從中學化學實驗看高師無機化學實驗教學內容和教學模式的改革

梁華定，陳素清，林勇強

（臺州學院 醫藥化工學院，浙江 臨海 317000）

從中學化學實驗看高師無機化學實驗教學內容和教學模式的改革

梁華定，陳素清，林勇強

（臺州學院 醫藥化工學院，浙江 臨海 317000）

分析了中學化學實驗和高師無機化學實驗教學現狀，提出了結合中學化學實驗對高師無機化學實驗教學內容和教學模式改革的必要性和具體措施。

中學化學；無機化學實驗；教學內容；教學模式

隨著我國素質教育的不斷推進，基礎教育課程改革已進入全面實施階段。高中化學新課程體系在課程功能、結構、內容等方面都較原來的課程有了重大創新和突破。中學化學課程改革對中學化學教師提出了新的要求，勢必對高師院?；瘜W專業的教學改革產生深刻的影響。然而，與中學化學實驗教學改革相比，現行高師院校無機化學實驗在教材內容、教學模式上的改革相對滯后，這與當代素質教育要求不相適應。因此，對高等師范院校無機化學實驗教學進行革新迫在眉睫。本文從中學化學實驗教材及教學模式改革出發，就高師化學教育專業無機化學實驗教學改革談些個人的看法。

1 現行中學化學和高師無機化學實驗現狀分析

1.1 實驗教學內容比較

現行高中化學課程改革中，在實驗教學內容方面最重要的變化是單獨設置了《實驗化學》模塊課程，將“化學實驗”整合成以模塊知識為載體的“實驗化學”。在中學化學課程體系中設置《實驗化學》課程，使模塊中各部分實驗能力循序漸進地有機結合，強化了學科特征，形成了系統化的實驗方法，有利于提升學生實驗化學的學科思想，更好培養學生的化學實驗能力和解決問題的能力。例如，蘇教版《實驗化學》中精心選擇了16個實驗課題、21個拓展課題，編寫成7個專題（其中屬無機化學范圍的有14個實驗課題、15個拓展課題）作為學習的基本內容（見表1）［1］。同時，新課程在化學實驗內容選擇上也有了很大的突破，主要體現在實驗內容更具生活化、趣味化。例如，蘇教版《實驗化學》安排了來源于生活、貼近學生生活的“海帶中碘元素的分離和檢驗”、“茶葉中某些元素的鑒定”、“牙膏和火柴頭中某些成分的檢驗”、“汽車尾氣成分的檢驗”、“亞硝酸鈉和食鹽的鑒別”、“真假碘鹽的鑒別”、“食醋總酸含量的測定”等課題及“用粉筆進行層析分離”、“藍瓶子”實驗、“淀粉與碘顯色現象的探究”、“干電池模擬實驗”等趣味性較強的拓展課題。學生通過生活化實驗、趣味性實驗使之與啟發性、探究性融合，避免了化學實驗過于學科化的特點，真正體現了化學學科的特點［1，2］。

無機化學實驗作為高師第一門與中學化學實驗密切相關的專業課程，其基本知識、基本理論、基本技能幾乎覆蓋了中學實驗的全部內容。盡管近年來高校不斷推進教育改革，無機化學實驗教學內容也不斷得到更新，但由于改革過程中更注重強調學科本身的系統性、創新性。加上與基礎教育改革相比，其教材建設等相對滯后，實驗內容與中學化學實驗的聯系仍極為薄弱，未能體現培養“化學教師”這一根本目標和師范特色。如北京師范大學編寫的無機化學實驗（第三版）共安排基本操作、基本化學原理和元素化學實驗25個、無機物制備實驗11個、綜合和設計實驗7個，其實驗內容幾乎涵蓋中學化學實驗所有內容，但與現行中學化學實驗內容出入較大［3］。表1為中學實驗化學（蘇教版）與高師無機化學實驗（北師大）在教學內容上的比較。

