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    一、实验教学现状及主要误区

(一)现状

1.对实验教学不够重视;

2.“画实验”“讲实验”“背实验”多,学生动手实验机会少;

3.验证性实验为主,探究性实验较少;

4.学生对实验的兴趣停留在低层次感知和操作层面,多数未形成相对持久的探究兴趣和创造兴趣;

5.化学实验局限于书本,缺乏与生活、生产、社会的联系,导致学生解决实际问题的能力较低,创新精神和实践能力的培养受到抑制。

(二)主要误区

1.过分重视实验技能的训练。受应试教育的影响,教师认为重点的实验必须反复讲,反复让学生训练。久而久之,学生对实验失去了信心,觉得实验没意思。例如,学习绪言时,学生通过实验觉得化学现象很奇妙,初步形成了兴趣,但随着学习的深入,教师规范演示,学生“照方抓药”,过分强调规范操作,忽视了实验在培养科学素养方面的作用,实验思维被训练冲淡,学生只能机械地模仿学习。所以实验教学应突出实验在培养科学思维、科学态度、科学精神等方面的作用,而不应过分追求实验技能的训练。

2.用计算机模拟实验代替具体实验。信息时代的快速发展,要求教师充分利用现代教育媒体,化解教学过程中的难点和重点。计算机模拟实验以其形象、生动、直观、经济、使用方便及较好的交互性等特点,越来越受到化学教师的青睐。但近年来,出现了计算机模拟实验代替具体实验的现象,且愈演愈烈。导致的主要问题有:(1)学生科学态度、科学方法及分析和解决问题的能力得不到培养和训练,缺乏过程体验;(2)有时造成实验现象失真,学生无法体验整个实验并形成正确的知觉映像,易造成概念、性质等认识上的偏差;(3)不利于学生创新思维和应变能力的培养,也不利于细心、耐挫、大胆、机警等良好心理品质的培养。

二、发挥化学实验的探究功能,培养学生探究学习

美国在最新的课程标准中强调:基础教育以科学探究为核心。在我国新一轮课改的化学课程标准中,强调了科学探究在学生发展过程中的重要地位。在课程目标中强调过程和方法;在课程内容上把科学探究作为首要的一级主题;在评价上注重科学探究能力;在学习方式上倡导探究学习。

在化学科学的发展史中,实验一直是探究问题、获取知识与创新的重要手段。新世纪的基础教育要培养学生获取知识的能力、培养学生的创新能力、提高学生的科学素养,就必须恢复和发挥实验的探究功能,从而改变学生的学习方式。新教材把学生动手实验活动融入了学习内容之中,取消了单独编排学生实验的做法,淡化了学生实验和教师演示实验的界限。因此“照方抓药”的实验模式将一去不复返了。当前改进化学实验教学,建立实验探究教学模式已成为当务之急。

(一)转变教师观念,改变教学行为

笔者将传统实验课和实验探究课中的教学行为做了比较,如表1所示。

表1 在传统的实验课和实验探究课中的教学行为的比较

为了进一步说明如何改变教学行为,可以第五单元《化学方程式》课题1《质量守恒定律》的教学为例。教学时,课前创设问题情境:在化学反应前后物质的质量是增大、减小还是不变?激发学生猜想和假设,形成探究欲望,并布置课前探究:铜丝灼烧前后质量的变化。课中,提供实验仪器药品:托盘天平、锥形瓶、带玻璃管的橡皮塞、带玻璃棒的橡皮塞、小气球、酒精灯、烧杯、光亮洁净的铁钉、细砂、硫酸铜溶液、白磷、砝码等。学生分组讨论,自主设计方案和实验操作步骤,验证猜想或假设。白磷燃烧前后质量的测定有三种方案:①用玻璃棒引燃白磷;②用玻璃管系一只小气球引燃白磷;③气球直接紧套在锥形瓶口,并把锥形瓶放在石棉网上加热引燃白磷。

实验探究后,学生点评不同实验设计的优缺点,最终所有学生共享最佳实验方案。再通过蜡烛和镁条燃烧前后质量的测定,激发学生的思维火花:是否一切反应都遵循质量守恒定律?学生通过合作讨论、交流,计算机微观动画演示碳与氧气的反应,让学生从微观的角度认识质量守恒定律的本质:化学反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子的质量也没有改变。课后延伸探究,让学生充分利用家里的生活用品设计实验,探究化学规律。这样,以课前、课中、课后不同的空间,构建出实验探究的学习平台,同时也开发和拓展了化学课程资源。正如教育家陈鹤琴指出:凡是儿童能够自己做的,应该让他们自己做,凡是儿童能够自己想的,应该让他们自己去想。实验探究符合学生发展的要求,留给学生更多的时间和空间试验自己的想法,开拓了思维,形成了科学方法,提高了科学素养。

(二)优化教学设计,改进实验方案

化学实验特有的生动性,会使初学化学的初三学生很感兴趣,但这只是低层次的感知兴趣和操作兴趣。另外,越来越多的验证实验会使学生逐渐感到枯燥乏味。因此我们必须优化教学设计,改进实验方案,使实验教学与探究学习融合起来,充分发挥实验的探究功能,不但让学生获得知识、学到技能,而且重视让学生受到科学方法、科学思维的训练,养成科学精神,使学生对实验保持持久的探究兴趣和创造兴趣。例如,第六单元《碳和碳的氧化物》课题2《二氧化碳制取的研究》的探究教学方案如下所示。

【课前准备】

1.复习实验室制取氧气的药品、反应原理、仪器装置的选择、实验操作步骤、收集方法、检验、注意事项等。

2.二氧化碳可以通过哪些反应得到?

【课堂探究】

碳酸钙、碳酸钠分别与稀盐酸反应得到二氧化碳的比较。

【讨论】

学生讨论几种产生二氧化碳反应的条件,确定反应原理。

【收集信息设计方案】

根据书本上提供的信息,提供的仪器选择气体的发生装置和收集装置,讨论各种设计的优缺点(学生之间点评),操作步骤,检验方法等。

【实验探究】

探究二氧化碳的制取,并收集满一小塑料瓶的二氧化碳气体。

【课后延伸探究】

自己设计实验说明二氧化碳能溶于水。

(三)改革评价方式

我们应从只注重实验结果的评价向重视实验过程和实验结果的双重评价转变。只有重视对实验过程的评价,才能揭示出相同实验结果这一表面现象背后不同的学习质量,才能反映新课程对实验的要求。我们不妨借鉴英国的一种实验评价方案,具体如表2所示。

表2

在实验教学中,书面考查与实验过程的评价相结合,百分制可采用三七开制,70分为书本考查,30分为实验过程评价,相加即为学生学习化学的总评价。

实验探究的价值功能向化学教师显示出无限的生命力,为学生积极主动地获取化学知识,认识和解决化学问题,培养科学思维、方法和科学素养,提供了新的平台。我们相信随着课改的深入,不断地学习、反思,实验探究一定会在实验教学中发挥出旺盛的生命力。

本文原载《教学仪器与实验》2003年第4期,现刊出时略有修改。

    
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