新课程背景下高中化学实验教学的实践与反思

新课程背景下高中化学实验教学的实践与反思　江合佩　（厦门市湖滨中学福建厦门３６１００４）　摘要：阐述新课程实验教学的现状以及实验教学的发展趋势。以福建省普通高中化学新课程实验教学暨高三教学工作研　讨会的实验教学片断作为研究蓝本，总结出目前实验教学的特点，即重视挖掘教材，强调学生对实验细节的观察与思考、　重视教材实验的改进与创新，强调学生创造性思维的培养、重视观念教学。强调学生化学观念的建构与生成、重视实验教　学生活化，强调学生学习兴趣的培养。得出要加强实验教学，夯实实验教学基础、倡导实验教学的改革与创新、开发富有　地方特色的实验课程新体系的结论。　关键词：新课程；实验教学；观念教学　文章编号：１００８－０５４６（２０１２）０４－００５９—０４　中图分类号：Ｇ６３２．４１　文献标识码：Ｂ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８—０５４６．２０１２．４０．０２８　一、问题的提出　开放化学实验室，甚至是数字化手持实验都能很好的开　１．新课程实验教学的现状　展起来，而在一些岛外偏远的中学，学生一年到头进实　化学是一门以实验为基础的自然科学。我国著名的　验室的机会都没有几次。整个高中学下来，见的最多是　化学教育家戴安邦教授曾指出“在化学教育中强调化学　试管和胶头滴管。这样的认知水平又怎么要求我们的学　实验，无论如何都不会过分；化学实验室是学生学习化　生进行综合实验，甚至进行科学探究呢？　学最有效和收获丰富的场所”。【ｔ　《普通高中化学新课程　２．新课程实验教学的发展趋势　标准》中也强调：“以实验为基础是化学学科的重要特征　化学实验作为研究化学的重要手段，逐渐成为学生　之一。化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重　认识化学世界的工具，更是吸引学生主动学习化学的重　要的作用。化学实验有助于激发学生学习化学的兴趣，　要动力。化学可以帮助我们解决身边的许多问题。比如　创设生动活泼的教学情景，帮助学生理解和掌握化学知　测定珍珠奶茶的主要成分、茶叶中差皂素的含量、牙膏　识和技能，启迪学生的科学思维，训练学生的科学方法，　中摩擦剂的含量、钢铁腐蚀程度等与我们生活息息相关　培养学生的科学态度和价值观。”　］化学实验在中学化　的问题。同时实验教学从传统的验证实验向探究实验转　学教学中应当成为学生探索、发现、验证知识的重要手　变，强调研究过程。处于新课改前沿的广东就先行先试，　段…。但是在新课程推进和实验过程中，由于课时的原　从２００７年高考开始，就出现了探究实验设计试题。试题　因，在保证课程整体教学进度下，导致实验教学课时减　给定学生试剂、仪器，从提出假设、设计实验方案、设计　少，特别是学生实验的减少，导致了学生整体实验技能　实验过程整个一套流程自行完成探究过程。并且每年的　的下降。同时由于教师对实验的教学与研究重视程度不　探究问题变化都不大。基本都是围绕探究物质组分展开　够，新课程实施以来反而教师的整体教学技能在呈不断　试题。比如２００７年探究某混合金属粉末中铁、铜元素的　下降的趋势。在教学实际中，教师对探究实验的漠视也　存在、２００８年探究铁的氧化物的催化剂其铁元素价态　是一个非常大的问题，很多老师要么就是为了探究而探　为＋３、２０１０年探究刚吸收过少量ＳＯ２的ＮａＯＨ溶液吸收　究，选择一些没有探究价值的问题无病呻吟，抑或自身　液中可能存在的其他阴离子、２０１１年探究空气中暴露已　对教材挖掘不够，探究流于表面，失去了探究本身的价　久的Ｂａ（ＯＨ）２・８Ｈ２０试剂由大量Ｂａ（ＯＨ）２・８Ｈ２０和少量　值。