八年級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)與實(shí)施

蘇靜 黃都 石鵬

【摘要】本文針對(duì)九年級(jí)化學(xué)學(xué)習(xí)任務(wù)繁重導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)課程安排明顯減少的問(wèn)題，研究在八年級(jí)開設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究基礎(chǔ)課程的途徑，認(rèn)為課程內(nèi)容可包含化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、探究蠟燭的燃燒等共計(jì)6個(gè)課時(shí)，遵循安全、因材施教等原則，為學(xué)生后續(xù)化學(xué)學(xué)科課程的學(xué)習(xí)奠定經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】八年級(jí)化學(xué) 實(shí)驗(yàn)探究 課程安排

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2019）11A-0022-03

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。它顛覆了學(xué)生原本的思維習(xí)慣，在宏觀現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，從原子、分子等微觀層面對(duì)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化進(jìn)行再解析，將人們對(duì)世間物質(zhì)的認(rèn)識(shí)從宏觀轉(zhuǎn)向微觀、從表象轉(zhuǎn)向本質(zhì)、從定性轉(zhuǎn)向定量[1]。在初中化學(xué)教學(xué)中穿插化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠有效地幫助學(xué)生理解生澀的概念，讓學(xué)生學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用化學(xué)思維去解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)而建構(gòu)較為全面的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)體系，從而提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。在當(dāng)前我國(guó)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)器材的配置在慢慢提升，但是仍然存在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的使用率低、教師為了追趕教學(xué)進(jìn)度減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置、在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只重視結(jié)論不重視實(shí)驗(yàn)過(guò)程等問(wèn)題[2]。因此，本研究嘗試在八年級(jí)開設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究基礎(chǔ)課程，這樣既能緩解九年級(jí)課時(shí)緊張、只能安排部分實(shí)驗(yàn)課程的情況，又能讓學(xué)生有更多自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，增加學(xué)生對(duì)化學(xué)變化的感性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

一、在八年級(jí)開設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程存在的問(wèn)題

一般情況下，在八年級(jí)學(xué)習(xí)階段，學(xué)校并未開設(shè)化學(xué)學(xué)科課程，在此時(shí)嘗試開設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程會(huì)面臨幾個(gè)問(wèn)題。首先，學(xué)生不具備任何化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，他們對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)還處于感性認(rèn)識(shí)階段，只能憑借自身經(jīng)驗(yàn)判斷反應(yīng)是否發(fā)生，對(duì)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)幾乎一無(wú)所知。其次，學(xué)生不知曉實(shí)驗(yàn)室安全守則，不了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作，不認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)的儀器和藥品。最后，學(xué)生不理解探究的過(guò)程，在實(shí)驗(yàn)中過(guò)分關(guān)注實(shí)驗(yàn)的步驟，從而忽視實(shí)驗(yàn)的目的、儀器和藥品的使用、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄、分析和總結(jié)等過(guò)程。雖然在實(shí)施課程中暴露出些許問(wèn)題，但是瑕不掩瑜，對(duì)于從未接觸過(guò)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生興趣濃厚，上實(shí)驗(yàn)課時(shí)熱情高漲，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)也十分認(rèn)真，在課程結(jié)束以后能較好地掌握相關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，學(xué)科能力有一定提高，對(duì)九年級(jí)化學(xué)課程的開設(shè)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的期待。

二、八年級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究基礎(chǔ)課程開設(shè)概況

（一）課程目標(biāo)

基于學(xué)生現(xiàn)狀，盲目地要求學(xué)生獨(dú)立分析現(xiàn)象并得出結(jié)論并不現(xiàn)實(shí)，我們應(yīng)該適當(dāng)降低對(duì)學(xué)生的要求，課程的目標(biāo)應(yīng)該定位在讓學(xué)生掌握正確的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作方法、準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象上，在達(dá)成以上目標(biāo)的基礎(chǔ)上，再引導(dǎo)學(xué)生分析現(xiàn)象得出結(jié)論，即將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重心聚焦于實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作和現(xiàn)象的準(zhǔn)確描述，而不過(guò)分苛求學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的具體原理和相關(guān)的化學(xué)知識(shí)。

