實(shí)驗(yàn)教學(xué)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的功能研究

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué) 中學(xué)化學(xué) 功能

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2012）12B-0017-02

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。化學(xué)實(shí)驗(yàn)既是化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，也是化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。然而長期以來，在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，受各方面因素影響，有的學(xué)校對化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)認(rèn)識(shí)不足，雖然投資建設(shè)了實(shí)驗(yàn)室，卻不能很好利用。有的學(xué)校不重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)，或?qū)嶒?yàn)課沒有全開，或?qū)嶒?yàn)教學(xué)只是走過場，達(dá)不到應(yīng)有的效果。有的教師還熱衷于在黑板上畫實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生背實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為這樣教出來的學(xué)生考試成績并不亞于那些做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生。他們認(rèn)識(shí)不到實(shí)驗(yàn)教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生觀察、思維、記憶、表達(dá)能力的發(fā)展有著重要的意義。這些情況嚴(yán)重地制約著化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高。為此，我校組織青年教師開展“實(shí)驗(yàn)教學(xué)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的功能”的課題研究，通過具體的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的多重功能，著重研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)在達(dá)成教學(xué)的三維目標(biāo)方面是否有以下功能：

1.動(dòng)機(jī)功能。興趣能促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。課題研究化學(xué)實(shí)驗(yàn)對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣具有哪些功能。

2.認(rèn)識(shí)功能。課題研究化學(xué)實(shí)驗(yàn)對化學(xué)認(rèn)識(shí)具有哪些功能。

3.方法論功能。課題研究如果把實(shí)驗(yàn)作為提出問題、探究問題的重要途徑和手段，課堂教學(xué)盡可能通過實(shí)驗(yàn)來展開，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法來探究物質(zhì)的本質(zhì)及其變化規(guī)律，對學(xué)生感知、體驗(yàn)并最終獲取新知識(shí)有哪些功能。

課題還研究在達(dá)到以上目標(biāo)的同時(shí)，是否能實(shí)現(xiàn)教師發(fā)展的目標(biāo)：樹立新課程改革要求的教育理念；在教學(xué)中尊重學(xué)生，以學(xué)生為主體，形成自己的教育教學(xué)風(fēng)格。

一、課題研究的基本內(nèi)容

我們認(rèn)真研究了教材。初中化學(xué)全書共有59個(gè)演示實(shí)驗(yàn)、23個(gè)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、8個(gè)選做實(shí)驗(yàn)及家庭小實(shí)驗(yàn)。

針對教材的特點(diǎn)，我們開展了對照性研究。

在對照班級(jí)按照常規(guī)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，即基本上只做課本上安排的有條件完成的演示實(shí)驗(yàn)（這也是目前很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式），而且演示實(shí)驗(yàn)基本上都是由老師做，少數(shù)演示讓學(xué)生參與。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)改成選做，而選做實(shí)驗(yàn)和家庭小實(shí)驗(yàn)則不作要求。

在實(shí)驗(yàn)班級(jí)初三（1）、（2）、（3）班則想辦法完成教材中的全部演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，并把部分演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，還根據(jù)教學(xué)需要增加部分演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。另外，對這些班的學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室，組織課外活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)造條件做家庭小實(shí)驗(yàn)。

我們對這些實(shí)驗(yàn)班的教學(xué)進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的探索。

1.根據(jù)前期制訂的實(shí)施方案，在新學(xué)期的前面階段，我們主要以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為教學(xué)的主要目的。中學(xué)化學(xué)教學(xué)是化學(xué)教育的啟蒙階段和基礎(chǔ)階段。偉大的科學(xué)家愛因斯坦說：“興趣是最好的老師。”興趣也是求知的巨大動(dòng)力。要成功地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，上好第一節(jié)課非常重要。通過集體備課和查找資料，我們第一節(jié)課的內(nèi)容主要是以操作簡單、現(xiàn)象新奇的趣味實(shí)驗(yàn)為主，如下面的一些實(shí)驗(yàn)。

