重視實驗 突出探究 促進(jìn)教學(xué)

鄧育紅　龔國祥

化學(xué)實驗是高中化學(xué)課程中十分重要的教學(xué)內(nèi)容，同時，它又是新課程倡導(dǎo)的重要的教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式。新課程標(biāo)準(zhǔn)中為了突出實驗的重要性，將實驗化學(xué)單獨作為一個選修模塊列出，同時不再硬性規(guī)定哪些為演示實驗，哪些為學(xué)生實驗，而是鼓勵師生在課堂上多開展實驗探究活動。但在新課程實施過程中，部分教師認(rèn)為時間緊、任務(wù)重，從而隨意壓縮實驗，用視頻演示替代實驗，在黑板上講實驗，在習(xí)題中練實驗，來應(yīng)付紙筆測試中的實驗考查。特別是2008年實施新高考方案后，高考中化學(xué)學(xué)科地位的下降使很多學(xué)?；瘜W(xué)課時減少，絕大多數(shù)教師認(rèn)為沒有充分的時間來開展自主探究和實驗操作。

一、立足基礎(chǔ)，減時增效

目前實驗開設(shè)不足、探究活動不夠的最主要原因，是教師認(rèn)為教學(xué)時間緊，課時不夠，做實驗與考實驗相關(guān)性不大。這主要是教師教學(xué)理念的更新問題。

譬如魯科版化學(xué)新教材編寫者之一胡久華博士曾經(jīng)參加新課程一線的研討活動，看到這樣一個乙醇性質(zhì)的教學(xué)片段：教師提出問題，觀察乙醇的物理性質(zhì)→回憶乙醇的組成→討論乙醇分子中原子的連接情況，提出假設(shè)：①CH3OCH3；②CH3CH2OH→討論兩種假設(shè)結(jié)構(gòu)的相同點和不同點（教師從鍵的類型和連接情況進(jìn)行點撥）→實驗驗證：乙醇與金屬鈉的反應(yīng)→進(jìn)一步假設(shè)乙醇發(fā)生氧化反應(yīng)時的斷鍵方式→實驗驗證：乙醇的氧化反應(yīng)→總結(jié)乙醇的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)→提出羥基官能團(tuán)，得出醇類物質(zhì)的性質(zhì)，介紹甲醇→課后活動：①小論文：調(diào)查酗酒造成的社會不安定因素，你的建議，課后活動；②課本劇，酒后駕車，課后活動；③辯論賽，公款消費(fèi)與中國酒文化。

胡博士認(rèn)為這是一個典型的“課標(biāo)意識淡薄，對課程標(biāo)準(zhǔn)理解不透徹而隨意拓展內(nèi)容”的案例，導(dǎo)致如此狀況的原因在于，教師仍然在按照原來的課程計劃實施新課程的教學(xué)。這樣的處理在原來的課程中沒有問題，但在新課程中是有較大問題的。首先，必修中的有機(jī)化合物基本要求只涉及到具體的有機(jī)化合物，不上升到類別，官能團(tuán)與物質(zhì)類別的層次和水平是選修《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》中要求的，在這里，只涉及到乙醇的主要性質(zhì)。其次，在必修中的有機(jī)化合物性質(zhì)的學(xué)習(xí)，主要通過實驗事實得出物質(zhì)性質(zhì)的結(jié)論，不要過多地涉及到有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與官能團(tuán)、成鍵與斷鍵方式等。因為在必修階段，這些內(nèi)容不作基本要求。因此，關(guān)于乙醇性質(zhì)的處理，主要結(jié)合學(xué)生的日常經(jīng)驗和已有認(rèn)識，并通過實驗得出乙醇能夠與哪些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成的產(chǎn)物是什么。不要再像原來的處理一樣，預(yù)測斷鍵的位置、乙醇中的成鍵方式等。

以上案例說明，教師一定要深入研究課程標(biāo)準(zhǔn)，要大膽創(chuàng)新，敢于舍棄。教師課前多花點時間，學(xué)生課堂上就可以學(xué)得輕松一點、活潑一點、主動一點。

二、因地制宜，開展實驗

調(diào)查顯示，有很多教師認(rèn)為實驗教學(xué)中遇到的最大困難在于實驗設(shè)備的不完善，基層學(xué)校尤為嚴(yán)重。新教材中出現(xiàn)了許多增補(bǔ)實驗及所需的相應(yīng)設(shè)備，學(xué)校只是強(qiáng)調(diào)理念改革，在實驗設(shè)備等硬件措施上并未出現(xiàn)太大的更新。因此，多媒體演示替代動手實驗就成了普遍現(xiàn)象。

