由一次高中化學教師實驗比賽引發的思考

摘要：分析了揚州市化學教師實驗比賽的情況，發現了普遍存在的手腦不并動、對實驗缺乏整體把握、缺乏創新意識的現象，提出了多做實驗、強化實驗與教學聯系、發展創新能力的建議。

關鍵詞：教師實驗比賽；評價；實驗教學；化學實驗

文章編號： 1005–6629(2012)5–0052–03 中圖分類號： G633.8 文獻標識碼： B

為了有效推動化學教師的專業發展，揚州市教研室于2011年9月25-26日，組織進行了高中化學教師基本功比賽。為了引導教師重視化學實驗和實驗教學，在本次基本功比賽中特地安排了化學實驗比賽。本人作為評委親歷了比賽全程，通過反思比賽過程與結果，發現了教師實驗能力層面的不足，并提出增強教師實驗操作能力及實驗教學能力的建議。

1 實驗比賽介紹

本次實驗比賽共包含兩道題目，分別為“檢驗溴乙烷水解反應產物中的溴離子”以及“檢驗金屬鈉與乙醇反應的氣態產物”。

1.1 實驗1——檢驗溴乙烷水解產物中的溴離子

（1）藥品：溴乙烷、ω=0.15的氫氧化鈉溶液、稀硝酸溶液和硝酸銀溶液等。

（2）儀器及相關用品（供參考）：酒精燈、火柴、小試管、滴管、玻璃棒、表面皿、試管夾、pH試紙和熱開水等。

（3）比賽用時：約5分鐘。

（4）評分標準：見表1。

表1 實驗1評分標準

1.2 實驗2——檢驗金屬鈉與乙醇反應的氣態產物

（1）藥品：金屬鈉、無水乙醇、澄清石灰水。

（2）儀器及相關用品（供參考）：尖嘴管1（去膠頭的普通滴管）、尖嘴管2（去膠頭的滴瓶滴管）、小試管、鑷子、小刀、濾紙、小燒杯、玻璃棒、酒精燈和火柴等。

（3）比賽用時：約15分鐘。

（4）評分標準：見表2。

表2 實驗2評分標準

2 實驗成績分析

本次實驗共有21位選手參賽。實驗過程中，由評委依據評分標準打出各參賽選手的得分，將兩個實驗的得分相加，即得到選手的總分，具體結果如表3所示?？傮w來看，實驗比賽的成績不能令人滿意。兩個實驗均完成較好的教師（9分以上）僅有2人，有不少教師僅僅勉強完成一個實驗（5）分以下，更是有2位教師一個實驗也沒有完成，甚至出現嚴重失誤（2分以下）。

表3 選手得分分布

3 教師實驗過程中的問題分析

作為參賽教師個體在實驗比賽出現的問題，有偶然性，與其日常教學未必對應相關，但作為群體，參賽教師們在實驗比賽出現的共性問題，大體會反映教師們日常教學中實驗設計與應用方面存在的缺陷。具體而言，主要存在以下幾方面的問題：

3.1 照方抓藥，做中無思

化學實驗要通過一步一步的操作來完成，但這并不意味著化學實驗等同于操作，實驗前對操作背后的原因缺乏思考，以及實際操作時做與思的脫節就可能導致比較嚴重的錯誤。在實驗1中，對用酒精燈加熱裝有氫氧化鈉溶液和溴乙烷的試管時，出現了液體從試管中沖出的現象，教師感到非常意外而不知所措。此實驗只有6位教師用熱水浴，雖在實驗臺上放了裝有開水的保溫瓶，但大多數教師并末能由此聯想到可用熱水浴。在實驗2中，有5位教師漏掉加硝酸或檢查溶液是否已呈酸性的操作，而直接滴加硝酸銀溶液。

實際上，教師不可能不會熱水浴這種加熱操作，也不可能不具備低沸點液體用酒精燈直接加熱會暴沸以及如何防止暴沸的知識，更加不會不知道在堿性溶液中滴加硝酸銀會生成氧化銀，從而干擾Br^-檢驗。賽后與選手交談時，他們自己都覺得不可思議，上課時反復幫學生糾正的錯誤竟然發生在自己身上。其實原因就在于平常進行實驗教學時，不重視由實驗思路生成實驗步驟，屏蔽了實驗步驟中隱含的化學原理及實驗步驟之間的內在聯系，缺失了將實驗步驟內化的過程。久而久之，教師也就形成了照方抓藥、做中無思的習慣。

3.2 對實驗缺乏整體把握

進行化學實驗教學，不僅需要清楚實驗細節，還要能從整體上把握實驗。在進行實驗1時，不少教師對實驗的時間進程沒有把握，試圖待溴乙烷完全水解后，再進行下一步操作，導致浪費了較長時間，影響了實驗進程。

該問題看似是由于時間進行把握不夠所引起，實際上卻是不重視從實驗目的出發整體把握實驗所致。實驗1不是要證明溴乙烷是否已經完全水解，而是要檢驗水解產物中的Br^-，只要Br^-達檢出量即可，根本無需完全水解。因為用硝酸銀檢驗是非常靈敏的，只要熱水浴1~2分鐘，取上層清液酸化即可檢出。

