专业认证背景下提升化学师范生实验教学能力的研究

李小芳 朱红梅 李晓燕 郑青

摘  要：随着基础教育的不断改革，对中学化学的实验教学提出了更高的要求。作为培养中学化学教师的地方本科院校，必须确保化学师范生具有良好的化学实验教学能力。本文基于对化学师范生的中学化学实验教学技能训练的观察以及教育实习一线课堂现场调研，结合问卷访谈考察了化学师范生实验教学现状。分析了化学师范生实验教学存在的问题，提出了提升化学师范生实验教学能力的对策，从而实现师范专业认证背景下优质中学化学教师队伍的培养。

关键词：化学师范生；化学实验；教学能力

中图分类号： O63

化学是以实验为基础的自然学科，中学化学新课程标准将实验教学列入教学内容重要组成部分，规定了教学过程中必须完成规定的实验项目、实验活动以及课外实验等。通过化学实验不仅可以加深学生对理论知识点的理解，更是落实“科学探究与创新意识”的核心素养的重要途径。实验教学的有效开展离不开教师的专业指导，教师的专业知识技能是影响教学效果的关键因素。作为未来教师队伍的化学师范生必需符合师范专业认证毕业要求，重视实验教学理念，确保具有良好的化学实验教学能力。本研究基于对我校2019级化学专业86位师范生的中学化学实验教学技能训练的观察以及教育实习一线课堂现场调研，分析实验教学过程存在的问题，提出提升实验教学能力的建议，以期实现师范专业认证背景下优质中学化学教师队伍的培养任务。

1 化学师范生实验教学能力现状调查

通过课堂录像、现场调研结合问卷访谈对86位化学师范生实验教学能力现状进行调查，从实验教学的基本素养、实验教学方案的设计、实验教学的实施、实验教学创新研究以及实验教学效果反思五个层面考察化学师范生实验教学能力。实验教学的基本素养考察指标包括：科学观念、对待实验的态度以及习惯、绿色化学及保护环境、实验安全防范意识；实验教学方案的设计考察指标包括实验教学目标的确立、实验教学策略的更新、实验教学内容的更新；实验教学的实施考察指标包括实验基本的教学操作、实验教学过程中对学生的组织以及互动、边讲边做的熟练程度；实验教学创新研究考察根据生活经验开发实验教学资源的能力、实验教学的微型化能力和实验教学的改进能力；实验教学效果反思考察客观评价实验教学能力和课后及时反思实验教学效果的能力。具体现状调查统计结果如表1。

由表1可知，化学师范生在实验教学中，其基本素养大都能够胜任中学化学的实验教学；部分同学的实验教学方案设计能力和具体实施能力欠缺，不能进行有效的实验教学设计，缺乏与学生互动等；在实验教学的创新研究和实验教学反思水平方面，有大部分同学缺乏对教材实验进行改進和创新的意识，不能全方位反思自己的实验教学过程。

2 化学师范生实验教学能力现状分析

基于以上化学师范生实验教学能力现状调查统计结果，从以下三方面总体分析化学师范生实验教学过程中存在的问题。

2.1 实验教学基本技能有待提高

在教育实习一线课堂现场调研和中学化学实验教学技能训练中发现部分化学师范生的实验教学基本技能未达标，存在较多问题。例如：实验讲解技能有待完善，部分化学师范生只顾着自己的讲解，而忘记了与学生的互动交流，一味进行灌输式教学；对部分仪器的使用不熟悉，在演示过程中不能熟练地使用仪器设备；实验课前准备不充分，在实验教学过程中出现紧张情绪，演示实验现象不明显，实验失败；还有些师范生在实验操作过程中出现错误，如在关闭酒精灯前停止通入氢气，或在完成用氢气还原氧化铜的实验后拔掉导管；化学用语不规范，把“导管”误读为“管子”，把“水槽”误读为“玻璃槽”，甚至用“瓶子”代替了“圆底烧瓶”，不注重化学实验教学过程中的细节把握。

