高中化學(xué)必修教材“實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”欄目設(shè)置研究*

許鑫溶，吳成淏，趙艷凝

(吉林師范大學(xué)，吉林 四平 136000)

2017版課程標(biāo)準(zhǔn)指出化學(xué)課程應(yīng)以發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨，化學(xué)教材內(nèi)容的選擇要重視實(shí)驗(yàn)探究與實(shí)踐活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中學(xué)習(xí)科學(xué)方法，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究過(guò)程[1]。人教版高中化學(xué)新教材在新修訂課程標(biāo)準(zhǔn)中教材編寫建議的指引下新設(shè)置了“實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”欄目，這一欄目在高中化學(xué)教學(xué)中，有著不可替代的作用。

欄目是教材的重要組成部分，教師要對(duì)欄目?jī)?nèi)容進(jìn)行深入的研究分析，對(duì)其內(nèi)容設(shè)置的意義、欄目本身的教學(xué)功能價(jià)值做到心中有數(shù)，在教學(xué)實(shí)踐中正確利用寶貴的教材資源、最大程度的發(fā)揮欄目的功能。我們通過(guò)研究人教版普通高中化學(xué)教材(2019)“實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”欄目，分析欄目?jī)?nèi)容中各部分的意義、挖掘欄目的教學(xué)功能價(jià)值，并對(duì)教師實(shí)踐應(yīng)用該欄目提出了建議，以幫助教師更好的使用該欄目，提高教師的教學(xué)效率。

1 實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”欄目的內(nèi)容研究

人教版普通高中化學(xué)教材在必修第一、第二冊(cè)各章末共設(shè)置了9個(gè)“實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”欄目，在目錄中可以找到對(duì)應(yīng)的位置。各實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的分布情況及其主題和實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜绫?。

表1 人教版高中化學(xué)教材 “實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”欄目設(shè)置情況

人教版普通高中化學(xué)教材(2019)的“實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”欄目是教材編寫者精心設(shè)計(jì)的，無(wú)論是欄目位置、欄目主題，還是實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩加衅渲匾慕虒W(xué)功能價(jià)值。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康年U述了通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)要讓同學(xué)們學(xué)會(huì)的相關(guān)化學(xué)知識(shí)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，為教師課前備課、課上指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、講解知識(shí)點(diǎn)、課后總結(jié)實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)學(xué)生收獲提供了參考。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖呛饬繉?shí)驗(yàn)活動(dòng)的結(jié)果是否達(dá)到預(yù)期以及學(xué)生是否掌握該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)，教師在實(shí)驗(yàn)前要和學(xué)生一起解讀實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)、難點(diǎn)是什么，驅(qū)動(dòng)學(xué)生認(rèn)真地完成實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)用品介紹了進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作所需的實(shí)驗(yàn)器材和化學(xué)藥品，方便教師提前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)、布置實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)也方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)、查閱資料，加深同學(xué)們對(duì)各化學(xué)器材的印象。提供規(guī)范的實(shí)驗(yàn)藥品和儀器確保了教學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)在正確操作下順利完成，防止有教師根據(jù)自己的主觀判斷去使用不恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)用品，造成不良后果，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)造成干擾。

實(shí)驗(yàn)步驟說(shuō)明了進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)活動(dòng)所要經(jīng)過(guò)哪幾個(gè)步驟、實(shí)施什么操作，陳列出了正確的、規(guī)范的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)方案。為教師開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)、指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)提供了參考，讓學(xué)生學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)。

問(wèn)題和討論設(shè)置了實(shí)驗(yàn)活動(dòng)后學(xué)生們所要回答的問(wèn)題、完成的任務(wù)，突出了本節(jié)課的重點(diǎn)，對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，教師也可以通過(guò)該環(huán)節(jié)了解學(xué)生掌握知識(shí)的情況。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)結(jié)束后，回答討論問(wèn)題會(huì)使同學(xué)們重新復(fù)盤實(shí)驗(yàn)過(guò)程，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行反思，梳理本節(jié)課的知識(shí)內(nèi)容，幫助學(xué)生檢驗(yàn)、鞏固和應(yīng)用化學(xué)知識(shí)。同時(shí)啟發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng)，幫助學(xué)生打開(kāi)思路。

2 “實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”欄目的功能定位

2.1 培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)去驗(yàn)證的知識(shí)點(diǎn)有很多，在各章末設(shè)置與所在章節(jié)教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生在加深理解、鞏固基本知識(shí)的同時(shí)鍛煉實(shí)驗(yàn)操作能力、掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解逐漸透徹、研究化學(xué)問(wèn)題的思路逐漸清晰、解決問(wèn)題的能力逐漸加強(qiáng)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能逐漸熟練。例如，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)1“配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液”，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中實(shí)際練習(xí)了容量瓶的使用方法，并親自動(dòng)手完成了配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液的操作，不單單局限在書(shū)本的文字上，讓學(xué)生身臨其境地去感受化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程。

2.2 轉(zhuǎn)變教師教學(xué)方式，促進(jìn)教師有效教學(xué)

