学生化学实验准确性低下的困境及其突破

宋国伟

摘   要

在国家大力发展学生核心素养的导向下，大多数省市在中考测试中加试理化实验操作考查，对激发学生探究兴趣、培养动手能力发挥了积极作用。但有不少学生的实验操作技能仍存在问题，集中表现为实验操作的准确性不高。根据学生中考化学实验操作考试情况探究原因，并从实验教学及管理的角度提出提高初中化学实验操作准确性、全面提升初中学生化学实验技能的一些可行性建议和对策。

关键词

初中化学  实验技能  实验操作

初中化学作为自然科学入门级的基础学科之一，实验教学是搞好化学教育最直接、最有效的教学形式。近年来，根据教育部大力发展学生核心素养的目标导向，大多数省市都在中考测试中加试了理化实验操作考查。实验教学因而成为培养初中学生实践能力和创新精神的重要平台[1]。中考加试理化实验操作在提高学生操作技能方面，虽然起到了一些促进作用，同时也暴露出实验教学的一些问题和不足。在此，仅以交口县考生化学实验操作方面存在的问题为例，就如何培养学生实验操作技能、提高实验操作准确性谈谈一己之见，以期对促进今后的实验教学及提高学生实验操作能力有所帮助。

一、化学实验准确性低下的表现

2019年山西省中考实验操作考试化学部分选择了12个学生实验作为考试题目[2]，笔者对交口县584名参加化学实验操作考试考生的12个实验的考试成绩进行了统计（见表1）。

根据表1所示，60%以上的考生能够准确完成操作实验，很少有瑕疵;但也有近40%的考生操作实验存在各种失误。笔者对4批次96名考生10个主要操作的准确率及错误进行了统计（见表2）。

从表2可以得出，初中学生化学实验准确性较低，集中表现在以下两个方面。

1.操作习惯不好，常识性错误频发

多數基本操作是化学实验的入门操作技能，对实验的规范性培养发挥着奠基的作用，一开始做实验就没有好的习惯，总出现低级性错误，对日后的综合实验必然造成负面影响。如固体的取用用手拿、称量药品直接置于托盘上、滴加液体胶头滴管伸入试管口，等等，都是犯了常识性错误。所以要严格要求学生树立严谨认真的科学态度，养成良好的实验操作习惯。

2.实验操作太少，操作技能不熟练

不同的化学实验，有着不同的水平和训练要求。如称量固体药品、量取液体药品存在误差，这关键是操作者的主观因素以及操作是否熟练的问题，如果平时学生实验操作训练很少，即使实验的规则背得烂熟，实际操作时也会力不从心，导致操作的准确性差。

二、化学实验准确性低下的成因

1.学校重视不够，评价机制不健全

不少学校受应试教育的惯性影响，一心追求中考升学率，对培养学生实践能力的理化实验，实际并没有放在应有的位置，因为理化实验操作考试的分值小，对学生中考的成绩影响甚微。所以在平时的教学管理中，大多数学校从来没有实验教学的评价机制，实验教学的优劣无人过问，造成实验教学工作实际是学校工作的软指标。领导层不够重视，导致教师的实验教学态度堪忧，得过且过，能省事则省事，于是就出现了有的学校只把实验室当成摆设，上级检查工作或者有人来访时看看而已，学生的实验操作能力无从谈起。

2.实验时间难以保障，能力培养缺失

初中化学实际上课时间最多只有短短10个月，要完成新授课、复习、实验训练三重任务，化学教师普遍感到课时不够用，为了顾全大局，保证有较多的时间复习，只能尽量减少实验教学的时间。新授课为了赶进度、高容量、快节奏，把学生探究实验改成演示实验，演示实验变成播放实验视频，平时根本不做分组实验，到中考前搞突击训练，学生只能机械模仿、应付考试，背离了实验考试的初衷，并没有对学生操作能力、观察能力和分析能力的培养给予应有的重视，导致学生实验操作能力低下。

