淺談高中化學(xué)實驗教學(xué)

馬曉文

摘要：化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，以實驗為基礎(chǔ)是化學(xué)學(xué)科的重要特征。高中化學(xué)新課程改革將化學(xué)實驗提到一個全新的高度，實驗在地位、功能、內(nèi)容以及教與學(xué)的方式等方面，都發(fā)生了較大的變化，并從實驗探究、實驗事實、實驗史實和實驗方法論等角度重新闡釋了以實驗為基礎(chǔ)的涵義，“突出化學(xué)的學(xué)科特征，更好地發(fā)揮實驗的教育功能”。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實驗;新課程;高中

中圖分類號：G633.8 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? 文章編號：1992-7711（2019）03-0102

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，以實驗為基礎(chǔ)是化學(xué)學(xué)科的重要特征。實驗?zāi)転榛瘜W(xué)學(xué)習(xí)提供必要的感性材料，有利于學(xué)生理解化學(xué)概念和原理，形成科學(xué)的思想和觀念;正如我國著名化學(xué)教育家戴安邦教授所說，“在化學(xué)教育中強(qiáng)調(diào)化學(xué)實驗，無論如何都不會過分;化學(xué)實驗室是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)最有效和收獲豐富的場所”。

一、新課程改革下高中化學(xué)實驗“新”定位

我國的化學(xué)教育，盡管近20年來在加強(qiáng)實驗教學(xué)方面做了大量工作，也取得了顯著成績，但從充分發(fā)揮并落實化學(xué)實驗和實驗教學(xué)的各種功能、體現(xiàn)化學(xué)實驗的重要性來說，仍然處于相當(dāng)薄弱的地位。從課程設(shè)置、課時分配，到教學(xué)實施、教學(xué)質(zhì)量評估均難以保證以實驗為基礎(chǔ)這一主導(dǎo)思想的落實，不少研究表明，盡管實驗一直被認(rèn)為是加強(qiáng)學(xué)生化學(xué)科學(xué)概念和技能學(xué)習(xí)的潛在力量，這種潛力到目前為止還無法得到真正的發(fā)揮。

1. 化學(xué)實驗是高中化學(xué)課程不可缺少的組成部分

中學(xué)化學(xué)教學(xué)中有大量的化學(xué)實驗內(nèi)容，除了完整的學(xué)生實驗課，在元素化合物知識教學(xué)、概念理論教學(xué)、化學(xué)用語教學(xué)和化學(xué)計算等新授課中，以至各種類型的復(fù)習(xí)課和練習(xí)課中，都會出現(xiàn)化學(xué)實驗。新課程高中化學(xué)實驗內(nèi)容的設(shè)置，以集中和分散兩種方式加以組織，不僅設(shè)置了專門的“化學(xué)實驗基礎(chǔ)”主題和獨立的“實驗化學(xué)”模塊，以此來強(qiáng)化化學(xué)學(xué)科特征，還以“實驗”和“實驗探究”等各種形式滲透在“化學(xué)與生活”“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”等其他各模塊中。據(jù)統(tǒng)計，在高中化學(xué)課程“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”和“活動”，與化學(xué)實驗有關(guān)的內(nèi)容分別約占各自總條目的22.2%和37.7%。由此可見，實驗是高中化學(xué)課程的重要組成部分，不論是必修還是選修課程，都將化學(xué)實驗作為學(xué)生獲取知識、發(fā)展能力的重要途徑，通過實驗幫助學(xué)生更好地領(lǐng)悟化學(xué)知識、體驗科學(xué)探究的過程，培養(yǎng)學(xué)生在實驗情境中運用科學(xué)方法解決問題。

2. 化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)中科學(xué)探究的主要形式

美國國家科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，探究是科學(xué)家們用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據(jù)提出種種解釋的多種途徑，也指學(xué)生用以獲取知識、理解科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家們研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種活動。

高中化學(xué)新課程倡導(dǎo)以科學(xué)探究為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，化學(xué)教學(xué)中的科學(xué)探究主要有實驗探究和調(diào)查討論兩種形式。所謂實驗探究是通過實驗來進(jìn)行的一種探究活動，它以科學(xué)證據(jù)為基礎(chǔ)，針對特定的“問題”，是一種融合邏輯和想象、綜合運用化學(xué)科學(xué)知識與化學(xué)實驗技能、科學(xué)過程與科學(xué)方法而展開的活動，是科學(xué)探究在化學(xué)實驗教學(xué)中的具體化，是在化學(xué)實驗教學(xué)中落實科學(xué)素養(yǎng)目標(biāo)的重要途徑，也是以實驗為基礎(chǔ)的化學(xué)教學(xué)觀的具體體現(xiàn)。

