讓實(shí)驗(yàn)改進(jìn)回歸教學(xué)原點(diǎn)

摘要： 基于某些化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)中存在的問題，從實(shí)驗(yàn)改進(jìn)在化學(xué)教學(xué)中的價(jià)值出發(fā)，理清課堂教學(xué)的需求，呼喚讓實(shí)驗(yàn)改進(jìn)回歸教學(xué)原點(diǎn)，并提出全面理解教材編寫意圖、明確改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)作用、堅(jiān)定實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的簡約化、區(qū)分教學(xué)實(shí)驗(yàn)與興趣實(shí)驗(yàn)等七項(xiàng)回歸途徑。

關(guān)鍵詞： 實(shí)驗(yàn)改進(jìn); 教學(xué)原點(diǎn); 回歸途徑; 教學(xué)交流

文章編號： 10056629（2020）01004704

中圖分類號： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂，化學(xué)學(xué)科的形成和發(fā)展離不開實(shí)驗(yàn)，化學(xué)教學(xué)也是如此。隨著觀念的改變、時(shí)代的進(jìn)步，教材中設(shè)立的實(shí)驗(yàn)開始暴露出一些問題，于是一線教師開始尋求解決問題的途徑，開始對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。然而在經(jīng)歷了嘗試、鼓勵(lì)、激增后，我們也發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與教學(xué)開始漸行漸遠(yuǎn)。這不由得引起了我們的深思，實(shí)驗(yàn)改進(jìn)對化學(xué)教學(xué)的價(jià)值是什么？實(shí)驗(yàn)改進(jìn)如何關(guān)乎教學(xué)的適切性？筆者就此作粗淺的探討，管窺之見，尚祈校正。

1實(shí)驗(yàn)改進(jìn)在化學(xué)教學(xué)中的價(jià)值

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是指為闡明化學(xué)現(xiàn)象、檢驗(yàn)化學(xué)理論中假說而創(chuàng)造特定的條件，以觀察所發(fā)生的變化和結(jié)構(gòu)的過程。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)則是指人們根據(jù)教材上的實(shí)驗(yàn)方案或其他原創(chuàng)實(shí)驗(yàn)方案，為強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)效果，提升實(shí)驗(yàn)感染力，而對原有方案進(jìn)行改動(dòng)或補(bǔ)充的過程。其中包括實(shí)驗(yàn)物質(zhì)體系的改進(jìn)、儀器裝置的改進(jìn)、安全措施的改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)步驟的改進(jìn)和操作技術(shù)的改進(jìn)等，而目前實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)主要關(guān)注儀器裝置與操作技術(shù)的改進(jìn)。

有研究表明[1]，實(shí)驗(yàn)改進(jìn)在課堂教學(xué)中具有以下作用： 有利于實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的證明;有利于準(zhǔn)確結(jié)論的得出;有利于環(huán)境的保護(hù);促進(jìn)學(xué)生對教學(xué)知識的理解;激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力等等。歸結(jié)而言，通過教師對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、評價(jià)、優(yōu)化和創(chuàng)新，啟迪學(xué)生思考，提升學(xué)生的探究意識、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育功能。同時(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)功能的進(jìn)一步增值，突破課堂教學(xué)難點(diǎn)，挖掘?qū)嶒?yàn)內(nèi)涵，剖析知識原理。

然而，在實(shí)踐中許多實(shí)驗(yàn)改進(jìn)由于過分突出價(jià)值中的一個(gè)方面，以至出現(xiàn)了簡單裝置復(fù)雜化、裝置刻意微型化、實(shí)驗(yàn)過度綠色化、實(shí)驗(yàn)器材廢品化、實(shí)驗(yàn)結(jié)果想象化、教學(xué)過程粗略化、實(shí)驗(yàn)理解片面化等諸多問題[2]，使實(shí)驗(yàn)改進(jìn)偏離教學(xué)要求，從而喪失了應(yīng)用的價(jià)值。因此，使實(shí)驗(yàn)改進(jìn)回歸教學(xué)的原點(diǎn)，關(guān)注實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與教學(xué)的適切性是目前亟待解決的問題。