表1 中學實驗化學與高師無機化學實驗教學內容比較

1.2 實驗教學模式比較

隨著高中化學課程標準的實施和新課程改革的深化，探究實驗已成為高中化學教學的一個重要組成部分。蘇教版《實驗化學》在各專題課題編排上以“知識預備→課題方案設計→記錄與結論→拓展課題”（拓展課題以“提示與建議”）形式展開，為更好體現實驗相關知識，教材將知識性內容以“信息提示”、“檢索咨詢”、“安全須知”等欄目，基本操作以“操作向導”欄目穿插到課題的各部分內容中，使學生的知識目標和實驗技能目標有機地整合在每一個課題中。這種編排很好地體現了探究式教學模式，即“根據要解決的問題→設計實驗原理→選實驗器材→動手實驗→記錄現象及數據→處理數據得出結論”，以達到學生通過對課題的學習，在化學知識、實驗技能、實驗方法、科學態度等方面得到全面地發展［1，2］。

高師無機化學實驗近年來仍以改革實驗內容為突破口，主要刪除一些驗證理論性實驗，增加綜合性、設計性實驗。除設計性實驗外，教學仍局限在“驗證理論”或“儀器的使用和操作方法訓練”的模式上，教材多數仍以“實驗目的→實驗原理→實驗用品→實驗步驟→實驗記錄→問題與討論”的模式編排實驗，教學方式沿用“學生預習→教師講解→學生按實驗步驟操作→課后完成實驗報告”的傳統教學模式。

2 結合中學化學實驗開展高師無機化學實驗改革的必要性分析

中學化學實驗的主體是無機化學實驗。作為一門與中學化學教學密切聯系的基礎課程，高師無機化學實驗除了系統培養學生科學實驗素質、提高實驗能力外，密切聯系中學化學實驗實際，解決中學化學實驗中疑難問題應該是其主要任務之一。因此，緊密結合中學化學相關實驗內容和教學模式開展高師無機化學實驗改革很有必要。

2.1 教學內容聯系中學化學實際的必要性

結合中學化學實驗，補充、更新和調整無機化學實驗內容是由中學化學實驗教學現狀決定的。根據高中化學課程標準的要求，現行的中學化學實驗教材安排的實驗欄目多、內容多，確實加強了對實驗教學的力度，凸顯了實驗教學的功能。但是，盡管新課程已經實施了好幾年，極少有學校嚴格按教材要求開展教學活動，實驗開出率低。一是受教學時間所限，如蘇教版《實驗化學》中安排了16個實驗課題、21個拓展課題，教學課時為36課時，由于涉及的內容較多，個別實驗時間過長，且探究性實驗更費時，在規定的模塊教學時間內無法安排和完成所有實驗教學內容；二是受實驗內容本身所限，如個別實驗現象不明顯，存在環境污染等問題；三是受中學實驗條件所限，如一般中學由于實驗室數量限制很難在同一時間段內集中開設多個實驗，許多學校實驗儀器和藥品的配備沒有完全到位達不到開展模塊教學的要求；同時，許多教師受片面追求升學率的影響，認為學生做實驗不如教師講實驗［4，5］。因此，高師無機化學實驗增加一些中學化學相關實驗可以彌補中學化學實驗開出率低的不足，提高學生實驗能力。

結合中學化學實驗，補充、更新和調整無機化學實驗內容是高師化學專業培養目標決定的。高師無機化學實驗內容是與中學《實驗化學》內容相銜接并在此基礎上的加深。因此，在無機化學實驗教學內容改革過程中，加強與中學化學聯系，注重與中學教材結合的動態處理，突出對中學化學實驗教學的指導性，使學生“居高”能“自然臨下”，提高其對中學化學教材的駕馭能力，真正突出實驗教學的師范性［6］。

2.2 開展實驗探究性教學的必要性

實驗探究是轉變學生學習方式和發展科學探究能力的重要途徑。近年來盡管探究實驗已成為高中化學教學的一個重要組成部分，但由于高中學生的實驗能力比較薄弱，學生真正進行實驗或實驗探究難度很大，探究效果不理想。

