提升初中化學(xué)實驗教學(xué)有效性的策略

張存桂

化學(xué)是一門以實驗為支撐的學(xué)科，而實驗是初中化學(xué)教學(xué)的常規(guī)手段。當(dāng)前的初中化學(xué)實驗教學(xué)中存在目標(biāo)淺層、教育成果單一等與新教程教育目標(biāo)不匹配的低效問題。而要想提升初中化學(xué)實驗教學(xué)有效性，下文提出三個方面的策略：調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動性、創(chuàng)設(shè)實驗情境、重視對能力素養(yǎng)培養(yǎng)?；瘜W(xué)和物理學(xué)科一樣，是以實驗為學(xué)習(xí)和應(yīng)用的支撐，學(xué)好化學(xué)知識和技能離不開化學(xué)實驗教學(xué)——這個觀點是化學(xué)教師的普遍共識，學(xué)科老師們也普遍都較重視化學(xué)實驗教學(xué)的組織。但在實驗教學(xué)的實踐中，由于對學(xué)生學(xué)情（學(xué)習(xí)心理、態(tài)度及能力、需求等）、實驗教學(xué)理念、教育目標(biāo)及組織方法等方面把握不科學(xué)，一些教師所組織的化學(xué)實驗教學(xué)收益和效率低于預(yù)期。

一、影響實驗教學(xué)有效性的問題

（一）忽視情感驅(qū)動

學(xué)生學(xué)習(xí)情感對學(xué)習(xí)活動有效性的影響很大，大多教師都認(rèn)同這一點。但在教學(xué)實踐中，真正特別關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)情感并積極在教學(xué)中實施情感引領(lǐng)舉措的，以文科教師為多，而理科教師容易忽視學(xué)生的情感。原因是基于學(xué)科特質(zhì)，像語文、思政這些課程，教學(xué)內(nèi)容本身就涉及情感思想，因而調(diào)動學(xué)生積極學(xué)習(xí)情感屬于順勢而為，且教師也相對比較擅長。而理科教師通常思維習(xí)性比較偏于“理性”，且學(xué)科也不涉及人的思想情感，因而不關(guān)注學(xué)生情感，甚至認(rèn)為沒有必要。特別是化學(xué)實驗，教學(xué)教師認(rèn)為實驗本身就具有趣味性，學(xué)生會自然產(chǎn)生較強(qiáng)的積極心態(tài)。但實際上，學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣是有選擇性的，初中學(xué)生多對一些比較“熱鬧”的實驗興趣度高，如燃燒、顏色變化、物態(tài)變化，而對其他實驗興趣并不高。比如，學(xué)習(xí)“質(zhì)量守恒定律”時，教師讓學(xué)生稱量鐵釘與稀硫酸銅溶液反應(yīng)前后重量是否有變化。這個實驗，學(xué)生直接能猜出結(jié)果，而且過程主要是觀察，化學(xué)反應(yīng)也不激烈，因此學(xué)生的興趣不高。在實驗時，存在組內(nèi)只有一名學(xué)生操作，另幾名學(xué)生無所事事的現(xiàn)象。

（二）目標(biāo)定位淺層

所謂目標(biāo)淺層，是指教師組織學(xué)生實驗的目的是使學(xué)生知道化學(xué)現(xiàn)象或化學(xué)反應(yīng)結(jié)果，以觀察認(rèn)知為目標(biāo)，而不是以理解、把握及實踐遷移為目標(biāo)。探討出現(xiàn)這個問題的原因，需要先探討一個“有效性”這個關(guān)鍵詞——即什么樣的實驗教學(xué)結(jié)果才算是有效?！坝行А钡慕缍?，在課改前后是有變化的。在課改前，化學(xué)教學(xué)的目標(biāo)其實就是當(dāng)下的淺層目標(biāo)，學(xué)生了解化學(xué)原理、知道化學(xué)現(xiàn)象、會操作實驗即可;而課改后，教育理念發(fā)生了變化，不僅要使學(xué)生“知”，而且要使其能“解”、會“用”。也就是所強(qiáng)調(diào)的“深度學(xué)習(xí)”。所以，當(dāng)下的化學(xué)實驗教學(xué)有效，是使學(xué)生在觀察到化學(xué)現(xiàn)象和結(jié)果后，還要思考通“為什么”，還要想一想“這個實驗現(xiàn)象在生活中有沒有？能否用這個實驗所學(xué)服務(wù)于生活？”，達(dá)到這個層次，才稱為“有效”。而之所以出現(xiàn)目標(biāo)定位在淺層的問題，其實是教師依然存在應(yīng)試教育思想，因為在考試中著重考原理、現(xiàn)象、結(jié)果，教師的教學(xué)也隨這幾方面的目標(biāo)展開，因而存在學(xué)生淺表化學(xué)習(xí)的現(xiàn)象，能力的培養(yǎng)和遷移未能落實。