2實(shí)驗(yàn)改進(jìn)回歸教學(xué)原點(diǎn)的途徑

所謂教學(xué)的原點(diǎn)即教學(xué)的本原、本意、本質(zhì)、本義，現(xiàn)代教學(xué)論認(rèn)為： 教學(xué)乃有教之學(xué)，因而學(xué)習(xí)就是教學(xué)的原點(diǎn)所在。在課堂教學(xué)中，無論是增補(bǔ)實(shí)驗(yàn)，還是改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，所有的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)是圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)、發(fā)展而設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中做，以此達(dá)到深化學(xué)生對知識的理解和提高學(xué)生核心素養(yǎng)之目的。

2.1全面理解教材編寫的意圖

教材中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都是經(jīng)過教育專家和學(xué)者綜合多方因素，經(jīng)過長期的實(shí)踐論證，蘊(yùn)含著特定的人文底蘊(yùn)和科學(xué)精神，因此，只有準(zhǔn)確理解與把握教材編寫的意圖，才能做出合適的改進(jìn)。例如，第六單元課題3的“二氧化碳傾倒實(shí)驗(yàn)”，教材中采用“將二氧化碳?xì)怏w慢慢倒入燒杯中”的操作，燒杯中放置高低兩支蠟燭（見圖1a），其目的是通過“蠟燭由低到高依次熄滅”的現(xiàn)象直觀形象地說明“一般情況下，二氧化碳的密度比空氣大、不助燃燒也不可燃”的性質(zhì)。筆者認(rèn)為，只有兩支蠟燭由低到高依次熄滅，學(xué)生才能明確地得出“二氧化碳密度比空氣大”的結(jié)論，然而通過教師點(diǎn)撥，與生活常識相聯(lián)系，才理解傾倒二氧化碳的操作也體現(xiàn)了其密度比空氣大。因此，“傾倒二氧化碳”這一操作是實(shí)驗(yàn)的核心，在對此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，這一操作必須予以保留。根據(jù)以上理解，結(jié)合實(shí)驗(yàn)中問題成因的分析，筆者對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)（見圖1b）[3]。

也有同仁存在這樣的疑問： 為什么在新知學(xué)習(xí)時(shí)用高低兩支蠟燭，而實(shí)驗(yàn)活動(dòng)2中二氧化碳性質(zhì)實(shí)驗(yàn)只用了一支蠟燭（見圖1c）？筆者認(rèn)為，這也正體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)在不同階段的作用： 在新知學(xué)習(xí)時(shí)必須通過表層的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生不斷地深入，而在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中實(shí)驗(yàn)僅僅是提供體驗(yàn)與驗(yàn)證其所包含的知識原理。

2.2明確改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)作用

化學(xué)實(shí)驗(yàn)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)成為學(xué)生探索、發(fā)現(xiàn)、驗(yàn)證知識的重要手段，同時(shí)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)可以為學(xué)生提供模擬實(shí)際的情境，使學(xué)生自身的智力、能力、意志和品質(zhì)等獲得盡可能多的發(fā)展。依據(jù)其教學(xué)功能，可將教材中的實(shí)驗(yàn)分為操作性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探究性實(shí)驗(yàn)，例如，在第二單元中高錳酸鉀制氧氣為操作性實(shí)驗(yàn)、氧氣性質(zhì)的檢驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、而“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用”則為探究性實(shí)驗(yàn)。依據(jù)其在不同課型中的使用，又可分為單一實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)。因此，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)依據(jù)不同的階段、切合不同的教學(xué)作用。一般來說，在新授課學(xué)習(xí)時(shí)做單一實(shí)驗(yàn)，在復(fù)習(xí)課時(shí)做綜合實(shí)驗(yàn)為宜。例如，二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)因?yàn)榉磻?yīng)無明顯現(xiàn)象，需要對此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)。教學(xué)功能上此實(shí)驗(yàn)屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，在新授課時(shí)需要實(shí)驗(yàn)，復(fù)習(xí)時(shí)同樣也需要實(shí)驗(yàn)，因此筆者設(shè)計(jì)了兩套實(shí)驗(yàn)裝置（見圖2），以滿足不同的教學(xué)需求。其中圖2a實(shí)驗(yàn)適用于新授課，根據(jù)教學(xué)進(jìn)程完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并觀察現(xiàn)象、驗(yàn)證結(jié)論;而復(fù)習(xí)課中則利用圖2b實(shí)驗(yàn)結(jié)合現(xiàn)象的發(fā)生，復(fù)習(xí)相關(guān)知識，引導(dǎo)學(xué)生回顧無現(xiàn)象反應(yīng)的證明方法。

