教材实验研究与拓展校本课程的开发及实施效果研究

陈国清



教材实验研究与拓展校本课程的开发及实施效果研究

陈国清

摘 要：化学是一门以实验为基础的自然科学。实验研究是校本课程开发的重要关注点。在整合近几年开展教材实验研究的基础上，编写紧扣教材、突出实验本色又有一定拓展深度的校本课程并反思实施后的效果及存在的问题，以求更好地开拓学生视野，提高实验能力。

关键词：教材实验；实验研究；校本课程；课程开发；实施效果

长期以来，我国中小学课程采用集中统一的国家开发模式，各省市教材千篇一律。新课改背景下，校本课程的开发和实施已成为各地重点研究内容之一。2003年教育部颁布的《普通高中课程方案（实验）》鼓励各校按照实际情况自主开发校本选修课程。这些政策既给学生提供多样化选择机会，也为我们进行课程开发创造了前所未有的机遇。

化学是一门以实验为基础的自然科学。实验对激发学生学习兴趣，帮助理解和掌握知识和技能，训练研究方法，培养科学态度和价值观有重要的作用。为了便于对化学有兴趣的学生进一步开阔视野，提高实验能力，我立足岗位实际，整合近年开展校本选修课的素材，开发了教材实验研究与拓展校本课程，并反思实施后的效果及存在的问题。

一、开发校本课程的原则

校本课程没有具体的内容规定和大纲要求，在设计课程时结合学生实际，本着不脱离课本，但又不拘泥于课本的原则，让学生在课堂上发现问题，提出问题，解决问题，践行学以致用的思想。

1.紧扣教材 与教学进度同步

教材内容是按照学生的认知规律系统编排的，具有较强的条理性和连贯性。笔者在内容选择上，立足学生的基础，紧扣教材，既使课程更有亲和力，易于接受，又达到温故而知新的目的。

例如，人教版高中《化学：必修1》第二章《化学物质及其变化》中《物质的分类》一节内容，课文重点介绍了丁达尔效应，而对胶体的其他性质只有一小段文字简单描述。笔者在学生刚学完这节课时就及时补充了胶体的渗析、电泳、凝聚等重要实验，让学生加深理解胶体这种独特分散系的性质，完善知识结构。又如，学生在刚学完《氧化还原反应》一节时，笔者用FeCl3溶液做腐蚀液，将需要设计电路的铜用抗腐蚀涂料印刷好，没有印刷上抗腐蚀涂料的铜被腐蚀掉，最后得到精美的电路。通过这个实验，学生对Fe3+的氧化性有了更深刻的认识，并达到活学活用的目的。

从熟悉的教材出发，与课堂教学同步，既降低了学习的陌生度，又对知识的理解和巩固起到促进作用。

2.适当拓展与延伸 给予学生发展空间

我校是广东省重点中学，百年名校。学生基础好，理解领悟能力强。学生如果只学课本知识，会略显“吃不饱”。针对高一课时少、范围广、内容多的特点，我在内容选择、能力层次以及思维深度上都做了适度扩展。

例如，物质的量的学习是高中阶段的重点，也是高一的难点。学生在学习“阿伏伽德罗常数”这一概念时，对于阿伏伽德罗常数为什么取约等于6.02×1023这一数值很费解。笔者的课程就增加了“单分子膜法测定阿伏伽德罗常数”这一实验。通过实验让学生更好地理解联系宏观世界和微观世界的阿伏伽德罗常数是怎样得出来的。课后学生豁然开朗，难点不攻自破。

源于教材，高于教材，通过补充一些有利于形成完整知识结构的实验，既丰富了教材内容，又锻炼了实验能力。

3.突出实验本色 提供科技舞台

笔者充分利用在化学实验室岗位工作的实际，努力创设科技舞台，着力培养学生探究能力、动手能力和创新思维。选择这门选修课的学生对化学都怀着浓厚的兴趣。他们的手上都带着小课题而来，跃跃欲试。我仔细审阅他们实验方案，指导他们修改优化，并腾出一部分时间让他们开展实施。经过多次的实验研究，每个小课题都顺利完成了。

二、校本课程的内容设计

教材实验研究与拓展校本课程的成长不是一朝一夕的，从一开始的重做典型分组实验，到疑难实验改进，到现在的实验研究及拓展，几年来一步一个脚印，逐步走向成熟。该课程分两学期，每学期9周（次），每周2课时，共18课时。按学校计划安排在星期三第八、九节进行。课程主要面向高一学生，每次招30人，采用单人单组实验，保证教学质量。具体实验主题见表1。

表1　教材实验研究与拓展校本课程的教学主题

三、实施以来取得的成果

1.激发学习兴趣 感受化学魅力

由于挖掘的素材喜闻乐见并贴近学生生活，所以能够更好地吸引他们的兴趣。例如，制作印刷电路板、玻璃刻字、制玻璃镜技术、手工皂的制备等课程经多年筛选完善，一直深受学生欢迎。学生运用化学知识亲手制作电路板、刻字玻璃片、反光镜面和手工皂，在实验中体验成功的喜悦，感受化学的魅力。