（二）課程內(nèi)容

由于此階段的學(xué)生不具備系統(tǒng)的化學(xué)知識(shí)，若選擇難度較大、較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)很可能會(huì)使學(xué)生感到挫敗，并對(duì)化學(xué)學(xué)科產(chǎn)生恐懼。所以，在實(shí)驗(yàn)的選擇上，應(yīng)該從生活中常見的出發(fā)，反應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)該直觀明了，并且實(shí)驗(yàn)涉及的相關(guān)化學(xué)知識(shí)較為簡(jiǎn)單，這樣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)更有利于教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

根據(jù)以上要點(diǎn)，我們選擇以下六個(gè)實(shí)驗(yàn)在八年級(jí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)（如表1所示）。

表1 八年級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究基礎(chǔ)課程內(nèi)容

以上實(shí)驗(yàn)內(nèi)容貼近日常生活，涉及的化學(xué)知識(shí)比較簡(jiǎn)單，包含所有初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作規(guī)則以及中考化學(xué)實(shí)驗(yàn)的部分考點(diǎn)，用于八年級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)較為合適。

（三）教學(xué)原則

為保證教學(xué)效果，我們提出以下四項(xiàng)教學(xué)原則。

1.保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程的安全性

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，保證學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的安全是首要的。首先，在第一節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上，必須對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全教育，讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)室的規(guī)則，防止意外的發(fā)生。其次，在那些需要進(jìn)行加熱操作的實(shí)驗(yàn)中，教師要注意強(qiáng)調(diào)安全問(wèn)題，規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，如果學(xué)生有危險(xiǎn)行為，教師應(yīng)及時(shí)制止。最后，教師在配制實(shí)驗(yàn)用到的酸、堿溶液時(shí)，以在反應(yīng)中能觀察到明顯現(xiàn)象的濃度為宜。

2.及時(shí)指導(dǎo)，因材施教

教師在學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí)，要及時(shí)給予指導(dǎo)。及時(shí)為有困難的學(xué)生提供“腳手架”，幫助其完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，對(duì)于動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生，也要引導(dǎo)其思考現(xiàn)象背后的原理，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)。

3.啟發(fā)學(xué)生，引起思考

課堂教學(xué)是一個(gè)師生互動(dòng)、動(dòng)態(tài)生成的過(guò)程。探究性的課堂問(wèn)題能激發(fā)課堂活力，激活學(xué)生思維[3]。八年級(jí)學(xué)生并不具備系統(tǒng)的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，正是教師引導(dǎo)學(xué)生思考、培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)思維能力的大好時(shí)機(jī)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師要積極鼓勵(lì)學(xué)生用科學(xué)的語(yǔ)言描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因進(jìn)行大膽猜測(cè)、推理證明。教師要趁此時(shí)機(jī)，讓學(xué)生拋開“正確答案”的束縛，積極思考，得出自己的結(jié)論。這種以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)的思維路徑，可以大大提高學(xué)生今后化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的效率，有利于學(xué)生真正理解化學(xué)學(xué)習(xí)的意義。

4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告當(dāng)堂完成

學(xué)生在動(dòng)手操作、觀察現(xiàn)象、分析思考之后，完整記錄實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，是對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的再認(rèn)識(shí)過(guò)程，促進(jìn)了學(xué)生從理論到實(shí)驗(yàn)再?gòu)膶?shí)驗(yàn)到理論的思維形成過(guò)程，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)[4]。因此，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的填寫應(yīng)該貫穿整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，即“邊實(shí)驗(yàn)邊記錄”，實(shí)驗(yàn)報(bào)告最好當(dāng)堂、自主完成。

（四）評(píng)估方法

本課程采用實(shí)驗(yàn)考核的方法進(jìn)行評(píng)估，考核內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象的描述、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的填寫等方面。在考核前進(jìn)行簡(jiǎn)單復(fù)習(xí)，減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)，考核重點(diǎn)在于實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范。考核的實(shí)驗(yàn)選擇的是“二氧化碳的制備、收集和驗(yàn)滿”，其中包含了藥品的取用、裝置氣密性的檢查、二氧化碳的驗(yàn)滿等基本實(shí)驗(yàn)操作，并且這個(gè)實(shí)驗(yàn)還是中考實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之一，也能為中考實(shí)驗(yàn)操作考核做準(zhǔn)備。