吹氣生火：用棉花包裹過氧化鈉，用玻璃管對著過氧化鈉吹氣，不一會(huì)兒，棉花會(huì)燃燒。

噴泉實(shí)驗(yàn)：干燥的集氣瓶中集滿氨氣，氨氣大量溶解在滴有酚酞的水中并與水反應(yīng)變紅，氨氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，在大氣壓作用下紅色溶液噴入瓶中。

鋁熱反應(yīng)：潤濕的濾紙包裹氧化鐵和鋁的混合物，上面蓋一層氯酸鉀，用鎂條點(diǎn)燃，現(xiàn)象壯觀。

會(huì)顯字的紙：在一張白紙上用堿液寫字，然后用酚酞試液噴紙，紙上會(huì)顯紅色的字。

小木炭跳舞：取一支試管，里面裝入3-4克固體硝酸鉀，然后將其用鐵夾豎直固定在鐵架上，用酒精燈加熱試管至固體硝酸鉀逐漸熔化。取小豆粒大小的木炭一塊投入試管中，繼續(xù)加熱。過一會(huì)兒就會(huì)看到小木炭塊在試管中的液面上下跳動(dòng)，還會(huì)翻轉(zhuǎn)自身，好似跳舞一樣，同時(shí)發(fā)出灼熱的紅光。

噴霧作畫：實(shí)驗(yàn)原理是FeCl3溶液遇到硫氰化鉀（KSCN）溶液顯血紅色，遇到亞鐵氰化鉀〔K4[Fe（CN）6]〕溶液顯藍(lán)色，遇到鐵氰化鉀〔K3[Fe（CN）6]〕溶液顯綠色，遇到苯酚顯紫色，而直接噴在白紙上顯黃色。

這些實(shí)驗(yàn)有些是在課堂上教師和學(xué)生合作完成，大部分是給出實(shí)驗(yàn)原理和方法，準(zhǔn)備好藥品，讓學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室分組完成，老師加以指導(dǎo)。由于課本第一單元的內(nèi)容都是實(shí)驗(yàn)的基本操作，我們都安排在實(shí)驗(yàn)室上課，教師邊演示學(xué)生邊動(dòng)手練習(xí)，人人都有實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。通過這幾節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對化學(xué)充滿了好奇心，有了濃厚的興趣，也就有了學(xué)習(xí)化學(xué)的動(dòng)力。

2.學(xué)習(xí)化學(xué)用語、元素符號(hào)和基本概念時(shí)，學(xué)生常感到抽象難懂、枯燥乏味，甚至把化學(xué)視為“第二外語”或認(rèn)為化學(xué)是一門死記硬背的學(xué)科。如何引導(dǎo)學(xué)生順利越過化學(xué)學(xué)習(xí)的分化點(diǎn)，使原有的暫時(shí)的興趣轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定、持久的興趣，是我們在課題實(shí)施階段中要解決的第二個(gè)問題。我們做了以下三個(gè)方面的改進(jìn)：

（1）加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使演示實(shí)驗(yàn)充分發(fā)揮它的多種功能。新教材安排了59個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)有對化學(xué)要領(lǐng)的闡述，有對元素化合物知識(shí)的分析和和驗(yàn)證，有實(shí)驗(yàn)基本操作技能的展示。在教學(xué)中我們都按要求認(rèn)真做好每個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，并教學(xué)生學(xué)會(huì)觀察：觀察時(shí)要有目的、有計(jì)劃、仔細(xì)地進(jìn)行，要注意全面觀察。如鎂條在空氣中燃燒的現(xiàn)象，學(xué)生如果無目的地觀察，只會(huì)注意鎂條燃燒時(shí)發(fā)出耀眼的白光，而不注意氧化鎂的生成，對鎂在氧氣中燃燒產(chǎn)生的煙更是視而不見，而忽視了這個(gè)本質(zhì)問題就無法得出化學(xué)變化的正確概念。又如細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，我們讓學(xué)生帶著問題去觀察：①鐵絲在氧氣中燃燒有無火焰；②生成物的顏色和狀態(tài)如何；③實(shí)驗(yàn)中鐵絲為什么要繞成螺旋狀；④集氣瓶底為什么要放入少量水或鋪一薄層細(xì)沙。學(xué)生邊認(rèn)真觀察，邊積極思考。

