制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的因素和改進(jìn)建議

沈白宗

摘 要： 文章分析了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題，論述了制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效開展的因素，提出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效開展的改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 有效開展 制約因素 改進(jìn)建議

教育部2011年頒布的《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)學(xué)科，在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)以實(shí)驗(yàn)為主的科學(xué)探究活動(dòng)，有助于激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)和交流中學(xué)習(xí)化學(xué)知識，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力?！被瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)這門學(xué)科不可缺少的組成部分，如理論的驗(yàn)證、知識的理解、操作技能的訓(xùn)練、后續(xù)知識的學(xué)習(xí)和科學(xué)研究等都離不開實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力，因此，突出化學(xué)學(xué)科特征，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育功能，是我們永恒的一個(gè)重要研究課題。筆者根據(jù)多年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析當(dāng)前制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效開展的因素，并結(jié)合多年的化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，提出改進(jìn)建議。

1.制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效開展的因素

1.1對化學(xué)實(shí)驗(yàn)重視不足。

由于受當(dāng)前評價(jià)機(jī)制的影響，部分老師、家長和學(xué)生只重視升學(xué)率，上好的高中和好的大學(xué)，是一些家長和學(xué)生奮斗的目標(biāo)，老師在日常教學(xué)中，把大量時(shí)間和精力都花在考試學(xué)科中，忽略化學(xué)實(shí)驗(yàn)在促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的長遠(yuǎn)影響，部分老師和學(xué)生對待化學(xué)實(shí)驗(yàn)都只是敷衍了事，或者干脆將本該學(xué)生動(dòng)手的探究性實(shí)驗(yàn)改為只是讓老師操作的演示實(shí)驗(yàn)，把做實(shí)驗(yàn)改成老師講實(shí)驗(yàn)。學(xué)生聽背畫實(shí)驗(yàn)，使得化學(xué)實(shí)驗(yàn)純粹流于形式，其應(yīng)有的效應(yīng)沒有最大限度的發(fā)揮。

1.2缺乏探究性實(shí)驗(yàn)。

我國傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般以演示實(shí)驗(yàn)為主，即使學(xué)生可以動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教材也存在陳舊驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過多的現(xiàn)象，教材內(nèi)容具體細(xì)化到實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)：實(shí)驗(yàn)原理和步驟，使用儀器及數(shù)據(jù)處理等，缺乏甚至沒有可以由學(xué)生自己設(shè)計(jì)的綜合性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生只是很機(jī)械地操作，把生動(dòng)活潑的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)變成僵死呆板的條條，失去想象和思維的空間，制約學(xué)習(xí)主動(dòng)性、創(chuàng)造性和潛能的開發(fā)，不利于真正培養(yǎng)獨(dú)立思考問題的能力。

1.3實(shí)驗(yàn)條件限制。

硬件環(huán)境是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必備條件，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠順利進(jìn)行并取得良好效果的可靠保證。有的學(xué)校教學(xué)儀器設(shè)備落后，數(shù)量嚴(yán)重不足，一方面落后陳舊的設(shè)備導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，另一方面實(shí)驗(yàn)條件的限制，教師一般將多名學(xué)生分為一組共同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果導(dǎo)致只有一名操作，其余學(xué)生觀看，又變成演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生動(dòng)手面窄，實(shí)驗(yàn)教學(xué)收不到良好的效果。

1.4中學(xué)化學(xué)教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的反思重視度不夠高。

以下幾點(diǎn)影響教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)反思的開展：

1.4.1缺少反思的意識?，F(xiàn)今，很多教師缺乏化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)反思價(jià)值的深層探討，沒有意識到反思能夠強(qiáng)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。加強(qiáng)反思意識是培養(yǎng)反思型教師的前提。

1.4.2缺少反思的方法。想寫實(shí)驗(yàn)教學(xué)反思，但不知道怎樣寫；雖然寫了，但實(shí)驗(yàn)教學(xué)反思的質(zhì)量偏低；只關(guān)注實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)象描述，而缺乏深入思考，缺少反思的氛圍。學(xué)校存在重視課堂教學(xué)，輕實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情況和化學(xué)教研組活動(dòng)，例如聽課、討論等都以課堂教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以安全為主，教師實(shí)驗(yàn)教案很少出現(xiàn)反思一欄。