3.教师专业素质欠缺，教学质量受到制约

实验能够规范操作是对考生的基本要求，也是中学生必备的实验基本技能。然而不少学校由于化学教师和实验教师的素质参差不齐，直接影响了实验教学的质量。部分化学教师是非师范类化学专业毕业，化学教学的业务功底相对较差，一些学校的实验教师由其它教师兼任，由于非化学专业出身，化学素质和实验能力本身就差。例如有的实验教师拿起试剂瓶，不知道标签要向着手心，有的化学教师居然对一些常见错误操作造成的后果解释不清。教师的不规范必然导致学生的不规矩，教师对实验操作技能的示范不到位，致使学生不能规范操作，甚至出现错误的操作。例如在使用胶头滴管吸取液体的实验中，不少学生在试剂瓶中“冒泡”，而不是先在空气中捏紧橡胶帽排出其中的空气;又如用高锰酸钾制氧气的实验，有不少学生不知道铁夹固定试管的正确位置，操作比较随意。致使学生的实验操作能力得不到应有的发展。

4.实验教学墨守成规，操作能力难以提升

随着国家发展核心素养的导向，对初中学生的实践创新能力要求越来越高，而实验教学在培养学生实践创新能力方面具有得天独厚的优势。但有些学校和教师不能与时俱进，对实验教学的重要性认识不足，仍用传统的实验教学方法，以教师的演示实验和验证性实验为主，学生动手操作的机会不多，实验技能得不到应有的提升。加之化学教师和实验教师不去锻炼组织实验教学的能力，更不去研究实验教学的创新方法，而是得过且过、简单从事。比如，提前没有通知学生预习实验内容，就让学生进实验室;上学生分组实验课不讲操作注意事项及安全问题，就直接让学生操作，造成学生操作能力提高甚微，这也直接导致了学生实验操作准确性差。

三、实验教学及管理的强化

1.建立实验教学评价体系，设置化学实验课时

学校只有建立科学的实验教学评价体系[3]，才能对实验教学做出常态化的决策和管理，才能为培养学生的实验操作等多种能力提供制度保障。建立科学的实验教学评价体系，能够督促学校重视实验教学，在人员配备、经费保障、日常管理等方面予以重视;能够检查教师的实验教学开展情况，加强实验教学的有效性;能够引导教师和学生注重培养动手能力与创新精神;能够激励先进、鞭策后进，使实验教学健康发展，不断进步。

实验教学的评价应该包括对化学教师、实验教师和学生的评价三个方面：对化学教师的评价可以从演示实验的开展情况和配合实验教师进行学生分组实验的工作实绩来进行;对实验教师的评价可以从实验室的管理、实验教学的准备以及与化学教师配合开展学生分组实验的情况来进行;对学生的实验能力的评价可以从实验操作的技能和综合表现两个方面进行，实验操作技能可以按中考实验测试的形式给分评价，综合能力可以对学生课堂上的发言情况表现出来的实验态度、探究能力、团队合作能力等进行等级评价。学校可以组建一个由骨干教师组成的实验教学质量评价小组，定期不定期地对本校的实验教学质量进行评价，评价结果作为化学教师和实验教师绩效工资发放的一个依据。

在建立实验教学评价体系，对学校的实验教学工作进行全面评估督查的同时，学校还应该专门设置适量的实验课时。比如每周安排物理化学实验课各一节，保证学生有时间认真操作实验，提高动手能力和探究能力，教师才有时间耐心指导学生的实验操作，才可能有实验操作的准确性。

2.丰富实验培训方式，建立教师激励机制

化学教师、实验教师的素质，直接影响学校的实验教学质量。教师“一次教育，终身受用”单一性的思维已落后于时代，化学教师、实验教师陈旧的知识技能早已不能适应新的实验教学要求。所以学校要以新一轮基础教育课程改革为契机，全面提高理化教师和实验教师的综合素质。创造条件组织理化教师、实验教师外出培训，例如实验教学培训、实验技能培训、中考实验操作监考培训等。鼓励教师积极参加上级部门组织的各种有关实验教学的研讨、竞赛等活动，提高教师的实验素质。

