中学化学实验教学策略探究

摘  要  化学实验教学是中学化学教学的一个重要组成部分，它对学生形成化学概念，理解和巩固化学基础知识，培养学生观察现象、提出问题、分析问题、解决问题的能力，掌握比较熟练的实验技术，培养学生实事求是、严肃认真的科学态度等均有着十分重要的意义。中学化学教师要清晰认识到化学实验的重要意义，积极通过多种策略开展化学实验教学：循序渐进设计实验难度，提高学生学习效能感；注重跨年级知识点衔接，加深学生对知识的理解；开展情境化实验教学，提升学生知识应用能力；引入项目式教学，培养学生自主学习能力；运用互动式教学方法，促进学生合作与交流；有效进行学习评估，提升实验教学效果。

关键词  化学；实验教学；知识技能；策略

中图分类号  G633.8

文献标识码  A

文章编号  2095-5995（2024）04-0069-03

化学是一门以实验为基础的科学，实验教学与理论教学共同构成化学教学体系。著名化学家戴安邦先生曾经说过：“化学实验是全面实施化学教育的一种最有效形式。”由于化学实验具有形象性、生动性、新颖性和刺激的高强度性等特点，不仅可以有效激发学生学习化学的兴趣和积极性，还有助于培养学生的观察、思考和分析能力，同时对于学生的实验操作能力和科学思维的培养也有重要的促进作用。教师作为化学教学的主要承担者，要清晰认识到化学实验的重要意义，并能有效开展化学实验教学。本文主要探讨中学化学教师开展实验教学的策略问题，通过提高课堂教学效率实现学生认知能力、操作能力和创新能力的提升。

一、循序渐进设计实验难度，提高学生学习效能感

循序渐进是化学教学必须要遵循的基本教学原则。循序渐进设计实验难度是通过逐步增加实验的难度来促进学生的认知发展和技能掌握，符合人的认知发展规律，即人的认知是从感性逐步上升到理性，由现象上升到本质，由具体上升到抽象，具有顺序性。只有按照规律进行教学设计，才能保证教学实施的质量和效率。同时，这样的教学设计使得学生能够在掌握了基础知识和技能后，更自信地面对更为复杂的实验任务，从而在成功的体验中增强学习兴趣和自信心。［1］

例如，在人教版八年级教材的“化学反应的速率”教学中，教师精心安排了一系列由浅入深的化学实验活动。开始时，教师引导学生通过简单的实验，如观察铁钉在不同条件下的生锈速率，初步认识到化学反应速率受多种因素影响。在此基础上，教师逐渐引入更具挑战性的实验，比如探究温度、浓度对化学反应速率的影响，通过变化实验条件，记录和比较反应时间，让学生在实践中深入理解影响化学反应速率的因素。在这一系列实验中，学生首先通过直观的简单实验扫除了学习上的畏难情绪，避免学习中的自我干扰，减少了精神上的压力。随后，在更复杂的实验探究中，学生逐步形成对知识的理解和巩固，提升实验设计和操作技能，发展逻辑思维能力。

总之，通过循序渐进设计实验难度，学生不仅能够系统地学习和理解化学反应速率的相关知识，还能在实验操作中获得成就感，增强解决问题的能力和自信心。

二、注重跨年级知识点衔接，加深学生对知识的理解

中学化学知识的编排是螺旋上升的，前后的知识存在着非常明显的结构关系。跨年级知识点衔接策略强调教学要在不同年级的知识之间建立桥梁，通过有意识地设计课程内容和实验活动，使得学生可以在新的学习阶段中回顾和深化之前学过的概念，从而加深理解和记忆。这种策略基于认知心理学中的“螺旋上升”理论，即学生对知识的理解不是线性递增的，而是通过在不同层次上重复和深化相同主题来实现的。这样，学生不仅能够更好地连接新旧知识，还能在不断的复习和深化中巩固记忆。［2］

例如，在人教版八年级教材的“水的电离”单元教学中，教师巧妙地将此单元与学生在七年级学习的“溶液的酸碱性”知识点紧密联系在一起。首先，教师回顾了七年级化学教材中关于酸、碱溶液的性质和鉴定方法，然后引入水的自我电离概念，引导学生通过实验观察纯净水对红蓝色试纸的反应，并记录电导率测试结果，从而发现即使是看似不导电的纯水也存在微弱的电离现象。接着，教师通过实验指导学生探究水的电离常数及其与水溶液酸碱性的关系，引导学生理解水作为酸碱反应的媒介和参与者的角色。在这个过程中，学生不仅复习了之前学习的酸碱知识，还将这些知识应用于新的情境中，加深了对水化学性质的理解。此外，教师在教学中将新旧知识点联系起来，能促使学生在实验操作和结果分析中更加主动地寻找信息，比较不同条件下的实验结果，从而在实践中加深了对理论知识的理解和记忆。

