全國中小學實驗教學說課活動學科作品分析

王艷　李夢瑩

摘? 要 以入選第二至第七屆《全國中小學實驗教學說課活動優(yōu)秀作品集》的85件初中化學說課作品為樣本，對全國中小學實驗教學說課活動中初中化學學科的優(yōu)秀案例整體情況，以及作品內(nèi)容分布和特點進行分析總結，以期為初中化學教學提供借鑒和參考，為后續(xù)參與說課活動的初中化學教師提供創(chuàng)新思路及建議。

關鍵詞 實驗教學說課活動;初中化學;化學實驗;核心素養(yǎng);演示實驗;探究實驗

中圖分類號：G633.8? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）15-0115-05

1 前言

對于初次系統(tǒng)性地接觸化學知識的初中學生來說，化學概念是基石，貫穿初中化學的始終?；瘜W實驗可以幫助學生準確、深刻地理解化學概念，學習化學知識，獲得實驗技能，也可以培養(yǎng)學生的觀察能力和分析問題、解決問題的能力，是逐步培育和發(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)的重要途徑。隨著課程改革的不斷深化，新課標對化學實驗教學提出更高的要求。為了適應教育的發(fā)展，提高教師的實驗教學水平，教育部基礎教育司主辦了“全國中小學實驗教學說課活動”（以下簡稱“說課活動”），由中國教育裝備行業(yè)協(xié)會承辦并編輯出版《全國中小學實驗教學說課活動優(yōu)秀作品集》。

截至目前，《全國中小學實驗教學說課活動優(yōu)秀作品集》已出版至第七屆。本文從入選第二至第七屆《全國中小學實驗教學說課活動優(yōu)秀作品集》的作品入手（第一屆活動的優(yōu)秀作品主要是從區(qū)域和學校出發(fā)，與深化課程改革、更新教育觀念等相關的舉措及教學經(jīng)驗成果，而非系統(tǒng)分科的實驗教學作品），對六屆優(yōu)秀作品中初中化學說課作品的教材知識點覆蓋情況與實驗內(nèi)容進行分析，為初中化學教師提供教學參考，為后續(xù)參與說課活動的教師提供創(chuàng)新思路。

2 整體情況分析

作品數(shù)量? 入選第二至第七屆《全國中小學實驗教學說課活動優(yōu)秀作品集》的初中化學說課作品數(shù)量共計85件，各屆作品的數(shù)量及其占比如圖1所示。其中，第二屆初中化學說課作品數(shù)量占比明顯大于其他屆的作品數(shù)量，這說明在傳統(tǒng)的以演示實驗為主的教學中，部分化學實驗已相對比較成熟，教師參加說課活動時會優(yōu)先選擇自己熟悉的領域，較容易出成果。但經(jīng)過一輪優(yōu)秀作品的征集，教師在后續(xù)活動中一時較難以跳出原已形成的固有教學模式，創(chuàng)新性受到限制，致使后面幾屆入選說課活動優(yōu)秀作品集的作品數(shù)量及占比明顯下降。隨著新課標的實施和信息技術的應用，實驗教學的思路及技術也得到相應拓展，故從第五屆說課活動開始，入選優(yōu)秀作品集的作品數(shù)量及占比有所增加并逐漸趨于穩(wěn)定。

作品分布? 相較于其他版本的初中化學教材，人教版教材在全國的使用率最高，故本文以人教版教材內(nèi)容為基礎進行分析。該教材共包含12個單元、34個課題、8個實驗活動。入選第二至第七屆說課活動優(yōu)秀作品集的初中化學說課作品覆蓋了其中的11個單元、19個課題、6個實驗活動，教材內(nèi)容歸屬統(tǒng)計如圖2所示。

由圖2可以看出，說課作品雖然涉及了教材中的大部分內(nèi)容，但分布并不均勻：有四個單元的作品超過10件，而第十二單元則只有一件作品。涉及作品數(shù)量較多的單元的實驗活動，是初中化學實驗中相對比較成熟的演示實驗或實驗探究活動，可深入挖掘或進行改進的點相對較多，更容易實現(xiàn)實驗創(chuàng)新。后續(xù)參加說課活動的教師可以考慮對目前作品涉及相對較少的教材內(nèi)容進行拓展創(chuàng)新，避免陷入作品扎堆、評委審美疲勞及創(chuàng)新性不夠的境況。

3 教材知識點與實驗內(nèi)容分析

知識點及教學重難點分析? 初中階段的化學學習從九年級開始，由于面臨中考的壓力，教師在完成教材知識及實驗教學任務的同時，還要兼顧緊張的中考復習，在教學中難免會由于趕進度而忽視化學實驗教學和學生實驗能力的培養(yǎng)。這也是初中化學教學中普遍存在的問題，即在教學中片面?zhèn)戎貞噧?nèi)容，而弱化了化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