3. 化學(xué)實驗創(chuàng)造了一種獨特的學(xué)習(xí)情境

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是積極、主動、協(xié)作、交互的過程，是學(xué)習(xí)者在具體的問題情境中、在個人經(jīng)驗基礎(chǔ)上創(chuàng)建思想、解決有意義問題的過程。學(xué)習(xí)使用一種工具，不僅要了解相關(guān)的概念和規(guī)則，更重要的是要掌握使用工具的場合和條件。研究表明，在日常情境中，許多學(xué)生在利用從正式學(xué)習(xí)中獲得的知識和技能時常遇到問題，其原因是，源于正式學(xué)習(xí)的經(jīng)驗通常是脫離情境的，即某一事實的學(xué)習(xí)往往孤立于該事實從中獲得意義的情境。

化學(xué)實驗作為一種特殊的學(xué)習(xí)環(huán)境，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了有意義學(xué)習(xí)的情境。實驗提供了師生、生生等多種交流合作的機(jī)會，能讓學(xué)生在較為輕松、活潑的氛圍中理解、探究化學(xué)現(xiàn)象，建構(gòu)對化學(xué)科學(xué)知識的理解，有利于形成良好的人際關(guān)系和積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)認(rèn)知的發(fā)展，在班級學(xué)習(xí)者共同體中創(chuàng)建自己的科學(xué)觀念。

二、以實驗為基礎(chǔ)的“新”涵義

以實驗為基礎(chǔ)是實驗探究教學(xué)的一個重要指導(dǎo)思想，也是以實驗為基礎(chǔ)的化學(xué)教學(xué)觀的具體體現(xiàn)。以實驗為基礎(chǔ)，并不僅局限于學(xué)生動手做實驗，而是把實驗作為提出問題、探索問題的重要途徑和手段，要求課堂教學(xué)盡可能用實驗來展開。高中化學(xué)新課程倡導(dǎo)通過以化學(xué)實驗為主的多種探究活動，使學(xué)生體驗科學(xué)研究的過程，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，強(qiáng)化科學(xué)探究意識，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，從實驗探究、實驗事實、實驗史實和實驗方法論等多方面“突出化學(xué)的學(xué)科特征，更好地發(fā)揮實驗的教育功能，具體包含如下。

1. 引導(dǎo)學(xué)生通過實驗探究活動來學(xué)習(xí)化學(xué)。例如，通過“不同溫度下Na2S2O2溶液與 H2SO4反應(yīng)速率”的實驗探究，幫助學(xué)生了解溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

2. 重視通過典型的化學(xué)實驗事實幫助學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)及其變化的本質(zhì)和規(guī)律。例如，通過具體實驗數(shù)據(jù)引導(dǎo)學(xué)生討論堿金屬元素的性質(zhì)遞變規(guī)律。

3. 利用化學(xué)實驗史實幫助學(xué)生了解化學(xué)概念、原理的形成和發(fā)展，認(rèn)識實驗在化學(xué)學(xué)科發(fā)展中的重要作用。例如，指導(dǎo)學(xué)生查閱元素周期律的發(fā)現(xiàn)史料，討論元素周期律對化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重要意義。

4. 引導(dǎo)學(xué)生綜合運用所學(xué)的化學(xué)知識和技能，進(jìn)行實驗設(shè)計和實驗操作，分析和解決與化學(xué)有關(guān)的實際問題。例如，讓學(xué)生設(shè)計實驗探究市售食鹽中碘元素的含量，加強(qiáng)化學(xué)與實際生活的聯(lián)系。

實驗學(xué)化學(xué)是高中化學(xué)課程共同追求的一條路，新課程化學(xué)實驗教學(xué)要革除傳統(tǒng)教學(xué)的積弊，把實驗的主動權(quán)交給學(xué)生，進(jìn)一步明確和提高實驗的目的性和實效性，實現(xiàn)化學(xué)實驗教學(xué)的人性化、生活化、探究化、綠色化和現(xiàn)代化。

（作者單位：四川省簡陽市實驗中學(xué) 641400）