增強對化學(xué)實驗教學(xué)的認(rèn)同?實施和創(chuàng)造

摘要：針對初中化學(xué)教師實驗操作中存在的問題，以及對實驗創(chuàng)新、實驗探究教育功能和實驗觀念等理解的缺失，提出教師應(yīng)增強對實驗教學(xué)的認(rèn)同、實施和創(chuàng)造，促進(jìn)專業(yè)化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)；實驗教學(xué)；認(rèn)同、實施和創(chuàng)造；科學(xué)素養(yǎng)

文章編號：1008-0546（2017）05-0089-03 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.05.029

科學(xué)探究已成為眾多國家科學(xué)課程改革的重點，以此將知識與學(xué)生能力發(fā)展聯(lián)系在一起?？茖W(xué)探究作為課程目標(biāo)和重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容已成國際共識[1]。義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）將其列為課程內(nèi)容的五個一級主題之首，強調(diào)其余四個一級主題的學(xué)習(xí)都可以以科學(xué)探究的方式進(jìn)行。由此可見，科學(xué)探究在整個義務(wù)教育化學(xué)課程學(xué)習(xí)中的引領(lǐng)和主導(dǎo)作用，而不是課程的附加內(nèi)容。在“課程設(shè)計思路”中強調(diào)：科學(xué)探究是一種重要而有效的學(xué)習(xí)方式，通過實驗發(fā)現(xiàn)問題、收集證據(jù)，驗證假設(shè)和猜想，以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[2]?；瘜W(xué)實驗是進(jìn)行科學(xué)探究的重要方式，應(yīng)高度重視安全問題、避免污染環(huán)境，要求學(xué)生遵守化學(xué)實驗室的規(guī)則，初步養(yǎng)成良好的實驗工作習(xí)慣。

一、提升教師的實驗技能和實驗素養(yǎng)是亟需解決的問題

為激發(fā)更多的化學(xué)教師關(guān)注實驗、研究實驗、創(chuàng)新實驗，提高實驗教學(xué)技能和實驗教學(xué)水平。2014年7月，市教研室和裝備室聯(lián)合組織了首屆初中化學(xué)教師的實驗技能比賽，共56名選手參賽，主要考查教師的實驗基本操作技能和實驗改進(jìn)、創(chuàng)新能力，按照參賽的時間段，實驗操作題分別為：“氧氣的實驗室制取與性質(zhì)”和“粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除”?！痘瘜W(xué)教師的實驗素養(yǎng)及提升策略》一文針對此次比賽，從四個角度分析了初中化學(xué)教師在實驗教學(xué)技能中出現(xiàn)的問題，提出亟需提升化學(xué)教師的實驗素養(yǎng)以促進(jìn)教師實驗教學(xué)的技能[3]。2016年3月又舉辦了第二屆，精選23名第一學(xué)歷至少為本科的年輕教師參賽，考查形式與上屆相似，實驗操作題為：“制取氫氣還原氧化銅”（表1）。

由于我市使用了近10年的魯教版化學(xué)教材（畢華林，盧巍主編，山東教育出版社，2013），對這個實驗沒有涉及。筆者再一次應(yīng)邀擔(dān)任評委工作并實施問卷。通過問卷發(fā)現(xiàn)：20人未做過該實驗，2人在大學(xué)期間做過。對教師的實驗過程分為儀器選擇、實驗操作2部分進(jìn)行了統(tǒng)計（表2、3）。

結(jié)合上述統(tǒng)計結(jié)果和現(xiàn)場的情況，我們不難發(fā)現(xiàn)教師在化學(xué)實驗操作中仍存在的問題：（1）對實驗過程缺乏計劃性，對實驗裝置和操作缺乏整體構(gòu)思，存在盲目性：不清點實驗儀器、藥品；急于動手，操作無序，儀器、藥品擺放凌亂，甚至找不到廢液缸；用藥匙裝鋅粒；排水法收集氣體時，沒有用毛玻璃片蓋住瓶口的一部分，再推動毛玻璃片將瓶口全部蓋滿，留有氣泡；只有1人考慮尾氣處理，1人清洗試管中的銅，都沒有回收鋅粒。實驗結(jié)束，多數(shù)選手只整理儀器而未清理實驗臺。（2）實驗操作缺乏規(guī)范性：連接儀器時，未用水潤濕玻璃管、分液漏斗，1人手被扎傷；分液漏斗不能起到控制液體滴加速率和量的作用，將液體藥品一次性放完、塞子塞上時也滴加藥品、當(dāng)反應(yīng)的速率較慢時，不能及時添加藥品；連接好裝置后，不檢查裝置的氣密性，對制得的氫氣不驗純、驗純不成功后，仍繼續(xù)進(jìn)行實驗，先加熱后通氫氣，試管口向上，致使1人裝置發(fā)生爆炸，9人實驗不成功；實驗結(jié)束后，未等裝置冷卻即拆卸或未拆卸。筆者認(rèn)為提升教師的實驗技能和實驗素養(yǎng)已迫在眉睫。