化學實驗是學生獲取化學知識的重要手段，其探究過程是促進學生主動學習、提高學生學習能力和化學核心素養(yǎng)的良好載體。因此，將實驗教學與課堂教學有機結合，與各章節(jié)知識點（特別是教學重難點）相結合就顯得尤為重要。歸納整理入選第二至第七屆優(yōu)秀作品集的初中化學說課作品所涉及的知識點在教材中的分布如表1所示。

由表1可以看出，大部分說課作品都結合教材章節(jié)中的教學重難點進行了實驗教學的拓展與創(chuàng)新，部分作品還將實驗教學和教材中的教學重難點或碎片知識點進行有機整合，幫助學生對實驗現(xiàn)象及實驗結果相關的知識點進行理解和記憶，提升了化學實驗教學的有效性。教材重點知識與實驗拓展創(chuàng)新的結合，對學生科學思維方法和創(chuàng)新能力核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有十分重要的意義。

必做實驗活動分析? 為了強化探究活動，教育部在新課標的課程內(nèi)容中規(guī)定：“學習運用化學實驗技能和科學探究方法，離不開實驗活動。教師應結合具體的教學內(nèi)容和學校實際，積極創(chuàng)造條件，通過多種途徑，安排組織學生至少完成下列八大化學基礎實驗活動。”具體為：

①氧氣的實驗室制取與性質;

②二氧化碳的實驗室制取與性質;

③燃燒的條件;

④金屬的物理性質和某些化學性質;

⑤氯化鈉溶液的配置;

⑥酸、堿的化學性質;

⑦溶液酸堿性的檢驗;

⑧粗鹽中難溶雜質的去除。

入選第二至第七屆說課活動優(yōu)秀作品集的初中化學說課作品中，屬于必做實驗活動的作品數(shù)量如圖3所示。

由圖3數(shù)據(jù)可以看出，入選第二至第七屆說課活動優(yōu)秀作品集的85件初中化學說課作品中，有接近半數(shù)（38件）的說課作品屬于必做實驗活動或與之相關。但同時也發(fā)現(xiàn)，沒有與實驗活動⑤和實驗活動⑧相關的說課作品入選優(yōu)秀作品集。分析其原因，這兩組實驗活動都僅涉及物理變化，沒有發(fā)生化學變化，實驗現(xiàn)象不明顯。氯化鈉溶液的配置作為定量實驗，無論從實驗藥品還是實驗器材來說，可供教師創(chuàng)新的空間都不夠大。對于粗鹽中難溶雜質的去除實驗活動，如果只探究雜質的去除，僅涉及溶解、過濾和蒸發(fā)的操作，實驗比較簡單。因此，教師在參與說課活動時可能會避開此類實驗。

入選作品相對較多的實驗活動為“①氧氣的實驗室制取與性質”“②二氧化碳的實驗室制取與性質”“③燃燒的條件”“⑥酸、堿的化學性質”。這些實驗活動都涉及較為明顯的化學反應及現(xiàn)象，在實驗拓展及創(chuàng)新方面的可操作性相對比較強。此外，“④金屬的物理性質和某些化學性質”及“⑦溶液酸堿性的檢驗”實驗活動的作品數(shù)量也相對較少，與這兩類實驗活動涉及的化學實驗及現(xiàn)象比較單一有一定的關系。由此可以看出，對于第一次系統(tǒng)接觸化學知識的初中學生，教師為幫助其理解記憶化學知識，在涉及化學反應較多或肉眼不能觀察到的氣體的實驗活動時，往往會在課本實驗活動的基礎上，結合自身教學經(jīng)驗及各種信息化、生活化的手段對實驗教學進行拓展創(chuàng)新;而在其他僅涉及操作展示或物理性質探究的實驗中，則需要按照標準操作流程教學，因而拓展相對較少。

其他實驗活動分析? 除以上八大基礎必做實驗外，還有超過半數(shù)的其他實驗活動說課作品入選第二至第七屆優(yōu)秀作品集，這些實驗活動大致可歸類為演示實驗和探究實驗活動。從作品數(shù)量來看，探究實驗類說課作品的數(shù)量是演示實驗類作品數(shù)量的三倍。

縱觀第二至第七屆說課活動的初中化學優(yōu)秀說課作品，涉及探究實驗的作品所占比例越來越大，學生參與度也越來越高。特別是近幾屆的說課作品，教師對一些演示實驗也進行了拓展探究，變演示實驗為學生參與實驗，變驗證性實驗為探究性實驗，符合新課標的要求：“淡化演示實驗與學生實驗的界限?！?/p>