（五）教學(xué)結(jié)果

1.學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的準(zhǔn)確性得到提升

由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)考核均涉及“二氧化碳的制備、收集和驗(yàn)滿”，筆者從該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中抽取3個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（分別是“導(dǎo)管口有氣泡冒出”“固體表面有氣泡生成”和“燃著的木條熄滅”）和1個(gè)簡(jiǎn)單的分析判斷（“裝置氣密性良好”）的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確率的統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。

注：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，1表示“導(dǎo)管口有氣泡冒出”，2表示“固體表面有氣泡產(chǎn)生”，3表示“燃著的木條熄滅”;分析與判斷中4表示“裝置氣密性良好”。

“二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)”安排在第4課時(shí)，基礎(chǔ)較好的班級(jí)（21班、22班）在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析判斷準(zhǔn)確率已經(jīng)達(dá)到較高水平，基礎(chǔ)薄弱的班級(jí)經(jīng)過(guò)后續(xù)學(xué)習(xí)，在簡(jiǎn)單現(xiàn)象的描述和簡(jiǎn)單判斷方面，準(zhǔn)確率得到很大提升，部分班級(jí)（19班）甚至在考核當(dāng)中有趕超較好班級(jí)的趨勢(shì)。但是，像“固體表面有氣泡產(chǎn)生”這個(gè)現(xiàn)象描述，觀察對(duì)象為整個(gè)錐形瓶中的藥品，部分學(xué)生不能準(zhǔn)確描述，甚至還會(huì)出現(xiàn)準(zhǔn)確率大幅度下降的情況，說(shuō)明在沒有明確指定觀察的對(duì)象時(shí)，學(xué)生描述現(xiàn)象的準(zhǔn)確率會(huì)大幅度下降。

2.學(xué)生化學(xué)思維初步形成

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)前期（1～2課時(shí)），筆者對(duì)部分學(xué)生進(jìn)行訪談。當(dāng)被問(wèn)到“你覺得在實(shí)驗(yàn)課上你遇到的最大的困擾是什么”時(shí)，大部分學(xué)生回答：“我不會(huì)填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，不知道正確的反應(yīng)現(xiàn)象是什么，也不懂我填寫的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)不對(duì)。”

學(xué)生有這樣的表現(xiàn)，說(shuō)明在此前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生存在思維固化的問(wèn)題，不少學(xué)生認(rèn)為，答案有正確和錯(cuò)誤之分，而現(xiàn)象也應(yīng)該有“正確的現(xiàn)象”和“錯(cuò)誤的現(xiàn)象”。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的后期（5～6課時(shí)），大部分學(xué)生已經(jīng)學(xué)會(huì)根據(jù)客觀現(xiàn)象自行組織語(yǔ)言填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行一定程度的分析。雖然結(jié)果不一定正確，但是學(xué)生的表現(xiàn)說(shuō)明：大部分學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究基礎(chǔ)課程后期，已經(jīng)學(xué)會(huì)自行描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，其化學(xué)思維初步形成。

3.學(xué)生提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力得到提高

在“對(duì)人吸入和呼出氣體的探究”中，對(duì)比人吸入和呼出氣體的水蒸氣含量時(shí)，采用的是“將一片玻璃片放置在空氣中，然后對(duì)另一片干燥玻璃片哈氣，對(duì)比兩片玻璃片上的現(xiàn)象”的方法。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有學(xué)生提出：在比較人吸入和呼出的氣體中水蒸氣的含量時(shí)，向干燥的玻璃片哈氣，有水霧生成，是因?yàn)楹舫鰵怏w的溫度較高，遇到溫度較低的玻璃片后水蒸氣液化，而放置在空氣中的玻璃片與空氣中的水蒸氣沒有溫度差，所以無(wú)明顯現(xiàn)象，所以采用干燥玻璃片比較水蒸氣含量多少的實(shí)驗(yàn)并不準(zhǔn)確。