总之，这种跨年级知识点衔接的教学设计不仅能够使学生在知识学习上形成连贯的认知结构，还激发了他们探究未知、解决问题的兴趣和动力，有效提升了化学学习的深度和广度。

三、开展情境化实验教学，提升学生知识应用能力

情景化教学是教师从实际的教学需要出发，按照知识在现实生活中应用的方式，创设真实的或虚拟的情景，让学生亲自参与活动、融入情景并运用其所学的知识分析问题、解决问题的教学方式。［3］通过情境化实验教学，学生能够在具体的、有意义的情境中学习化学知识，从而更好地理解知识的实际应用价值，增强解决实际问题的能力。情境化实验教学以建构主义学习理论和情景认知理论为理论基础，强调以学生为中心，通过创设真实或接近真实的学习情境，激发学生的学习兴趣，提高他们的学习动机和活动参与度，通过“同化”与“顺应”过程达到对新知识意义的理解。

例如，在人教版九年级教材的“环境污染与保护”教学中，教师通过引入当前社会关注的环境污染问题，如空气污染、水体污染等，作为化学实验教学的情境。在这一单元学习中，学生首先通过收集当地环境污染的新闻报道，识别和讨论环境污染物的主要来源和成分。然后教师引导学生进行相关的化学实验，比如检测水样中的pH值和重金属含量，以及模拟酸雨的形成过程和对植物产生的影响等。通过这些实验，学生不仅能够将化学知识应用于分析和解决实际的环境问题中，还能够深刻理解环境保护的重要性。在这个过程中，学生通过亲身参与和观察，将抽象的化学知识与具体的环境问题联系起来。这种情境化的实验教学不仅增强了学生将化学知识应用于解决实际问题的能力，还培养了他们的社会责任感和环保意识。

总之，这样的教学设计使得化学学习不再停留在书本上，而是将书本知识紧密与现实生活、社会问题联系起来，极大地增强了学生学习化学的兴趣和实际应用能力。

四、引入项目式教学，培养学生自主学习能力

项目式教学是以现代认知心理学思想、自适应学习理论和探索性学习架构为基础，采用类似科学研究与工程实践的教学方法，促进学生主动学习、自主发展的一种新型的教学方法。［4］在化学实验教学中引入项目式教学方法，就是要让学习过程成为人人参与的创造性的实践活动，不再注重最终的结果，而是强调完成项目的全过程。其目的是在项目教学过程中把理论与实践教学有机地结合起来，充分发掘出学生的创造潜能，培养学生的自学能力、观察能力、动手能力和科学研究能力。

仍以人教版九年级教材的“环境污染与保护”教学为例，教师可以通过设计一个与实际环境问题相关的项目，如“我的小型净水站”项目，增强学生的自主学习能力。学生通过研究不同的水质净化技术，了解它们在处理工业废水和生活污水中的应用。这个项目旨在让学生理解水污染的严重性和水净化的必要性，同时探索可持续的水资源管理方案。在完成项目的过程中，学生掌握基本的水质检测技术、理解不同水净化技术的原理及其应用，并能设计制作一个简易的净水装置。

首先，学生收集不同来源的水样（如自来水、河水、雨水等），使用pH试纸、浊度计等工具检测水样的基本参数，如pH值、浊度、硬度等。然后，教师针对学生的实验情况介绍几种常见的水净化技术，如沉淀、过滤、吸附、生物处理等。接下来，学生通过查阅资料、观看相关视频了解这些技术的工作原理和应用场景，在教师的指导下设计一个简易的净水装置。净水装置的设计应基于所学的净化技术，可以采用多级净化系统，如先用沉淀法去除大颗粒杂质，然后通过过滤器进一步净化水质，最后使用活性炭吸附去除水中的有机物和异味。学生使用塑料瓶、砂石、棉布、活性炭等材料制作净水装置，并用之前收集的水样进行净化实验。实验后，学生再次检测水质，评估净水装置的效果。项目完成后，学生需要展示他们设计的净水装置和实验结果，提出净化过程中遇到的问题、净化效果以及可能的改进措施。