4 說課作品特點分析及趨勢總結

初中化學教材中的實驗大多是驗證性實驗，實驗結果非常明確，不易使學生產(chǎn)生興趣。因此，要激發(fā)學生的學習興趣，需要在實驗過程及實驗設計中進行創(chuàng)新，從實驗裝置及探究的方式方法等方面入手，將創(chuàng)新思維及化學學科核心素養(yǎng)融入實驗教學。從近幾屆的（特別是第五、第六、第七屆）說課作品可以看出，化學學科核心素養(yǎng)在實驗教學創(chuàng)新過程中的分量越來越重，在構建化學學科的核心觀念、建立化學學科的思維方式、強化化學實驗探究、體現(xiàn)化學學科價值與社會責任等方面，都有所滲透和體現(xiàn)。對入選第二至第七屆說課活動優(yōu)秀作品集的初中化學說課作品的特點進行分析，可總結出近年來初中化學說課作品的創(chuàng)新趨勢。

知識傳授—方法引導? “授人以魚，不如授之以漁”，從入選第二至第七屆說課活動優(yōu)秀作品集的說課作品來看，教師在進行實驗教學過程中，越來越注重方法的引導。縱觀85件初中化學說課作品，在其中出現(xiàn)頻率較高的方法為控制變量法、對比法（比較、分析、歸納）、類比遷移法、觀察法等。教師通過方法引導，對化學反應的藥品器材、現(xiàn)象、原理及化學反應的裝置進行多角度、多層面的深入探究，從而有效地強化學生對化學知識及其規(guī)律的學習，培養(yǎng)學生建立化學學科的思維方式，為后續(xù)的學習研究打基礎。

部分參與—完整探究? 實驗探究和創(chuàng)新意識是化學學科核心素養(yǎng)的實踐基礎。通過分析入選近幾屆說課活動優(yōu)秀作品集的初中化學說課作品可以看出，教師根據(jù)學情分析，從所教授學生的知識背景、認知水平等出發(fā)來創(chuàng)設情境，為學生提供實驗思路及指導，已經(jīng)成為實驗教學的一個新趨勢。教師通過問題層層驅動，強化化學實驗探究，鼓勵學生大膽創(chuàng)新，在遇到問題、解決問題的過程中，給學生足夠的思考空間，讓學生由被動接受向主動學習轉換，加深學生對化學知識的掌握。學生分組合作，根據(jù)所學知識及教師要求自主設計實驗方案，匯報交流后修改完善并實施，實驗結束后對實驗過程及探究結果進行學習評價。由“教師教、學生聽、學生記”逐漸轉變?yōu)椤皩W生學、學生做、學生探究”。

定性—定量? 為提升實驗的可行性、直觀性和實效性，定性實驗的定量化改進或定性與定量相結合的實驗探究也是教師在進行實驗教學過程中常用的一項延伸拓展。對于化學反應及變化規(guī)律的探索研究，往往會涉及多因素變量（如溫度、pH值等），實驗中的定量與定性的把握可以真實地反映出學生對實驗原理和教材知識的理解。入選活動優(yōu)秀作品集的初中化學說課作品中，大量運用了傳感器等數(shù)字儀器這類現(xiàn)代技術手段。這些儀器的運用，極大地提高了分析結果的精確度，增強了學生對數(shù)據(jù)精準性的認識，將傳統(tǒng)實驗與現(xiàn)代化信息技術有效整合起來，將科技與化學課堂有機結合，拓寬了科學探究的手段和方法，對中學化學的實驗教學研究很有益處。

抽象—可視化? 在傳統(tǒng)的化學實驗中，有些反應現(xiàn)象比較緩慢或不易察覺，學生很難通過一堂課的實驗教學得到直觀的實驗現(xiàn)象。采用可視化圖像及圖形輸出，使實驗結果更加形象直觀，這已經(jīng)成為實驗教學創(chuàng)新的一大趨勢。比如，為使緩慢氧化的過程可視化，教師將蘋果及鐵釘緩慢氧化的過程進行縮時錄影，讓學生能夠直觀地感受到物質氧化的過程。再如，利用壓強傳感器與電腦相連，用氣體壓強的變化來證明氣體參與到了化學反應的過程中?；瘜W反應由抽象到可視化的轉變，讓學生對實驗的感性認識上升到對科學知識的理性認識，不僅能夠克服學生的認知障礙，而且能夠滿足學生對實驗現(xiàn)象的好奇心，有效提高課堂參與度。

單一實驗—一體化實驗? 化學實驗是學生整合化學知識的重要途徑和方法，因此，將一體化裝置引入化學實驗教學也成為實驗教學改進創(chuàng)新過程中的另一趨勢。利用一體化裝置能將多個單一實驗進行歸納和整理，并將零散的化學知識整合在一起，直觀呈現(xiàn)物質的系列化學性質，并歸納提升到某一類物質的化學性質，以便于學生準確理解化學原理，使學生的知識體系更加系統(tǒng)和完善。也有教師通過合理調(diào)整實驗順序、整合實驗，將同類知識由淺入深、由表及里傳遞給學生，在更清晰地傳授知識的同時，滲透科學方法及科學思維。

