欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究困境及對(duì)策

周秋蘭，曾兵芳，張 志，鮑有福

(貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院，貴州 畢節(jié) 551700)

第八次新課程改革為我國(guó)基礎(chǔ)教育發(fā)展指明了方向，也為基礎(chǔ)教育注入了新時(shí)代發(fā)展動(dòng)力。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》首次在課程理念中明確指出“為化學(xué)教師創(chuàng)造性地進(jìn)行教學(xué)和研究提供更多的機(jī)會(huì)，在課程改革的實(shí)踐中引導(dǎo)教師不斷反思，促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展[1]”。這說明新課改背景下不僅僅要求教師轉(zhuǎn)型，做教育教學(xué)的研究者，即“教師即研究者”，還要?jiǎng)?chuàng)造性地為教師教育科研提供更多機(jī)會(huì)。中學(xué)化學(xué)教師的科研能力逐漸成為衡量教師專業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要依據(jù)，科研最終從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)專業(yè)的發(fā)展。可見，教師作為實(shí)踐教學(xué)研究的主體，教師教育科研是促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展的重要途徑，也是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的保障。中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和提升學(xué)生的核心素養(yǎng)具重要的途徑。所以本文以欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師為研究對(duì)象，探尋化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的困境，并進(jìn)行思考，為欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究能力的提升提供參考價(jià)值。

1 欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究困境

1.1 欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)價(jià)值認(rèn)識(shí)不足

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的學(xué)科特征，化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，明確要求將化學(xué)實(shí)驗(yàn)積極用到課堂之中，利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)，理解微觀和宏觀知識(shí)。在中高考考試中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為重要的知識(shí)內(nèi)容和題型來考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力、科學(xué)探究能力和學(xué)科核心素養(yǎng)，中考還將實(shí)驗(yàn)操作列為考試科目。2017年的高中課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出，“在必修課程和選擇性必修課程中分別明確規(guī)定了9個(gè)學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)，共計(jì)18個(gè)學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)，突出對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)[1]。”然而，在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值認(rèn)識(shí)不足，研究者對(duì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的中學(xué)化學(xué)教師的實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)狀況進(jìn)行調(diào)查。在對(duì)“您在本校實(shí)驗(yàn)條件不允許情況下，會(huì)創(chuàng)造哪些條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，向兄弟學(xué)校或其他單位借用實(shí)驗(yàn)儀器和藥品及利用資源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的分別占8.9%和37.8%，不到一半，而采取不做該實(shí)驗(yàn)的教師占了53.3%[2]。并且在實(shí)際化學(xué)教學(xué)中，視頻實(shí)驗(yàn)，講化學(xué)實(shí)驗(yàn)和畫化學(xué)實(shí)驗(yàn)還是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要形式。

1.2 欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)欠缺

中學(xué)化學(xué)教師進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究必需具備扎實(shí)的化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)，是研究的基石，也是欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師在課堂教學(xué)游刃有余的關(guān)鍵。欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師對(duì)本學(xué)段的化學(xué)教材中的知識(shí)能很好地把握，化學(xué)知識(shí)點(diǎn)和中高考知識(shí)點(diǎn)也是把握很好，但對(duì)大學(xué)化學(xué)知識(shí)的學(xué)卻不能及時(shí)跟進(jìn)和時(shí)常溫故而知新，這是欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的一個(gè)短板。這主要是由于中學(xué)化學(xué)教師對(duì)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)只是停留在中學(xué)化學(xué)教材中，對(duì)于一些疑難的化學(xué)問題很少翻開大學(xué)教材進(jìn)行學(xué)習(xí)，特別是欠發(fā)達(dá)地區(qū)的九年級(jí)化學(xué)教師，久而久之，大學(xué)知識(shí)遺忘了。正因?yàn)榍钒l(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)欠缺，導(dǎo)致其在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究時(shí)停留不前，對(duì)疑難化學(xué)實(shí)驗(yàn)置之不理，錯(cuò)失了良好的化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究資源。如在做“銅和濃硫酸的實(shí)驗(yàn)”，按人教版教材中的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，稍不留神得不到“藍(lán)色溶液”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，多數(shù)情況得到“黑色溶液和白色固體”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這很難發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值，影響課堂教學(xué)質(zhì)量。其實(shí)對(duì)這一實(shí)驗(yàn)異常現(xiàn)象，只有認(rèn)真分析，結(jié)合大學(xué)的化學(xué)學(xué)科知識(shí)，掌握“銅和濃硫酸反應(yīng)的機(jī)理”，就明白影響“黑色溶液和白色固體”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的因素，這其實(shí)就是化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的一個(gè)好的范例。