為了通過實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對知識(shí)的理解，在教學(xué)中我們又增加了部分演示實(shí)驗(yàn)，同時(shí)還把部分演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。比如在教學(xué)《分子》一課時(shí)，把教師的演示實(shí)驗(yàn)“酒精和水混合”改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，同時(shí)還增加了演示實(shí)驗(yàn)“小米和黃豆混合”。這樣不用教師多說，學(xué)生對其中的道理就很容易理解。

（2）加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)，訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。九年義務(wù)教育大綱指出：“在教學(xué)中注意密切聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)直觀教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和電化教學(xué)，讓學(xué)生多接觸實(shí)物，多做些實(shí)驗(yàn)以增加感性認(rèn)識(shí)。”初中教材中安排了23個(gè)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、8個(gè)選做實(shí)驗(yàn)，我們在教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生做好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)抓好實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范化、熟練化、完善化，注意培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。為了更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的功能，我們在課堂教學(xué)中采用邊講邊實(shí)驗(yàn)或增加趣味性小實(shí)驗(yàn)的方法創(chuàng)設(shè)問題情境。例如，在第六章《二氧化碳和一氧化碳》一課中，將教師演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，同時(shí)增加了二氧化碳與石灰水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自向石灰水吹入二氧化碳?xì)怏w，使澄清的石灰水變混濁，再繼續(xù)吹入二氧化碳又使混濁的石灰水澄清，學(xué)生的探究興趣一下子就被激發(fā)起來了。通過一系列操作，觀察到一系列變化后，教師提出一系列問題：①澄清石灰水通入二氧化碳會(huì)變混濁，再繼續(xù)通入二氧化碳為什么又變澄清？②久盛石灰水的瓶子壁上為什么常有一層白膜？③用石灰沙漿砌的墻干了以后，為什么會(huì)變得更堅(jiān)硬？④為了讓石灰漿抹的墻壁快點(diǎn)干燥，常在室內(nèi)置個(gè)炭火盆，為什么開始時(shí)墻壁反而潮濕？這四個(gè)小問題是從不同角度提出的同一問題。教師啟發(fā)學(xué)生動(dòng)腦思考，回答一系列變化的原因。課堂上學(xué)生積極思維，討論熱烈，踴躍發(fā)言，在和諧的氣氛中愉快地學(xué)習(xí)。這時(shí)教師抓住時(shí)機(jī)對學(xué)生進(jìn)行熱愛祖國大好河山的情感教育，告訴學(xué)生自然界里不斷發(fā)生著的上述變化造就了壯觀的石林和有美麗的石筍、鐘乳石的溶洞，所以人們稱二氧化碳為塑造地球的建筑大師。

（3）開放實(shí)驗(yàn)室，開展課外活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生做家庭小實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。課外活動(dòng)是理論聯(lián)系實(shí)際，發(fā)展學(xué)生愛好，培養(yǎng)學(xué)生能力，開闊學(xué)生視野的有效教育形式。通過課外活動(dòng)還可以培養(yǎng)學(xué)生艱苦奮斗、團(tuán)結(jié)互助、遵守紀(jì)律、愛護(hù)公物、熱愛勞動(dòng)的優(yōu)秀品質(zhì)，可以鍛煉學(xué)生不怕困難的堅(jiān)強(qiáng)意志。