另外，我們在改進(jìn)與創(chuàng)新時(shí)應(yīng)該注意學(xué)情，關(guān)注學(xué)生知識和能力的進(jìn)階，只有在掌握了基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法后，學(xué)生才能更好地理解替代的價(jià)值。例如，學(xué)生剛開始對分液漏斗認(rèn)識還不深刻，還沒有掌握其操作方法，因此用注射器代替分液漏斗。這樣的改進(jìn)更適合放在復(fù)習(xí)課或今后其他氣體發(fā)生裝置的探究中，實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力的螺旋式上升。

2.3堅(jiān)定實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的簡約化

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的簡便化和微型化是未來發(fā)展的重要趨勢，正如宋心琦先生所說，用最簡單的儀器和技術(shù)來訓(xùn)練學(xué)生，可以促使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程觀察得更為細(xì)致，從而進(jìn)一步推動(dòng)學(xué)生對化學(xué)以及相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)[4]。誠然，若實(shí)驗(yàn)器材過于繁雜，教師也會望而卻步，只有讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材簡約化，教師才會更情愿地完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)。為此，教師必須自己動(dòng)手，開動(dòng)腦筋，大膽創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出既適合演示實(shí)驗(yàn)又適合學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的簡約裝置。另外，在兼顧儀器簡約和操作簡單的同時(shí)必須要考慮實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，做到“簡約而不粗淺”。例如教材中使用了四組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“二氧化碳與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)探究（見圖3a），而范慶英老師對此進(jìn)行了簡約化改進(jìn)（見圖3b）[5]。

在改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)中范老師只要兩根紫色石蕊紙條和一塊玻璃片以及一瓶二氧化碳?xì)怏w即完成了實(shí)驗(yàn)。這樣的改進(jìn)不僅容易準(zhǔn)備、操作簡便，而且現(xiàn)象對比明顯。

2.4區(qū)分教學(xué)實(shí)驗(yàn)與興趣實(shí)驗(yàn)

興趣實(shí)驗(yàn)是指將課堂教學(xué)延伸至課外的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、鞏固知識技能、培養(yǎng)創(chuàng)新能力、開發(fā)智力等起到一定的作用，其包括課外興趣實(shí)驗(yàn)與家庭小實(shí)驗(yàn)。教學(xué)實(shí)驗(yàn)與興趣實(shí)驗(yàn)之間既有區(qū)別也有聯(lián)系，他們的區(qū)別主要有三點(diǎn)： 一是作用不同，教學(xué)實(shí)驗(yàn)主要為課堂教學(xué)服務(wù)，服從于教學(xué)的需要，而興趣實(shí)驗(yàn)主要滿足于學(xué)生的求知欲與好奇心，沒有整體課程性安排;二是要求不同，教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求儀器和操作等都必須安全、規(guī)范，而興趣實(shí)驗(yàn)中的儀器可以使用各種生活中的替代品;三是時(shí)間安排不同，教學(xué)實(shí)驗(yàn)必須根據(jù)教學(xué)進(jìn)度予以安排，在特定的時(shí)候、較短的時(shí)間內(nèi)完成特定的實(shí)驗(yàn)，而興趣實(shí)驗(yàn)則有很大的靈活性，根據(jù)需要變換完成不同的實(shí)驗(yàn)。

因此，在對教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，必須把握其中的區(qū)別。例如，學(xué)生自制酸堿指示劑并用來檢驗(yàn)溶液的酸堿性，在冬天可用紫甘藍(lán)為原料，也可用各種干花作原料，在春天則用牽?；ǖ然ǘ錇樵希渥鳛榕d趣實(shí)驗(yàn)還可以讓學(xué)生在家庭中完成，檢驗(yàn)?zāi)承┤沼闷返乃釅A性等。有的教師讓學(xué)生在課堂上也完成上述實(shí)驗(yàn)，筆者認(rèn)為這與教學(xué)并不適切，因?yàn)榻滩闹幸笳莆盏乃釅A指示劑是紫色石蕊試液和酚酞試液，如果再增加其他的指示劑不僅干擾學(xué)生的思維也增加學(xué)生的負(fù)擔(dān)。

當(dāng)然，教學(xué)實(shí)驗(yàn)與興趣實(shí)驗(yàn)之間的聯(lián)系是緊密的，興趣實(shí)驗(yàn)是教學(xué)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，也是教學(xué)實(shí)驗(yàn)的延伸。