（三）教育成果單一

教師不僅在應(yīng)試思想下忽視了實驗教學(xué)的學(xué)習(xí)深度，同時忽視了實驗教學(xué)的價值廣度。新課改之后，化學(xué)的教學(xué)任務(wù)不僅是讓學(xué)生掌握化學(xué)知識，而且要同時對學(xué)生的綜合素養(yǎng)，特別是學(xué)習(xí)素養(yǎng)和化學(xué)的核心素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)。而一些教師所組織的化學(xué)實驗，最終僅使學(xué)生掌握了知識和技能也僅限于化學(xué)實驗的規(guī)范、安全操作，沒有將學(xué)生的素養(yǎng)能力培養(yǎng)如科學(xué)觀念、協(xié)作精神、思維能力、實踐意識、創(chuàng)新意識、社會責(zé)任等融入實驗教學(xué)中。出現(xiàn)這個“低效”問題的原因，一是教師長期存在應(yīng)試思想，比如一些教師因為實驗教學(xué)耗時較多，會有意減少實驗教學(xué)次數(shù)，只組織學(xué)生進(jìn)行一些“重點”實驗;二是教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)心理、認(rèn)知規(guī)律以及各種素養(yǎng)的構(gòu)建發(fā)展規(guī)律把握不夠，即教師不知道如何將素養(yǎng)教育融入實驗教學(xué)?？偟膩碚f，若這些問題不予以改變，化學(xué)實驗教學(xué)就很難走出低效甚至無效的窠臼。

二、保證實驗教學(xué)有效性的建議

（一）調(diào)動參與熱情

興趣是最好的老師，學(xué)生判斷自己是否對一門課程感興趣的階段，一般來說都是剛開始接觸這門課程的時期。很多學(xué)生后期覺得自己對某門課程不感興趣，在某門課程上學(xué)不好，不想學(xué)，究其原因，最根本還是一開始接觸這門課程時沒有足夠的興趣，以至于后期學(xué)習(xí)毫無樂趣，疲于應(yīng)付。初中時期是學(xué)生養(yǎng)成化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的最關(guān)鍵時期，當(dāng)學(xué)生真正喜歡上化學(xué)之后，主動探索，主動學(xué)習(xí)知識，那么學(xué)習(xí)的效率自然可以大幅提升，在此基礎(chǔ)下，在初中化學(xué)教學(xué)中教師可以發(fā)揮實驗的導(dǎo)向功能，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識;發(fā)揮實驗的心理功能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神;發(fā)揮實驗的方法功能，訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維;發(fā)揮實驗的操作功能，提高學(xué)生的實踐能力。學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)和參與實驗的情感態(tài)度對實驗教學(xué)有效性有直接的影響，當(dāng)學(xué)生的情感處于消極狀態(tài)時，他只是按教師要求和示范進(jìn)行簡單重復(fù)、模仿，以完成實驗任務(wù)為目的，在實驗過程中沒有進(jìn)行思考、辨析、質(zhì)疑、探究、遷移等思維活動，很難把實驗過程和現(xiàn)象提煉為化學(xué)的理論模型，自然，其思維能力、實踐能力等素養(yǎng)也就得不到有價值的訓(xùn)練。因而，教師應(yīng)首先注意如何將學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情調(diào)動出來，使學(xué)生主動參與而不是被動完成實驗?；诨瘜W(xué)的特質(zhì)和初中學(xué)生的心理特點，教師可以從三個角度著力。

第一，學(xué)生動手實驗前，以某種方式向?qū)W生呈現(xiàn)化學(xué)的神奇、有趣?；瘜W(xué)對剛剛開始正式學(xué)習(xí)化學(xué)的初中學(xué)生來說本來是非常有趣味感的，很能吸引學(xué)生，但這種趣味感的產(chǎn)生是滯后于學(xué)習(xí)進(jìn)程的，也就是說，只有經(jīng)歷了化學(xué)實驗之后，學(xué)生才會感覺有趣，而在實驗前因為無法預(yù)判會發(fā)生什么不會產(chǎn)生趣味感。學(xué)生的參與情感呈“先冷后熱”的態(tài)勢，其參與實驗的初始階段，興趣度并不高。所以，教師應(yīng)采用一些呈現(xiàn)化學(xué)趣味性的方法對學(xué)生進(jìn)行情感預(yù)熱。比如，在讓學(xué)生進(jìn)行“甘藍(lán)花汁中滴入清洗劑或白醋觀察顏色變化”實驗前，教師可以先進(jìn)行“表演”：模仿魔術(shù)師的樣子，先在試管中倒入紫甘藍(lán)汁，然后提問引“大家看，這是什么顏色？”學(xué)生答，“紫色”。教師：“現(xiàn)在到了見證奇跡的時刻了，看我手里拿著的是什么？它是無色透明的，對嗎？”然后把清洗劑滴入試管——為了制造神秘感，教師故意用遮擋試管并進(jìn)行搖蕩，等變色后馬上移開遮擋物，讓大家看到奇妙的顏色變化，這能立到激起學(xué)生親自動手實驗的熱情。