為了提高學生創新能力，目前無機化學實驗改革通行的做法是刪除一些驗證理論性實驗。一味通過減少此類基礎實驗勢必影響學生基本操作、基本技能的培養。而這些實驗是大學實驗的基礎，通常包括基本操作和基本技能的典型實驗，旨在培養學生基本操作、基本技能，使學生加深對理論知識的理解，掌握基本實驗方法。因此，高校及教師在處理此類實驗時往往處于兩難境地。

無機化學實驗倡導以科學探究為主方式，能促使學生綜合運用所學的化學科學知識與化學實驗技能，實踐科學過程與方法，不斷提高了自己的科學探究能力和科學素養。

在無機化學實驗教學中采用探究性方式，能有利于培養學生實驗探究能力，提高其對中學化學實驗性探究的駕馭能力，突出對中學化學實驗教學的指導性。

3 高師無機化學實驗教學內容和教學模式改革的措施

3.1 結合中學化學實驗內容，補充、更新和調整無機化學實驗內容

實驗教學改革的一個重要方面是對現行實驗教學內容進行革新。從表1可以看出，高師無機化學實驗與中學實驗化學內容緊密結合的實驗只有“轉化法制備硝酸鉀”、“由海鹽制備試劑級氯化鈉”、“硫酸亞鐵銨的制備”等3個實驗，除了“水中溶解氧及大氣中二氧化硫含量測定”外，幾乎沒有來源于生活、貼近學生生活的實驗［3］。為了使實驗內容適當體現中學教學需要，我們在對實驗內容進行改革的過程中，結合中學實際作了一些嘗試。

一是將中學有關實驗內容納入到相關實驗項目中。如將專題2中 “鋁及其化合物的性質”、“鋁熱反應”內容插入到“p區金屬元素”實驗中；將專題4中“硫代硫酸鈉與酸反應速率的影響因素”、“催化劑對過氧化氫分解反應速率的影響因素”內容插入到“p區非金屬元素（一）（氧、硫）”實驗中；將專題6中“配制并標定氫氧化鈉溶液”插入到“酸堿滴定”實驗中［8］。將中學實驗內容插入到相關實驗時，要特別注意不是中學實驗內容的重復，而是深化和提高，適當考慮內容的“新”。

二是根據中學化學實驗內容在選擇上更具生活化的特點，適當增加應用性實驗。如我們在新編寫的實驗教材［7］中增加了與中學實驗化學課題1“海帶中碘元素的分離和檢驗”相關的實驗項目“海帶中碘的提取”；與課題1“原電池”和拓展課題5-1“干電池模擬實驗”相關的實驗項目“廢舊電池的回收和利用”等應用性實驗。

三是為提高學生適應中學實驗教學能力，盡量多開設能培養學生綜合能力的設計性、綜合性實驗。我們在新實驗教材的45個實驗中，安排了無機化合物制備實驗16個、應用性及設計性實驗7個，占實驗總數50%。16個無機化合物制備實驗的內容除物質制備外均包括含量（或純度）測定、組成分析（或表征）或性能測定等內容［7］。

3.2 結合探究性教學模式開展無機化學實驗教學

實施探究性教學是改革傳統實驗教學方法的必然選擇。這不僅是高中化學課程標準的要求，也是高等學校實驗教學改革的方向。在高師無機化學實驗中實施探究性教學，不僅要學生學會探究性學習，還要學生初步掌握指導探究性學習的技能，培養學生的研究意識和研究能力。我們通過以下三種形式開展高師無機化學實驗探究性教學。