2.5吸納學(xué)生參與改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

一般認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新改進(jìn)會激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，并由此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。然而，建構(gòu)主義認(rèn)為，只有親身實(shí)踐獲得的經(jīng)驗(yàn)才會使人感到真實(shí)、現(xiàn)實(shí)，并在大腦記憶中留下深刻印象，而沒有體驗(yàn)的行為猶如曇花一現(xiàn)式的過眼煙云，不會對學(xué)生產(chǎn)生任何影響。因此，實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新不能孤立為教師的個(gè)人活動(dòng)，變成教師個(gè)人才智的展現(xiàn)，應(yīng)該積極吸引學(xué)生參與進(jìn)來，并讓他們積極融入其中，從而激發(fā)他們的創(chuàng)新思維[6]。

例如，“測定空氣中氧氣的含量”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，在完成教學(xué)任務(wù)后教師以“實(shí)驗(yàn)反思”的形式提問：“根據(jù)你的實(shí)驗(yàn)體會，你發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)上存在哪些問題？想一想可以如何改進(jìn)？”引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入深度思考，并在小組討論的基礎(chǔ)上進(jìn)行交流，布置小組課外活動(dòng)合作完成方案設(shè)計(jì)。以此方式讓學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

因此，利用多種教學(xué)形式，發(fā)揮學(xué)生的主體地位作用，讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的實(shí)踐中，通過模仿、體會和領(lǐng)悟，點(diǎn)點(diǎn)滴滴，潛移默化，逐步形成讓他們終身受益的科學(xué)精神、態(tài)度和行為習(xí)慣。

2.6靈活使用教材實(shí)驗(yàn)與改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

教材是學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的第一手資料，對提高學(xué)生的理解能力和創(chuàng)造性思維能力具有重要的價(jià)值。然而，教材的重要地位在一些地方被推崇到迷信的地步，以至于雖然教育部明確指出教材只是課程標(biāo)準(zhǔn)的一種表達(dá)方式，但有些地方的“中考說明”依然過于強(qiáng)調(diào)教材是出題的重要參考，因而導(dǎo)致教材中的實(shí)驗(yàn)雖然存在一些問題，但在教師看來每個(gè)實(shí)驗(yàn)似乎都不可漏掉，這也是改進(jìn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)不了課堂的重要原因。在課堂教學(xué)中如何靈活使用教材實(shí)驗(yàn)與改進(jìn)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？筆者認(rèn)為，既然改進(jìn)實(shí)驗(yàn)具有簡便、綠色、易操作等優(yōu)點(diǎn)，就應(yīng)該毫不猶豫地在教學(xué)中使用;而教材實(shí)驗(yàn)又因其經(jīng)典與思維的價(jià)值，可以安排在“鞏固練習(xí)”等環(huán)節(jié)呈現(xiàn)，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識的遷移。

例如，筆者在進(jìn)行“二氧化碳與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)時(shí)，首先引導(dǎo)學(xué)生分析使紫色石蕊試液變色的物質(zhì)可能有哪些、討論如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明猜想;其次教師指導(dǎo)學(xué)生利用圖3b實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行小組實(shí)驗(yàn)，并觀察現(xiàn)象、分析現(xiàn)象、得出結(jié)論;最后利用教材中的實(shí)驗(yàn)過程（見圖3a）進(jìn)行遷移與鞏固。這樣不僅提高了課堂效率，而且綜合使用了多種教學(xué)方法，取得了明顯的教學(xué)效果。

3結(jié)語

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要目的是幫助學(xué)生更好地掌握所學(xué)知識，單純的儀器改進(jìn)、裝置功能多樣化研究以及趣味化表現(xiàn)固然可以強(qiáng)化演示效果，但若只停留在現(xiàn)象的表現(xiàn)，而不能引領(lǐng)學(xué)生深入分析問題、探究原理，無疑削弱了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能?；貧w教學(xué)原點(diǎn)，就是對相關(guān)實(shí)驗(yàn)根據(jù)教學(xué)需求進(jìn)行適切的改進(jìn)，或者依據(jù)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的特色合理地使用。在教學(xué)改革的過程中，我們需要帶著思考，既不盲從也不拒絕，用辯證的眼光和原點(diǎn)思維去審視每一個(gè)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，然后決定我們將要做的一切，只有這樣才能使化學(xué)教學(xué)更上一層樓。

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