二、亟需解決教師對化學(xué)實驗教學(xué)的認(rèn)同障礙

加強對實驗教學(xué)任務(wù)的規(guī)定性是推進(jìn)實驗教學(xué)的可行途徑，義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）規(guī)定8個“學(xué)生實驗活動”，并編入教材。課程標(biāo)準(zhǔn)在“實施建議”中指出：積極開展科學(xué)探究活動，對于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和教師的教學(xué)方式，使學(xué)生在獲得化學(xué)知識和技能的同時，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，體驗探究的樂趣，發(fā)展科學(xué)探究能力具有重要意義。教師應(yīng)充分認(rèn)識科學(xué)探究對于促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的獨特價值，并根據(jù)學(xué)生的心理特點和具體的教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計探究活動，有效地組織和實施探究教學(xué)[2]。但教師還存在對新課程化學(xué)實驗教學(xué)的認(rèn)同障礙，影響了課標(biāo)的實施。

1. 對實驗創(chuàng)新理解的缺失

實驗創(chuàng)新即基于創(chuàng)新實驗理念、結(jié)合實際應(yīng)用要求，吸納、融合優(yōu)秀的設(shè)計創(chuàng)新成果，充分利用現(xiàn)有的儀器和代用品，從實驗反應(yīng)條件的優(yōu)化、實驗反應(yīng)裝置、實驗方案設(shè)計等多方面進(jìn)行創(chuàng)新，改進(jìn)和設(shè)計出一些構(gòu)造簡單、操作方便、現(xiàn)象直觀的實驗。使實驗教學(xué)更加科學(xué)、簡潔和完美。筆者認(rèn)為：實驗儀器的使用是化學(xué)學(xué)科所特有的，也是必不可少的。中學(xué)化學(xué)教育面向大眾，教師不僅要讓學(xué)生認(rèn)識它們，還要讓學(xué)生掌握它們的使用方法，生活物品的替換應(yīng)依據(jù)學(xué)生的學(xué)情，應(yīng)把實驗作為創(chuàng)新活動的載體，使實驗?zāi)繕?biāo)關(guān)注未來發(fā)展，實驗設(shè)計滲透創(chuàng)新思維，實驗過程體現(xiàn)探究思想，實驗結(jié)果收獲科研方法，為創(chuàng)新發(fā)展而做實驗[4]。

參賽作品中有的是用醫(yī)療器材、生活用品替代常規(guī)實驗儀器和藥品，卻很少關(guān)注改進(jìn)的意義、實驗方案（實驗原理、實驗裝置、藥品儀器、步驟與現(xiàn)象、實驗的結(jié)果）等深層次的問題，甚至還缺乏科學(xué)性和實用性。筆者認(rèn)為：面對“殘酷”的中學(xué)教學(xué)壓力和客觀條件的限制，良好的實驗創(chuàng)新資源無法形成合力，無法為競爭激烈的中學(xué)化學(xué)教學(xué)提供系統(tǒng)的、更為高效的、面向中考和培養(yǎng)學(xué)生能力等諸多方面更多、更有效的幫助，也無法體現(xiàn)自身更深層次的潛力。

2. 對科學(xué)探究的教育功能理解的缺失

科學(xué)探究不單是實驗探究，它具有思維活動的認(rèn)識性特征?？茖W(xué)探究作為一種教學(xué)實踐活動有其自身的教育功能：動機功能、認(rèn)識論和方法論功能、德育和美育功能[5]。對學(xué)生而言，既意味著學(xué)習(xí)內(nèi)容，又是一種學(xué)習(xí)方式，是一種在領(lǐng)悟中獲取知識、形成能力的認(rèn)識和實踐的過程[6]。實踐證明初三學(xué)生可以而且應(yīng)當(dāng)開展化學(xué)科學(xué)探究學(xué)習(xí)。通過問卷發(fā)現(xiàn)，大部分教師把化學(xué)實驗僅僅看作是為知識教學(xué)服務(wù)的工具，認(rèn)為讓學(xué)生動手進(jìn)行科學(xué)探究花時費力，這是與新課程理念和科學(xué)探究活動的實踐性相違背的， 也達(dá)不到科學(xué)探究的學(xué)習(xí)目標(biāo)。筆者認(rèn)為：教師應(yīng)整合實驗資源，為學(xué)生設(shè)計實驗方案鋪設(shè)臺階，借助實驗設(shè)置“典型問題”演繹學(xué)科思想，激發(fā)學(xué)生深度思考，提升思維層次，讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程性和學(xué)術(shù)性。就如何合理地實施學(xué)生實驗、開展科學(xué)探究活動的價值和意義進(jìn)行深度思考。從而，更好地發(fā)揮學(xué)生實驗、科學(xué)探究活動的作用。

