中學化學實驗教學策略探究

摘? 要? 化學實驗教學是中學化學教學的一個重要組成部分，它對學生形成化學概念，理解和鞏固化學基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)學生觀察現(xiàn)象、提出問題、分析問題、解決問題的能力，掌握比較熟練的實驗技術(shù)，培養(yǎng)學生實事求是、嚴肅認真的科學態(tài)度等均有著十分重要的意義。中學化學教師要清晰認識到化學實驗的重要意義，積極通過多種策略開展化學實驗教學：循序漸進設(shè)計實驗難度，提高學生學習效能感；注重跨年級知識點銜接，加深學生對知識的理解；開展情境化實驗教學，提升學生知識應(yīng)用能力；引入項目式教學，培養(yǎng)學生自主學習能力；運用互動式教學方法，促進學生合作與交流；有效進行學習評估，提升實驗教學效果。

關(guān)鍵詞? 化學；實驗教學；知識技能；策略

中圖分類號? G633.8

文獻標識碼? A

文章編號? 2095-5995（2024）04-0069-03

化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學，實驗教學與理論教學共同構(gòu)成化學教學體系。著名化學家戴安邦先生曾經(jīng)說過：“化學實驗是全面實施化學教育的一種最有效形式。”由于化學實驗具有形象性、生動性、新穎性和刺激的高強度性等特點，不僅可以有效激發(fā)學生學習化學的興趣和積極性，還有助于培養(yǎng)學生的觀察、思考和分析能力，同時對于學生的實驗操作能力和科學思維的培養(yǎng)也有重要的促進作用。教師作為化學教學的主要承擔者，要清晰認識到化學實驗的重要意義，并能有效開展化學實驗教學。本文主要探討中學化學教師開展實驗教學的策略問題，通過提高課堂教學效率實現(xiàn)學生認知能力、操作能力和創(chuàng)新能力的提升。

一、循序漸進設(shè)計實驗難度，提高學生學習效能感

循序漸進是化學教學必須要遵循的基本教學原則。循序漸進設(shè)計實驗難度是通過逐步增加實驗的難度來促進學生的認知發(fā)展和技能掌握，符合人的認知發(fā)展規(guī)律，即人的認知是從感性逐步上升到理性，由現(xiàn)象上升到本質(zhì)，由具體上升到抽象，具有順序性。只有按照規(guī)律進行教學設(shè)計，才能保證教學實施的質(zhì)量和效率。同時，這樣的教學設(shè)計使得學生能夠在掌握了基礎(chǔ)知識和技能后，更自信地面對更為復雜的實驗任務(wù)，從而在成功的體驗中增強學習興趣和自信心。［1］

例如，在人教版八年級教材的“化學反應(yīng)的速率”教學中，教師精心安排了一系列由淺入深的化學實驗活動。開始時，教師引導學生通過簡單的實驗，如觀察鐵釘在不同條件下的生銹速率，初步認識到化學反應(yīng)速率受多種因素影響。在此基礎(chǔ)上，教師逐漸引入更具挑戰(zhàn)性的實驗，比如探究溫度、濃度對化學反應(yīng)速率的影響，通過變化實驗條件，記錄和比較反應(yīng)時間，讓學生在實踐中深入理解影響化學反應(yīng)速率的因素。在這一系列實驗中，學生首先通過直觀的簡單實驗掃除了學習上的畏難情緒，避免學習中的自我干擾，減少了精神上的壓力。隨后，在更復雜的實驗探究中，學生逐步形成對知識的理解和鞏固，提升實驗設(shè)計和操作技能，發(fā)展邏輯思維能力。

總之，通過循序漸進設(shè)計實驗難度，學生不僅能夠系統(tǒng)地學習和理解化學反應(yīng)速率的相關(guān)知識，還能在實驗操作中獲得成就感，增強解決問題的能力和自信心。

