摘要： 化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究形成化學(xué)概念、理解化學(xué)基礎(chǔ)理論、掌握化學(xué)知識(shí)和技能，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀，幫助學(xué)生發(fā)展思維能力和訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能，在提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的功能上，具有其他化學(xué)課程內(nèi)容和形式所無法比擬的特殊作用。因此，新課程專門為喜愛化學(xué)或喜歡動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)《實(shí)驗(yàn)化學(xué).》模塊，而這門課程以什么方式開展和實(shí)施，值得我們每一個(gè)化學(xué)教育工作者認(rèn)真思考。
關(guān)鍵詞：《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》實(shí)施方式嘗試
2009年3月28日高中新課程《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊實(shí)施策略研討會(huì)在北航附中舉行。我有幸領(lǐng)略了劉彭芝校長(zhǎng)和羅濱校長(zhǎng)的專業(yè)素質(zhì)和領(lǐng)導(dǎo)才華，也認(rèn)真聆聽了幾位實(shí)施實(shí)驗(yàn)化學(xué)模塊教學(xué)的教師們的經(jīng)驗(yàn)介紹，通過學(xué)習(xí)，使我對(duì)《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊有了進(jìn)一步的理解。對(duì)于《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》新課程的概念有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，從觀念上有了新的提升。對(duì)于《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》新課程將遇到的問題和困難，也有了思想準(zhǔn)備，以前對(duì)《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》新課程的困惑也得到了一定的解惑。《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》是普通高中化學(xué)課程的重要組成部分。設(shè)置該課程有助于學(xué)生更深刻地認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)科中的地位，掌握基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。同時(shí)，也又一次引發(fā)了我對(duì)《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊實(shí)施方式的一些思考。
一、 應(yīng)合理整合，與教學(xué)相融合
新課程理念要求我們依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn), 創(chuàng)造性地、合理地使用教材, 應(yīng)充分發(fā)揮教材的工具性功能。《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊以課題化的方式組織教材, 各專題具有相對(duì)的獨(dú)立性, 并以整合的方式組織課程內(nèi)容, 這就為教師根據(jù)學(xué)生的發(fā)展需要及學(xué)校實(shí)際情況及時(shí)、適度地調(diào)整部分課程內(nèi)容提供了可能。合理重組, 融合教學(xué), 要充分考慮各模塊之間的相關(guān)性問題, 即保證各 模塊內(nèi)容相關(guān)但不重復(fù), 并能有效地整合為完備的化學(xué)課程內(nèi)容體系。
1. 《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊中的部分專題可穿插在必修模塊中落實(shí)。
化學(xué)必修模塊課程目標(biāo)指出:“學(xué)習(xí)必要的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能, 體驗(yàn)和了解化學(xué)科學(xué)研究的一般過程和方法, 認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)習(xí)和研究中的重要作用。”因此, 在必修學(xué)習(xí)階段重視落實(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能, 既能為必修模塊中眾多的探究式學(xué)習(xí)提供必要的保證,又能分散知識(shí)點(diǎn), 保證《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊的順利完成和實(shí)驗(yàn)的規(guī)范和安全。
如氯化鉀和硝酸鈉混合物中提純硝酸鉀的實(shí)驗(yàn), 必修模塊中只要求學(xué)生設(shè)計(jì)方案, 可考慮把《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊專題1“制備硝酸鉀晶體”實(shí)驗(yàn)插入本專題教學(xué)中進(jìn)行, 這樣做既能讓學(xué)生經(jīng)歷一次完整的探究, 又能訓(xùn)練學(xué)生物質(zhì)分離的操作技能, 同時(shí)又有利于節(jié)約課時(shí), 幫助學(xué)生形成較為完整的知識(shí)、技能體系。
2. 將部分實(shí)驗(yàn)課題穿插在其它選修模塊中進(jìn)行, 提高其它選修模塊的探究效率。