此時(shí)，教師及時(shí)予以引導(dǎo)：那我們能用什么辦法來(lái)檢驗(yàn)水蒸氣的含量呢？進(jìn)而引出在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，水的檢驗(yàn)通常使用的是無(wú)水硫酸銅，可以通過(guò)比較兩種情況下無(wú)水硫酸銅變藍(lán)的程度和速度，比較水蒸氣的含量。

雖然學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，缺乏系統(tǒng)的化學(xué)相關(guān)知識(shí)，但是在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，仍然要鼓勵(lì)學(xué)生提出質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，看到實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)。具體的化學(xué)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)原理不要求學(xué)生掌握，意在給學(xué)生一個(gè)思考的方向，幫助其形成化學(xué)所特有的思維方式，培養(yǎng)其質(zhì)疑和解決問(wèn)題的能力[5]，為下學(xué)期理論知識(shí)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

4.不同水平的學(xué)生表現(xiàn)出不同的發(fā)展特點(diǎn)

在八年級(jí)提前開設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)踐過(guò)程中，不同水平的學(xué)生的相關(guān)能力都得到一定提升，但是在提升的過(guò)程中，不同水平的學(xué)生表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。

在現(xiàn)象的描述方面，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生發(fā)展迅速，他們?cè)?～3課時(shí)之后，便能掌握描述簡(jiǎn)單現(xiàn)象的要義，特別是對(duì)像“顏色由無(wú)色變?yōu)榧t色”這樣簡(jiǎn)單而又直觀的現(xiàn)象，描述的準(zhǔn)確率較高;學(xué)習(xí)能力中等的學(xué)生發(fā)展較緩慢，但在5～6課時(shí)后也基本能達(dá)到要求;學(xué)習(xí)能力有待提高的學(xué)生經(jīng)過(guò)課程學(xué)習(xí)，描述簡(jiǎn)單現(xiàn)象和進(jìn)行簡(jiǎn)單分析判斷的能力得到一定程度的提升。對(duì)于比較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如“固體表面有氣泡生成”，只有約60%的學(xué)生能夠掌握。在水平有待提高的學(xué)生中，該現(xiàn)象的描述準(zhǔn)確率更低，部分學(xué)生模糊了現(xiàn)象與生成物的概念，直接填寫“二氧化碳”。

在實(shí)驗(yàn)操作方面，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生更為謹(jǐn)慎，在做實(shí)驗(yàn)之前會(huì)仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)報(bào)告上的內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)完成度較高;學(xué)習(xí)能力中等的學(xué)生比較大膽，往往是邊做實(shí)驗(yàn)邊看報(bào)告，實(shí)驗(yàn)完成速度較快，但是成功率不及學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生;學(xué)習(xí)能力有待提高的學(xué)生在課程剛開始時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)比較畏懼，多為觀望的態(tài)度，需要教師的指導(dǎo)和鼓勵(lì)，其中，部分學(xué)生缺乏責(zé)任感，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后不清洗儀器就偷偷離開，該現(xiàn)象在教師糾正后得到改善。

三、結(jié)論與展望

本研究嘗試在八年級(jí)開設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究基礎(chǔ)課程，緩解九年級(jí)化學(xué)教學(xué)的部分壓力，迎合了當(dāng)前以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的化學(xué)教學(xué)，適當(dāng)?shù)販p少對(duì)化學(xué)理論和知識(shí)本身的關(guān)注，著重提高學(xué)生的動(dòng)手能力和思維水平，并在實(shí)踐中得到較好反饋。總之，這是一次富有意義的嘗試，為化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)提供了新的可能性。

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作者簡(jiǎn)介：蘇靜（1995— ），女，廣西南寧人，在讀研究生，研究方向：化學(xué)學(xué)科教學(xué)。

黃都（1973— ），壯族，廣西都安人，教授，博士研究生學(xué)歷，研究方向：教學(xué)論。

石鵬（1970— ），壯族，廣西上林人，中學(xué)正高級(jí)教師，碩士研究生學(xué)歷，研究方向：化學(xué)教育。

（責(zé)編 劉小瑗）