目標(biāo)導(dǎo)向下的初中化學(xué)演示實驗教學(xué)范式的研究

摘 要：初中化學(xué)新教材的編寫不再區(qū)分演示實驗和學(xué)生實驗，其目的是讓教師根據(jù)具體的條件盡可能多地開設(shè)學(xué)生實驗，使學(xué)生在實驗中學(xué)習(xí)化學(xué)。但初中階段的學(xué)生剛剛開始接觸化學(xué)課程，因此對化學(xué)設(shè)計實驗的相關(guān)步驟還未做到完全熟悉，因此演示實驗的示范教學(xué)功能顯得尤為重要。通過演示實驗的教學(xué)可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)正確、規(guī)范化的操作技術(shù)和方法，并能受到良好的實驗習(xí)慣的教育。還有利于學(xué)生觀察能力、思維能力、創(chuàng)新能力、實踐能力等多種能力的培養(yǎng)。如何確定演示實驗，確定什么樣的演示實驗，以及如何完成，由誰完成，都顯得非常重要。通過研究，給出了目標(biāo)導(dǎo)向下的初中化學(xué)演示實驗教學(xué)實施中的較好范式。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)；演示實驗；目標(biāo)導(dǎo)向

2014年，教育部頒發(fā)《關(guān)于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務(wù)的意見》，其中提出“各級各類學(xué)校要從實際情況和學(xué)生特點出發(fā)，把核心素養(yǎng)和學(xué)業(yè)質(zhì)量要求落實到各學(xué)科教學(xué)中”。由此，“全面發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)”成為當(dāng)前中小學(xué)課程教學(xué)改革的重要任務(wù)和核心概念，質(zhì)量提升成為當(dāng)前課堂教學(xué)改革的主要目標(biāo)。

演示實驗是初中化學(xué)教學(xué)中一個重要的教學(xué)手段，其之所以重要，是因為通過演示實驗不僅可以使學(xué)生直觀地形成化學(xué)概念，認(rèn)識化學(xué)規(guī)律，而且對學(xué)生實驗基本操作的培養(yǎng)起著直接的示范作用，更重要的還在于它可以培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)的思維方法，掌握科學(xué)的研究方案。而這些教育價值蘊藏在每一個學(xué)生實驗或演示實驗中，伴隨著每個實驗教學(xué)目標(biāo)的落實，化學(xué)課程中實驗教學(xué)的總目標(biāo)才能得到落實。

一、初中化學(xué)教材中實驗欄目的設(shè)置

有關(guān)實驗的欄目貫穿于整個教學(xué)過程之中，相關(guān)欄目在人教版九年級（2012教育部審定）教材中出現(xiàn)的次數(shù)統(tǒng)計如下表：

表格采用三線表。表的序號及標(biāo)題置于表格上方，表注放在表格的下方（見下表）。

“實驗”欄目和傳統(tǒng)教材相比較，新教材把以往教材上的大量驗證性實驗改革為科學(xué)探究、設(shè)計實驗、實踐活動等。不再區(qū)分演示實驗和學(xué)生實驗，其目的是讓教師根據(jù)具體的條件盡可能多地開設(shè)學(xué)生實驗，使學(xué)生在實驗中學(xué)習(xí)化學(xué)。

“科學(xué)探究”欄目提供探究課題、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，呈現(xiàn)探究過程，體現(xiàn)知識獲得的過程和方法，教材中設(shè)計了多種不同類型的科學(xué)探究活動，涉及多種不同的科學(xué)探究過程，蘊含了多種科學(xué)方法，有助于提高學(xué)生適應(yīng)未來社會生存和發(fā)展所必備的科學(xué)素養(yǎng)。

以上兩個欄目貫穿于整個教學(xué)過程之中，相互補充，各盡其責(zé)，共同擔(dān)負(fù)著化學(xué)實驗教學(xué)和提升學(xué)生實驗?zāi)芰Φ闹厝危煌瑫r對于啟發(fā)學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生實驗技能、深化課本知識點、提升化學(xué)素養(yǎng)有著重要作用。因此，我們必須認(rèn)真分析實驗和科學(xué)探究的功能和作用，對于能夠訓(xùn)練學(xué)生基本操作技能、提高學(xué)生科學(xué)探究能力的實驗一般以學(xué)生實驗為主，對于揭示反應(yīng)規(guī)律、得出性質(zhì)結(jié)論、闡述化學(xué)反應(yīng)原理的內(nèi)容一般以演示實驗為主。

二、目標(biāo)導(dǎo)向下的初中化學(xué)演示實驗教學(xué)