3. 對實驗觀念理解的缺失

義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）倡導(dǎo)基于觀念的教學(xué)。鄭長龍認(rèn)為，實驗觀念包括：以實驗為基礎(chǔ)、綠色化學(xué)思想和實驗安全問題等[7]。靳瑩認(rèn)為，以觀念為本的實驗教學(xué)，就是尊重實驗、理解實驗、善用實驗、創(chuàng)新實驗，以科學(xué)思維為線索，真正實現(xiàn)物我互化的教學(xué)境界[8]?；诖?，筆者認(rèn)為：正確的實驗觀應(yīng)本著遵循連貫性（coherence/focus/rigor）、少而精（less is more，in-depth）、大觀念（big ideas and core concepts）的設(shè)計理念，增強學(xué)生對實驗方案的理解，真正地把學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體，緊密結(jié)合化學(xué)核心知識，引導(dǎo)學(xué)生參與實驗設(shè)計，通過設(shè)置探究實驗系列、現(xiàn)代實驗系列、綠色實驗系列和與社會化學(xué)化背景對應(yīng)的生活化實驗系列，發(fā)展學(xué)生的實驗思維和創(chuàng)新能力[9]。

綜合以上的分析與反思，筆者認(rèn)為：由于教師習(xí)慣于關(guān)注教學(xué)微觀領(lǐng)域的教和學(xué)，置身于課程之外、學(xué)科教學(xué)之內(nèi)，對課程改革的要求認(rèn)識模糊。同時，缺乏厚實的變革性文化土壤的支撐，缺乏對課程價值、課程實施的基本認(rèn)識，缺乏對實然課程的反映和對應(yīng)然課程的追索。因此，面對改革要求和現(xiàn)實（應(yīng)試的壓力）的矛盾，對改革結(jié)果難以預(yù)測和把握，缺少安全感。使教師失去了變革的自覺性需求和對新課程進(jìn)行批判和審視的自覺性。

三、增強對化學(xué)實驗教學(xué)的認(rèn)同、實施和創(chuàng)造是新課改的應(yīng)有之義

增強對化學(xué)實驗教學(xué)的認(rèn)同、實施和創(chuàng)造，需要教育主管部門、學(xué)校、教師樹立積極的變革意識和主動行動意愿，強化角色意識、變革意識、課程意識，克服對課程改革的疏離感，積極面對現(xiàn)實的教育環(huán)境，辯證看待環(huán)境，營造有利于課程改革的環(huán)境和氛圍，爭取課程改革主導(dǎo)者、組織者的理解、指導(dǎo)和幫助。通過搞活校際間的學(xué)科聯(lián)動，學(xué)習(xí)、研究和改革實踐，在實踐中反思，提高思考能力、批判能力，努力解決實踐中的困惑與問題，激發(fā)教學(xué)活力，使教師能汲取同伴的獨創(chuàng)性見解和經(jīng)驗，增強教師團(tuán)隊的“造血”功能。實現(xiàn)教師的教學(xué)觀念、教學(xué)行為及教學(xué)方式的根本性轉(zhuǎn)變。同時，引入即時審查機制，加強對化學(xué)實驗室使用率的考查，從實驗教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度，效果的實效度，效率的控制度，效益的轉(zhuǎn)化度等給予評估，為確保學(xué)生實驗的正常開展提供制度保障。

泰戈爾《飛鳥集》的詩詞：“使卵石臻于完美的，并非錘的打擊，而是水的且歌且舞。”教師應(yīng)創(chuàng)造性地實施新課程，努力實踐“教學(xué)即研究、即創(chuàng)造”。根據(jù)課標(biāo)的要求及教學(xué)實際條件，以學(xué)生為中心，全面安排和設(shè)計一個學(xué)年的科學(xué)探究活動內(nèi)容和頻次，在課時緊張的情況下，把探究的核心放在初中化學(xué)的核心知識、技能上，教師應(yīng)依據(jù)學(xué)生的興趣和科學(xué)態(tài)度、認(rèn)知水平的發(fā)展層次和學(xué)科能力發(fā)展，建立靈活、合理的評價機制[10]。從而，總結(jié)提煉教學(xué)主張，形成自己的教學(xué)特色和風(fēng)格。

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