欠发达地区中学化学教师化学实验研究困境及对策

周秋兰，曾兵芳，张 志，鲍有福

(贵州工程应用技术学院 化学工程学院，贵州 毕节 551700)

第八次新课程改革为我国基础教育发展指明了方向，也为基础教育注入了新时代发展动力。《普通高中化学课程标准(实验稿)》首次在课程理念中明确指出“为化学教师创造性地进行教学和研究提供更多的机会，在课程改革的实践中引导教师不断反思，促进教师的专业发展[1]”。这说明新课改背景下不仅仅要求教师转型，做教育教学的研究者，即“教师即研究者”，还要创造性地为教师教育科研提供更多机会。中学化学教师的科研能力逐渐成为衡量教师专业发展的一个重要依据，科研最终从本质上实现专业的发展。可见，教师作为实践教学研究的主体，教师教育科研是促进教师专业发展的重要途径，也是提高课堂教学质量的保障。中学化学实验是培养学生科学探究能力和提升学生的核心素养具重要的途径。所以本文以欠发达地区中学化学教师为研究对象，探寻化学实验研究的困境，并进行思考，为欠发达地区中学化学教师化学实验研究能力的提升提供参考价值。

1 欠发达地区中学化学教师化学实验研究困境

1.1 欠发达地区中学化学教师对化学实验价值认识不足

实验是化学的学科特征，化学是以实验为基础。在中学化学教学中，明确要求将化学实验积极用到课堂之中，利用化学实验学习化学知识，理解微观和宏观知识。在中高考考试中，化学实验作为重要的知识内容和题型来考查学生实验操作能力、科学探究能力和学科核心素养，中考还将实验操作列为考试科目。2017年的高中课程标准明确指出，“在必修课程和选择性必修课程中分别明确规定了9个学生必做实验，共计18个学生必做实验，突出对学生实验探究能力的培养[1]。”然而，在调研中发现欠发达地区中学化学教师对化学实验的价值认识不足，研究者对欠发达地区的中学化学教师的实验认识状况进行调查。在对“您在本校实验条件不允许情况下，会创造哪些条件进行实验”的调查发现，向兄弟学校或其他单位借用实验仪器和药品及利用资源进行实验的分别占8.9%和37.8%，不到一半，而采取不做该实验的教师占了53.3%[2]。并且在实际化学教学中，视频实验，讲化学实验和画化学实验还是实验教学的主要形式。

1.2 欠发达地区中学化学教师化学实验研究的学科知识基础欠缺

中学化学教师进行化学实验研究必需具备扎实的化学学科基础，是研究的基石，也是欠发达地区中学化学教师在课堂教学游刃有余的关键。欠发达地区中学化学教师对本学段的化学教材中的知识能很好地把握，化学知识点和中高考知识点也是把握很好，但对大学化学知识的学却不能及时跟进和时常温故而知新，这是欠发达地区中学化学教师化学实验研究的一个短板。这主要是由于中学化学教师对学科知识的学习只是停留在中学化学教材中，对于一些疑难的化学问题很少翻开大学教材进行学习，特别是欠发达地区的九年级化学教师，久而久之，大学知识遗忘了。正因为欠发达地区中学化学教师化学实验研究的学科知识基础欠缺，导致其在进行化学实验研究时停留不前，对疑难化学实验置之不理，错失了良好的化学实验研究资源。如在做“铜和浓硫酸的实验”，按人教版教材中的实验装置和实验步骤进行操作，稍不留神得不到“蓝色溶液”的实验现象，多数情况得到“黑色溶液和白色固体”的实验现象，这很难发挥实验教学的价值，影响课堂教学质量。其实对这一实验异常现象，只有认真分析，结合大学的化学学科知识，掌握“铜和浓硫酸反应的机理”，就明白影响“黑色溶液和白色固体”的实验现象的因素，这其实就是化学实验研究的一个好的范例。