五、运用互动式教学方法，促进学生合作与交流

互动式教学方法是对传统由教师讲授为主的课堂教学的一种改革，突破课堂由教师主导和控制的局面，把学生的作用、贡献和价值体现在课堂教学中，提高学生在课堂上的参与度，激发学生的主观能动性。［5］把互动式教学方法运用到化学实验教学，就是强调学生在实验过程中的主体地位，鼓励他们通过团队合作解决问题，共享实验结果，以此来深化理解课本知识，提升实验技能。这种教学方法以社会性学习理论为基础，认为学生通过观察、模仿和与他人交流实现知识学习。因此，教师运用互动式教学方法开展实验教学，不仅能够增强学生的实验操作技能，还能够提升他们的沟通能力和团队协作能力。

例如，在人教版九年级教材的“化学与生活”教学中，教师专门引入了一项关于日常生活中化学物质安全使用的实验活动。在这个实验中，学生被分成若干小组，每组负责研究和测试一种常见家用化学品（如漂白剂、洗洁精等）的化学性质和安全使用方法。学生需要先在小组内分工合作，设计实验方案，然后一起进行实验操作，包括测定化学品的pH值、观察其与其他物质的反应等。实验结束后，每个小组需要整理实验数据，准备一份报告，并在全部同学前进行口头报告，分享他们的发现和安全使用建议。在这个过程中，学生不仅通过动手操作加深了对化学知识的理解，还通过小组讨论和公开发表实验结果的方式，增强了彼此间的交流和合作。

总之，通过这种互动式的实验教学，学生能够在实践中学会如何进行公众演讲、如何有效地传达信息，以及如何处理来自同学的问题和反馈。这样的学习经历不仅让学生掌握了化学知识，还让他们学会了如何在团队中工作、如何与人沟通，对他们未来的学习和生活都有着重要的影响。

六、有效进行学习评估，提升实验教学效果

学习评估是课程教学中不可或缺的环节，可以用来检测学生学习目标是否达成，洞悉存在的问题，以便教师调整课程教学内容与方法，改善课程教学的有效性。［6］同时，学习评估还可以激发学生学习动机，从而促进学生更好地学习该课程。学习的真正价值不仅仅在于掌握知识本身，更重要的是能够运用这些知识进行创新创造和实践运用。因此，学习评估不仅要关注学生的知识掌握情况，还应重视学生的思考过程和创新实践结果。

例如，在人教版七年级教材的“物质的分类”教学中，学生首先进行了一系列关于物质分类的基础实验，如通过观察和测试不同物质的物理性质（如密度、溶解性等）来区分金属和非金属物质。在完成基础实验后，学生需要参与一个以“创新使用日常物质”为主题的小组项目，其中要求学生利用所学的物质分类知识，设计一个既实用又有创新性的产品或实验，解决生活中的实际问题。在项目实施过程中，每个学生都需要记录自己的思考过程、实验设计和结果，并提出项目的实际应用可能性。完成后，教师组织小组成员互相评审，讨论各自项目的创新点和实际应用价值，并提出改进建议。

总之，这样的学习评估不仅促使学生认真完成具体的化学实验操作，还能够促使他们思考如何将所学知识应用于实际，如何通过创新的方式解决问题。通过反思自己的学习过程和成果，学生能够更深刻地理解物质分类的知识，培养了他们的创新思维和解决问题的能力。

（王兴麒，金昌市第三中学，甘肃 金昌 737100）

参考文献：

［1］ 张翼鹏.实验教学在初高中化学课程衔接中的应用初探［J］.中国现代教育装备，2013（14）：30-31.

［2］ 魏亚慧.当前初高中化学教科书的衔接研究——有关“化学计算”与“化学反应规律”的初高中衔接问题［J］.甘肃高师学报，2013（5）：90-93.

［3］ 苏佩娟. 刍议情景化教学在高中化学深度学习中的应用［J］.广东教育（综合版）， 2023（9）： 55.

［4］ 钱莉.基于技术素养的“化学能与电能”的项目式教学——利用电池原理制作救生衣灯［J］.化学教育（中英文）， 2024（7）： 56-57.

［5］ 高虎龙.互动式教学在初中化学教学中的应用策略研究［J］.甘肃教育研究，2024（3）： 143-145.

［6］ 杨志红，强海燕. 从竞争性评估到自比性评估：学习评估的转向［J］.教育学术月刊， 2021（9）： 20-27.