為了解決實(shí)驗(yàn)室中實(shí)驗(yàn)用品不足的問題，我們發(fā)動(dòng)學(xué)生給實(shí)驗(yàn)室收集各種各樣的儀器代用品，如飲料瓶、藥水瓶、小玻璃瓶、裝膠卷的塑料盒等，還發(fā)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手制作小教具，這樣既能節(jié)約資金又能培養(yǎng)學(xué)生勤儉節(jié)約的美德。為了給學(xué)生創(chuàng)造更多的動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)，學(xué)生想做驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)、感興趣的小實(shí)驗(yàn)或藥品回收等實(shí)驗(yàn)時(shí)，可由學(xué)生設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)學(xué)生遇到問題時(shí)也可到實(shí)驗(yàn)室找老師探討。

二、課題研究的成果

1.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力發(fā)揮了積極的作用

課題組對參研學(xué)生進(jìn)行了跟蹤調(diào)查，調(diào)查方式主要是使用精心研制的調(diào)查問卷，并結(jié)合參研教師的工作經(jīng)驗(yàn)和對學(xué)生的個(gè)別、深入的了解做出調(diào)查分析。調(diào)查結(jié)果顯示，經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)班和對照班的學(xué)生在各方面都有了明顯的差異，具體表現(xiàn)在兩個(gè)方面。

（1）對化學(xué)這門學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣方面：實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生了濃厚的興趣，并且這種興趣提升為他們學(xué)習(xí)化學(xué)的動(dòng)力。他們學(xué)習(xí)化學(xué)已不是為了應(yīng)付中考，而是在內(nèi)心真正感受到自己在快樂地學(xué)習(xí)，在享受學(xué)習(xí)。

（2）分析、解決問題的能力方面：過去學(xué)生有了問題多是依賴?yán)蠋焷斫鉀Q，學(xué)習(xí)很被動(dòng)，但現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生已經(jīng)有了一定的自己解決問題的意識(shí)和能力了，而且動(dòng)手能力也提高了。

2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的特征，實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力是化學(xué)教師必備的能力。一個(gè)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏正確認(rèn)識(shí)的教師絕不會(huì)成為優(yōu)秀的化學(xué)教師。從成立課題組開始，課題組成員共同致力于尋找改進(jìn)教學(xué)的理論依據(jù)，通過查閱相關(guān)資料，學(xué)習(xí)大量的理論書籍，不僅覺得對平時(shí)的教學(xué)工作心中有底了，而且隨著教學(xué)觀念的逐漸轉(zhuǎn)變，初步形成了一套可操作的教學(xué)模式，在實(shí)踐中理論水平也得到了較大的提升。課題組在這一年的時(shí)間里寫了3篇相關(guān)的論文，其中兩篇被校刊《方圓天地》采用，同時(shí)還獲得了市級(jí)的獎(jiǎng)勵(lì)。教育理論和教學(xué)業(yè)務(wù)水平的不斷提高，使我們對繼續(xù)開展研究充滿了信心。

在素質(zhì)教育的大背景下，當(dāng)前中學(xué)化學(xué)教學(xué)中重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的氛圍逐漸形成，但仍然存在著一些問題：在化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降姆治錾希^分注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)理想化模式的分析，忽略了化學(xué)實(shí)驗(yàn)客觀性模式的討論；在化學(xué)實(shí)驗(yàn)功能的挖掘上，過于重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“定性”功能，忽視了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“定量”功能；在化學(xué)實(shí)驗(yàn)形式的選擇上，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比例過大，探索性實(shí)驗(yàn)的比例相對不足；在化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的方式上，固定條件下的實(shí)驗(yàn)研究較多，變化條件下的實(shí)驗(yàn)研究較少。

這些問題的存在影響化學(xué)實(shí)驗(yàn)充分發(fā)揮其應(yīng)有的教學(xué)功能。我們以后將在已有研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，就以上存在的問題進(jìn)行更深入的探索和研究。

（責(zé)編 王學(xué)軍）