1.3 欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究意識(shí)薄弱

科研意識(shí)是指積極從事科研工作的動(dòng)力，潛心捕捉和研究問題的探究欲，是科研素質(zhì)的基礎(chǔ)[3]。所以，教育科研意識(shí)是中學(xué)化學(xué)教師教育科研發(fā)展的前提和動(dòng)力。從《化學(xué)教育》《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》《化學(xué)教學(xué)》三大中學(xué)化學(xué)期刊發(fā)文來看，欠發(fā)達(dá)地區(qū)的中學(xué)化學(xué)教師在發(fā)文量方面都排在后面，特別是針對(duì)最新教育教學(xué)理念研究相對(duì)滯后，教育科研意識(shí)薄弱。在欠發(fā)達(dá)地區(qū)，很多中學(xué)化學(xué)教師教育思想觀念仍然局限“教書匠”的層面，只管教書，而不理解“教書育人”的內(nèi)涵；不理解科研和教學(xué)是相輔相成，與教學(xué)相長(zhǎng)的內(nèi)涵一致。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的特征，是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)重要方式，每一次新課程改革都對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)無論中學(xué)化學(xué)教科書編寫還是要求都作出明確的要求。然而實(shí)際上欠發(fā)達(dá)地區(qū)的中學(xué)化學(xué)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的意識(shí)薄弱。有研究者對(duì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的中學(xué)化學(xué)教師實(shí)驗(yàn)研究狀況進(jìn)行調(diào)查，如“您對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)嗎”這一問題，發(fā)現(xiàn)經(jīng)常進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的沒有一人，偶爾的占62.2%，從不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的教師占了37.8%[2]。

1.4 欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究動(dòng)力不足

欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究困境還存在一個(gè)重要的原因，也就是對(duì)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的內(nèi)生動(dòng)力不足，研究者多數(shù)在外驅(qū)力的影響。近幾年很多學(xué)校盲目追趕“科研興教、科研興校”的時(shí)髦，將教育科研作為考評(píng)量化的標(biāo)準(zhǔn)，將評(píng)優(yōu)、評(píng)職稱和科研成果掛鉤。這無疑會(huì)讓教師對(duì)科研產(chǎn)生新的認(rèn)知，科研不但可以為自己的事業(yè)有巨大幫助，甚至可以為自己的人生增添色彩，從而萌生科研的動(dòng)機(jī)。但因?yàn)閭€(gè)人利益而萌生的動(dòng)機(jī)畢竟是外生動(dòng)力，而不是內(nèi)在需求，所以對(duì)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究并不能給化學(xué)教師強(qiáng)大的支持和信心。雖然絕大多數(shù)化學(xué)教師將化學(xué)實(shí)驗(yàn)科研列入自己平時(shí)的工作中，也愿意投入時(shí)間搞科研，希望能有成果，為自己的事業(yè)做鋪墊。但由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要在一定的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改進(jìn)，且每個(gè)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究者比較多，很難產(chǎn)生創(chuàng)新思想，所以產(chǎn)生的科研效果并不理想，并不和教師想象的成正比。并且有些中學(xué)化學(xué)教師為了科研而科研，而不是為了解決教學(xué)的實(shí)際問題和提高教學(xué)質(zhì)量而進(jìn)行教育科研。久而久之，許多教師對(duì)科研甚至職業(yè)產(chǎn)生倦怠，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究失去信心。