初中階段的學(xué)生剛剛開始接觸化學(xué)課程，因此對化學(xué)設(shè)計實驗的相關(guān)步驟還未做到完全熟悉，如果教師希望學(xué)生以探究性學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式參與演示實驗課堂活動，就需要教師精心設(shè)計實驗教學(xué)方案來指導(dǎo)學(xué)生。

在演示實驗教學(xué)中，教師對學(xué)生的指導(dǎo)是很有講究的。教師應(yīng)首先讓學(xué)生明確實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容，做到有的放矢。其次，教師應(yīng)根據(jù)實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生觀察的方法，使學(xué)生明確觀察的對象和角度。對于學(xué)生來說，演示實驗的內(nèi)容是沒有學(xué)習(xí)過的新知識，如果教師不做指導(dǎo)，學(xué)生觀察就會漫無目的，把握不住重點，以致錯失觀察之良機，演示實驗也就失去了應(yīng)有的效用。再次，一個實驗結(jié)束后，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生如實記錄實驗現(xiàn)象，組織學(xué)生討論產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因，從而得出正確的結(jié)論。如不及時進(jìn)行上述指導(dǎo)，演示實驗帶給學(xué)生感官的刺激將隨著實驗的結(jié)束而煙消云散，通過實驗培養(yǎng)學(xué)生能力的設(shè)想也就成了一紙空談。因此，實驗后的指導(dǎo)是及時而且必要的。那樣，學(xué)生的各種能力才會不斷提高。

選取2012人教版化學(xué)九年級下冊第九單元“課題2溶解度”中的實驗9-5和實驗9-6，作為設(shè)計與實施的案例進(jìn)行介紹。

本課題是在課題1的基礎(chǔ)上，定量研究溶質(zhì)在一定量水中溶解的限度。本課題包括飽和溶液和溶解度兩部分內(nèi)容。在“飽和溶液”中，首先，通過“實驗9-5”和“實驗9-6”來討論飽和溶液和不飽和溶液的含義，并結(jié)合實驗說明：只有指明“在一定量溶劑里”和“在一定溫度下”，溶液的“飽和”和“不飽和”才有確定的意義。然后，結(jié)合“實驗9-6”中硝酸鉀晶體的析出介紹了結(jié)晶現(xiàn)象。同時，以海水曬鹽為例，說明蒸發(fā)溶劑也是獲得晶體的常用方法。最后，結(jié)合“實驗9-5”和“實驗9-6”和海水曬鹽的實例，總結(jié)了在一般情況下不飽和溶液與飽和溶液之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及結(jié)晶的方法。本課題的“實驗9-5”和“實驗9-6”是學(xué)生認(rèn)知溶液的飽和與不飽和狀態(tài)、建立飽和溶液與不飽和溶液概念的實驗基礎(chǔ)。

基于上述分析，對兩個演示實驗的教學(xué)設(shè)計如下：

1.教學(xué)目標(biāo)

知識與技能：能觀察、描述和記錄有關(guān)實驗現(xiàn)象，并分析得結(jié)論；從探究氯化鈉、硝酸鉀在水中溶解的質(zhì)量與溫度的關(guān)系，認(rèn)識溶質(zhì)的溶解是有限度的；通過實驗認(rèn)知溶液的飽和與不飽和，知道飽和溶液與不飽和溶液之間的轉(zhuǎn)化方法；能舉例說明結(jié)晶現(xiàn)象。

過程與方法：在教師的指引下，不斷感受科學(xué)研究的方法，內(nèi)化并在頭腦中逐步建立起有關(guān)溶液的知識體系；認(rèn)識一些知識之間的關(guān)系，例如飽和溶液與不飽和溶液的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系；通過降低溫度獲得晶體，認(rèn)識結(jié)晶的方法。

情感態(tài)度與價值觀：透過實驗設(shè)計進(jìn)行科學(xué)研究方法——因素（變量）控制法的教育，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)；認(rèn)識溶液的“飽和”與“不飽和”是相對的、有條件的，改變條件可使溶液的“飽和”與“不飽和”相互轉(zhuǎn)化，適時對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義觀點的滲透。

2.實驗教學(xué)實施過程

活動1【導(dǎo)入】創(chuàng)設(shè)情境：提問引發(fā)學(xué)生思考

我們已經(jīng)知道，蔗糖或食鹽很容易溶解在水里形成溶液。但是，它們能不能無限制地溶解在一定量的水中呢？

學(xué)生：可以，不可以，或者不知道。

老師：具體如何，我們通過實驗了解。

活動2【引導(dǎo)學(xué)生自主探究】明確實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容，做到有的放矢。