2.自我建构 强化探究意识

皮亚杰建构主义理论认为学习是一种自我建构的过程。学生不是被动的接受者，而是学习的主动建构者。自我建构就是要转变被动的学习状态，突出强调人作为认知主体的能动性，把学习变成人的主体性、能动性、独立性的不断生成发展的过程［1］。填鸭式教学学生辛苦低效，教师受累不讨好。笔者在给他们讲清实验原理后，让他们自行查阅资料，自行设计实验方案，自行实施，最后自行撰写实验报告。

例如，在教学《铁粉与水蒸气反应实验成功关键的探究》一课时，鼓励学生挖掘实验的关键因素，探寻实验最佳反应条件。学生小组讨论后认为：贮水介质的选择，铁粉与贮水介质的距离，铁粉与贮水介质的加热顺序，这几个因素可能影响实验能否顺利进行。他们按照讨论出实验方案设计实验，独立探究，得出结论，并在课堂上分享。

在校本选修课教学中，学生是学习过程的主动建构者，教师是教学过程的组织者、指导者、促进者。给学生留出自主、创造的空间，给学生提供建构知识、运用知识和表现自我的机会，自我建构的学习为学生发展提供有利条件和广阔舞台。

3.拓展知识面 提高实验能力

根据前苏联教育家维果茨基提出来的“最近发展区”理论，课程内容既源于教材又高于教材，让学生跳着摘桃子。学生学习该课程后更深入理解基础知识，融会贯通，并学以致用。笔者对近五年选修《教材实验研究与拓展》的学生进行调查，实验组和对照组各取146人，按照广州市普通高中化学实验操作考查评定方法，评定结果分为优秀、及格和不及格三个等级。统计结果见表2。

表2　近五年广州市普通高中化学实验操作考查评定等级比较

我们发现选修过该课程的学生达到优秀等级的比例为92.47%，比对照组的75.34%高出了17.13%，而及格和不及格等级均较对照组大幅减少。所以参加教材实验研究与拓展校本课程学习能够锻炼学生设计实验方案、动手实验和归纳总结能力。

4.培育了一批优秀研学成果 化学苗子崭露头角

校本选修课开展以来，除了优质高效完成教学任务外，一批优秀的研学成果脱颖而出。它们大多是学生课后意犹未尽，利用课余时间和周末回到实验室继续做实验得出的。例如《自制植物酸碱指示剂并测试其变色范围的研究》在2013-2014学年广东省中学生“化学伴我成长”研究性学习成果评选荣获一等奖；《化学解密大行动》在广州市第九届青少年科技活动汇演荣获一等奖；《千年墨魂——香味墨锭的制作与探究》在刚刚结束的第31届广州市青少年科技创新大赛荣获一等奖，并获得参加省赛的资格。一个个研学成果的涌现激励着越来越多学生选修教材实验研究与拓展校本课程，也从另一侧面证明该课程已在学生中扎根生长并结出果实。

四、实施过程中值得关注的几个问题

1.正确处理必修与选修的关系

教材实验研究与拓展作为一门深受学生喜爱的校本选修课，不能喧宾夺主，要正确处理好必修课与选修课两者的关系。第一，要明确各自的特点和开设目的。必修课体现了对学生共性发展的要求，打好共同的基础。选修课则体现了对学生差异性的尊重和发展，提供多样化的个性选择。第二，要分清主次，在抓好主要方面的同时不能忽视次要方面。我们只有将两者都做好了，学生才能形成完整的课程体系。

2.重视过程性

学生参加校本选修课应着眼于亲身参与和探索，学习收集材料和判选信息，学习调查实践，学习归纳提取结论和撰写科技小论文。只有保证了过程的质量，才能促进教学质量的提高。例如《手工皂的制备》一课，学生从配方的选择、用量的计算、香料的添加、皂化的控制、入模脱模的技巧、成品的检验和去污效果的测试等等都亲身参与。这样既能深入理解油脂碱性水解的原理，并且将知识学以致用，在过程中培养严谨求实的科学态度和勇于实践的精神。

3.倡导发展性评价

《化学课程标准》指出：评价的目的是为了全面了解学生的化学学习历程，激励学生的学习和改进教师的教学［2］。发展性评价的方式方法是多元的，动态的，综合的。对学生化学实验学习的评价，既要关注学生知识与技能的理解和掌握，更要关注学生的学习态度、交流讨论参与程度、实验设计探究水平和实验习惯的养成。评价时应强调评价的诊断功能和促进功能，引导他们向更好方向发展。

五、结束语

开展教材实验研究与拓展校本课程，引导学生开展化学实验研究，既符合化学的学科特点也符合学生学习化学的认识规律。通过选修课学习，激发学生的化学兴趣，帮助学生理解基本理论、开阔视野，提高实验动手操作能力，培养学生科学态度和价值观，从而达到全面提高学生科学素养的目的。

参考文献

［1］ 朱慕菊.教育部基础教育司《走进新课程:与课程实施者对话》［M］.北京:北京师范大学出版社，2002.

［2］ 中华人民共和国教育部.全日制义务教育化学课程标准:实验稿［Z］.北京:北京师范大学出版社，2001.

作者信息

陈国清，本科，实验师。广东广雅中学，510160