中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略探究

摘? 要? 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要組成部分，它對(duì)學(xué)生形成化學(xué)概念，理解和鞏固化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、提出問題、分析問題、解決問題的能力，掌握比較熟練的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度等均有著十分重要的意義。中學(xué)化學(xué)教師要清晰認(rèn)識(shí)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要意義，積極通過多種策略開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)：循序漸進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)難度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效能感；注重跨年級(jí)知識(shí)點(diǎn)銜接，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解；開展情境化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力；引入項(xiàng)目式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力；運(yùn)用互動(dòng)式教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生合作與交流；有效進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)估，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞? 化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；知識(shí)技能；策略

中圖分類號(hào)? G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? A

文章編號(hào)? 2095-5995（2024）04-0069-03

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)共同構(gòu)成化學(xué)教學(xué)體系。著名化學(xué)家戴安邦先生曾經(jīng)說過：“化學(xué)實(shí)驗(yàn)是全面實(shí)施化學(xué)教育的一種最有效形式?！庇捎诨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)具有形象性、生動(dòng)性、新穎性和刺激的高強(qiáng)度性等特點(diǎn)，不僅可以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和積極性，還有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思考和分析能力，同時(shí)對(duì)于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)思維的培養(yǎng)也有重要的促進(jìn)作用。教師作為化學(xué)教學(xué)的主要承擔(dān)者，要清晰認(rèn)識(shí)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要意義，并能有效開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。本文主要探討中學(xué)化學(xué)教師開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略問題，通過提高課堂教學(xué)效率實(shí)現(xiàn)學(xué)生認(rèn)知能力、操作能力和創(chuàng)新能力的提升。

一、循序漸進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)難度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效能感

循序漸進(jìn)是化學(xué)教學(xué)必須要遵循的基本教學(xué)原則。循序漸進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)難度是通過逐步增加實(shí)驗(yàn)的難度來促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展和技能掌握，符合人的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，即人的認(rèn)知是從感性逐步上升到理性，由現(xiàn)象上升到本質(zhì)，由具體上升到抽象，具有順序性。只有按照規(guī)律進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，才能保證教學(xué)實(shí)施的質(zhì)量和效率。同時(shí)，這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)使得學(xué)生能夠在掌握了基礎(chǔ)知識(shí)和技能后，更自信地面對(duì)更為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，從而在成功的體驗(yàn)中增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣和自信心。［1］

例如，在人教版八年級(jí)教材的“化學(xué)反應(yīng)的速率”教學(xué)中，教師精心安排了一系列由淺入深的化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。開始時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生通過簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，如觀察鐵釘在不同條件下的生銹速率，初步認(rèn)識(shí)到化學(xué)反應(yīng)速率受多種因素影響。在此基礎(chǔ)上，教師逐漸引入更具挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)，比如探究溫度、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，通過變化實(shí)驗(yàn)條件，記錄和比較反應(yīng)時(shí)間，讓學(xué)生在實(shí)踐中深入理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。在這一系列實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生首先通過直觀的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)掃除了學(xué)習(xí)上的畏難情緒，避免學(xué)習(xí)中的自我干擾，減少了精神上的壓力。隨后，在更復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)探究中，學(xué)生逐步形成對(duì)知識(shí)的理解和鞏固，提升實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作技能，發(fā)展邏輯思維能力。

總之，通過循序漸進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)難度，學(xué)生不僅能夠系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和理解化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)知識(shí)，還能在實(shí)驗(yàn)操作中獲得成就感，增強(qiáng)解決問題的能力和自信心。

二、注重跨年級(jí)知識(shí)點(diǎn)銜接，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解