1.4.3缺少反思的機(jī)會(huì)。由于中學(xué)一線教師缺乏學(xué)習(xí)的時(shí)間，難以用教育科研方法展開科學(xué)的教學(xué)反思，化學(xué)實(shí)驗(yàn)課課時(shí)較少，反思實(shí)踐的機(jī)會(huì)較少。

2實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效開展的改進(jìn)建議

2.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)突出化學(xué)學(xué)科特征，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育功能。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)研究化學(xué)實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，從設(shè)計(jì)到操作以至評價(jià)，從選用儀器（包括代用品）、藥品、最佳反應(yīng)條件到產(chǎn)物（包括尾氣）的處理，從環(huán)境保護(hù)、資源的利用到經(jīng)濟(jì)價(jià)值，從實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、安全性到可行性、簡約性等方面，充分發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教育功能，使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)不僅獲得知識、技能，而且培養(yǎng)創(chuàng)新能力、科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

例如：從教育功能上對人教版《測定空氣里氧氣的含量》的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行再探究再反思。

學(xué)前分析：剛上初三的學(xué)生，對化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的方法過程一點(diǎn)都不懂，如何設(shè)身處地地從學(xué)生的角度出發(fā)，在邊講邊實(shí)驗(yàn)中，通過啟發(fā)、觀察、分析、引導(dǎo)，提高學(xué)生的分析能力、邏輯推理能力。

教育功能：從三維目標(biāo)上分析：（1）知識與技能：通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生知道空氣里氧氣的體積含量約占1/5；（2）怎么做，注意什么；（3）指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，操作分析，自己得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；（4）培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，有理有據(jù)地分析并得出結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)過程中引導(dǎo)學(xué)生觀察與思考以下幾個(gè)問題：（1）本實(shí)驗(yàn)?zāi)M了拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)，為什么要模擬仿照他的？模擬仿照他的什么？什么原理？相同點(diǎn)在哪里？不同點(diǎn)在哪里？（2）采取哪些措施保證裝置的氣密性良好？（3）為什么要迅速插入？（4）迅速插入后看到了燃著的紅磷繼續(xù)燃燒一段時(shí)間，讓學(xué)生看到紅磷還有剩余，讀數(shù)時(shí)要等到燒杯中的水面與集氣瓶中的液面相平。（5）為什么要等到冷卻至室溫才打開止水夾？可燃物燃燒需要一定濃度的氧氣，紅磷不燃燒后，由于此時(shí)的溫度還較高，紅磷還可以繼續(xù)被氧化，這樣做是為了盡可能的消耗掉集氣瓶中的氧氣。（6）實(shí)驗(yàn)前集氣瓶內(nèi)先裝少量的水有什么用？（7）語言表達(dá)上不能說“加過量的”，應(yīng)改為：“加多一點(diǎn)紅磷，反應(yīng)后有剩余”。（8）應(yīng)給學(xué)生說明：粗略的測定，含量是指體積含量，而不是質(zhì)量含量。此外，教師還應(yīng)通過生活經(jīng)驗(yàn)和補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，如喝珍珠奶茶、氣球脹大等實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體驗(yàn)理解壓強(qiáng)差，從而理解燒杯中的水為什么會(huì)倒吸入集氣瓶中？理解水進(jìn)入的量就是瓶中氧氣被消耗的量。

2.2采取措施提高實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)效率。

2.2.1針對不同課型，設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)課導(dǎo)學(xué)案；針對不同層次的學(xué)生，設(shè)計(jì)不同的分層導(dǎo)學(xué)案；在導(dǎo)學(xué)案中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作流程圖。