学校还应建立有效的激励机制，重视实验教师的待遇，激发他们的主观能动性。严格考核实验教师的工作实绩，并以此作为实验教师晋升职称、提高津貼的重要依据，要给予实验教师与其它教师同等评优、评模、晋升职称的机会，以此来激发他们的工作热情和创新能力。

3.强化教师示范指导效应，制定常态实验操作清单[4]

教师规范而熟练的操作，不仅使规范的操作技能和方法具体化，而且给学生做出了榜样。学生实验能力的培养最终要通过学生动手来体现，这就要求教师在学生实验的过程中注意观察学生的动手能力，及时予以指导，才能使学生的实验能力不断提高。例如量筒读数时，仰视、俯视都会产生误差，学生具体操作时不易把握，教师要耐心示范、纠正，才能使学生熟练掌握。

要求学生规范实验操作，教师首先要做出示范。教师对演示实验要精心准备，在实验室预做成功，才能给学生演示，确保实验成功;教师演示实验时要演讲结合，帮助学生理解实验的原理;教师演示实验尽可能用大号的仪器，增大可见度，便于学生观察，例如演示托盘天平使用方法，假如用100克的天平来演示讲解，后排的学生根本看不见，那么可以用500克的天平，便于学生观察，教学效果要好得多;教师操作实验时要规范准确，现象明显，速度适中，按时完成;有些基本实验技能要重复演示，如固体药品和液体药品的取用，胶头滴管的操作等等;演示实验应尽量减小实验误差，如果万一实验结果有误，不能敷衍搪塞，要和学生寻找原因，重新操作，力求达到应有的效果，例如用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，检验时如出现澄清石灰水没有变浑浊，教师不应一带而过，要带领学生分析原因，是石灰水变质失效还是盐酸浓度大？有认知冲突正是学生求知欲强烈的好时机，这时讲解的知识学生终身难忘。化学教师和实验教师在分组实验中应对学生严格要求，对操作不规范的学生可以单独辅导、多次训练、耐心纠正，直到他操作规范为止。这样才能真正培养学生的规范操作能力，提高学生化学实验操作的准确性。

基本的实验操作规范对实验教学起着十分重要的作用。规范操作技能的训练不仅是提高学生实验准确性的关键，更是培养学生核心素养和实验素质的基础和保障，因此普及和订立常态化的实验操作规范清单迫在眉睫。精准化的实验操作技能规范，可以让学生重视实验操作技巧，逐渐形成良好的操作习惯和严谨的科学素质，也可以在很大程度上有效降低实验中的安全事故风险。针对不同的实验特点，将实验操作技能可视化、精确化、清单化是提高实验准确性和强化实验规范素养的有效途径。

四、学生实验技能的提升

1.分类优化训练[5]

分类法是人类认识世界行之有效的途径，掌握分类法有利于学生对化学知识的研究和学习，用分类法研究初中化学实验操作同样具有重要的意义。可以根据不同类实验的特点分别研究;可以减少实验操作学习的重复性;可以按照每一类实验的操作规律，变繁为简，分类突破。初中化学实验都是最基础的实验操作，教师要善于将实验进行分类优化训练。初中化学实验主要有四种类型：第一类是化学实验的基本技能，它的任务是培养学生学会实验的基本操作能力，如试剂的取用、溶液的配制、物质的加热、液体的过滤等;第二类是有关物质性质和物质相互关系的实验，它的主要任务是培养学生的感性认识，以便学生掌握物质的性质，学会由现象到本质的认识规律;第三类是揭示基本理论和定律的实验，这类实验是为重要的化学概念和定律提供生动直观的依据;第四类是有关制取气态物质的实验，如制取氧气，这类实验对反应原理和实验装置的设计要求较高，培养学生的实验探究能力。