所有學(xué)校首先應(yīng)該保證基本實驗的正常開設(shè)。儀器設(shè)備不充裕的學(xué)校，可發(fā)揚(yáng)“壇壇罐罐做實驗”的精神，充分利用生活中的資源，尋找替代品。例如，“氧化還原反應(yīng)”一直是中學(xué)化學(xué)的重點、難點，“氫氣還原氧化銅”的實驗為學(xué)生在初中初步接受氧化還原概念打下基礎(chǔ)。高中化學(xué)重點從化合價升降和電子得失角度分析氧化還原反應(yīng)，理論性強(qiáng)，新概念多，學(xué)生易產(chǎn)生厭倦和畏難情緒。教師可引導(dǎo)學(xué)生嘗試通過家庭實驗將這些抽象概念與具體物質(zhì)聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，幫助他們理解概念。

課前要求學(xué)生利用家中常用的消毒劑，如雙氧水、灰錳氧（高錳酸鉀）、碘酒、84消毒液、白醋，設(shè)計1～2個氧化還原反應(yīng)實驗方案，完成實驗并說出其反應(yīng)原理。學(xué)生在設(shè)計實驗方案時首先要了解各種物品的主要成分及其性質(zhì)，得知H2O2、KMnO4、I2、NaClO一般都作氧化劑，它們彼此相遇時會反應(yīng)嗎？誰的氧化性會更強(qiáng)一些？在大膽推測后他們開始實驗，有的實驗出現(xiàn)了預(yù)期結(jié)果，驗證了自己的推論；有的則失敗了，需要重新考慮；……上課時，學(xué)生爭先恐后地向老師、同學(xué)演示匯報自己的實驗。

這些親身的經(jīng)歷、主動的思考，使原本枯燥乏味的理論學(xué)習(xí)充滿了樂趣。而且，家庭實驗的開展，不僅可以彌補(bǔ)實驗藥品器材的不足，還能節(jié)約寶貴的課堂學(xué)習(xí)時間，最重要的是，當(dāng)我們巧妙地應(yīng)用學(xué)生身邊的一些生活用品（如廚房化學(xué)用品醋、消毒液、吸氧劑、干燥劑等）進(jìn)行實驗時，經(jīng)常會產(chǎn)生意想不到的效果，給學(xué)生帶來驚奇，也帶給學(xué)生化學(xué)的魅力。這些實驗更貼近學(xué)生的生活實際，比“正規(guī)實驗”更富有親切感、新奇感和熟悉感。

對于擁有豐富實驗資源的名校，更應(yīng)充分發(fā)揮優(yōu)勢，利用現(xiàn)代化的設(shè)備，揭示化學(xué)原理，展現(xiàn)現(xiàn)代科技的魅力。我們驚喜地看到，不少教師已經(jīng)開始行動。在南京、蘇州等地，在演示實驗、研究性學(xué)習(xí)、校本課程中都可看到數(shù)字化實驗的探索。例如，在學(xué)習(xí)離子方程式的書寫時，發(fā)現(xiàn)學(xué)生經(jīng)常將氫氧化鋇和硫酸反應(yīng)的離子方程式寫成Ba2++SO42-=BaSO4↓，糾正多次仍有學(xué)生出錯，究其原因是Ba2+和SO42-反應(yīng)生成白色的BaSO4沉淀現(xiàn)象給學(xué)生留下了深刻的印象，而H+和OH-反應(yīng)生成水的現(xiàn)象無法察覺，因此學(xué)生依據(jù)感官印象而出錯。針對這種情況，用數(shù)字化設(shè)備檢測氫氧化鋇和硫酸反應(yīng)過程中電導(dǎo)率及pH變化，在直觀的數(shù)據(jù)面前，學(xué)生認(rèn)識了反應(yīng)的實質(zhì)。