1.3 欠发达地区中学化学教师化学实验研究意识薄弱

科研意识是指积极从事科研工作的动力，潜心捕捉和研究问题的探究欲，是科研素质的基础[3]。所以，教育科研意识是中学化学教师教育科研发展的前提和动力。从《化学教育》《中学化学教学参考》《化学教学》三大中学化学期刊发文来看，欠发达地区的中学化学教师在发文量方面都排在后面，特别是针对最新教育教学理念研究相对滞后，教育科研意识薄弱。在欠发达地区，很多中学化学教师教育思想观念仍然局限“教书匠”的层面，只管教书，而不理解“教书育人”的内涵；不理解科研和教学是相辅相成，与教学相长的内涵一致。化学实验是化学学科的特征，是学生学习化学知识重要方式，每一次新课程改革都对化学实验无论中学化学教科书编写还是要求都作出明确的要求。然而实际上欠发达地区的中学化学教师化学实验研究的意识薄弱。有研究者对欠发达地区的中学化学教师实验研究状况进行调查，如“您对教材中的实验进行改进吗”这一问题，发现经常进行实验改进的没有一人，偶尔的占62.2%，从不进行实验改进的教师占了37.8%[2]。

1.4 欠发达地区中学化学教师化学实验研究动力不足

欠发达地区中学化学教师化学实验研究困境还存在一个重要的原因，也就是对中学化学实验研究的内生动力不足，研究者多数在外驱力的影响。近几年很多学校盲目追赶“科研兴教、科研兴校”的时髦，将教育科研作为考评量化的标准，将评优、评职称和科研成果挂钩。这无疑会让教师对科研产生新的认知，科研不但可以为自己的事业有巨大帮助，甚至可以为自己的人生增添色彩，从而萌生科研的动机。但因为个人利益而萌生的动机毕竟是外生动力，而不是内在需求，所以对中学化学实验研究并不能给化学教师强大的支持和信心。虽然绝大多数化学教师将化学实验科研列入自己平时的工作中，也愿意投入时间搞科研，希望能有成果，为自己的事业做铺垫。但由于化学实验需要在一定的实验室进行改进，且每个中学化学实验研究者比较多，很难产生创新思想，所以产生的科研效果并不理想，并不和教师想象的成正比。并且有些中学化学教师为了科研而科研，而不是为了解决教学的实际问题和提高教学质量而进行教育科研。久而久之，许多教师对科研甚至职业产生倦怠，对化学实验研究失去信心。

1.5 欠发达地区中学化学教师化学实验设计能力有待提升

教育科研是建立在已有理论的之上的探索和创新，教育科研不但需要具有渊博的知识、最佳的知识结构和扎实的科研基本能力。尤其是中学化学领域的科研，不但知识面要宽，专业知识要扎实和精通。知识不但要广博，且结构合理，还要求具备扎实的教育科研能力。而实验设计能力是决定欠发达地区中学化学教师化学实验研究能力的一个重要指标。欠发达地区中学化学教师不知道怎样对中学教材中的实验进行创新研究，一个重要原因是不知道怎样去下手，它的研究程序是什么？要遵循的化学实验研究的科学原则是什么？该实验改进后的创新点在哪等等。在多次观摩欠发达地区市级和省级的中学化学实验创新大赛发现很多问题，很多参赛教师设计的化学实验创新度不高， 基本是“炒冷饭”，有些参赛教师对新化学实验技术认识不足，比如手持技术，设计的实验装置成功率不高，还有些参赛教师设计的化学实验并不能服务于该化学知识的学习等等。

2 欠发达地区中学化学教师化学实验研究能力提升对策

2.1 提升中学化学教师的化学实验价值的认识，增强教师科研意识

教师教育科研意识是提升欠发达地区中学化学教师科研能力和水平的基础，也是教师专业发展的动力。要从根本上转变中学化学教师对教育科研的认识，树立教学和科研的相辅相成的观念，深刻理解“教师即研究者”的内涵。明白师者并非仅仅是传道、授业、解惑者，还是教学的研究者的思想行动者。同时树立教育科研就在身边的意识，形成日常科研的思想，从微课题研究开始，从最基本的教学问题开始进行研究。