1.5 欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力有待提升

教育科研是建立在已有理論的之上的探索和創(chuàng)新，教育科研不但需要具有淵博的知識(shí)、最佳的知識(shí)結(jié)構(gòu)和扎實(shí)的科研基本能力。尤其是中學(xué)化學(xué)領(lǐng)域的科研，不但知識(shí)面要寬，專業(yè)知識(shí)要扎實(shí)和精通。知識(shí)不但要廣博，且結(jié)構(gòu)合理，還要求具備扎實(shí)的教育科研能力。而實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力是決定欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究能力的一個(gè)重要指標(biāo)。欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師不知道怎樣對(duì)中學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新研究，一個(gè)重要原因是不知道怎樣去下手，它的研究程序是什么？要遵循的化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的科學(xué)原則是什么？該實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后的創(chuàng)新點(diǎn)在哪等等。在多次觀摩欠發(fā)達(dá)地區(qū)市級(jí)和省級(jí)的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新大賽發(fā)現(xiàn)很多問題，很多參賽教師設(shè)計(jì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新度不高， 基本是“炒冷飯”，有些參賽教師對(duì)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)認(rèn)識(shí)不足，比如手持技術(shù)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置成功率不高，還有些參賽教師設(shè)計(jì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)并不能服務(wù)于該化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)等等。

2 欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究能力提升對(duì)策

2.1 提升中學(xué)化學(xué)教師的化學(xué)實(shí)驗(yàn)價(jià)值的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)教師科研意識(shí)

教師教育科研意識(shí)是提升欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師科研能力和水平的基礎(chǔ)，也是教師專業(yè)發(fā)展的動(dòng)力。要從根本上轉(zhuǎn)變中學(xué)化學(xué)教師對(duì)教育科研的認(rèn)識(shí)，樹立教學(xué)和科研的相輔相成的觀念，深刻理解“教師即研究者”的內(nèi)涵。明白師者并非僅僅是傳道、授業(yè)、解惑者，還是教學(xué)的研究者的思想行動(dòng)者。同時(shí)樹立教育科研就在身邊的意識(shí)，形成日常科研的思想，從微課題研究開始，從最基本的教學(xué)問題開始進(jìn)行研究。

提升欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師的化學(xué)實(shí)驗(yàn)價(jià)值的認(rèn)識(shí)，是增強(qiáng)教師科研意識(shí)的基本動(dòng)力源。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的特征，是化學(xué)學(xué)科發(fā)展的前提，化學(xué)發(fā)展史其實(shí)也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展史。欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師要深刻認(rèn)識(shí)其價(jià)值，才能進(jìn)行更好地進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)手段。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中無論是基本概念和基本理論的學(xué)習(xí)、元素化合物等，都離不開化學(xué)實(shí)驗(yàn)。比如在學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理中的“化學(xué)反應(yīng)速率”的知識(shí)學(xué)習(xí)時(shí)，通過幾組化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，可以得出溫度、濃度和催化劑等因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，并進(jìn)一步從理論上引導(dǎo)學(xué)生分析。認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培育學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要方式。我國(guó)第八次新課程改革中，化學(xué)學(xué)科明確要以科學(xué)探究為突破口來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，而實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)是實(shí)現(xiàn)這一課程理念的重要途徑。核心素養(yǎng)的課程標(biāo)準(zhǔn)的修訂，進(jìn)一步將化學(xué)學(xué)科的三維目標(biāo)整合為化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，其中“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”是重要的素養(yǎng)之一，進(jìn)一步明確的實(shí)驗(yàn)探究的價(jià)值。所以，欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師的化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究能力的提升和科研意識(shí)的激發(fā)，認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)價(jià)值是相當(dāng)重要的。

2.2 加強(qiáng)欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師教育科研能力的培養(yǎng)，激發(fā)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究動(dòng)力