在对实验分类训练的过程中，教师可以根据各类实验的特点、设计思路、操作要求进行有针对性的训练，如固体药品的取用属于基本技能的操作，只要掌握“一横、二放、三慢竖”和“一斜、二送、三直立”的操作要领，多加训练，就能形成熟练的技能。而制取气体的操作综合性强，要求学生首先知道制取气体的一般思路，然后遵循组合装置的基本原则“从下到上、从左到右”进行装配仪器，再根据实验的步骤依次进行操作，每一步的注意事项都要烂熟于心，才能顺利完成实验。教师一定要尊重学生的认知规律，在分步讲解示范的基础上，让学生敢于动手，先分后合，逐步提高，最终形成熟练的技能。

2.改验证性实验为探究性实验

布鲁纳的认知结构教学理论认为，学生不是被动的知识接受者，而是积极的信息加工者。教师的角色在于创设可让学生自己学习的环境，而不是提供预先准备齐全的知识，所以他格外重视主动学习，强调学生自己思索、探究和发现事物。以往的实验教学侧重于验证性实验，学生提前对实验的现象、结论了如指掌，不需动脑筋只要按照预设的方法步骤操作就可得到预期的结果。这样的实验简单机械，抑制了学生的求知欲望，也影响了学生动手操作能力的培养。化学教师可以尝试把教材上的一些验证性实验改为探究性实验，增加学生动手动脑的机会，培养学生的实验操作能力和科学思维能力。如人教版上册“质量守恒定律”的演示实验5-1，操作难度不大，没有危险性，完全可以改为学生探究实验，学生分组操作，观察现象更加清楚，探究的积极性更高，更有利于培养学生的操作能力与创新意识。亲自操作实验，体验探究过程是学生们乐此不疲的事情，在教室上课，学生未必都能认真听讲，而到实验室做实验时，学生无不兴高彩烈，积极参与。在分组实验探究中，不少平时不爱学习的调皮学生表现出比优秀生更浓的学习兴趣，对实验的操作准确性更好，分析推理的能力更强。改验证性实验为探究性实验有助于提高化学实验操作的准确性。

3.改常规实验为微型实验

在化学分组实验中中引入微型化学实验，不仅能调动学生学习化学课的积极性，使学生主动探求化学的奥妙，而且能更好地培养学生的实验操作能力，提高学生实验操作的准确性。微型实验的开展，可以增大学生实验的参与度，原来两人一组的实验可以改为人人动手，但其实验效果却可以达到准确、明显，既节约药品，又操作简便、环保、安全。这样增加了学生动手的机会，不会的学生也得通过请教其他同学学会操作实验，这更有利于培养学生的动手能力，同时还培养了学生的环保和节约意识，真可谓一举多得。笔者在实验教学中组织学生用点滴板做的微型实验见表3。

4.开放化学实验室

化学实验室是培养学生实践能力与创新意识最有效的场所，所以在一些实验条件较好的学校，在圆满完成教师演示实验和学生分组实验的前提下，可以定时开放化学实验室，让学生有机会进行自主实验，可以把感兴趣的演示实验自己重做一次，或者将难操作的实验进行再探究，也可把自己设计的实验亲自完成。在安全、规范的前提下，通过放手让学生设计实验、自主操作观察、自主分析记录，以培养学生的实验能力与创新精神。

培养学生实验操作能力，提高实验操作的准确性是一项系统性工程，需要学校在教学管理上坚持发展学生核心素养的目标导向，切实在师资配置、课时设置、评价体系、激励机制等方面给予足够的重视;需要教师在日常教学工作中坚持规范清单、规范指导、创新模式、整体培养等，并付出艰苦的努力;还需要学生在密切配合、循规蹈矩、积极参与、熟练规范等方面养成良好的习惯。

参考文献

[1] 张改玲，韩红斐.化学实验分层教学探析[J].教学与管理，2017（24）：108-110.

[2] 山西省教育技术装备中心.山西省2019年初中毕业升学理化实验操作考试命题说明[Z].2019：1-5.

[3] 李淑华.实验教学质量评价体系构建探索与实践[J].山西科技，2012（04）：129-130.

[4] 郑长龙.初中化学新课程教学法[M].长春：东北师范大学出版社，2004（05）：259-262.

[5] 田豐.如何培养学生的化学实验能力[J].实验教学与仪器，2014（01）：17.

【责任编辑  郭振玲】