提升欠发达地区中学化学教师的化学实验价值的认识，是增强教师科研意识的基本动力源。化学实验是化学学科的特征，是化学学科发展的前提，化学发展史其实也是化学实验发展史。欠发达地区中学化学教师要深刻认识其价值，才能进行更好地进行化学实验研究，进行化学实验教学。认识化学实验是学生学习化学知识的认识手段。在中学化学教学中无论是基本概念和基本理论的学习、元素化合物等，都离不开化学实验。比如在学习化学反应原理中的“化学反应速率”的知识学习时，通过几组化学实验对比，可以得出温度、浓度和催化剂等因素对化学反应速率的影响，并进一步从理论上引导学生分析。认识化学实验是培育学生化学学科核心素养的重要方式。我国第八次新课程改革中，化学学科明确要以科学探究为突破口来培养学生的科学探究能力，而实验探究式教学是实现这一课程理念的重要途径。核心素养的课程标准的修订，进一步将化学学科的三维目标整合为化学学科核心素养，其中“科学探究与创新意识”是重要的素养之一，进一步明确的实验探究的价值。所以，欠发达地区中学化学教师的化学实验研究能力的提升和科研意识的激发，认识化学实验价值是相当重要的。

2.2 加强欠发达地区中学化学教师教育科研能力的培养，激发教师化学实验研究动力

科研能力直接决定教师科研效率、科研水平、科研成果能够到达的高度。因此想要提高欠发达地区中学化学教师科研成果的层次，加强其科研能力培养是非常必要的。首先，要不断丰富自己的化学专业知识。作为一个教育科研者需要扎实的化学专业理论知识，可以在中学化学教学过程中熟悉大学化学的知识，关注学科前沿的最新动态，拓宽其化学学科知识面。其次，注重教育理论知识的学习。一线教师忽略教育理论知识的学习，掌握教育理论知识还停留在大学学习那点知识或者通过碎片化的阅读了解的相关教育理论知识，并且无论是在教学过程中即使在优质课教学中也很少思考教育理论知识在中学化学教学中的应用。所以，欠发达地区的中学化学教师要养成阅读的习惯，点点滴滴的学习，在教学中思考教育理论在教学的应用，提升自身的教育理论素养。第三，培养教师自身的创造能力。教育科研过程就是一个创新的过程。丰富的化学学科专业知识和扎实的教育理论素养只是提升教育科研能力的前提条件，但还需进行实践和培养教师的创造能力。对于刚接触教育科研的中学化学教师来说，可以由浅入深，由微课题入手，从自身课堂教学实际遇到的问题和困境进行尝试，逐渐提升自己的科研创造能力。比如当熟悉了整个高中化学的教学情况，积累了足够的知识和经验之后，就可以站在整个高中化学教学的高度进行某些专题的教育科研工作[4]。欠发达地区中学化学教师教育科研能力得到了提升，自身的科研素养提高了，最终获得强大的而持久的内生发展动力，那么就会转化为化学实验研究动力，促进其积极进行化学化学实验研究，形成一个良性循环。

2.3 提升欠发达地区中学化学教师化学实验设计能力

欠发达地区中学化学教师化学实验研究能力的提升最终要回归到本质上，其重要影响因素是中学化学教师化学实验设计能力，能力的高低决定其化学实验研究的质量和人才培养的质量。欠发达地区中学化学教师可以通过一些途径来提升自身的实验设计能力，下面列举几点。一是在化学实验教学中发现问题进行实验创新设计。教师是实践教学的主体，具有丰富的教学案例等优势，要将教学实际遇到的问题转化问教育科研课题等。比如在做铜与浓硝酸和稀硝酸的反应来学习二氧化氮和和一氧化氮的性质，但在实际实验中发现一氧化氮很多看到无色，直接转化为红棕色二氧化氮，并且气体的尾气处理也没有达到绿色化。根据这种实验现象，就可以作为一个实验研究的课题进行研究。二是利用实验新型实验技术进行实验创新设计。随着科技的发展，实验技术不断的更新，新型实验技术在中学化学实验设计中广泛的应用，比如微型化学实验、手持技术、虚拟化学实验技术和仿真实验技术等新型实验技术。欠发达地区的中学化学教师可以从这些方面进行实验研究，特别是微型化学实验、手持技术的研究，是新课程改革中明确要求开展的化学实验。三是形成化学实验研究科研共同体。科研是一个团队的工作，而不是单打独斗。欠发达地区的中学化学教师可以在本校形成化学实验研究团队，从校本课题，微课题研究着手，比如喷泉实验的设计、替代品微型化学实验研究等。