另外，现代教育技术对高中化学实验教学也产生了　ＢａＣＯ，组成。当然，随着课改的深入，定量实验要求也逐　较大的副作用。很多老师为了扩大课堂容量，节约实验　渐提高，数字化实验设备也逐渐引入课堂。纵观２００９年　教学时问。通过视频或者动画的形式将一些重要实验一　到２０１１年福建卷，２００９年的探究镀锌薄铁板上的锌的　笔带过，学生没有体验刺激的过程，使实验教学流于表　质量分数、２０１０年的探究碳素钢成分、２０１１年的探究某　面，学生很难从内心深处喜欢实验，也使实验教学的效　品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量，无一不是从定性研究　果大打折扣。再者，由于不同地区的经济条件方面的差　转向定量研究，并且定量的思想也在逐年加强之势。同　异，实验开展极不均衡。以厦门为例，同安一中可以全年　样．自从２００８年广东卷出现用手持设备测定电导率的　化学教与学２０１２年第４期　一５９—　试题以来，手持技术在高考中的考查也逐渐成为热点，　相应的基层教学中也逐渐重视起来。　二、实验教学呈现出来的特点　正是在我省实验教学出现较大问题．同时对实验能　力考查的提高以及对教师实验教学技能提出更高要求　的背景下。２０１１年１２月２６日到２８　１３，福建省普通高中　化学新课程实验教学暨高三教学工作研讨会在福清一　中举行，通过九个地市及福建师范大学附属中学、福州　一中以及主办方福清一中的选拔，选送了十二节优质教　学片断带到研讨会现场观摩。笔者有幸参与本次研讨　会，在研究和评比过程中发现了一些课堂实验教学过程　中存在的一些问题，现整理出来和大家一起共同探讨，　以期更多的老师来关注高中化学实验教学、思考实验教　学、研究实验教学。　１．重视挖掘教材，强调学生对实验细节的观察与思　考　教材应该是开展一切教学活动的出发点与落脚点。　因此教学的创新如果能在教材素材的挖掘上面下足功　夫并且能够上出新意，那么在教学思维上肯定会进入到　一个崭新的境界。福州一中的陈曦老师在上《钠的性质》　教学片断时，准确地把握了教学显性目标钠的性质与隐　性目标如何有效研究物质的性质，在具体教学中将教学　目标问题化、情境化，将问题的解决活动化，活动开展的　程序线索化，同时将定性与定量相互交融，达到了预期　的效果。尤其在引导学生观察钠与水反应的现象“熔”字　的时候．准确地把握了熔成小球其实是固体钠已经液　化，听到“扑哧”的声音主要是因为反应剧烈水产生汽化　这样一个教学细节，不禁让人击节赞叹其高超的教学艺　术。同时在引导学生探究产生的气体是氢气还是氧气的　时候，设计的实验装置（见图１）简单易　操作，可观赏性强，让人在平凡中见到大　美。而南平一中的何丹老师《探究铜和稀　硝酸的反应》教学片断中，把研究的视角　圈凸　ａ　ｂ　从传统的研究反应装置的绿色化转到探　图１　究铜和稀硝酸反应实质是铜和稀硝酸中何种离子发生　了反应这个角度上来，并且设计了铜和稀盐酸、铜和硝　酸铜、铜和稀盐酸与硝酸铜的混合物三个对比实验，通　过实验帮助同学们得出实验结论。在教学中既注意到了　教材素材的深层次挖掘，同时也注意到了方法教学在实　验教学中的作用。