2.2 实验教学观念陈旧，缺乏科学探究与创新意识的化学核心素养

分析化学师范生的实验教学设计方案及教学实施情况，发现化学师范生实验教学模式单一，在演示实验中直接讲授实验原理，讲解实验现象，缺乏师生互动操作或学生之间互动操作；不能通过优化实验过程展示来创设疑问情境，激发学生的思维，培养学生的问题意识；教学内容完全复制教材，缺乏一定的创新意识，缺少对实验项目进行改进创新，不能有效地组织学生自主设计，积极动手进行实验探究，从而导致学生对实验的兴趣不高，从而影响了研究性实验教学的质量。例如，人教版高中化学教材中的银镜反应实验中，为了提高实验成功率，教师单方面进行实验原理的讲解，实验方程式的板书以及进行实验演示操作，缺乏实验导入来激发学生探究兴趣，不能引导学生进行实验改进，让学生亲自动手进行实验操作，从而不能达到良好的教学效果。

2.3 实验教学的反思能力及反思水平欠缺

文献研究表明，化学教师的实验教学能力与教师的反思能力和水平密切相关。教育专家指出化学教师的实验教学也应该要从自身教学经历、同事听课评价以及学生信息反馈等方面对实验教学实践及自身专业知识进行反思，以提高自身实验教学能力。通过对化学师范生的中学化学实验技能训练实验报告和教育实习录制的讲课视频进行的反思记录分析，结果表明化学师范生的反思能力和反思水平差距较大，大多数化学师范生的反思能力局限于实验教学实施过程中的实验操作的反思，而反思水平停留在最低层次的描述性反思。具体表现为化学师范生在实验教学上反思的主要内容是针对教学实施的板书、互动以及实验操作的反思，而缺少对自身在实验教学设计中的教学方法、教学理念以及教学目标等问题进行反思和分析。化学师范生的反思材料更倾向于对存在的问题进行表层描述性反思，缺少对发生的问题进行深入细致分析，更没有提出在一线课堂如何进行改进措施的行动性反思。

3 提升化学师范生实验教学能力对策

根据以上实验教学现状分析，基于师范专业认证背景下化学师范生毕业要求，从高校层面和化学师范生自身层面提出提升化学师范生实验教学能力对策。

3.1 调整课程设置，优化实验课程体系

作为化学师范生的培养单位，我校根据师范专业认证毕业要求，修订化学（师范类）人才培养方案，调整课程设置，优化实验课程体系。在原有的“基础化学实验-专业基础实验-化学专业实验”的实验课程体系中增设了中学化学实验教学能力培养的实验课程，将中学化学实验教学技能训练纳入培养方案中，形成多层次一体化的实验教学体系。例如，增设的《中学化学实验教学研究》和《中学化学实验设计与教学论》作为化学师范生的专业核心课程，可以有效提高师范生的中学化学实验教学的基本能力并能进行中学化学实验教学改进与创新。

3.2 完善课程内容，强化实践训练

完善实验课程内容，降低验证性实验比例，增加开放性、综合性和设计性实验比例，将学生课外科研、创新创业实验项目纳入“专业实验”的实验教学计划中，提升学生的实验教学设计以及实验创新设计能力。加快实验网络课程平台的建设与开发，培育一系列精品实验公开课，引进校外高质量的实验慕课，促使学生线上学习与线下操作相结合，提高化学师范生的实验研究能力。推进校外实习基地建设，强化师范生实习管理和考核力度，督促师范生在教育实习过程中重视实验教学，不仅要强调师范生自身的实验操作和讲解能力，还要具有引导学生实验的能力。

