?zāi)軇有裕瑥娀瘜W(xué)生在實驗教學(xué)中的主體性，我們還可以在演示實驗中選出一部分改為學(xué)生實驗，并讓學(xué)生自己參與這些實驗的設(shè)計、操作、觀察及實驗結(jié)果的分析、推理、小結(jié)等；鼓勵學(xué)生對同一個實驗具有自己獨特、新穎的構(gòu)思和想法，具有自己設(shè)計上的獨創(chuàng)性；鼓勵學(xué)生注意實驗操作技巧的學(xué)習(xí)和合理巧妙地設(shè)置、編排實驗步驟；引導(dǎo)學(xué)生進行實驗觀察，并提出一些富有啟發(fā)性的實驗問題，啟發(fā)和組織對關(guān)鍵問題的探討，從而培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和實事求是的科學(xué)態(tài)度。盡管演示實驗在目前的中等職業(yè)學(xué)?；瘜W(xué)教學(xué)中有其不可否定的長處和功效，但將部分演示實驗改為學(xué)生實驗（包括邊講邊實驗和學(xué)生的課外實驗等），這對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)無疑是極為有利的。

2.3 化學(xué)實驗教學(xué)模式的改革實踐

2.3.1 創(chuàng)新教學(xué)模式 結(jié)合學(xué)科特點，筆者認為化學(xué)實驗教學(xué)應(yīng)構(gòu)建適合基礎(chǔ)課程教育改革的、以學(xué)生探究為主的、靈活開放的教學(xué)模式。根據(jù)不同類型的實驗，筆者在教學(xué)實踐中總結(jié)出了“原型啟發(fā)，引導(dǎo)探究模式”、“案例創(chuàng)新，初步體驗科學(xué)探究過程模式”和“實驗課題，自主探究模式”等創(chuàng)新教學(xué)模式。

（1）原型啟發(fā)，引導(dǎo)探究模式指在實驗教學(xué)中直接采用課本上的實驗方法，但不機械地按照課本給定的程序和步驟實施教學(xué)，而是注重充分挖掘?qū)嶒炛兴N含的創(chuàng)造性因素來組織教學(xué)。其一般過程見圖1。

圖1 原型啟發(fā)，引導(dǎo)探究模式的一般過程

（2）案例創(chuàng)新，初步體驗科學(xué)探究過程模式指在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)教材實驗方案的不足之處，并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)科學(xué)探究的基本過程和方法來獲取理想實驗方案的教學(xué)模式。其一般過程見圖2。

圖2 案例創(chuàng)新，初步體驗科學(xué)探究過程模式的一般過程

圖3 實驗課題，自主探究模式的一般過程

案例創(chuàng)新，初步體驗科學(xué)探究過程模式中提出并發(fā)現(xiàn)有價值的實驗問題是探究的起點和關(guān)鍵，它對于培養(yǎng)學(xué)生的問題意識和能力很重要。文獻檢索是制訂實驗方案的重要依據(jù)，它有利于找準(zhǔn)研究的突破口，使課題研究在前人的基礎(chǔ)上取得新的、更有價值的研究成果。實驗綜合設(shè)計中要用到許多技法，其中常用的有組合法、模擬法、逆向技法、強化技法、希望點列舉法、缺點列舉法等。

應(yīng)用這種教學(xué)模式，學(xué)生活動的體驗性得到進一步加強，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下經(jīng)歷科學(xué)的探究過程，挖掘了他們的創(chuàng)造潛能。

（3）實驗課題，自主探究模式指學(xué)生根據(jù)實際問題自己設(shè)計實驗方案并親自做實驗解決問題的教學(xué)模式。與上述兩種模式相比，這種模式在題目的確定上具有更大的開放性，學(xué)生在實驗設(shè)計和操作過程中具有更多的自主性，因而更有利于培養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力。其一般過程見圖3。

從以上分析可以看出，這些模式的教學(xué)過程基本相似，現(xiàn)以實驗課題，自主探究模式為例，說明其在實驗教學(xué)中的應(yīng)用。

（1）研究準(zhǔn)備階段。對學(xué)生在選題、文獻檢索方法與技巧、實驗操作及注意事項等內(nèi)容和知識方面進行指導(dǎo)和培訓(xùn)。

（2）確定實驗課題。中等職業(yè)學(xué)?；瘜W(xué)實驗課題的來源一般有：①教材上的實驗習(xí)題；②課本上與實驗有關(guān)的某知識點的拓展。實驗改進包括：①設(shè)計科學(xué)、有趣味性的實驗裝置；②設(shè)計環(huán)保型的實驗裝置；③優(yōu)選反應(yīng)條件；④聯(lián)系實際的實驗問題。