二、注重跨年級知識點銜接，加深學生對知識的理解

中學化學知識的編排是螺旋上升的，前后的知識存在著非常明顯的結(jié)構(gòu)關(guān)系。跨年級知識點銜接策略強調(diào)教學要在不同年級的知識之間建立橋梁，通過有意識地設(shè)計課程內(nèi)容和實驗活動，使得學生可以在新的學習階段中回顧和深化之前學過的概念，從而加深理解和記憶。這種策略基于認知心理學中的“螺旋上升”理論，即學生對知識的理解不是線性遞增的，而是通過在不同層次上重復和深化相同主題來實現(xiàn)的。這樣，學生不僅能夠更好地連接新舊知識，還能在不斷的復習和深化中鞏固記憶。［2］

例如，在人教版八年級教材的“水的電離”單元教學中，教師巧妙地將此單元與學生在七年級學習的“溶液的酸堿性”知識點緊密聯(lián)系在一起。首先，教師回顧了七年級化學教材中關(guān)于酸、堿溶液的性質(zhì)和鑒定方法，然后引入水的自我電離概念，引導學生通過實驗觀察純凈水對紅藍色試紙的反應(yīng)，并記錄電導率測試結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)即使是看似不導電的純水也存在微弱的電離現(xiàn)象。接著，教師通過實驗指導學生探究水的電離常數(shù)及其與水溶液酸堿性的關(guān)系，引導學生理解水作為酸堿反應(yīng)的媒介和參與者的角色。在這個過程中，學生不僅復習了之前學習的酸堿知識，還將這些知識應(yīng)用于新的情境中，加深了對水化學性質(zhì)的理解。此外，教師在教學中將新舊知識點聯(lián)系起來，能促使學生在實驗操作和結(jié)果分析中更加主動地尋找信息，比較不同條件下的實驗結(jié)果，從而在實踐中加深了對理論知識的理解和記憶。

總之，這種跨年級知識點銜接的教學設(shè)計不僅能夠使學生在知識學習上形成連貫的認知結(jié)構(gòu)，還激發(fā)了他們探究未知、解決問題的興趣和動力，有效提升了化學學習的深度和廣度。

三、開展情境化實驗教學，提升學生知識應(yīng)用能力

情景化教學是教師從實際的教學需要出發(fā)，按照知識在現(xiàn)實生活中應(yīng)用的方式，創(chuàng)設(shè)真實的或虛擬的情景，讓學生親自參與活動、融入情景并運用其所學的知識分析問題、解決問題的教學方式。［3］通過情境化實驗教學，學生能夠在具體的、有意義的情境中學習化學知識，從而更好地理解知識的實際應(yīng)用價值，增強解決實際問題的能力。情境化實驗教學以建構(gòu)主義學習理論和情景認知理論為理論基礎(chǔ)，強調(diào)以學生為中心，通過創(chuàng)設(shè)真實或接近真實的學習情境，激發(fā)學生的學習興趣，提高他們的學習動機和活動參與度，通過“同化”與“順應(yīng)”過程達到對新知識意義的理解。

例如，在人教版九年級教材的“環(huán)境污染與保護”教學中，教師通過引入當前社會關(guān)注的環(huán)境污染問題，如空氣污染、水體污染等，作為化學實驗教學的情境。在這一單元學習中，學生首先通過收集當?shù)丨h(huán)境污染的新聞報道，識別和討論環(huán)境污染物的主要來源和成分。然后教師引導學生進行相關(guān)的化學實驗，比如檢測水樣中的pH值和重金屬含量，以及模擬酸雨的形成過程和對植物產(chǎn)生的影響等。通過這些實驗，學生不僅能夠?qū)⒒瘜W知識應(yīng)用于分析和解決實際的環(huán)境問題中，還能夠深刻理解環(huán)境保護的重要性。在這個過程中，學生通過親身參與和觀察，將抽象的化學知識與具體的環(huán)境問題聯(lián)系起來。這種情境化的實驗教學不僅增強了學生將化學知識應(yīng)用于解決實際問題的能力，還培養(yǎng)了他們的社會責任感和環(huán)保意識。

總之，這樣的教學設(shè)計使得化學學習不再停留在書本上，而是將書本知識緊密與現(xiàn)實生活、社會問題聯(lián)系起來，極大地增強了學生學習化學的興趣和實際應(yīng)用能力。