当然，两位老师在设计问题的有效性　方面还有上升的空间，并不是所有设计的问题都能引起　学生主动参与和强烈的探究欲。因此我们在设计有小问　题的时候要注意有的放矢，力求问题明确到位，遵循目　的性、有效性原则；注意纵横结合。力求问题拓展延伸，　一６０一　—　一　图３　侧重点放在了实验装置的原理、优点方面的介绍．因此　采取演示实验加投影的方式呈现，同样也取得了较好的教　学效果。在观摩中发现青年教师在创新方面确实可圈可　点，但是在课堂的驾驭以及面对突发事件的时候显得经验　不足，不够从容，更没有将其转化为生成性的教学资源，失　去了化腐朽为神奇的机会，真是让人扼腕叹息。　当然，老师们在实验改进、创新方面也存在着一些　误区。比如两位老师都无一例外的将污染实验绿色化。　毋庸置疑，在当前全球环境持续恶化，原料利用率偏低　的背景下，化学反应的绿色化是当今化学工业发展的必　化学教与学２０１２年第４期　由之路。两位老师的实验改进装置确实是没有无污染的　ＮＯ出现了，但是我们在向学生描述物质的气味等物理　性质时，没有学生的亲身体验，我们的任何语言都会显　得苍白而无力．只有让学生通过自己的切身体验才能真　正体会。这就是新课程所倡导的“过程与方法”的真谛所　在。其实人体摄人少量的有毒物质未必会对身体有害或　造成伤害极小，有的反而有益。　挖掘化学知识在生活中的应用，点燃学生学习化学的热　情　，这一直是摆在化学教师面前重要的教学课题。福清　一中陈诚老师的《探究温度对化学反应速率的影响》教　学片断就从演唱会的荧光棒这个生活味很浓的视角人　手，同时配以其灵动、活泼的语言，将学生从宏观世界带　入到微观世界，取得了较好的教学效果。但是在教学过　程中对必修与选修定位不准确，将反应原理的一些内容　放到必修部分上，人为增加了知识学习的难度，同时在　学生实验过程中语言过多，不利于学生深入思考。泉州　据我查相关资料。ＮＯ在调节妊　娠期，增加子宫的收缩性方面就　存在着巨大的作用［６】。因此我觉　得实验装置不妨改进（见图４）　如图装置，简单易操作，也可以　闻到少量的ＮＯ的气味。　３．重视观念教学。强调学生化学观念的建构与生成　化学基本观念作为化学科学认识物质世界的基本　思想方法和处理问题的价值取向，它不是以结论的形式　呈现在课程内容中．而是蕴含于具体化学知识当中并借　助于它们表达出来［　。因此促进观念建构的教学要解决　的核心问题就是如何将具体知识的教学与客观存在的　形态的化学观念转化为学生个人的化学观念。在实际教　学中可以通过以化学基本观念统领具体知识教学、突出　化学学科的思维方式、深入挖掘化学知识的内涵、设计　具有思考价值的问题、引导学生进行探究、体验和反思　的教学策略对学生的化学观念进行建构，达到提高学生　科学素养的目的。龙岩市武平一中王道平老师在《探究　铁及其化合物的氧化性或还原性》教学片断中，将所给　的试剂按照价态分为氧化剂和还原剂，强化学生对物质　分类观的理解，进而从微观价态推测Ｆｅ　、Ｆｅ　的氧化性　和还原性，然后从宏观视角引导学生设计实验方案，通　过实验结果以化学方程式形式将知识归纳、模块化、系　统化，突出转化观的建构。在整个教学片断中，突出学生　主体地位，强化学生自主探究意识、演示实验操作规范、　及时引导学生观察实验现象。这些对教学目标的达成起　了关键作用。当然，在教学过程中一些问题也值得引起　我们的思考，譬如贫血就一定要补铁吗？化合价越高氧　化性就越强吗？实现氧化过程一定要加入氧化剂吗？这　些问题结论的绝对化很容易对学生未来的学习产生负　面的干扰作用，应该引起我们基层老师的关注。