一是將驗證性實驗轉化為探究性實驗。無機化學實驗中有許多驗證性實驗，主要包括無機化學實驗中的基本操作和技能訓練。如試劑的取用，氣體的發生、收集、凈化和干燥，物質的分離和提純及基本化學原理的驗證等?？紤]到無機化學實驗是化學專業學生的基礎課，取消基礎性實驗顯然不太合適。因此我們努力挖掘化學實驗教學中富有啟發性、探究性的實驗內容，變“驗證性實驗”為“探究性實驗”，向學生滲透研究意識，激發學生探究興趣。如在實驗預習時，給出思考題代替原理部分，引導學生收集相關實驗資料，搞懂實驗目的、原理、注意事項及數據處理等，然后讓學生通過自己動手實驗，自行概括得出結論，并在實驗結果的驗證過程中提高實驗能力。

二是在基礎性實驗結束后，布置課外作業，讓學生進行實驗設計并在第二課堂中完成。設計題目來源于生產、生活實際或與中學實驗相關素材。如在“常見金屬陽離子鑒定反應”實驗后，以“茶葉中某些元素的鑒定”、“牙膏中鈣離子的檢驗”為題目，讓學生設計實驗方案；在“常見非金屬陰離子鑒定反應”實驗后，以“亞硝酸鈉和食鹽的鑒別”、“火柴頭中硫元素、氯元素的檢驗”為題目，讓學生設計實驗方案。這樣的學習過程，讓學生真正體驗、理解科學探究的方法和過程，既培養了學生探究性學習的技能，又彌補學生中學實驗的不足，為他們進一步學習和將來從事中學化學實驗教學奠定良好基礎。

三是增加研究設計性實驗。對于研究設計性實驗，我們采用課題研究模式，從實驗項目出發，引導學生通過查閱相關文獻、自己設計、獨立完成。如“納米二氧化硅的吸附性能研究”實驗，在實驗前幾周將實驗項目布置給學生，讓學生查閱有關科研文獻，綜述影響新型材料吸附的因素（原始濃度、吸附時間、溫度）、吸附實驗的基本操作步驟、吸附量的計算公式、吸附實驗數據處理方法及Ag+的含量的測定方法，再結合本課題寫出實驗方案，在實驗前一周交給教師。經教師同意后進行實驗，并以論文的形式獨立完成實驗報告。這種設計性實驗充分發揮了學生的主體作用，提高了學生檢索和查閱科研文獻的能力，讓學生初步掌握化學科學的研究方法，從而強化了學生的創新意識。

［1］王祖浩.實驗化學（第二版）［M］.南京：江蘇教育出版社，2009.

［2］孫丹兒，占小紅. 蘇教版高中《實驗化學》模塊教材解析［J］.化學教學，2007，28（9）：26-28.

［3］北京師范大學無機化學教研室等.無機化學實驗（第三版）［M］.北京：高等教育出版社，2001.

［4］包朝龍.“實驗化學”模塊教育價值分析與教學嘗試［J］.化學教育，2009，30（8）：18-21.

［5］孫宇紅，董小川.蘇教版必修教材化學實驗教學的現狀分析與思考［J］.中學化學教學參考，2011，10：24-25.

［6］梁華定.談高師無機化學教學的師范性［J］.高等師范教學研究，1999，4：19-23.

［7］梁華定.基礎實驗Ⅰ（無機化學實驗）［M］.杭州：浙江大學出版社，2011.

Teaching Content and Mode Reform of Inorganic Chemical Experiment in Normal University From the Angle of Middle School Chemical Experiment

LIANG Hua-ding，CHEN Su-qing，LIN Yong-qiang
（School of Pharmaceutical and Chemical Engineering，Taizhou University，Linhai 317000，China）

In the paper,the status quo of chemical experiment teaching in middle school and in normal university was analyzed.The necessity of the teaching content and mode reform of inorganic chemical experiment in normal university combined with middle school chemical experiment was expounded on,and some detailed measures for the reform were put forward.

middle school chemistry;inorganic chemical experiment;teaching content;teaching mode

耿繼祥）

G642.0

A

1672-3708（2012）03-0061-05

2012-05-29

梁華定（1964- ），男，浙江臺州人，教授，主要從事無機及分析化學教學與研究。