科研能力直接決定教師科研效率、科研水平、科研成果能夠到達(dá)的高度。因此想要提高欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師科研成果的層次，加強(qiáng)其科研能力培養(yǎng)是非常必要的。首先，要不斷豐富自己的化學(xué)專業(yè)知識(shí)。作為一個(gè)教育科研者需要扎實(shí)的化學(xué)專業(yè)理論知識(shí)，可以在中學(xué)化學(xué)教學(xué)過程中熟悉大學(xué)化學(xué)的知識(shí)，關(guān)注學(xué)科前沿的最新動(dòng)態(tài)，拓寬其化學(xué)學(xué)科知識(shí)面。其次，注重教育理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。一線教師忽略教育理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，掌握教育理論知識(shí)還停留在大學(xué)學(xué)習(xí)那點(diǎn)知識(shí)或者通過碎片化的閱讀了解的相關(guān)教育理論知識(shí)，并且無論是在教學(xué)過程中即使在優(yōu)質(zhì)課教學(xué)中也很少思考教育理論知識(shí)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。所以，欠發(fā)達(dá)地區(qū)的中學(xué)化學(xué)教師要養(yǎng)成閱讀的習(xí)慣，點(diǎn)點(diǎn)滴滴的學(xué)習(xí)，在教學(xué)中思考教育理論在教學(xué)的應(yīng)用，提升自身的教育理論素養(yǎng)。第三，培養(yǎng)教師自身的創(chuàng)造能力。教育科研過程就是一個(gè)創(chuàng)新的過程。豐富的化學(xué)學(xué)科專業(yè)知識(shí)和扎實(shí)的教育理論素養(yǎng)只是提升教育科研能力的前提條件，但還需進(jìn)行實(shí)踐和培養(yǎng)教師的創(chuàng)造能力。對(duì)于剛接觸教育科研的中學(xué)化學(xué)教師來說，可以由淺入深，由微課題入手，從自身課堂教學(xué)實(shí)際遇到的問題和困境進(jìn)行嘗試，逐漸提升自己的科研創(chuàng)造能力。比如當(dāng)熟悉了整個(gè)高中化學(xué)的教學(xué)情況，積累了足夠的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)之后，就可以站在整個(gè)高中化學(xué)教學(xué)的高度進(jìn)行某些專題的教育科研工作[4]。欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師教育科研能力得到了提升，自身的科研素養(yǎng)提高了，最終獲得強(qiáng)大的而持久的內(nèi)生發(fā)展動(dòng)力，那么就會(huì)轉(zhuǎn)化為化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究動(dòng)力，促進(jìn)其積極進(jìn)行化學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，形成一個(gè)良性循環(huán)。

2.3 提升欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究能力的提升最終要回歸到本質(zhì)上，其重要影響因素是中學(xué)化學(xué)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，能力的高低決定其化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的質(zhì)量和人才培養(yǎng)的質(zhì)量。欠發(fā)達(dá)地區(qū)中學(xué)化學(xué)教師可以通過一些途徑來提升自身的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，下面列舉幾點(diǎn)。一是在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。教師是實(shí)踐教學(xué)的主體，具有豐富的教學(xué)案例等優(yōu)勢(shì)，要將教學(xué)實(shí)際遇到的問題轉(zhuǎn)化問教育科研課題等。比如在做銅與濃硝酸和稀硝酸的反應(yīng)來學(xué)習(xí)二氧化氮和和一氧化氮的性質(zhì)，但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一氧化氮很多看到無色，直接轉(zhuǎn)化為紅棕色二氧化氮，并且氣體的尾氣處理也沒有達(dá)到綠色化。根據(jù)這種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，就可以作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究的課題進(jìn)行研究。二是利用實(shí)驗(yàn)新型實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。隨著科技的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)技術(shù)不斷的更新，新型實(shí)驗(yàn)技術(shù)在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中廣泛的應(yīng)用，比如微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)、手持技術(shù)、虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)等新型實(shí)驗(yàn)技術(shù)。欠發(fā)達(dá)地區(qū)的中學(xué)化學(xué)教師可以從這些方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，特別是微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)、手持技術(shù)的研究，是新課程改革中明確要求開展的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。三是形成化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究科研共同體。科研是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作，而不是單打獨(dú)斗。欠發(fā)達(dá)地區(qū)的中學(xué)化學(xué)教師可以在本校形成化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究團(tuán)隊(duì)，從校本課題，微課題研究著手，比如噴泉實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、替代品微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究等。