請同學(xué)們閱讀課本第33頁的實驗9-5和實驗9-6的實驗內(nèi)容，并根據(jù)下面提示，畫出實驗9-6的實驗流程圖。

對比找出兩個實驗方案的異同，劃出兩個實驗方案中的關(guān)鍵詞，分析兩個實驗的目的分別是什么？

學(xué)生填寫，教師適時引導(dǎo)

同：前兩步溫度、溶劑種類及用量、溶質(zhì)用量相同。

異：從第三步開始，實驗9-5改變了溶劑的量，實驗9-6改變了溫度。

你認(rèn)為實驗9-5實驗?zāi)康氖牵涸谝欢囟认?，探究氯化鈉在水中溶解的質(zhì)量與溶劑量的關(guān)系，認(rèn)識溶質(zhì)的溶解是否有限度。

你認(rèn)為實驗9-6實驗?zāi)康氖牵涸谝欢咳軇┲校骄肯跛徕浽谒腥芙獾馁|(zhì)量與溫度的關(guān)系，認(rèn)識溶質(zhì)的溶解是否有限度。

根據(jù)實驗?zāi)康?，你認(rèn)為兩個實驗進(jìn)行時觀察的要點是什么？

學(xué)生：觀察溶質(zhì)是否完全溶解。

活動3【演示實驗】請四位同學(xué)分成兩組，同時演示實驗9-5和實驗9-6，教師指導(dǎo)學(xué)生觀察并記錄實驗現(xiàn)象。

先完成兩個實驗的前兩步，建立概念：學(xué)生通過實驗認(rèn)識到溶質(zhì)溶解是有限度的，且在一定條件下溶質(zhì)的溶解達(dá)到限度即不能繼續(xù)溶解時，所得溶液就是該物質(zhì)的飽和溶液，而物質(zhì)的溶解未達(dá)到限度即還能繼續(xù)溶解時，所得溶液就是該物質(zhì)的不飽和溶液。補充實驗流程圖相應(yīng)部分：

再完成兩個實驗的后續(xù)步驟，建立概念：飽和溶液與不飽和溶液在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的。同時，認(rèn)識溶液的“飽和”與“不飽和”是相對的、有條件的，改變條件可使溶液的“飽和”與“不飽和”相互轉(zhuǎn)化，適時對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義觀點的滲透。補充實驗流程圖相應(yīng)部分：

活動4【實驗分析】教師指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)記錄實驗現(xiàn)象，組織學(xué)生討論產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因，從而得出正確的結(jié)論。

在“一定的溫度”和“一定的溶劑”的條件下，物質(zhì)的溶解是有限度的。

通過實驗9-5和實驗9-6來討論飽和溶液和不飽和溶液的含義，并結(jié)合實驗說明，只有指明“在一定溶劑里”和“一定溫度下”，溶液的“飽和”和“不飽和”才有確定的意義。

在一定溫度下，向一定量溶劑里加入某種溶質(zhì)，當(dāng)溶質(zhì)不能繼續(xù)溶解時所得到的溶液叫做某種溶質(zhì)飽和溶液。

在一定溫度下，向一定量溶劑里加入某種溶質(zhì)，當(dāng)溶質(zhì)還能繼續(xù)溶解時所得到的溶液叫做某種溶質(zhì)不飽和溶液。

活動5【歸納總結(jié)】能力提升

根據(jù)實驗9-5實驗9-6流程圖，歸納不飽和溶液和飽和溶液的轉(zhuǎn)化關(guān)系及結(jié)晶方法

總之，初中化學(xué)演示實驗對于剛接觸化學(xué)的九年級學(xué)生來說，是獲取基本實驗操作的最基本的手段，在培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新精神方面起著不可替代的作用。因此，在初中化學(xué)演示實驗教學(xué)中，教師要科學(xué)設(shè)計并精確表述實驗教學(xué)目標(biāo)，以目標(biāo)為導(dǎo)向，運用有效的教學(xué)策略，促使學(xué)生能夠積極、主動地參與到演示實驗教學(xué)中，充分發(fā)揮實驗素材的功能，努力培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，構(gòu)建一個高效的化學(xué)課堂，讓學(xué)生實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

王偉，王后雄.3個版本初中化學(xué)教科書實驗欄目的比較研究[J].化學(xué)教育，2015（9）：20-25.

注：本文為“海珠區(qū)教育科學(xué)‘十三五規(guī)劃課題”（立項號：2018C005）項目研究成果。

作者簡介：何瑩，廣東省廣州市第五中學(xué)，中學(xué)化學(xué)一級教師。

編輯 李琴芳