新课程背景下高中化学实验教学的实践与反思

江合佩

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，總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．１００８－０５４６．２０１２．０4．０28

一、问题的提出

１．新课程实验教学的现状

化学是一门以实验为基础的自然科学。我国著名的化学教育家戴安邦教授曾指出“在化学教育中强调化学实验，无论如何都不会过分；化学实验室是学生学习化学最有效和收获丰富的场所”。［１］《普通高中化学新课程标准》中也强调：“以实验为基础是化学学科的重要特征之一。化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。化学实验有助于激发学生学习化学的兴趣，创设生动活泼的教学情景，帮助学生理解和掌握化学知识和技能，启迪学生的科学思维，训练学生的科学方法，培养学生的科学态度和价值观。”［２～３］化学实验在中学化学教学中应当成为学生探索、发现、验证知识的重要手段［４］。但是在新课程推进和实验过程中，由于课时的原因，在保证课程整体教学进度下，导致实验教学课时减少，特别是学生实验的减少，导致了学生整体实验技能的下降。同时由于教师对实验的教学与研究重视程度不够，新课程实施以来反而教师的整体教学技能在呈不断下降的趋势。在教学实际中，教师对探究实验的漠视也是一个非常大的问题，很多老师要么就是为了探究而探究，选择一些没有探究价值的问题无病生吟，抑或自身对教材挖掘不够，探究流于表面，失去了探究本身的价值。另外，现代教育技术对高中化学实验教学也产生了较大的副作用。很多老师为了扩大课堂容量，节约实验教学时间，通过视频或者动画的形式将一些重要实验一笔带过，学生没有体验刺激的过程，使实验教学流于表面，学生很难从内心深处喜欢实验，也使实验教学的效果大打折扣。再者，由于不同地区的经济条件方面的差异，实验开展极不均衡。以厦门为例，同安一中可以全年开放化学实验室，甚至是数字化手持实验都能很好的开展起来，而在一些岛外偏远的中学，学生一年到头进实验室的机会都没有几次。整个高中学下来，见的最多是试管和胶头滴管。这样的认知水平又怎么要求我们的学生进行综合实验，甚至进行科学探究呢？

２．新课程实验教学的发展趋势

化学实验作为研究化学的重要手段，逐渐成为学生认识化学世界的工具，更是吸引学生主动学习化学的重要动力。化学可以帮助我们解决身边的许多问题。比如测定珍珠奶茶的主要成分、茶叶中差皂素的含量、牙膏中摩擦剂的含量、钢铁腐蚀程度等与我们生活息息相关的问题。同时实验教学从传统的验证实验向探究实验转变，强调研究过程。处于新课改前沿的广东就先行先试，从２００７年高考开始，就出现了探究实验设计试题。试题给定学生试剂、仪器，从提出假设、设计实验方案、设计实验过程整个一套流程自行完成探究过程。并且每年的探究问题变化都不大，基本都是围绕探究物质组分展开试题。比如２００７年探究某混合金属粉末中铁、铜元素的存在、２００８年探究铁的氧化物的催化剂其铁元素价态为＋３、２０１０年探究刚吸收过少量ＳＯ２的ＮａＯＨ溶液吸收液中可能存在的其他阴离子、２０１１年探究空气中暴露已久的Ｂａ（ＯＨ）２·８Ｈ２Ｏ试剂由大量Ｂａ（ＯＨ）２·８Ｈ２Ｏ和少量ＢａＣＯ３组成。当然，随着课改的深入，定量实验要求也逐渐提高，数字化实验设备也逐渐引入课堂。纵观２００９年到２０１１年福建卷，２００９年的探究镀锌薄铁板上的锌的质量分数、２０１０年的探究碳素钢成分、２０１１年的探究某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量，无一不都是从定性研究转向定量研究，并且定量的思想也在逐年加强之势。同样，自从２００８年广东卷出现用手持设备测定电导率的试题以来，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日，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，以其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心意，那么在教学思维上肯定一定进入了一个崭新的境界。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，把研究的视角从传统的研究反应装置的绿色化转到探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，遵循层次性、递进性原则；注重思维，力求问题深入浅出，遵循大众性、启发性原则；注重设情激趣，力求问题充满悬念，遵循挑战性、趣味性原则［５］。

２．重视教材实验的改进与创新，强调学生创造性思维的培养

新课程教材有三种版本，也就是强调在同一课标体系下的对课标的不同解读。在具体的教学过程中，更加强调教师在创造性地用教材，而不是呆板呆滞地用教材。漳州实验中学的陈新华老师在上《铜和硝酸的反应》教学片断时，就对教材中的实验装置做了改进（见图２），

整个装置简单，只有注射器、止水夹和橡皮塞，便于学生的分组实验。在实验教学中引导学生关注实验对训练学生技能、研究物质性质、总结实验方法的巨大作用。加上陈老师个人亲和力很强，有助于教学目标的达成。但是在观摩过程中也发现，陈老师对实验方法的教育挖掘的力度还不够深，有些内容可以适当删减；实验装置的改进方面没有问题，但是在具体引导学生操作、安全性方面还存在值得商榷的空间。厦门双十中学的苏芹老师同样也是选择了《铜和硝酸的反应》这则教学片断，她同样也将教材中的实验装置进行了改进（见图３），只是她把

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。但是在观摩中方面青年教师在创新方面确实可圈可點，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。其实人体摄入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。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［７］。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Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋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］。

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入手，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。泉州现代中学陈伟杰老师《化学能转化为电能（原电池）》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。在教学导入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尽然还不在少数，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、尊重生存的原则下进行设计。存在着较大安全隐患的改进与创新要坚决摒弃。二是要防止实验仪器的异化。化学实验仪器基本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教学的必要性。学生必要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

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体进度和实验条件，集合全市优秀教学骨干编写《实验化学２０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、模式化的话肯定效果会更加显著。福州一中根据学校实际情况以《实验化学》（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。

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，２００４，（４）：１－４

［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，２００４．４

［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

［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

［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