四、引入項目式教學，培養(yǎng)學生自主學習能力

項目式教學是以現(xiàn)代認知心理學思想、自適應(yīng)學習理論和探索性學習架構(gòu)為基礎(chǔ)，采用類似科學研究與工程實踐的教學方法，促進學生主動學習、自主發(fā)展的一種新型的教學方法。［4］在化學實驗教學中引入項目式教學方法，就是要讓學習過程成為人人參與的創(chuàng)造性的實踐活動，不再注重最終的結(jié)果，而是強調(diào)完成項目的全過程。其目的是在項目教學過程中把理論與實踐教學有機地結(jié)合起來，充分發(fā)掘出學生的創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)學生的自學能力、觀察能力、動手能力和科學研究能力。

仍以人教版九年級教材的“環(huán)境污染與保護”教學為例，教師可以通過設(shè)計一個與實際環(huán)境問題相關(guān)的項目，如“我的小型凈水站”項目，增強學生的自主學習能力。學生通過研究不同的水質(zhì)凈化技術(shù)，了解它們在處理工業(yè)廢水和生活污水中的應(yīng)用。這個項目旨在讓學生理解水污染的嚴重性和水凈化的必要性，同時探索可持續(xù)的水資源管理方案。在完成項目的過程中，學生掌握基本的水質(zhì)檢測技術(shù)、理解不同水凈化技術(shù)的原理及其應(yīng)用，并能設(shè)計制作一個簡易的凈水裝置。

首先，學生收集不同來源的水樣（如自來水、河水、雨水等），使用pH試紙、濁度計等工具檢測水樣的基本參數(shù)，如pH值、濁度、硬度等。然后，教師針對學生的實驗情況介紹幾種常見的水凈化技術(shù)，如沉淀、過濾、吸附、生物處理等。接下來，學生通過查閱資料、觀看相關(guān)視頻了解這些技術(shù)的工作原理和應(yīng)用場景，在教師的指導下設(shè)計一個簡易的凈水裝置。凈水裝置的設(shè)計應(yīng)基于所學的凈化技術(shù)，可以采用多級凈化系統(tǒng)，如先用沉淀法去除大顆粒雜質(zhì)，然后通過過濾器進一步凈化水質(zhì)，最后使用活性炭吸附去除水中的有機物和異味。學生使用塑料瓶、砂石、棉布、活性炭等材料制作凈水裝置，并用之前收集的水樣進行凈化實驗。實驗后，學生再次檢測水質(zhì)，評估凈水裝置的效果。項目完成后，學生需要展示他們設(shè)計的凈水裝置和實驗結(jié)果，提出凈化過程中遇到的問題、凈化效果以及可能的改進措施。

五、運用互動式教學方法，促進學生合作與交流

互動式教學方法是對傳統(tǒng)由教師講授為主的課堂教學的一種改革，突破課堂由教師主導和控制的局面，把學生的作用、貢獻和價值體現(xiàn)在課堂教學中，提高學生在課堂上的參與度，激發(fā)學生的主觀能動性。［5］把互動式教學方法運用到化學實驗教學，就是強調(diào)學生在實驗過程中的主體地位，鼓勵他們通過團隊合作解決問題，共享實驗結(jié)果，以此來深化理解課本知識，提升實驗技能。這種教學方法以社會性學習理論為基礎(chǔ)，認為學生通過觀察、模仿和與他人交流實現(xiàn)知識學習。因此，教師運用互動式教學方法開展實驗教學，不僅能夠增強學生的實驗操作技能，還能夠提升他們的溝通能力和團隊協(xié)作能力。