2.2.2做好課前實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)：提供多種預(yù)習(xí)方案，供不同層次的學(xué)生選擇。例如：人教版九年級上冊第五單元《化學(xué)方程式》——課題1質(zhì)量守恒定律（第一課時(shí)），課前給學(xué)生提供兩種預(yù)習(xí)方案：方案一：提前一周給學(xué)生布置任務(wù)：（1）預(yù)習(xí)托盤天平的使用方法、預(yù)習(xí)新課。（2）復(fù)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的一般步驟與方法。（3）查找有關(guān)“質(zhì)量守恒定律”的相關(guān)資料：發(fā)現(xiàn)史、微觀模型、未來發(fā)展、生活中的應(yīng)用等。（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：如何通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識質(zhì)量守恒定律。（5）給學(xué)生提供：①查閱資料的方法與途徑：圖書館、閱覽室、因特網(wǎng)、新聞報(bào)道、專家論壇等。②學(xué)法引導(dǎo)：學(xué)習(xí)初中化學(xué)的方法：要逐步掌握初中化學(xué)的一般學(xué)習(xí)方法。初中化學(xué)的知識體系一般都是從身邊熟悉的事物或與日常生活關(guān)系密切的事物入手，注重從學(xué)生現(xiàn)有的知識與經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，在學(xué)習(xí)過程中要重點(diǎn)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?chuàng)造能力、學(xué)習(xí)能力。實(shí)驗(yàn)探究的方法：發(fā)現(xiàn)、提出問題，假設(shè)與推測（制訂計(jì)劃），實(shí)驗(yàn)、搜集證據(jù)（記錄），解釋與結(jié)論，反思與評價(jià)，表達(dá)與交流。③告知化學(xué)老師的聯(lián)系方式。方案二：提前一周給學(xué)生布置任務(wù)：把全班學(xué)生分成八個(gè)學(xué)習(xí)小組，每組五六人，由組長負(fù)責(zé)本組成員的學(xué)習(xí)任務(wù)的布置、安排，組長作為與老師溝通的橋梁，幫助、指導(dǎo)各組的準(zhǔn)備工作。在教學(xué)《質(zhì)量守恒定律》時(shí)，你希望得到什么？學(xué)習(xí)化學(xué)的困惑、經(jīng)驗(yàn)及想法是什么？讓學(xué)生查閱與質(zhì)量守恒定律相關(guān)的資料，并從材料中和自己生活中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，并寫在《學(xué)習(xí)問題記錄單》上。

《學(xué)習(xí)問題記錄單》

（注：請每一位學(xué)生獨(dú)立填寫）

教師要求學(xué)生將自己發(fā)現(xiàn)、解決的問題（即確認(rèn)自己已經(jīng)無疑問的看法、認(rèn)識）在小組內(nèi)討論，看能否取得一致意見；通過討論，將能解決的問題與暫時(shí)不能解決的問題分開，對暫時(shí)不能解決的問題，提出猜想，由各組長進(jìn)行專題探究，以已有知識為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決問題，對暫時(shí)不能解決的，找出問題癥結(jié)，并集中本組成員的想法，上報(bào)老師。

老師針對各組出現(xiàn)的新問題，有針對性地為學(xué)生提供學(xué)習(xí)資料和學(xué)習(xí)工具，幫助學(xué)生形成正確科學(xué)的解決方案。

2.2.3加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)：抓住實(shí)驗(yàn)過程的易錯(cuò)點(diǎn)、點(diǎn)死穴、不面面俱到、不求全；學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的機(jī)會(huì)難得，應(yīng)保證學(xué)生充分動(dòng)手、充分交流、小組合作。