同时我　们在观念教学过程中需要准确把握观念建构的度，防止　观念教学异化；避免不切实际地追求观念建构，防止观　念教学泛化；遵循观念形成的规律，防止观念教学的形　式化［８］ｏ　４．重视实验教学生活化，强调学生学习兴趣的培养　化学发现来源于生活，生活让化学更有魅力。如何　化学教与学２０１２年第４期　现代中学陈伟杰老师《化学能转化为电能（／ｇ电池）》教学　片断中，以学生熟悉的“西瓜除了吃，还能做什么？”作为　引入情境，通过实验证明可以作为原电池的电解质溶液，　然后层层刨开原电池形成条件的面纱，向学生一一呈现、　娓娓道来。当然，陈老师在教学过程中对问题设计不够精　细化、引导学生探究还不够深入都是值得我们思考的。创　造生活化的教学情境便于学生接受，有助于活跃课堂气　氛，但是要注意教学过程的前后呼应的问题。在教学导人　过程中引入生活情境。在教学总结归纳阶段也要回到生　活情境，用学过的化学知识、理论解释生活情境。　三、启示与反思　１．加强实验教学．夯实实验教学基础　加强实验教学。首先关键要改变老师们新课改以来　对实验教学的态度。可喜的是２０１２年福建省考试说明　修订中特意将高中化学必做实验单列出来。这无疑会对　老师们的思想产生强烈的冲击，对老师们重视审视实验　教学，强化实验教学要求有着巨大的推动作用。其次核　心是要不断提高教师化学实验基本操作技能。厦门市首　届教学技能大赛在学科个性化环节特意增加了实验操　作环节。在具体的评比过程中，发现老师们的实验操作　水平急剧下降。气体实验在实验前没有检查装置气密性　的竟然还不在少数，这是个值得反思的问题。如何切实　提高老师们的实验技能。关键就是要让岗位大练兵、技　能大赛常态化，让我们的老师通过以赛促能，达到提高　教师实验操作技能的目的。再次落脚点是强化课堂演示　实验的要求、学生实验的落实。切实发挥各级教育督导　部门的作用，不要仅仅在表面上检查各校实验员的实验　记录，而是要真正走进课堂，让我们的老师在压力下自　觉落实实验教学要求。　２．倡导实验教学的改革与创新　实验教学的创新可以反映在方方面面，既可以在化　学仪器的创新方面下功夫，也可以在实验装置的微型化　和绿色化方面做文章．更可以在化学实验方法的创新方　面下功夫。但是在实验创新方面一定要注意四个问题。　一是任何实验的创新都是在尊重生命、尊重生存的原则　一６ｌ一　下进行设计。存在着较大安全隐患的改进与创新要坚决　果会更加显著。福州一中根据学校实际情况以《实验化　摒弃。二是要防止实验仪器的异化。化学实验仪器基本　学》（选修）作为蓝本，有选择性进行整合扩充，进行综合　实验探究也非常有参考价值。当然，如果能够在《福建省　还是建立在传统的玻璃仪器的基础上，不要任何实验都　用注射器、青霉素试剂瓶等来代替，这样对学生科学的　实验操作规范的养成会存在较大的隐患。三是在实验设　计中要切实贯彻绿色化学思想，在实验教学中强化观念　化学教学要求》大框架下，积极发挥各级教研员与一线　优秀教师的力量，百花齐放，百家争鸣，积极开发富有地　方特色的、系统性强的实验课程那是更加令人值得期待　的盛事。　教学的必要性。学生毕业若干年后对化学这门学科如果　还能记住的一些关键知识，其实这就是观念性知识。实　验是化学的灵魂。可以通过实验教学向学生渗透实证　观、守恒观、绿色化学观等核心化学观念，达到提高学生　参考文献　［１］　吴俊明．议当前实验教学的改革和创新［Ｊ］．