3.3 缺乏改進和創新實驗的意識

為了實驗能更好地運用于教學，化學教師必須具備對實驗進行改進和創新的意識和能力，但選手們在比賽中的表現卻不盡如人意。例如，教材中并沒有現成的完成實驗2的操作方案，而提供的儀器又是非常規的（為均已去掉膠頭的普通滴管和滴瓶滴管），不少教師沒能設計出合適裝置，導致無法完成該實驗。他們能看到氣泡產生，但卻無法點燃，雖然覺得不可思議，但仍然不停地用火柴去點燃，卻不考慮通過改進實驗去增大氫氣產生的速率。有些教師雖然想到乙醇蒸氣對于氫氣檢驗會有干擾，但卻想不到采用對比實驗加以解決。

實際上，教材上有鈉與乙醇反應的實驗裝置，教師也知道檢驗氫氣的途徑是確定氣體的燃燒產物有水，而無二氧化碳。問題在于該實驗需要將鈉與乙醇的反應、反應產生氣體的收集和點燃操作進行整合。同時，為了能夠檢驗燃燒產物，氣體的燃燒要穩定1~2分鐘。教師習慣于照搬教材上現成的“在小燒杯中加入無水乙醇后再加鈉粒”操作，實驗開始后卻又發現沒有提供漏斗，因而實驗無法繼續，使不少選手放棄了該實驗。如果能抓住實驗的關鍵是產生純凈穩定的氫氣流來直接思考，是可以聯想到多種氫氣發生裝置的，如果再注意到所提供的“已去掉膠頭的滴瓶滴管”，則圖1所示裝置和圖2所示操作是能夠想出的。

圖1 裝置圖

圖2 操作示意圖

習慣于照搬、模仿，不習慣于改進、創新是實驗2的裝置不能產生的根本原因，不能抓住實驗的關鍵進行發散性的、靈活的、富有想象力的思維則是思維層面的原因。

4 提升教師實驗能力的建議

4.1 多做實驗，加強學習

實驗技能的形成和熟練離不開動手訓練，實驗中隱含問題的發現離不開親自操作與仔細觀察。因此，化學教師至少應認真仔細地完成教材中的所有實驗。不僅要通過閱讀明確每個基本實驗的操作要領，更需要通過練習來強化難以言傳的實驗技能及對實驗進程的把握和掌控。也要結合實驗中出現的問題，查閱各類專業資料，進行針對性的學習。

4.2 強化實驗與教學的聯系

嚴格說來，教師進行實驗的目的并不止于完成實驗，而是為了在教學中更好地使用實驗。因此，教師應該從教學的角度思考實驗，不僅要考慮如何優化實驗，更要考慮如何通過實驗引導思維。具體而言，要重視引導學生由實驗目的生成實驗思路生成實驗步驟，要充分暴露實驗步驟中隱含的化學原理及實驗步驟之間的內在聯系，要使學生經歷實驗步驟的內化過程。

在設計實驗教學方案時，可以應用實驗探究法。從情境出發，體會實驗目的的來龍去脈，可有力地強化實驗目標意義。而在具體操作實驗時，要形成良好的實驗習慣：在每一步操作之后，都要提出一系列深化思維的問題，如還有哪些問題未解決？可以先解決什么問題？如何進行操作？應該注意哪些問題？通過思考，教師本身的實驗思維也會得到明顯增強。

4.3 發展實驗創新能力

化學是以實驗為基礎的科學，化學實驗是優化教學實踐的重要環節。教師不僅要能用好教材中的實驗，也要能從廣泛的資源中選擇恰當的實驗，最好能夠自主設計有效的實驗，這就要求教師具備較強的實驗創新能力。因此，教師需要有創新意識，主動地進行一些實驗創新活動，而不能停留于完成試卷上所謂的創新實驗題。

具體而言，可以通過對實驗影響因素的綜合分析，探究各種因素對實驗效果的影響，并確定最優的實驗方案。應將實驗研究的關注點進行適當的分散，以拓寬實驗研究的思路，尋求實驗改進的多種途徑。應靈活運用各種實驗裝置的設計方法，加強創新類設計方法的應用，適當運用一物多用法、縮放法、移植法以及組合法、變換輸出法、模擬法等設計方法。

致謝：本文使用了揚州市教研室組織的高中化學教師基本功比賽試題和評分標準，在此對比賽的組織者揚州市教研室的趙華老師、和比賽試題及評分標準制定者揚州中學的王金龍老師表示誠摯的感謝。

參考文獻：

[1]孫丹兒，張新宇，范艷花.中學化學教師對實驗裝置研究現狀分析與啟示[J].化學教育，2009，30（3）：58~60.

[2]孫丹兒，朱建育，占小紅.中學化學實驗研究現狀探析[J].化學教學，2009，（3）：10~13.

[3]王金龍，鞠東勝.江蘇省第五屆中學化學實驗調演分析及反思[J].化學教育，2009，30（4）：64，69.

[4]陳獻忠. 當前科學教師化學實驗技能的問題與建議[J].教學儀器與實驗，2009，25（2）：23~24.