中學(xué)化學(xué)知識(shí)的編排是螺旋上升的，前后的知識(shí)存在著非常明顯的結(jié)構(gòu)關(guān)系?？缒昙?jí)知識(shí)點(diǎn)銜接策略強(qiáng)調(diào)教學(xué)要在不同年級(jí)的知識(shí)之間建立橋梁，通過有意識(shí)地設(shè)計(jì)課程內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，使得學(xué)生可以在新的學(xué)習(xí)階段中回顧和深化之前學(xué)過的概念，從而加深理解和記憶。這種策略基于認(rèn)知心理學(xué)中的“螺旋上升”理論，即學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解不是線性遞增的，而是通過在不同層次上重復(fù)和深化相同主題來實(shí)現(xiàn)的。這樣，學(xué)生不僅能夠更好地連接新舊知識(shí)，還能在不斷的復(fù)習(xí)和深化中鞏固記憶。［2］

例如，在人教版八年級(jí)教材的“水的電離”單元教學(xué)中，教師巧妙地將此單元與學(xué)生在七年級(jí)學(xué)習(xí)的“溶液的酸堿性”知識(shí)點(diǎn)緊密聯(lián)系在一起。首先，教師回顧了七年級(jí)化學(xué)教材中關(guān)于酸、堿溶液的性質(zhì)和鑒定方法，然后引入水的自我電離概念，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察純凈水對(duì)紅藍(lán)色試紙的反應(yīng)，并記錄電導(dǎo)率測(cè)試結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)即使是看似不導(dǎo)電的純水也存在微弱的電離現(xiàn)象。接著，教師通過實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)學(xué)生探究水的電離常數(shù)及其與水溶液酸堿性的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生理解水作為酸堿反應(yīng)的媒介和參與者的角色。在這個(gè)過程中，學(xué)生不僅復(fù)習(xí)了之前學(xué)習(xí)的酸堿知識(shí)，還將這些知識(shí)應(yīng)用于新的情境中，加深了對(duì)水化學(xué)性質(zhì)的理解。此外，教師在教學(xué)中將新舊知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來，能促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)果分析中更加主動(dòng)地尋找信息，比較不同條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而在實(shí)踐中加深了對(duì)理論知識(shí)的理解和記憶。

總之，這種跨年級(jí)知識(shí)點(diǎn)銜接的教學(xué)設(shè)計(jì)不僅能夠使學(xué)生在知識(shí)學(xué)習(xí)上形成連貫的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，還激發(fā)了他們探究未知、解決問題的興趣和動(dòng)力，有效提升了化學(xué)學(xué)習(xí)的深度和廣度。

三、開展情境化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力

情景化教學(xué)是教師從實(shí)際的教學(xué)需要出發(fā)，按照知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用的方式，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的或虛擬的情景，讓學(xué)生親自參與活動(dòng)、融入情景并運(yùn)用其所學(xué)的知識(shí)分析問題、解決問題的教學(xué)方式。［3］通過情境化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生能夠在具體的、有意義的情境中學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)，從而更好地理解知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，增強(qiáng)解決實(shí)際問題的能力。情境化實(shí)驗(yàn)教學(xué)以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和情景認(rèn)知理論為理論基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)或接近真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和活動(dòng)參與度，通過“同化”與“順應(yīng)”過程達(dá)到對(duì)新知識(shí)意義的理解。

例如，在人教版九年級(jí)教材的“環(huán)境污染與保護(hù)”教學(xué)中，教師通過引入當(dāng)前社會(huì)關(guān)注的環(huán)境污染問題，如空氣污染、水體污染等，作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情境。在這一單元學(xué)習(xí)中，學(xué)生首先通過收集當(dāng)?shù)丨h(huán)境污染的新聞報(bào)道，識(shí)別和討論環(huán)境污染物的主要來源和成分。然后教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，比如檢測(cè)水樣中的pH值和重金屬含量，以及模擬酸雨的形成過程和對(duì)植物產(chǎn)生的影響等。通過這些實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅能夠?qū)⒒瘜W(xué)知識(shí)應(yīng)用于分析和解決實(shí)際的環(huán)境問題中，還能夠深刻理解環(huán)境保護(hù)的重要性。在這個(gè)過程中，學(xué)生通過親身參與和觀察，將抽象的化學(xué)知識(shí)與具體的環(huán)境問題聯(lián)系起來。這種情境化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅增強(qiáng)了學(xué)生將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題的能力，還培養(yǎng)了他們的社會(huì)責(zé)任感和環(huán)保意識(shí)。