（3）文獻檢索。查閱有關(guān)該實驗課題的研究成果并復(fù)印、摘錄有價值的資料，以便在前人研究的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新。

（4）設(shè)計實驗方案。學(xué)生在借鑒當(dāng)今優(yōu)秀研究成果的基礎(chǔ)上，設(shè)計出“Na2O2使多種不同有機色質(zhì)漂白”的實驗方案。

（5）實驗操作。按制訂的實驗程序進行操作。

（6）加工處理信息。對實驗中測定和觀察到的數(shù)據(jù)、現(xiàn)象進行處理以發(fā)現(xiàn)其規(guī)律性或從中得出結(jié)論。常采用的實驗數(shù)據(jù)處理方法有：①在同樣條件下重復(fù)實驗（2～3次）以獲得更精確的實驗結(jié)果；②建立數(shù)學(xué)表達式，揭示某種量的屬性；③將所得數(shù)據(jù)圖表化，如學(xué)生在親自研究Na2O2的漂白性實驗后，經(jīng)過重復(fù)實驗得出以下信息，具體見表3。

（7）總結(jié)、評判成果。①Na2O2對多種有機色質(zhì)有漂白作用，但效果差別大，用于課堂演示實驗最理想的為品紅、品藍。②Na2O2對有色花的漂白作用大多比較緩慢，尤其是各種黃花。這一點明顯不同于Cl2、SO2。Cl2對絕大多數(shù)的有色花特別是黃花有很快的漂白作用；SO2對多數(shù)紅花有強而快的漂白作用。③Na2O2對各種動物、植物的纖維如稻草、羽毛的脫色作用，是由于它與水反應(yīng)生成的堿會使纖維膨脹，可加快漂白速度，所以其漂白過程并不一定比各種有色花慢。④對Na2O2漂白作用的研究可以聯(lián)系到其他具有漂白性的物質(zhì)，如 Cl2、H2O2、SO2、O2，以強化知識之間的聯(lián)系，在比較其漂白機理、效果的過程中，不斷增強科學(xué)研究能力。

2.3.2 教案設(shè)計 下面是筆者設(shè)計的一個探究型實驗教學(xué)的教案。

教學(xué)內(nèi)容：設(shè)計并完成“碘鹽的鑒別及其含碘量測定”的實驗。

教學(xué)時間：2課時。

教學(xué)目標(biāo)：（1）培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)具體化學(xué)問題設(shè)計實驗方案的能力和實驗動手能力。（2）對學(xué)生進行科學(xué)方法的教育。

教學(xué)過程：（1）教師提出課題，并介紹相關(guān)的知識。（2）提出本課題的具體要求，如要求每組學(xué)生設(shè)計出定性和定量的測試方案，測出碘鹽中碘的百分含量（保留4位有效數(shù)字）和相對誤差值等。（3）學(xué)生兩人一組，進行討論、分析、推理及制訂實驗測試方案。（4）課間查閱資料或咨詢等，師生交流，改進測試方案。（5）進實驗室按設(shè)計方案進行實驗，及時觀察、記錄有關(guān)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，經(jīng)計算給出最終測試結(jié)果。（6）教師及時進行小結(jié)、評價，分析不同方案的優(yōu)缺點，鼓勵創(chuàng)新的想法和設(shè)計，表揚積極、認真參與活動的學(xué)生，并提出新的學(xué)習(xí)要求。

在上述教學(xué)方案中，首先是由教師提出課題及與課題有關(guān)的一些問題，然后讓學(xué)生自己查閱資料、自己設(shè)計實驗、自己動手操作，最后由學(xué)生通過觀察、思考、討論及驗證等給出正確的結(jié)論。整個教學(xué)過程完全是以學(xué)生為主的探究式學(xué)習(xí)過程。學(xué)生在完成該課題時會涉及許多問題，如什么叫碘鹽？食鹽中為什么要加碘？食鹽中加的碘是單質(zhì)碘，還是碘的化合物？應(yīng)選用什么方法來鑒別食鹽中是否含有碘元素？如何用定量分析的方法測得碘鹽中碘的百分含量？在設(shè)法解決這些問題的過程中，學(xué)生既要查資料、文獻，又要設(shè)計實驗方案，還要操作實驗及觀察實驗現(xiàn)象。實踐證明，學(xué)生是能夠適應(yīng)這種教學(xué)模式的，在“碘鹽的鑒別及其含碘量測定”的實驗教學(xué)活動中，最后學(xué)生選用了多種方法確定了碘鹽中的含碘物質(zhì)為碘酸鉀；選用的定性鑒別真、假碘鹽（是否含有碘）的最有效和最簡易的方法是在檢測試樣中滴加酸性淀粉碘化鉀試液；定量測定碘鹽中的碘含量選用了如下的反應(yīng)：KIO3+5KI+3H2SO4→3I2+3H2O+3K2SO4；I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6。

