高中化学实验教学初探

闻霞

摘 要： 本文从西方化学实验教学入手，分析了我国高中化学实验教学现状，着重阐述了实验教学对于教学有效性、认识模式和科学能力培养的意义，并提出了实验教学中的两点基本原则，初步探析了高中化学实验教学的内涵和外延。

关键词： 高中化学 实验教学 设计原则

在明尼苏达大学双城分校（University of Minnesota Twin Cities）的讲堂上，我曾听过一位化学工程说过这样一句话，“化学和实验是密不可分的连体婴”。这个比喻听起来似乎有些怪异，但是在美国的中学化学课上，化学实验室和教室是合并的，化学实验占总课时的一半，而英国则占80%左右，日本大概是三分之一。这些数据告诉我们这样一个事实，在现代西方教育领域里，实验教学是化学教学的核心部分。

一、高中化学实验教学的现状

相比较而言，我国高中化学教学虽然在近十年里对实验教学做了大量努力，但现状不容乐观。从“硬件”来看，普遍存在的问题是课时量少，设备陈旧，配置落后。由于高考时化学并不属于主科，和很多小学科一样课时都会被大量“缩水”，让位于大三门。

从“软件”来看，一方面，实验教学理念比较落后。我们在实验类型上主要采取验证性实验①，严重缺少探究性实验。验证性实验可以说是当今受批评最多的一种实验教学形式，其只重视实验结果和实验流程，约束思维和观察能力的发展，更谈不上有意培养科学探究素养。另一方面，实验缺乏生活性是一个突出的问题。高中化学的受众对象是高中生，不需要太多学术性实验，联系生活的实验内容应当是高中化学教学内容的首选。

二、实验教学在高中化学教学中的意义

1.提高化学课堂的有效性

课堂有效性是新课改以后一直突出强调的内容，《〈基础教育课程改革纲要（试行）〉解读》中提到：“有效教学是为了提高教师的工作效益、强化过程评价和目标管理的一种现代教学理念。具体地说，有效教学理念主要包括下列这些内容：有效教学关注学生的进步或发展；关注教学效益，要求教师有时间与效益的观念；有效教学更多地关注可测性或量化；有效教学需要教师具有一种反思意识；有效教学也是一套策略。”②作为一门实验性学科，没有比在实验过程中完成课堂教学更贴近化学的本质内涵。

2.促进化学认知模式的发展

任何一门学科都有其特殊的认知模式，遵循认识模式是教学中重要且容易忽视的一环，即使是专业的教师，“以己度人”也是教学中最容易出现的问题。就化学而言，基本模式类型是：问题→探究→设计方案→观察记录→解决问题→总结原理→验证过程。我们常用的教学方法只是给出答案或者验证过程，既没有构建完整的认知模式，又时常割裂学习和思维的连贯性。合理的实验教学本身就是按照这样的认知模式进行的，提出问题，探究解决，总结原理，都是典型的科学思辨模式的试练。学习过程必然会影响结果，只看结果，“急功近利”的教学心态是不可取的，没有完整的认知过程怎么可能产生完整的知识链条呢？

3.培养科学能力

科学的能力包括科学的思维理念、认识眼界、操作能力、探究迁移等各方面内容。我国高中化学课程设置总体而言科学能力的培养并不突出，化学实验课是最好的弥补方式。一堂实验课，学生需要面对实验方案的设计、实验问题的解决、实验数据的观察和规律的发现总结，在这其中思维、认识、操作、探究和迁移多元智能得以发展，强化科学能力的养成。

三、实验教学设计的两点原则

1.重视前期分析和后期反馈

前期分析是实验教学设计耗时耗力比较多的一个环节，往往一堂实验课的成败取决于前期的分析是否到位合理。前期分析包括学情分析、目标分析、任务分析和需求分析。目标分析是对教学目的进行多维规范，这是一堂化学实验课必须贯穿始终的要点。再结合分析学习者的能力等级、心智特点和心理特征等，对其进行具体任务和需求认证。一堂实验课要满足认识技能、思维训练、动作技能等各方面的需求安排实验任务，实验任务既要凸显教学内容，又要兼顾动作技能的精准、速度的迅捷等内容。

前期分析最难以把握的是学情分析，学生能力如何，能达到什么高度？有什么缺陷需要加强训练？这些都是规律不够明显的变量。每一次课的评价反馈非常重要，及时洞悉课堂反馈并做好相应记录对于整个连续的教学至关重要。反馈设计要活，要多样，更要有目的性。你要实现何种目标？实现了多少？集中体现的能级特点是什么？这些都是反馈的设计要件。

2.大胆尝试探究性实验

化学实验类型是多样的，按照内容可以大体分为探究性实验和验证性实验。如上面提到的，我们大多是验证性实验。这类实验对于实验教学的意义不是很大，缺陷很明显。在西方化学实验教学中越来越多地使用探究性实验。

所谓探究性实验是指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。从科学获得的过程来看，我们需要学生获得的正是这样的经验体会，通过探究性实验发展主动探索的能力、分析和解决问题的能力、归纳概括的能力。例如，同样是讲述亚硫酸钠溶液与硫酸在不同温度下的反应速率。给出一个主题后，我们完全可以让学生按小组自行设计实验，在此过程中，教师可以大胆放手，评估除了最后的实验结果、归纳出的结论外，更多的是观测学生探究过程中的参与度、思维等级、动手技能和逻辑手段等。

不管是什么样的教学设计，联想和创新能力都是非常重要的教育环节，实验课更要灵活。让学生自主融会贯通，自主探究问题才是化学课堂真谛的回归。

注释：

①所谓验证性实验是指给定实验目标、原理、假设、方法、需要观察的数据及一些直接的问题，学生照单操作的实验。

②钟启泉等.基础教育课程改革纲要（试行）解读.华东师范大学出版社，2001.