書本知識—生活生產(chǎn)? 為提高學生學習化學的興趣，拉近化學與生活的聯(lián)系，教師在設計教學內(nèi)容和實驗裝置或進行器材選擇時，開始注重與實際生活和工業(yè)生產(chǎn)的聯(lián)系。這是近年來教師進行實驗教學創(chuàng)新的又一趨勢，體現(xiàn)了從生活中感悟化學的思想。比如：作品《創(chuàng)設打火機實驗，開展分子教學》就以生活中常見的打火機為載體，將較為抽象、不易理解的微觀實質與宏觀現(xiàn)象結合起來，幫助學生更好地理解微觀世界;作品《研究性學習——海水制堿再探》則將復雜的制堿工藝流程轉化為簡易的裝置進行模擬演示，讓學生在探究過程中歸納總結出制堿的原理，體會所學知識在實際工業(yè)生產(chǎn)中的應用。此類創(chuàng)新讓學生重新認識了化學，感受到生活中處處有化學，自己在家中也能想辦法做化學實驗，成為小科學家，不僅提高了學生學習化學和對化學實驗進行改進創(chuàng)新的主動性，而且體現(xiàn)了化學學科的價值與社會責任，符合“從生活走進化學”的課程理念。

5 結語

全國中小學實驗教學說課活動已經(jīng)舉辦七屆，從這七屆說課活動的初中化學說課作品可以看出，教師在實驗教學方面不斷拓展創(chuàng)新，各種形式的改進創(chuàng)新均有涉及，在一定程度上增大了后續(xù)參與活動教師的創(chuàng)作難度?；趯θ脒x第二至第七屆說課活動優(yōu)秀作品集的說課作品的總結分析，筆者提出以下建議。

1）對于必做實驗，建議教師從涉獵作品數(shù)相對較少或從未涉獵的實驗出發(fā)，拓展思路，與學生共同進行改進創(chuàng)新。如前文提及的實驗活動⑤和實驗活動⑧，至今還沒有相關說課作品入選優(yōu)秀作品集。教師可以根據(jù)學生學習情況，適當對實驗進行拓展或聯(lián)系生活生產(chǎn)實際，以激發(fā)學生對此類實驗的興趣。實驗活動⑤氯化鈉溶液的配置中，可以與其他溶液的配制相比較，或加入現(xiàn)代化的檢測手段，讓學生能夠直觀地感受抽象的變化等操作;實驗活動⑧粗鹽中難溶雜質的去除，可以延伸拓展到對雜質進行簡單表征，拓寬學生的思路，為高中化學及后續(xù)的化學學習打下初步的基礎等。

2）對于各章節(jié)知識點與實驗教學的有機融合方面（說課作品的教材知識點分布見表1），部分教師已經(jīng)開始有意識地將其與實驗教學相聯(lián)系，讓學生能夠系統(tǒng)地掌握所學知識。建議教師在實驗教學過程中，可以根據(jù)實際情況，將某類物質的化學性質和化學反應通過一套裝置（一體化裝置或串聯(lián)）直觀地呈現(xiàn)，或利用一個模型探究多個相似的主題。通過對比和類比的形式，加深學生對化學知識的掌握;通過對知識的串聯(lián)和并聯(lián)，形成一套完整的化學知識體系。

3）對于與實際生活或工業(yè)生產(chǎn)的聯(lián)系方面，建議教師根據(jù)自身教學經(jīng)驗，留意日常生活中與化學相關的現(xiàn)象及反應，通過改進和創(chuàng)新，以實驗教學的形式將教材中的化學知識點與實際生活相聯(lián)系，甚至可以將我國的傳統(tǒng)文化與實驗教學有機結合。這樣既增加了實驗教學過程的趣味性，也能夠讓學生了解傳統(tǒng)文化中蘊含的科學原理及古人對科學技術的應用，在科學學習之外，增強民族自豪感，為傳統(tǒng)優(yōu)秀文化的繼承和發(fā)揚打基礎。

4）對教材實驗進行拓展創(chuàng)新的過程中，教師需在新課程標準的指導下，在結合既往教學經(jīng)驗和教學實際情況的前提下，從科學性、安全性、可行性、簡易性、環(huán)保性等多方面進行考慮，使實驗能夠在取材簡單、操作方便、省時省力、現(xiàn)象明顯的同時，又能夠兼顧趣味性、安全性、環(huán)保性，在進行實驗教學的同時滲透環(huán)保理念，增強學生的環(huán)境保護意識。

作者：王艷、李夢瑩，中國教育裝備行業(yè)協(xié)會理論研究部（100082）。