現(xiàn)代教學(xué)已經(jīng)從傳統(tǒng)的“以知識(shí)為中心”轉(zhuǎn)化成了“以學(xué)生為中心”，從“知識(shí)為主”轉(zhuǎn)化成了“素養(yǎng)為本”。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，教師不再是單純地講授知識(shí)，而是讓實(shí)驗(yàn)作為理論知識(shí)的支撐，加深學(xué)生對(duì)書(shū)本知識(shí)的理解，促進(jìn)教師的有效教學(xué)。教師在實(shí)施過(guò)程中應(yīng)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，將教學(xué)和實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)。實(shí)踐過(guò)程中學(xué)生也會(huì)因?yàn)楹闷婧团d趣而保持高度的注意力，這樣更容易捕捉到重點(diǎn)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)8“搭建球棍模型認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)”，學(xué)生通過(guò)觀察和搭建有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)模型也可以用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙簽等用品替代，可以直觀地認(rèn)識(shí)到有機(jī)物分子中碳原子的成鍵特征和各類烴分子中化學(xué)鍵的類型、理解同分異構(gòu)體的概念、體會(huì)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)式與分子空間結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。

2.3 落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)理念，培養(yǎng)化學(xué)核心素養(yǎng)

人教版普通高中化學(xué)教材(2019)的主旨是培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，教材內(nèi)容的選擇凸顯了化學(xué)學(xué)科核心理念，精心挑選了化學(xué)的核心知識(shí)，也特別注重化學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化[2]?；瘜W(xué)是一門自然科學(xué)類的課程，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)去培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，進(jìn)而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。在新課標(biāo)的指引下設(shè)置的9個(gè)“實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”欄目，在培養(yǎng)核心素養(yǎng)方面有著獨(dú)特的優(yōu)越性，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)都對(duì)應(yīng)著不同的核心素養(yǎng)的不同水平，落實(shí)著“素養(yǎng)為本”的要求。例如：實(shí)驗(yàn)活動(dòng)3“同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變”，通過(guò)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生驗(yàn)證了同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，培養(yǎng)了學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”這一化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，同時(shí)學(xué)生也體會(huì)了元素周期律(表)在學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)與科學(xué)探究中的重要作用，培養(yǎng)了學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”這一化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

2.4 加強(qiáng)師生交流互動(dòng)，營(yíng)造良好課堂氛圍

課堂上教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，帶領(lǐng)同學(xué)們系統(tǒng)有序地完成實(shí)驗(yàn)，這個(gè)過(guò)程中少不了教師和學(xué)生之間的互動(dòng)交流，學(xué)生遇到疑難的地方尋求老師解答，老師發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)，師生共同解決問(wèn)題，大大加深了師生之間的感情。在日后的學(xué)習(xí)交流中，學(xué)生也會(huì)更愿意向老師請(qǐng)教、和老師合作，對(duì)于教師日后的課堂活動(dòng)和任務(wù)，學(xué)生也會(huì)更加積極的去參與和完成。學(xué)生在和同學(xué)共同完成實(shí)驗(yàn)、解決困難的過(guò)程中，也會(huì)培養(yǎng)他們的合作能力、團(tuán)隊(duì)意識(shí)，有利于同學(xué)關(guān)系的和諧。相對(duì)于單純講授書(shū)本知識(shí)的課堂，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)課堂氛圍是輕松有趣的，通過(guò)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣、掌握化學(xué)技能的同時(shí)體會(huì)自己動(dòng)手解決問(wèn)題的成就感。

3 “實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”欄目的使用建議

3.1 做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，確保實(shí)驗(yàn)安全

教師在實(shí)驗(yàn)之前要進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，探究實(shí)驗(yàn)成功或失敗的條件，提前做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備，確保學(xué)生和教師的安全是進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的首要前提。教師在實(shí)驗(yàn)前要將實(shí)驗(yàn)室檢查一遍，杜絕一切安全隱患，并提前將實(shí)驗(yàn)所需的藥品和儀器擺放到操作臺(tái)上；教師在實(shí)驗(yàn)前也要做好學(xué)生的動(dòng)員工作，叮囑學(xué)生實(shí)驗(yàn)室的使用規(guī)則、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)環(huán)保、實(shí)驗(yàn)儀器的正確使用方法，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)、查詢資料，確保學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中操作規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。例如：實(shí)驗(yàn)活動(dòng)4“用化學(xué)沉淀去去除粗鹽中的雜質(zhì)離子”中，要進(jìn)行蒸發(fā)操作，一定會(huì)用到酒精燈，教師在實(shí)驗(yàn)前一定要帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)以前學(xué)習(xí)過(guò)的酒精燈的正確點(diǎn)燃、熄滅方式以及如果不慎碰倒酒精燈要怎樣處理，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)，避免有意外發(fā)生時(shí)學(xué)生不能正確處理。

3.2 學(xué)生親自操作，教師參與引導(dǎo)