例如，在人教版九年級教材的“化學與生活”教學中，教師專門引入了一項關(guān)于日常生活中化學物質(zhì)安全使用的實驗活動。在這個實驗中，學生被分成若干小組，每組負責研究和測試一種常見家用化學品（如漂白劑、洗潔精等）的化學性質(zhì)和安全使用方法。學生需要先在小組內(nèi)分工合作，設(shè)計實驗方案，然后一起進行實驗操作，包括測定化學品的pH值、觀察其與其他物質(zhì)的反應(yīng)等。實驗結(jié)束后，每個小組需要整理實驗數(shù)據(jù)，準備一份報告，并在全部同學前進行口頭報告，分享他們的發(fā)現(xiàn)和安全使用建議。在這個過程中，學生不僅通過動手操作加深了對化學知識的理解，還通過小組討論和公開發(fā)表實驗結(jié)果的方式，增強了彼此間的交流和合作。

總之，通過這種互動式的實驗教學，學生能夠在實踐中學會如何進行公眾演講、如何有效地傳達信息，以及如何處理來自同學的問題和反饋。這樣的學習經(jīng)歷不僅讓學生掌握了化學知識，還讓他們學會了如何在團隊中工作、如何與人溝通，對他們未來的學習和生活都有著重要的影響。

六、有效進行學習評估，提升實驗教學效果

學習評估是課程教學中不可或缺的環(huán)節(jié)，可以用來檢測學生學習目標是否達成，洞悉存在的問題，以便教師調(diào)整課程教學內(nèi)容與方法，改善課程教學的有效性。［6］同時，學習評估還可以激發(fā)學生學習動機，從而促進學生更好地學習該課程。學習的真正價值不僅僅在于掌握知識本身，更重要的是能夠運用這些知識進行創(chuàng)新創(chuàng)造和實踐運用。因此，學習評估不僅要關(guān)注學生的知識掌握情況，還應(yīng)重視學生的思考過程和創(chuàng)新實踐結(jié)果。

例如，在人教版七年級教材的“物質(zhì)的分類”教學中，學生首先進行了一系列關(guān)于物質(zhì)分類的基礎(chǔ)實驗，如通過觀察和測試不同物質(zhì)的物理性質(zhì)（如密度、溶解性等）來區(qū)分金屬和非金屬物質(zhì)。在完成基礎(chǔ)實驗后，學生需要參與一個以“創(chuàng)新使用日常物質(zhì)”為主題的小組項目，其中要求學生利用所學的物質(zhì)分類知識，設(shè)計一個既實用又有創(chuàng)新性的產(chǎn)品或?qū)嶒灒鉀Q生活中的實際問題。在項目實施過程中，每個學生都需要記錄自己的思考過程、實驗設(shè)計和結(jié)果，并提出項目的實際應(yīng)用可能性。完成后，教師組織小組成員互相評審，討論各自項目的創(chuàng)新點和實際應(yīng)用價值，并提出改進建議。

總之，這樣的學習評估不僅促使學生認真完成具體的化學實驗操作，還能夠促使他們思考如何將所學知識應(yīng)用于實際，如何通過創(chuàng)新的方式解決問題。通過反思自己的學習過程和成果，學生能夠更深刻地理解物質(zhì)分類的知識，培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。

（王興麒，金昌市第三中學，甘肅 金昌 737100）

參考文獻：

［1］ 張翼鵬.實驗教學在初高中化學課程銜接中的應(yīng)用初探［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2013（14）：30-31.

［2］ 魏亞慧.當前初高中化學教科書的銜接研究——有關(guān)“化學計算”與“化學反應(yīng)規(guī)律”的初高中銜接問題［J］.甘肅高師學報，2013（5）：90-93.

［3］ 蘇佩娟. 芻議情景化教學在高中化學深度學習中的應(yīng)用［J］.廣東教育（綜合版）， 2023（9）： 55.

［4］ 錢莉.基于技術(shù)素養(yǎng)的“化學能與電能”的項目式教學——利用電池原理制作救生衣燈［J］.化學教育（中英文）， 2024（7）： 56-57.

［5］ 高虎龍.互動式教學在初中化學教學中的應(yīng)用策略研究［J］.甘肅教育研究，2024（3）： 143-145.

［6］ 楊志紅，強海燕. 從競爭性評估到自比性評估：學習評估的轉(zhuǎn)向［J］.教育學術(shù)月刊， 2021（9）： 20-27.