第二，利用學(xué)生好奇心強(qiáng)的特點，用問題設(shè)疑法激發(fā)參與熱情。只有學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題，帶著問題去學(xué)習(xí)、去思考，才能把知識學(xué)活學(xué)好?；瘜W(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，學(xué)生經(jīng)常需要進(jìn)行化學(xué)實驗。為此，教師可以向?qū)W生提出實驗課題，讓學(xué)生通過化學(xué)實驗解決問題獲得化學(xué)知識。在進(jìn)入化學(xué)實驗室之前，教師要向?qū)W生提出問題，讓他們帶著問題進(jìn)行實驗。例如，在進(jìn)行加熱實驗時，教師向?qū)W生提出問題：“酒精燈火焰有幾層”“酒精燈火焰各層的溫度是相同的嗎？”“熄滅酒精燈時為什么要用燈帽蓋滅兩次，能不能用嘴吹滅？”這些問題引導(dǎo)著學(xué)生主動思考。學(xué)生一邊實驗，一邊思考，不僅獲取了相應(yīng)的化學(xué)知識，而且培養(yǎng)了思考能力。又如，在帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行“觀察化學(xué)變化的燃燒”實驗時，教師點燃一根火柴，讓學(xué)生觀察燃燒中的現(xiàn)象和燃燒后結(jié)果，然后再拿出一根鎂棒，問學(xué)生，“剛才，木質(zhì)火柴燃燒后變成了黑色的碳。那大家猜一猜，這根鎂棒燃燒后會變成什么樣子？”等學(xué)生紛紛表達(dá)自己的猜想后，再讓其親自動手操作觀察，“看看燃燒后的結(jié)果是否和你剛才的猜測一致？”這種拋出問題引發(fā)疑問的方法，也能很有效地調(diào)動起學(xué)生參與實驗的熱情。

第三，關(guān)聯(lián)生活。即向?qū)W生展示生活中與化學(xué)實驗原理或現(xiàn)象一致的情節(jié)、事件，或者組織學(xué)生在實驗前對特定的生活現(xiàn)象進(jìn)行有意觀察，還可以在實驗之后安排學(xué)生在生活中進(jìn)行實踐。比如，在帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行“水的凈化”實驗前，教師給學(xué)生播放一段科普視頻：兩位探險者，在原始森林里的小溪取水飲用，一位直接引用，另一位自己制作了一個裝置對水進(jìn)行了過濾。前者在喝水后出現(xiàn)了腹痛等中毒癥狀，而后者卻沒出現(xiàn)癥狀。初中學(xué)生喜歡旅行、游玩，這樣的場景其實他們有過類似的經(jīng)歷——在某個景點遇到清澈的小溪水時，有一種要嘗一嘗的沖動?？吹竭@個視頻，學(xué)生馬上就會對“如何在野外組裝一個簡單有效的水過濾裝置”產(chǎn)生濃厚的興趣和學(xué)習(xí)欲望。再如，做完這一課的實驗后，教師讓學(xué)生回家再試一試：在自己家的水里放入鹽或糖模擬有害成分，然后自己制作一個過濾裝置，嘗一嘗自己過濾后的水是否達(dá)到了可以健康飲用的標(biāo)準(zhǔn)。此類關(guān)聯(lián)生活的活動，會使學(xué)生產(chǎn)生親近、生動、有用等情感，因而也能起到激發(fā)參與實驗興趣的作用。