化学教学，　２Ｏ０４，（４）：１－４　科学素养的目的。四是要注意实验本身功能的开发。通　过萃取、分液、蒸馏、过滤等基本实验操作可以获得实验　技能：通过测定化学反应速率的快慢可以获得单一控制　变量的实验方法；更可以通过实验探究的过程获得实验　证据，强化对实验验证理论，理论指导实验的理解。　３．开发富有地方特色的实验课程新体系　［２］教育部．中华人民共和国教育部．普通高中化学课程标准　（实验）［Ｊ］．北京：人民教育出版社，２００３　［３］王祖浩，王磊．普通高中化学课程标准（实验）解读［Ｍ］．武　汉：湖北教育出社．２Ｏ０４．４　［４］钱胜，冯红霞．浅谈当前“化学实验改进”的不良倾向［Ｊ］．　化学教育，２０１１，（１）：６０　积极开展实验教学研究与实践。尝试中学化学实验　教学新体系与课程的开发。比如厦门市结合本地教学整　［５］　张松才．化学课堂中有效问题设计的原则与策略［Ｊ］．中学　化学教学参考，２０１１，（８）：２４—２５　［６］　李力．一氧化氮在妊娠中的作用［Ｊ］．国外医学妇产科学分　娩，１９９７，（３）：１４２　体进度和实验条件，集合全市优秀教学骨干编写《实验　化学２Ｏ课时》校本课程，既达到了指导全市整体实验教　学的进度，同时也以课程的形式强化了对学生实验技能　的训练与培养。连城一中选择富有地方特色的研究性学　［７］毕华林。辛本春．促进“观念建构”的化学教学策略［Ｊ］．中　学化学教学参考，２０１１，（７）：１　［８］毕华林，崔素芳．促进观念建构的化学教学设计［Ｊ］．中学　化学教学参考，２０１１，（８）：６　习课题．组成各个课题研究小组进行实验探究也很有借　鉴意义，当然如果能够更加系统化、模式化的话肯定效　（上接第９３页）　附在坩埚底部的黑色物质较多，难于清洗，故否定，用铁　片的优点是钠燃烧现象较明显，铁传热快，缩短了反应　时间，但反应结束后铁片上的黑色物质更多，不利于观　察Ｎａ：０：的颜色，相比较而言用试管进行实验效果最好。　取一支破损无底的试管，洗净晾干，用试管夹夹好一端　（２）实验干扰少，现象明显　洁净的玻璃对于观察钠的燃烧现象，以及最后观察　Ｎａ２０　的颜色都没有干扰，能最佳的呈现实验的本身，是　很好的载体。　（３）生成的产物多　备用，取黄豆大金属钠，去除表面的氧化层，放到水平放　置的试管中部，用酒精灯对准放钠的部位加热，可以看　到钠先熔化成闪亮的小球，接着燃烧，黄色火焰，同时产　此实验装置可看成是半敞开的，相对于石棉网、坩　埚、铁片完全敞开式的实验装置，减少了产物的损失，最　后生成的Ｎａ２ｏ２比较多。　四、实验思考　生大量的白烟，此时可以以试管夹夹住的地方为支点，　上下轻轻摇晃试管，这样有利于空气进入试管，排除烟，　同时燃烧现象更明显，熄灭后．试管内留下非常明显的　新课程的实施已有好些年头，在此过程中我们也发　现了教材编写中存在一些不足，尤其是一些实验的设计　并不符合新课程的理念，期待更多的一线教育工作者广　开思路，提出好的建议，更希望教材编写者能集众家之　长，改进实验方案，更好的发挥实验地功能。　参考文献　［１］郑志信．新课标教材中化学实验的创新设计［Ｊ］．化学教　育，２０１１，（１）：６４　淡黄色固体。　４．实验的优点　（１）废物利用　化学实验的过程中会产生许多的破损试管，收集起　来可用于此实验，变废为宝，也是对学生的一次很好的节　约教育，当然从学生实验安全的角度考虑，老师可以对破　损的试管进行一定的处理，将不规则的破损端口截去。　一６２一　化学教与学２０１２年第４期