總之，這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)使得化學(xué)學(xué)習(xí)不再停留在書本上，而是將書本知識(shí)緊密與現(xiàn)實(shí)生活、社會(huì)問題聯(lián)系起來，極大地增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和實(shí)際應(yīng)用能力。

四、引入項(xiàng)目式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

項(xiàng)目式教學(xué)是以現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)思想、自適應(yīng)學(xué)習(xí)理論和探索性學(xué)習(xí)架構(gòu)為基礎(chǔ)，采用類似科學(xué)研究與工程實(shí)踐的教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主發(fā)展的一種新型的教學(xué)方法。［4］在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入項(xiàng)目式教學(xué)方法，就是要讓學(xué)習(xí)過程成為人人參與的創(chuàng)造性的實(shí)踐活動(dòng)，不再注重最終的結(jié)果，而是強(qiáng)調(diào)完成項(xiàng)目的全過程。其目的是在項(xiàng)目教學(xué)過程中把理論與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，充分發(fā)掘出學(xué)生的創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、觀察能力、動(dòng)手能力和科學(xué)研究能力。

仍以人教版九年級(jí)教材的“環(huán)境污染與保護(hù)”教學(xué)為例，教師可以通過設(shè)計(jì)一個(gè)與實(shí)際環(huán)境問題相關(guān)的項(xiàng)目，如“我的小型凈水站”項(xiàng)目，增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。學(xué)生通過研究不同的水質(zhì)凈化技術(shù)，了解它們?cè)谔幚砉I(yè)廢水和生活污水中的應(yīng)用。這個(gè)項(xiàng)目旨在讓學(xué)生理解水污染的嚴(yán)重性和水凈化的必要性，同時(shí)探索可持續(xù)的水資源管理方案。在完成項(xiàng)目的過程中，學(xué)生掌握基本的水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)、理解不同水凈化技術(shù)的原理及其應(yīng)用，并能設(shè)計(jì)制作一個(gè)簡(jiǎn)易的凈水裝置。

首先，學(xué)生收集不同來源的水樣（如自來水、河水、雨水等），使用pH試紙、濁度計(jì)等工具檢測(cè)水樣的基本參數(shù)，如pH值、濁度、硬度等。然后，教師針對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況介紹幾種常見的水凈化技術(shù)，如沉淀、過濾、吸附、生物處理等。接下來，學(xué)生通過查閱資料、觀看相關(guān)視頻了解這些技術(shù)的工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景，在教師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的凈水裝置。凈水裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)基于所學(xué)的凈化技術(shù)，可以采用多級(jí)凈化系統(tǒng)，如先用沉淀法去除大顆粒雜質(zhì)，然后通過過濾器進(jìn)一步凈化水質(zhì)，最后使用活性炭吸附去除水中的有機(jī)物和異味。學(xué)生使用塑料瓶、砂石、棉布、活性炭等材料制作凈水裝置，并用之前收集的水樣進(jìn)行凈化實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生再次檢測(cè)水質(zhì)，評(píng)估凈水裝置的效果。項(xiàng)目完成后，學(xué)生需要展示他們?cè)O(shè)計(jì)的凈水裝置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出凈化過程中遇到的問題、凈化效果以及可能的改進(jìn)措施。

五、運(yùn)用互動(dòng)式教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生合作與交流

互動(dòng)式教學(xué)方法是對(duì)傳統(tǒng)由教師講授為主的課堂教學(xué)的一種改革，突破課堂由教師主導(dǎo)和控制的局面，把學(xué)生的作用、貢獻(xiàn)和價(jià)值體現(xiàn)在課堂教學(xué)中，提高學(xué)生在課堂上的參與度，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。［5］把互動(dòng)式教學(xué)方法運(yùn)用到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，就是強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的主體地位，鼓勵(lì)他們通過團(tuán)隊(duì)合作解決問題，共享實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以此來深化理解課本知識(shí)，提升實(shí)驗(yàn)技能。這種教學(xué)方法以社會(huì)性學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)，認(rèn)為學(xué)生通過觀察、模仿和與他人交流實(shí)現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)。因此，教師運(yùn)用互動(dòng)式教學(xué)方法開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅能夠增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，還能夠提升他們的溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