3.3 加强师资队伍建设，改革教学模式

为培养高素质应用型人才，我校加快“双师型”教师队伍建设，调整教师队伍结构。作为培养化学师范生的教学团队，不仅要求有一定比例的实践技能教学教师，还要求教师到中学进行实践锻炼，提升中学化学教学水平。鼓励教师不断探索实验教学方法和教学模式的改革，引入新的教学理念和教学模式，强化信息技术与化学实验教学的深度融合。构建虚拟仿真技术辅助高校实验教学，综合运用多种现代教育技术进行化学实验技能训练，改变化学师范生的学习方法。重视化学实验微格教学，开放化学专业实验室，强化第二课堂功能，积极引导学生进行创新创业、化学实验技能大赛以及化学实验科普大赛等学科竞赛训练。

3.4 重视自主学习，加强实践训练

作为未来教师的化学师范生要具有扎实的化学专业知识和实验教学知识。应该重视自主学习，不仅要学习教材和课程标准来理解实验教学内容的具体要求，还要学习高质量期刊文献来提升实验教学策略，同时利用课余时间借助网络或现场观摩优秀名师的课堂教学活动来学习实验教学技能。加强实践训练，从大一的基础化学实验课开始，积极参与实验前的准备工作，练习实验材料的准备、试剂的配制以及实验仪器的调试，并通过预实验来加深对实验的印象，提高实验仪器设备的使用技能。在大三的中学化学实验教学研究和实验教学技能训练中，主动担任讲课教师的角色，从备课、讲课、演示实验以及应用多媒体技术来组织实施实验教学，提高实验教学演示技能和中学化学实验操作能力。

3.5增强实验创新意识，更新教学理念

新課程标准中，化学实验教学的方法和策略发生了较大的转变，要求教师从直接讲实验、演示实验到不断引导学生自主实验、自己观察实验现象和分析实验现象。化学师范生在化学专业实验项目训练中，要增强实验创新意识，自主设计实验方案进行探究；积极参加化学实验技能竞赛和创新创业综合技能竞赛；主动参与教师科研工作等，为未来成为创新型、研究型教师奠定坚实的基础。在实验教学微格训练中，基于传统教学环节的基础上，更新教学理念，对中学化学实验进行优化和改进，引入“探究化”、“绿色化”、“微型化”等先进创新教学设计，提升实验设计及创新能力。

3.6 重视反思交流，深化反思水平

自我反思和同行评价交流是促使教师自身发展的内在动力。化学师范生在平时实验报告中要有详细的实验反思内容。在实验教学技能训练中跟小组同学相互评价、相互交流并进行反思，进一步完善实验方案，提升实验教学技能。在实验教学微格训练中，转录实验讲课视频并进行全方位反思，不仅要反思实验教学过程中的操作、教态、语言、逻辑等，还要反思实验教学设计中的教学内容、教学方法以及教学理念等，分析并研究问题原因，然后再付诸行动改进，反复多次训练，形成习惯性深度反思，构建理想的教学心理结构，提升实验教学技能水平。

结语

实验教学是中学化学课程教学的重要组成部分，提升化学师范生的实验教学能力是高校培养高素质教师队伍的重要环节。本研究通过课堂观察与调研，深入分析化学师范生实验教学能力现状，探讨了在专业认证背景下提升这一能力的策略和途径。研究发现，尽管目前化学师范生在专业知识、实验设计、基本操作等方面表现出一定的能力，但在实验创新性、教学方法应用及教学反思水平等方面仍存在不足。这些不足部分源于课程设置的局限性、实验项目内容的更新、以及实验教学方法的单一性。为应对这些挑战，本研究从高校层面和师范生自身层面提出了一系列建议。首先，高校应调整课程设置，优化实验课程体系；完善课程内容，强化实践训练；加强师资队伍建设，改革教学模式。其次，师范生应重视自主学习，加强实践训练；增强实验创新意识，更新教学理念；重视反思交流，深化反思水平。通过高校师生共同努力，我们有望培养出更多具备扎实实验技能和创新教学理念的化学教师，为中学化学教育贡献力量。

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基金项目： 湖南省自科基金（2022JJ50184）

作者简介：李小芳（1973—  ），女，汉族，湖南新宁人，博士，高级实验师，研究方向：新型碳材料以及实验教学改革研究。

*通讯作者：郑青。