實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能不僅與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)形式、實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式有關(guān), 還與實(shí)驗(yàn)在教材中出現(xiàn)的位置有關(guān)。如物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn), 如果安排在相關(guān)性質(zhì)介紹之后, 這個(gè)實(shí)驗(yàn)只能起到驗(yàn)證事實(shí)的作用; 如果安排在相關(guān)性質(zhì)介紹之前, 先提出問題, 并要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)尋找答案, 這個(gè)實(shí)驗(yàn)就具有了探究性。所以將部分實(shí)驗(yàn)課題穿插在其它選修模塊中進(jìn)行, 能變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn), 更有利于學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí), 在探究中自主構(gòu)建知識(shí), 培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng), 提高學(xué)習(xí)的積極性。如《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》專題2 中“乙醇和苯酚的性質(zhì)”、“苯酚和甲醛的反應(yīng)”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可在《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》相應(yīng)專題中進(jìn)行研究。
3. 學(xué)會(huì)合理取舍, 促進(jìn)有效教學(xué)
教師應(yīng)在鉆研課程標(biāo)準(zhǔn)和教材、準(zhǔn)確把握教學(xué)重難點(diǎn)的基礎(chǔ)上, 視學(xué)生水平、學(xué)校條件等因素, 有意識(shí)地對(duì)所有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行梳理、分類, 綜合考慮, 有重點(diǎn)、有選擇、高質(zhì)量地完成一些重點(diǎn)實(shí)驗(yàn), 把其它一些相似教學(xué)要求的實(shí)驗(yàn)改為演示實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)作業(yè)或研究性學(xué)習(xí)材料。教師也可根據(jù)高中3 年化學(xué)課程教學(xué)的總體部署, 將部分綜合性實(shí)驗(yàn)課題放到高三總復(fù)習(xí)階段, 以更好地體現(xiàn)教學(xué)效率。如專題3“物質(zhì)的檢驗(yàn)與鑒別”中的五個(gè)實(shí)驗(yàn), 要求學(xué)生有豐富的元素化合物知識(shí)、有較強(qiáng)的邏輯推理能力, 專題7“物質(zhì)的制備與合成”中的四個(gè)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)綜合能力。將這些專題安排在高三化學(xué)復(fù)習(xí)課中進(jìn)行, 既可有效地優(yōu)化教學(xué)節(jié)奏, 又可以極大地豐富高中復(fù)習(xí)教學(xué)的形式和內(nèi)容, 增強(qiáng)學(xué)生在高三復(fù)習(xí)教學(xué)的“新鮮感”和“成功感”！秾(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊中的拓展課題主要是為對(duì)本課題的深入研究而設(shè), 可作為部分學(xué)生課外活動(dòng)或研究性學(xué)習(xí)的選題。在拓展課題中常常會(huì)介紹一些新的化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法, 但這些新的知識(shí)和方法往往不是要求全體學(xué)生都必須掌握的, 因而這類拓展課題一般不必作為教學(xué)的基本要求內(nèi)容, 可以考慮作為學(xué)有余力的學(xué)生的選學(xué)內(nèi)容。
二、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要充分利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)資源。
目前學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室配備和實(shí)驗(yàn)儀器、藥品都是按原有化學(xué)課程體系配備的。可能并不能完全滿足開展《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊教學(xué)的需要，因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要采用有效的組織策略, 充分利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)資源。
1.教室和實(shí)驗(yàn)室相交替, 課內(nèi)和課外相結(jié)合, 進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)
部分實(shí)驗(yàn)活動(dòng)可在普通教室進(jìn)行, 如實(shí)驗(yàn)原理的分析、討論; 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)； 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析; 實(shí)驗(yàn)成果的展示和交流等。設(shè)計(jì)性學(xué)生實(shí)驗(yàn)可讓學(xué)生在已有知識(shí)
和實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn), 組織策略為: 確定實(shí)驗(yàn)課題→( 學(xué)生課外) 預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容( 包括實(shí)驗(yàn)知識(shí)的預(yù)備、相關(guān)資料的查找) →( 小組課外) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案→( 師生教室) 審查實(shí)驗(yàn)方案→( 小組實(shí)驗(yàn)室) 實(shí)踐實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)→( 全班教室)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)過程→( 小組課外) 撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。