實驗操作順序是先在定量的被測試樣溶液中加入過量的碘化鉀，再用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液來滴定（淀粉為指示劑）。學(xué)生給出的方案及根據(jù)該方案獲得的實驗結(jié)論基本是正確的。上述一個看似簡單的碘鹽的鑒定實驗，通過以問題形式展開的探究式的教學(xué)活動，使學(xué)生從中獲得了許多化學(xué)課本上沒有的知識和技能?？梢钥隙ǖ卣f，探究性實驗教學(xué)模式會改變以往偏重學(xué)科知識和學(xué)科技能訓(xùn)練的教學(xué)方法和被動接受的學(xué)習(xí)方式，能充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的主動性和創(chuàng)造性。

2.4 化學(xué)實驗教學(xué)模式改革的教學(xué)效果分析

有人認為進行探究性的實驗教學(xué)會影響學(xué)生的考試成績，其實不然。教學(xué)評價的方法很多，主要有觀察法、考試法、調(diào)查法、自我評價法等，其中考試是考核、測定學(xué)生成績的最基本的方法。對于化學(xué)實驗如何進行考試我們還在探索之中，目前仍以“筆試+實驗報告”的形式進行考核。但通過實踐發(fā)現(xiàn)，進行探究性實驗教學(xué)不僅不會降低學(xué)生的考試成績，反而會顯著提高學(xué)生的考試成績。用同一套試卷對05藥劑1班和05藥劑2班兩個班進行測驗，兩個班學(xué)生的基礎(chǔ)相同，只是05藥劑1班采用傳統(tǒng)實驗教學(xué)法，05藥劑2班采用探究性實驗教學(xué)法。通過對兩個班的考試成績進行統(tǒng)計分析，得出如下結(jié)論：兩個班平均分數(shù)相差7.69分，進行顯著性檢驗，考試成績的平均差在5分以上，兩個班的考試成績存在顯著性差異（P＜0.05），05藥劑2班的考試成績明顯好于05藥劑1班，因而，探究性實驗教學(xué)法能促進學(xué)生學(xué)習(xí)成績的提高。

實驗在中等職業(yè)學(xué)?；瘜W(xué)教學(xué)中的重要地位及作用獲得了廣大化學(xué)教師的認可，這說明化學(xué)實驗教學(xué)的各種觀念正在不斷地變化和發(fā)展。從發(fā)展的角度看，實驗已不再是單一為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識而提供的輔助手段，實驗教學(xué)還具備激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣、學(xué)習(xí)實驗的技能和科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力及科學(xué)品質(zhì)和科學(xué)思想等多種教學(xué)功能。因此，實驗教學(xué)的發(fā)展必然要導(dǎo)致其質(zhì)和量的雙重變化，實驗的比重會加大，學(xué)生要從實驗的旁觀者轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c者，探究性實驗教學(xué)的研究會越來越受到師生共同的關(guān)注[7]。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，化學(xué)實驗的儀器、設(shè)備和條件也會日趨完善，中等職業(yè)學(xué)?；瘜W(xué)實驗教學(xué)的前景應(yīng)該說是美好的。

表3 Na2O2的漂白性實驗

[1]吳俊明.中學(xué)化學(xué)實驗研究導(dǎo)論[M].南京：江蘇教育出版社，1997.

[2]靳玉樂.探究教學(xué)論[M].重慶：西南師范大學(xué)出版社，2001.

[3]楊景輝，周仕東.化學(xué)探究教學(xué)若干問題的思考[J].現(xiàn)代中小學(xué)教育，2004（9）：142-143.

[4]周寧懷.微型無機化學(xué)實驗[M].北京：科學(xué)出版社，2001.

[5]劉志文.化學(xué)實驗與創(chuàng)新性教育[J].化學(xué)教育，2000（2）：9-11.

[6]劉知新.化學(xué)教學(xué)系統(tǒng)論[M].南寧：廣西教育出版社，1996.

[7]楊啟輝.素質(zhì)教育與創(chuàng)新教育學(xué)習(xí)手冊[M].武漢：華中師范大學(xué)出版社，2001.