（二）創(chuàng)設(shè)實驗情境

有些化學(xué)實驗會讓學(xué)生感覺沒有太大趣味性，主要的原因就是實驗中嚴(yán)格按規(guī)范去操作，過程顯得有點太枯燥、教條，這很容易使學(xué)生感覺無聊。特別是一些步驟、結(jié)果、現(xiàn)象都比較簡單的實驗，多數(shù)會引起學(xué)生的這種情感態(tài)度。如前面提到的質(zhì)量守恒定律的稱量實驗和燃燒鎂棒實驗，或是動手操作少、重在觀察，或是化學(xué)反應(yīng)過程快速，趣味感比較低。而且，為了安全的考慮，教師也通常不會允許學(xué)生進(jìn)行其他“創(chuàng)新”操作嘗試，這樣的實驗，容易使學(xué)生失去興趣。所以，組織學(xué)生進(jìn)行實驗時，教師不要把視線僅放在實驗的規(guī)范性、安全性上，有時候可以像其他學(xué)科教學(xué)那樣創(chuàng)設(shè)一個生活情境、任務(wù)情境，把學(xué)生放在特定情節(jié)中進(jìn)行實驗，以此極大提升實驗的趣味感。此外，情境創(chuàng)設(shè)還有其他教育預(yù)期，因為情境大多結(jié)合生活、實踐場景，所以對培養(yǎng)學(xué)生的實踐意識和能力是很有作用的。比如，在組織學(xué)生進(jìn)行探究金屬化學(xué)性質(zhì)的金屬燃燒實驗時，教師先用多媒體播放節(jié)慶活動時燃放大型煙花的場景視頻，如北京奧運(yùn)會煙火表演盛況，并向?qū)W生提出問題，“五顏六色的煙花給我們帶來了美的享受，但大家知道煙花的顏色是怎么來的？是在煙花中放入了繪畫用的顏料嗎？而回顧我們已經(jīng)學(xué)過的知識就可以知道，繪畫所使用的顏料大多是由植物提煉出來的，一旦燃燒就會碳化，根本不會產(chǎn)生這么艷麗多彩的效果。其實，煙花顏色效果大多是利用了金屬的燃燒特性，不同的金屬在燃燒時會產(chǎn)生不同顏色的火焰。假設(shè)今天讓你來設(shè)計一種煙花并給它配料，你會選擇在其中加入哪些金屬或相關(guān)化合物呢？”在構(gòu)建了這個情境后再讓學(xué)生進(jìn)行金屬燃燒反應(yīng)觀察實驗，學(xué)生不僅會感到有趣，還會產(chǎn)生解決問題的實踐意識。

（三）重視能力素養(yǎng)

有些化學(xué)實驗教學(xué)之所以低效，主要是因為過于單一地將目標(biāo)指向?qū)瘜W(xué)知識的了解，而不能落實素養(yǎng)教育目標(biāo)。在新課程理念下，教師必須思考如何將有效培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)發(fā)展融入化學(xué)實驗教學(xué)。相對于物理學(xué)科，化學(xué)實驗有一定危險性，化學(xué)教師組織實驗通常不太敢于讓學(xué)生動手，這難以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力。但其實，在初中階段并不是所有的化學(xué)實驗都是危險的，在對學(xué)生進(jìn)行安全和嚴(yán)謹(jǐn)提示的情況下，有些實驗是可以采取相對較開放形式的。比如，觀察溶解現(xiàn)象這個實驗，教材中設(shè)計了硫酸銅、酒精、泥沙、食用油四種材料與水進(jìn)行溶解現(xiàn)象觀察。這個實驗，教師就可以鼓勵學(xué)生大膽地進(jìn)行實驗材料創(chuàng)新，小組內(nèi)學(xué)生可以進(jìn)行商議，自主決定選用哪些材料進(jìn)行溶解試驗，如鹽、食用堿、糖、紙張、飲料等，也可以建議學(xué)生嘗試用除水之外其他溶劑如酒精等，這樣，實驗既可以使學(xué)生對溶解知識有更豐富的感性認(rèn)知體驗，又可以訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力和實驗精神等素養(yǎng)。此外，通過組織學(xué)生以小組為單位以合作方式進(jìn)行實驗，可訓(xùn)練訓(xùn)練學(xué)生的協(xié)作能力、表達(dá)交流能力，并拓展其思維寬度;通過讓學(xué)生在實驗后寫觀察記錄、實驗報告等，可以有效培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維及提煉、歸納等素養(yǎng)發(fā)展;通過實驗前后安排學(xué)生生活實踐任務(wù)，比如前面提到的讓學(xué)生回家自制濾水裝置任務(wù)，可以培養(yǎng)學(xué)生的實踐素養(yǎng)。以上這些方法都可以融入化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計中，可以保證實驗教學(xué)效果的豐富、多元。

綜上所述，隨著教育理念和教學(xué)改革的發(fā)展，化學(xué)實驗教學(xué)有效性的內(nèi)涵已經(jīng)發(fā)生了變化。過去的有效，并不意味著當(dāng)下的有效。在新課改教育目標(biāo)下，初中化學(xué)實驗僅以讓學(xué)生通過實驗觀察和了解化學(xué)現(xiàn)象、結(jié)果為目標(biāo)，是低效的。教師應(yīng)綜合考慮化學(xué)學(xué)習(xí)認(rèn)知的規(guī)律、學(xué)生成長的需求組織設(shè)計化學(xué)實驗教學(xué)，其中可特別關(guān)注三個策略：注意對學(xué)生參與情感的調(diào)動、創(chuàng)設(shè)實驗情境和將素養(yǎng)能力教育融入實驗設(shè)計。

（宋行軍）