2.3創(chuàng)設(shè)化學(xué)學(xué)習(xí)情境，強(qiáng)化化學(xué)授課實(shí)驗(yàn)效果的方法。

2.3.1變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)按“問題—原理—結(jié)論—實(shí)驗(yàn)證明”的程序教學(xué)，而探究性實(shí)驗(yàn)則按“實(shí)驗(yàn)—問題—討論—結(jié)論”的程序教學(xué)。與前者相比，后者倡導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手操作，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，更能引導(dǎo)學(xué)生自主探索，充分發(fā)揮創(chuàng)新和想象能力。例如，在實(shí)驗(yàn)前，老師可以鼓勵(lì)學(xué)生自己查閱分析相關(guān)實(shí)驗(yàn)資料，探索未知領(lǐng)域，制訂實(shí)驗(yàn)方案和步驟，再對其進(jìn)行理論指導(dǎo)，通過分析和解決實(shí)際問題的實(shí)踐活動(dòng)對學(xué)生進(jìn)行綜合能力的訓(xùn)練和提高。另外，做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師可以演示實(shí)驗(yàn)再讓學(xué)生分析產(chǎn)生現(xiàn)象的原因，使探究活動(dòng)無處不在。

2.3.2適當(dāng)引進(jìn)現(xiàn)代化教學(xué)方法，使傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合。例如在講解濃硫酸稀釋這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為讓學(xué)生直觀地體驗(yàn)將水加進(jìn)濃酸里這一操作的危險(xiǎn)性，教師可以用將文字、聲音和圖像等集于一體的多媒體課件演示，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

2.3.3利用化學(xué)計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)。在化學(xué)教學(xué)中，有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能直接觀察，如溶液的導(dǎo)電性中離子的流動(dòng)方向，有的不適宜直接操作：如水加到濃硫酸中的危險(xiǎn)性，有的難以直接觀測生產(chǎn)過程，如工業(yè)上制取氧氣、工業(yè)煉鐵、工業(yè)上煅燒石灰石。這些教學(xué)內(nèi)容都可以利用多媒體課件進(jìn)行模擬演示，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)的不足，還能有效解決學(xué)校經(jīng)費(fèi)不足和實(shí)驗(yàn)設(shè)施不完善等問題。通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M演示，學(xué)生既可以學(xué)到相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識，又可以掌握一定的實(shí)驗(yàn)操作技能。

2.3.4定期向?qū)W生開放化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)開放式教學(xué)。開放實(shí)驗(yàn)室是將實(shí)驗(yàn)室部分或全部向?qū)嶒?yàn)者有目的地開放。開放實(shí)驗(yàn)室可以變學(xué)生被動(dòng)式實(shí)驗(yàn)為主動(dòng)探索式學(xué)習(xí)，增加學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)接觸儀器設(shè)備的機(jī)會(huì)，提高實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的利用率，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。當(dāng)然，實(shí)驗(yàn)室開放涉及實(shí)驗(yàn)室工作量、實(shí)驗(yàn)材料消耗量、儀器設(shè)備損壞率的增加等諸多因素，必須采取措施，制定相關(guān)政策，處理好這些矛盾，以穩(wěn)步推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的開放。

2.4教師應(yīng)改變心態(tài)，潛下心來做好實(shí)驗(yàn)改進(jìn)研究。

為了做好實(shí)驗(yàn)改進(jìn)研究，教師做好以下幾點(diǎn)：（1）要有時(shí)間上的保證，教師應(yīng)在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下“擠”時(shí)間；（2）要改變思想與心態(tài)，克服“惰性”；（3）要改變思維方式，克服“定勢”，不被“石化”；（4）要主動(dòng)、積極、勇于“實(shí)踐”，從“多”字下工夫，多看、多想、多做，在實(shí)踐中找出實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)條件和成功的關(guān)鍵，特別是實(shí)驗(yàn)過程的細(xì)節(jié)部分。

總之，目前我國的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在一定的問題，基礎(chǔ)教育改革和新課程標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí)不是一蹴而就的，其任重而道遠(yuǎn)。授課教師要多學(xué)、多聽、多看，不斷充實(shí)自己，不斷學(xué)習(xí)新理論、新方法和新技術(shù)，在不斷反思和行動(dòng)中提高專業(yè)素養(yǎng)，在實(shí)際教學(xué)過程中，要注意平衡夯實(shí)基礎(chǔ)知識和培養(yǎng)學(xué)生能力二者之間的關(guān)系，將傳授知識和培養(yǎng)能力在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中有效結(jié)合起來，為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效開展作出貢獻(xiàn)。

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