同一個(gè)實(shí)驗(yàn)專題的數(shù)個(gè)實(shí)驗(yàn)課題可在不同的實(shí)驗(yàn)室同時(shí)布置, 使同年級(jí)的多個(gè)平行班可同時(shí)在不同的實(shí)驗(yàn)室交叉進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 以緩解數(shù)個(gè)班級(jí)需同時(shí)使用同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的矛盾。一些拓展實(shí)驗(yàn)可課內(nèi)分析原理、設(shè)計(jì)等, 學(xué)生課外自主去實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)。一些取材簡(jiǎn)單的趣味性拓展實(shí)驗(yàn), 則可直接改成課外實(shí)驗(yàn), 如用粉筆進(jìn)行層析分離實(shí)驗(yàn)。使教室和實(shí)驗(yàn)室相交替, 課內(nèi)和課外相結(jié)合, 提高實(shí)驗(yàn)室利用率。
2.適當(dāng)安排連堂課, 進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)
適當(dāng)安排連堂課, 采用隨堂實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究學(xué)習(xí)。探究學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要方式, 也是培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)和提高探究能力的重要途徑。教師應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與探究學(xué)習(xí)的積極性, 引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、觀察、調(diào)查、資料收集、閱讀、討論、辯論等多種方式, 在提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流等活動(dòng)中, 增進(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解, 發(fā)展科學(xué)探究能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中, 一定要改變傳統(tǒng)教學(xué)中只注重結(jié)果而不重視過程的習(xí)慣, 要允許學(xué)生犯錯(cuò), 要給學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究留下最大的空間。教師應(yīng)幫助學(xué)生分析失敗原因, 找出彌補(bǔ)措施并尋求最為合理的實(shí)驗(yàn)方案。
3.全面開放實(shí)驗(yàn)室, 進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)
對(duì)實(shí)驗(yàn)室的管理要做到制度化、規(guī)范化和科學(xué)化, 要充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)儀器和藥品的作用。在保證實(shí)驗(yàn)安全、有序的前提下, 條件較好的學(xué)校應(yīng)向?qū)W生開放化學(xué)實(shí)驗(yàn)室, 使化學(xué)實(shí)驗(yàn)室真正成為“全天候”的學(xué)生科學(xué)殿堂。這樣做至少有這樣一些至關(guān)重要的意義: ①由于個(gè)體存在差異,在課堂上不可能每個(gè)學(xué)生都能按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù), 開放實(shí)驗(yàn)室可以提供給他們完成課堂實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì); ②學(xué)生大腦里一旦有了好的想法與設(shè)計(jì)時(shí), 能及時(shí)的通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證, 這能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造熱情; ③學(xué)生可利用空余時(shí)間參觀實(shí)驗(yàn)室, 提前對(duì)一些新的儀器有了一定的感知, 可大大減輕日后實(shí)驗(yàn)的難度; ④可以消除學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的神秘感, 讓他們感覺到實(shí)驗(yàn)室就在身邊, 實(shí)驗(yàn)儀器就在身邊, 增加參與實(shí)驗(yàn)的愿望。
三、積極開發(fā)校內(nèi)外化學(xué)實(shí)驗(yàn)資源
《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊為學(xué)生提供了更多的實(shí)踐動(dòng)手機(jī)會(huì), 對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岢隽烁叩囊? 為學(xué)生的全面發(fā)展搭建了更為廣闊的平臺(tái)。為保證化學(xué)課程的全面實(shí)施, 學(xué)？蓮囊韵聨追矫婵紤], 積極開發(fā)實(shí)驗(yàn)資源。
1.充分開發(fā)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)資源