例如，在人教版九年級(jí)教材的“化學(xué)與生活”教學(xué)中，教師專門引入了一項(xiàng)關(guān)于日常生活中化學(xué)物質(zhì)安全使用的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生被分成若干小組，每組負(fù)責(zé)研究和測(cè)試一種常見家用化學(xué)品（如漂白劑、洗潔精等）的化學(xué)性質(zhì)和安全使用方法。學(xué)生需要先在小組內(nèi)分工合作，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，包括測(cè)定化學(xué)品的pH值、觀察其與其他物質(zhì)的反應(yīng)等。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，每個(gè)小組需要整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)備一份報(bào)告，并在全部同學(xué)前進(jìn)行口頭報(bào)告，分享他們的發(fā)現(xiàn)和安全使用建議。在這個(gè)過程中，學(xué)生不僅通過動(dòng)手操作加深了對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，還通過小組討論和公開發(fā)表實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方式，增強(qiáng)了彼此間的交流和合作。

總之，通過這種互動(dòng)式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生能夠在實(shí)踐中學(xué)會(huì)如何進(jìn)行公眾演講、如何有效地傳達(dá)信息，以及如何處理來自同學(xué)的問題和反饋。這樣的學(xué)習(xí)經(jīng)歷不僅讓學(xué)生掌握了化學(xué)知識(shí)，還讓他們學(xué)會(huì)了如何在團(tuán)隊(duì)中工作、如何與人溝通，對(duì)他們未來的學(xué)習(xí)和生活都有著重要的影響。

六、有效進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)估，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果

學(xué)習(xí)評(píng)估是課程教學(xué)中不可或缺的環(huán)節(jié)，可以用來檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)是否達(dá)成，洞悉存在的問題，以便教師調(diào)整課程教學(xué)內(nèi)容與方法，改善課程教學(xué)的有效性。［6］同時(shí)，學(xué)習(xí)評(píng)估還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，從而促進(jìn)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)該課程。學(xué)習(xí)的真正價(jià)值不僅僅在于掌握知識(shí)本身，更重要的是能夠運(yùn)用這些知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)造和實(shí)踐運(yùn)用。因此，學(xué)習(xí)評(píng)估不僅要關(guān)注學(xué)生的知識(shí)掌握情況，還應(yīng)重視學(xué)生的思考過程和創(chuàng)新實(shí)踐結(jié)果。

例如，在人教版七年級(jí)教材的“物質(zhì)的分類”教學(xué)中，學(xué)生首先進(jìn)行了一系列關(guān)于物質(zhì)分類的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，如通過觀察和測(cè)試不同物質(zhì)的物理性質(zhì)（如密度、溶解性等）來區(qū)分金屬和非金屬物質(zhì)。在完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生需要參與一個(gè)以“創(chuàng)新使用日常物質(zhì)”為主題的小組項(xiàng)目，其中要求學(xué)生利用所學(xué)的物質(zhì)分類知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)既實(shí)用又有創(chuàng)新性的產(chǎn)品或?qū)嶒?yàn)，解決生活中的實(shí)際問題。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，每個(gè)學(xué)生都需要記錄自己的思考過程、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果，并提出項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用可能性。完成后，教師組織小組成員互相評(píng)審，討論各自項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，并提出改進(jìn)建議。

總之，這樣的學(xué)習(xí)評(píng)估不僅促使學(xué)生認(rèn)真完成具體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，還能夠促使他們思考如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際，如何通過創(chuàng)新的方式解決問題。通過反思自己的學(xué)習(xí)過程和成果，學(xué)生能夠更深刻地理解物質(zhì)分類的知識(shí)，培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。

（王興麒，金昌市第三中學(xué)，甘肅 金昌 737100）

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