通過家庭實驗、數(shù)字實驗、開放實驗室等多種方法，讓學(xué)生養(yǎng)成“做科學(xué)”的習(xí)慣，這種習(xí)慣對學(xué)生的影響將是深遠(yuǎn)的。他們通過親自感受豐富多彩的化學(xué)現(xiàn)象，可以實實在在地認(rèn)識到世界的物質(zhì)性、物質(zhì)相互聯(lián)系的廣泛性和多樣性，以及物質(zhì)運(yùn)動的量變質(zhì)變關(guān)系、物質(zhì)變化的內(nèi)因和外因關(guān)系等等，逐步形成科學(xué)的世界觀。實驗還有利于培養(yǎng)學(xué)生實事求是、勇于探索、堅忍不拔、尊重科學(xué)、樂于奉獻(xiàn)的科學(xué)精神，有利于培養(yǎng)學(xué)生遵守規(guī)范、踏踏實實、保護(hù)環(huán)境、勤儉節(jié)約、協(xié)作配合等科學(xué)態(tài)度和道德品質(zhì)。

三、自主學(xué)習(xí)，合作探究

基礎(chǔ)教育課程改革的目標(biāo)在于改變課程實施過于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀，倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。

探究教學(xué)在理科課程標(biāo)準(zhǔn)中占有突出地位，說它是化學(xué)新課程的靈魂也毫不為過。但在課堂實踐中實施情況不理想，說明對于探究教學(xué)本質(zhì)的把握、功能的認(rèn)識和重視程度都還不夠。審視當(dāng)前的課堂教學(xué)狀況，主要表現(xiàn)有：（1）回歸傳統(tǒng)老辦法。教師一“灌”到底；不掌握“學(xué)情”，學(xué)生沒有真正成為主體，不懂“怎樣學(xué)”；大搞題海戰(zhàn)術(shù)，教師教得苦，學(xué)生學(xué)得累。（2）刻意追求探究形式。課堂教學(xué)在“方法時尚化、手段媒體化、結(jié)構(gòu)模式化、活動表演化”上大做文章，一味追求形式，自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)被當(dāng)作標(biāo)簽隨意亂貼，課堂教學(xué)形成表面上熱鬧、實際上空洞的局面。（3）生成性問題處理不當(dāng)。新課程課堂上不可預(yù)知的生成性問題必然增多，教師實施智慧欠缺，就會影響該節(jié)課教學(xué)任務(wù)的完成。

實踐中有些教師把學(xué)生自主學(xué)習(xí)理解為自學(xué)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)應(yīng)指學(xué)生學(xué)習(xí)中自主建構(gòu)，并非不需教師指導(dǎo)，并非等于自學(xué)，在精心指導(dǎo)之下的學(xué)習(xí)比自學(xué)要輕松容易得多。教師應(yīng)該為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供幫助：明了學(xué)習(xí)目的，收集學(xué)習(xí)資料，設(shè)計學(xué)習(xí)活動，營造學(xué)習(xí)氛圍，評價學(xué)習(xí)進(jìn)程。

教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)科要求，設(shè)計與學(xué)生的年齡特點、興趣特征、知識水平和現(xiàn)有技能相適應(yīng)的探究學(xué)習(xí)活動。實驗是開展探究的最好媒介，也是學(xué)生與生活和科學(xué)之間的橋梁。選取實驗時要考慮實驗內(nèi)容與學(xué)科知識、學(xué)生認(rèn)知水平之間的吻合，要考慮實驗方法與學(xué)生探究能力的匹配，還要把握好適宜的實驗時機(jī)和適合的探究尺度。如在原電池的教學(xué)中，很多年輕教師喜歡采用“穿越劇”設(shè)計情節(jié)，在古代的現(xiàn)實條件下，你如何為自己的手機(jī)等現(xiàn)代設(shè)備充電？科學(xué)來源于生活，科學(xué)要走向社會。教師平時要多留意生活與科技資訊，留意與本學(xué)科有關(guān)的新的實驗創(chuàng)意與設(shè)計，留意學(xué)生無意中迸發(fā)的智慧火花，并以此不斷豐富實驗的內(nèi)容，拓展探究的方法，這樣有助于學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)、提升科學(xué)素養(yǎng)，這也正是基于實驗的科學(xué)探究的價值所在。除了基于實驗的探究學(xué)習(xí)，基于文本的、基于調(diào)查和直接與現(xiàn)象聯(lián)系的活動以及需要搜集和解釋數(shù)據(jù)的探究活動都可以用來幫助學(xué)生發(fā)展合理的科學(xué)本質(zhì)觀念，在實踐中應(yīng)大力提倡。

（作者單位：南京市第二十七高級中學(xué)，南京師范大學(xué)附屬中學(xué)）