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的設(shè)置是為了傳授方法、加深理解、啟迪智慧、激活思維、誘導(dǎo)興趣。教師要讓學(xué)生自己動(dòng)手操作，體會(huì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中教師要扮演的是引導(dǎo)者、解惑者的角色，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手規(guī)范地去完成實(shí)驗(yàn)，降低學(xué)生對(duì)教師的依賴性。在學(xué)生遇到疑惑時(shí)及時(shí)幫助學(xué)生解決，給予學(xué)生開(kāi)放的空間，讓學(xué)生自己去探索。教師要為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)踐的機(jī)會(huì)，讓他們?cè)趯?shí)踐中創(chuàng)新和突破，不要為了省時(shí)省力就自己為學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)或播放實(shí)驗(yàn)視頻，甚至放棄實(shí)驗(yàn)活動(dòng)只講授相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)可以為學(xué)生形成物質(zhì)概念和化學(xué)基礎(chǔ)理論提供感性認(rèn)識(shí)材料，也有助于對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法訓(xùn)練。

3.3 穿插知識(shí)講解，點(diǎn)撥學(xué)生思路

開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，教師要在學(xué)生自己動(dòng)手操作的基礎(chǔ)上，給與提示性的引導(dǎo)，同時(shí)也要穿插重要知識(shí)點(diǎn)的講解，不要為了完成實(shí)驗(yàn)而忽略了知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)是理論知識(shí)的重要支撐，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)理解，教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的恰當(dāng)時(shí)機(jī)講解相對(duì)應(yīng)的知識(shí)重難點(diǎn)，可以喚起學(xué)生的相關(guān)意識(shí)，點(diǎn)撥他們的思路。教師也可以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中向?qū)W生分享一下自己關(guān)于本節(jié)實(shí)驗(yàn)比較創(chuàng)新的思路，比如對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)化、對(duì)于隱藏知識(shí)點(diǎn)的發(fā)掘，拓寬學(xué)生研究化學(xué)問(wèn)題的思路。例如：實(shí)驗(yàn)活動(dòng)2“鐵及其化合物的性質(zhì)”，這節(jié)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)要通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鐵單質(zhì)的還原性、鐵鹽的氧化性、亞鐵鹽的氧化性和還原性。其中第一個(gè)實(shí)驗(yàn)通過(guò)Fe和CuSO4的反應(yīng)驗(yàn)證了鐵單質(zhì)具有還原性，教師要在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象規(guī)范的敘述一遍，將反應(yīng)方程式呈現(xiàn)在黑板上，向?qū)W生們解釋反應(yīng)的原理，講述具有還原性的鐵單質(zhì)在反應(yīng)中是如何發(fā)生變化的。教師也可以向?qū)W生提問(wèn)“以鐵屑為原料，如何才能制備出硫酸亞鐵晶體呢？”，通過(guò)問(wèn)題來(lái)引發(fā)學(xué)生思考[3]。剩余的實(shí)驗(yàn)中教師也這樣去穿插知識(shí)點(diǎn)講解，讓學(xué)生從深層次的理解鐵及其化合物的性質(zhì)。

3.4 及時(shí)進(jìn)行總結(jié)，優(yōu)化學(xué)生思維

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)完成后，教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和推理，歸納試驗(yàn)所涉及的知識(shí)內(nèi)容。同時(shí)也要對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)學(xué)生是否掌握了實(shí)驗(yàn)要求的知識(shí)和技能，對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行糾正，獎(jiǎng)懲優(yōu)秀和不良的表現(xiàn)，讓學(xué)生在總結(jié)中反思自己、吸取經(jīng)驗(yàn)，有助于學(xué)生在下次實(shí)驗(yàn)中更加認(rèn)真、更加專注。有的教師只關(guān)注實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，忽略了學(xué)生是否掌握了知識(shí)、學(xué)生在實(shí)現(xiàn)中的表現(xiàn)是否良好、思維能力是否提升、實(shí)驗(yàn)態(tài)度是否端正。實(shí)驗(yàn)的最終目的是讓學(xué)生的素養(yǎng)得到發(fā)展，能力得到提升，這樣才能最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的價(jià)值。

4 結(jié)論

人教版普通高中化學(xué)教材(2019)中“實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”欄目的增設(shè)，突出了化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，也體現(xiàn)了2017版課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)教材中實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的要求。對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)、教師教學(xué)、師生互動(dòng)、改善課堂氛圍等方面有著重要的意義。豐富直觀的“實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”的引入，使學(xué)生不僅加深了對(duì)知識(shí)內(nèi)容的理解，還體驗(yàn)了實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，同時(shí)也促進(jìn)核心知識(shí)內(nèi)容向能力轉(zhuǎn)化，幫助學(xué)生掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的思路和方法，發(fā)展了化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能。教師要重視領(lǐng)會(huì)“實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”欄目編寫的意圖，對(duì)其充分的利用，同時(shí)也要站在終身發(fā)展的角度上，對(duì)其實(shí)驗(yàn)方案和過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化、對(duì)其潛在的教育價(jià)值進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研究。