英國“碳酸鈣與鹽酸反應”的學生實驗活動設計與啟示

包春華

摘要：作為組織者、指導者和參與者的教師如何去操作和調控學生實驗活動，將對實驗的成敗起著至關重要的影響。英國“碳酸鈣與鹽酸反應”的學生實驗活動的設計，在實驗教學過程、提問能力培養、學生實驗評價等諸多方面給我們以啟發。

關鍵詞：學生實驗活動；設計；啟示

文章編號：1005－6629(2013)7－0079－03

中圖分類號：G633.8

文獻標識碼：B

實驗是化學的靈魂，是化學的魅力所在和激發學生學習興趣的重要源泉，更是培養和發展學生思維能力和創新能力的重要方法和手段。為此，《義務教育化學課程標準(2011年版)》規定了8個基礎的學生實驗活動，明確了初中生應學習的7項基本技能。在這些學生實驗活動的實施過程中，作為組織者、指導者和參與者的教師如何去操作和調控學生實驗活動，將對實驗效能的高低有著重要影響。筆者曾經赴英國培訓學習，發現英國學生實驗活動設計存在許多特色。其中有關“碳酸鈣與鹽酸反應”的實驗給筆者留下了深刻印象，現加以分析，以期獲取對于我國課堂教學實驗活動設計的啟示。

1英國“碳酸鈣與鹽酸反應”的學生實驗活動設計

在曼徹斯特圣保羅學校，重要的化學原理都配套有學生實驗活動設計案例，針對義務教育第三階段(Key Stage Three)的學生(11至14歲，相當于我國初中生)，在學習了“碳酸鈣與鹽酸反應生成二氧化碳氣體”知識之后，教師用了一節大課的時間(大約1小時)，安排“碳酸鈣與鹽酸反應”的學生實驗活動，以此來進一步認識、理解、運用“碳酸鈣與鹽酸反應”的原理。

[實驗活動]運用“碳酸鈣與鹽酸反應原理”測量石灰石中碳酸鈣的質量分數。

[實驗用品]電子天平，燒杯，膠頭滴管，玻璃棒，秒表，石灰石，稀鹽酸等。

[活動過程]見表1。

2英國“碳酸鈣與鹽酸反應”學生實驗活動設計的啟示

2.1學生實驗過程

英國教師的“碳酸鈣與鹽酸反應”學生實驗活動設計，看似簡單，但是實驗內容豐富，其活動設計意在幫助學生建構完整的科學探究經歷，培養學生實事求是、嚴謹求實的科學精神，一絲不茍的科學態度和團結協作的科學作風。實驗過程中，教師讓學生自主設計方案、討論實驗步驟，實施數據處理、積極交流反思，讓學生在實驗中進行“思維體操”，把實驗觀察、實驗控制、收集事實、分析和統計結果等科學方法融于一體，體驗化學家科學探究的過程和方法，獲得科學探究的樂趣和成功的喜悅。

英國哲學家約翰·密爾曾說過：天才只能在自由的空氣里自由自在地呼吸。“碳酸鈣與鹽酸反應”的實驗過程中，教師注意給學生營造寬松、民主、自由的氣氛，鼓勵學生大膽地發表自己的見解，即使是在對學生提出的不全面、不完善甚至錯誤的實驗方案，也以表揚鼓勵為主，充分肯定學生在提出實驗方案過程中的主動參與精神和創新意識。

“碳酸鈣與鹽酸反應”的學生實驗在電子天平上進行測量，操作、讀數非常方便簡單，但是在實驗之后，數據的處理卻不簡單。學生在平面直角坐標系的表格圖紙上熟練地把數據描點、連線，讓人嘆為觀止，可見類似的數據處理方式方法學生已經非常熟悉。事實上，英國教師不但愿意花時間讓學生根據實驗原理動手完成數據采集，更愿意“浪費”課堂時間讓學生體會自己動手實驗獲得的結果。

布魯納指出：“所謂知識，是過程而不是結果。”這個過程應是“按自己的方式而不是照書本樣子，把獲知的事物組織起來的一種活動”。英國教師運用“碳酸鈣與鹽酸反應”的學生實驗活動來喚起學生探索與創造的歡樂，激發學生認知興趣和學習動機，展現思路和方法，教會學生怎樣進行科學探究，其做法值得我們借鑒。

2.2學生提出問題

英國教師的“碳酸鈣與鹽酸反應”學生實驗活動設計，專門留出時間給學生反思和提問。學生提出問題的數量、質量一方面反映了這些學生敢于和善于質疑，另一方面也說明了教師平時重視學生提問能力的訓練。課后，英國的教師告訴我們，衡量化學教學成功的標準是將沒有問題的學生教育成有問題的學生，如果學生的提問教師都回答不了了，那算是非常成功的。所以英國的學生年級越高，越富有創意，越會突發奇想。一堂課，學生帶著一些問題走進教室，結束時，師生可能帶著更多的問題離開教室。

現代科學之父愛因斯坦說過：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。”問，是點燃智慧的火花；問，是打開知識大門的鑰匙；問，是學生學習的動力。“碳酸鈣與鹽酸反應”學生實驗活動以教師提問始，以學生產生新問題終，問題是“碳酸鈣與鹽酸反應”學生實驗活動的紐帶。在這個過程中，教師幫助學生掌握解決問題的知識、程序、方法，并著力培養學生的問題意識。問題，讓整個學生實驗活動鮮活生動起來。

一個人創新能力的根本標志在于調動其自身的潛能，即潛思維能力。而潛能的開發又主要來自潛意識的積累，或者說潛意識信息的儲備。當潛意識信息中包含有足夠的問題意識時，就可能產生問題。“碳酸鈣與鹽酸反應”學生實驗活動告訴我們，培養學生的問題意識就是使學生逐步養成自我提問、自我探索、自我思考、自我創造并自我解決問題的學習習慣，這是化學教學的精髓所在。

2.3學生實驗評價

英國教師的“碳酸鈣與鹽酸反應”學生實驗活動評價很有特色。

首先，評價方式是以引導學生自評和組長互評為主，教師在評價活動中起主導的作用，指導學生以“平等的眼光”客觀、公正地相互評價，重點放在引導學生學會自我評價與評價他人，強調學生自我比較，淡化學生之間的相互比較，以體現評價主體的交互性和多元性。

其次，評價內容既有實驗知識技能的評價，又有實驗習慣、態度、科學精神等方面的評價。“你們今天非常像化學家那樣實驗!”“第一組提的問題非常好，我也沒有想到這樣的問題!”“第二小組回答問題思考得非常全面!你們太了不起了!”等，這樣的語言不但讓學生從認可、體驗的角度感受到自己的進步，而且能夠激發被評價者的自尊心、自信心和自覺性，使之自覺且主動地接受評價。

再次，評價時機的全程化。“碳酸鈣與鹽酸反應”學生實驗活動，在自主設計方案、討論實驗步驟，實施數據處理、積極交流反思等每一個環節中，教師都能夠及時評價，讓學生明白問題所在，以便調節實驗活動。

英國的學生實驗活動依據基本知識，但不拘泥于課本，它培養了學生的思維能力、判斷能力、應急能力、合作能力。英國教師的“碳酸鈣與鹽酸反應”學生實驗活動給我們諸多的啟示，讓我們認識到落實“義務教育化學課程標準(2011年版)規定了8個基礎的學生實驗活動”的意義所在，因為實驗操作技能、科學態度、科學方法只有在學生自己的實驗活動中才能學到，不能用其他的方式替代。