化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于實(shí)現(xiàn)高中化學(xué)課程目標(biāo)具有不可替代的作用。學(xué)校應(yīng)高度重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè), 配置必要的藥品、儀器和設(shè)備, 確保每個(gè)學(xué)生都能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。要重視對(duì)化學(xué)教師和實(shí)驗(yàn)管理人員的培訓(xùn), 建立和健全科學(xué)、規(guī)范的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理體制。還在教室設(shè)置實(shí)驗(yàn)角, 放置常用的、安全的實(shí)驗(yàn)藥品, 讓學(xué)生隨時(shí)可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)( Microscale laboratory) 以藥品用量少、儀器容量小、降低成本、減少污染、操作簡(jiǎn)單、方便省時(shí)、安全可靠、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀明顯等優(yōu)勢(shì)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色, 有助于學(xué)生節(jié)約、環(huán)保等綠色理念的 ，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn) 是國(guó)際上盛行的綠色化學(xué)理念在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的具體體現(xiàn)。試劑的用量減少且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，不但解決了一般實(shí)驗(yàn)過程中由于有毒氣體的彌散造成的污染和對(duì)實(shí)驗(yàn)者造成的危害這一問題，而且大大節(jié)省了藥品的用量，學(xué)生也能很容易地掌握這組實(shí)驗(yàn)的操作過程和操作技術(shù)。
實(shí)際教學(xué)過程中，教師適當(dāng)開發(fā)具備此類優(yōu)點(diǎn)的微型實(shí)驗(yàn)，可以將有毒物質(zhì)參與的反應(yīng)對(duì)人體和環(huán)境造成的危險(xiǎn)性降到最低，還可以大大節(jié)省藥品的用量和時(shí)間的消耗，同時(shí)也給學(xué)生灌輸了綠色化學(xué)的理念，增強(qiáng)他們的環(huán)保意識(shí)并且新裝置的開發(fā)和使用，使得學(xué)生對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣大大提高。也包括根據(jù)一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 從零開始, 通過探究實(shí)驗(yàn)儀器、藥品、裝置和操作方案,設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)。讓實(shí)驗(yàn)生活化、趣味化, 充分發(fā)揮學(xué)校教師和學(xué)生的主觀能動(dòng)性, 自制教具, 豐富學(xué)校的實(shí)驗(yàn)資源儲(chǔ)備。
2.構(gòu)建信息平臺(tái), 開展虛擬實(shí)驗(yàn)
多媒體教學(xué)手段與演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合起來,能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)課的作用, 有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣, 有利于培養(yǎng)學(xué)生的操作技能, 實(shí)驗(yàn)觀察能力, 實(shí)驗(yàn)分析能力。①用多媒體突破實(shí)驗(yàn)條件和時(shí)空限制。由于藥品、儀器等缺乏不能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn), 微觀實(shí)驗(yàn)本質(zhì), 危險(xiǎn)性較大, 歷時(shí)較長(zhǎng), 以及一些化工生產(chǎn)過程等, 學(xué)生可以利用計(jì)算機(jī)為載體觀察模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象, 了解實(shí)驗(yàn)過程。如介紹質(zhì)譜儀、核磁共振儀、紅外光譜儀等現(xiàn)代儀器在物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究中的應(yīng)用。②利用多媒體技術(shù)強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基本技能。由于實(shí)驗(yàn)室過大、實(shí)驗(yàn)儀器過小, 只通過講解或演示實(shí)驗(yàn)器材的操作方法和操作步驟, 不能達(dá)到讓大多數(shù)學(xué)生掌握？蓱(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù), 將實(shí)驗(yàn)過程制成課件, 放大圖像, 進(jìn)行展示, 學(xué)生就可以很清楚地看到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程, 并可以學(xué)習(xí)掌握規(guī)范的操作方法。如介紹電子天平、酸度計(jì)等儀器的使用方法。
有行動(dòng)才有結(jié)果，其實(shí)事情是做出來的，如果等條件成熟，也許永遠(yuǎn)不會(huì)成熟。事情都是變化的，一味的等，可能舊的條件還沒達(dá)到，新的要求又來了？傊，事情是做出來的，只要嘗試了，就會(huì)有收獲。我認(rèn)為在《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊實(shí)施中實(shí)行引導(dǎo)式教育，采用探究式、基于問題式等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變學(xué)生傳統(tǒng)學(xué)習(xí)觀念，樹立以“我”為主的學(xué)習(xí)方法，獨(dú)立思考，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)提出問題、分析問題、解決問題。我希望化學(xué)實(shí)驗(yàn)這一研究手段和研究方法對(duì)中學(xué)生能力和素質(zhì)的培養(yǎng)作用能更為充分的體現(xiàn)出來，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)這一有效手段為國(guó)家培養(yǎng)新一代的創(chuàng)新人才做出積極的貢獻(xiàn)。
主要參考文獻(xiàn)：
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[2] 冷燕平，宋心琦，關(guān)于中學(xué)化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)改革問題的思考，中學(xué)化學(xué)教與學(xué)，2008年第8期4567