[新课程理念下高中化学探究实验教学问题研究]高中化学新课程培训心得

　　《普通高中化学课程标准（实验）》中明确指出，高中化学课程是科学教育的重要组成部分，它对提高学生的科学素养、促进学生全面发展有着不可替代的作用。化学是一门以实验为基础的学科，开展探究式实验教学可以为学生创造一种探究学习的条件，使他们在主动参与实验教学获得知识的过程中，培养探究能力。本文以新课标为依据，对当前高中化学实验教学情况进行跟踪调查，并具体分析，提出一些可行性对策。�
　　一、探究实验教学存在的问题�
　　1．考试中实验部分失分较多�
　　近几年的高考化学试题中，开放性、探究性的实验试题逐渐成为了考试的热点。这些实验试题中，最难回答或是最不好得分的，就是实验简答题了。考生对考试内容也很明白，可就是不会正确解答，要么解答的原理不对，要么解答的格式不合理，要么解答的语言不规范，不能够用化学语言来回答，所有这些都成为了平时考试乃至高考失分的关键点。例如，在这学期我校高二化学期中考试时，探究实验题占18分，笔者带的3个班的学生中，平均得分11.73分，约占总分的65.2%，大多数学生在如何进行气密性检查、实验现象描述、实验方案可行性评价等方面失分。�
　　2．缺乏探究精神�
　　探究性化学实验能帮助学生加深对化学基础知识和基本理论的理解，能开发学生的创造性思维能力，激发学生的探索激情。在化学教学中，改进实验教学方法，注重实验的创新与探究性，充分发挥化学实验在培养学生创新精神、探究能力、创造能力等方面的特殊功效，对于培养学生的创新精神和实践能力，促进教育教学改革具有重要意义。�
　　但中学化学实验教学中，大部分教师仅仅是验证其化学原理，学生做实验时，还是按部就班地照课本中的实验步骤来完成实验，缺乏探究精神，不会去问为什么要这样做，能不能换用其他的方式进行实验。�
　　3．学生实验能力较差�
　　在高中化学实验实践过程中我们时常发现，有些学生在实验之前早已填好了实验报告，实验过程中对一些细微现象、反常现象则观而不察，视而不见，而且很多学生在实验中操作不规范。例如，在做配置一定物质的量浓度的实验时，没有将溶解的固体或稀释的溶液冷却就转移到容量瓶，导致所配溶液浓度偏高。再如，在进行分液操作时，没有将分液漏斗的瓶塞打开，导致液体不能顺利流下。�
　　4．实验教学缺乏创新�
　　当前化学教学进行课程体系改革，但只是对实验内容进行相应的调整，删去一些重复的部分或不重要的部分，内容上并没有多少实质性的变化。教师在开展化学实验教学时，总是守着教本上的实验内容，或者按照一成不变的实验步骤，很少对实验内容、实验步骤进行局部的补充、改进，实验教学缺乏针对性和创新性。�
　　二、原因分析�
　　1．学生基础�
　　学生实验是学生亲自动手来完成的实验。学生实验的过程就是学生体验科学探究的过程，它是培养学生实验技能、观察能力、实验能力、分析和解决问题的能力，训练科学方法，养成科学习惯和科学态度的重要形式。但学生因为基础原因，很多化学实验根本无法按教师的要求去完成。例如，学生对实验仪器不了解，蒸馏烧瓶加热不垫石棉网，导致受热不均而破裂。再如，对试剂的用量或者相互滴加顺序不清楚，导致探究结论不正确。比如做碳酸钠与盐酸反应的实验时，往碳酸钠溶液中滴加盐酸先无气泡，后有气泡，往盐酸中滴加碳酸钠则一开始就有气泡。�
　　2．教学方法�
　　教师在长期传统教学中形成的教学方法已带有一种惯性，仍然不能从传统的教学模式中走出来，教学中习惯于“教师为主宰，学生为受体”的教学模式，学生只能“按图索骥，照方抓药”。还有长期的传统教学使教师已变成了“保姆”式的教师，教学中不敢放手，甚至包办代替，害怕学生做不好，在教学中缺少有效的启发或引导。这种教学方式下培养的学生，暴露出动手能力差、依赖性强、缺乏创新思维等弱点。这种传统的教学方法已不适用于当前的实验教学。�
　　3．实验条件�
　　众所周知，学校的实验条件对于实验教学的效果也起着非常直接的作用。由于学校实验条件有限，一个班级做化学实验，往往只开放一个实验室。这样，一人一组做实验的学生比例很小，大多是3人或3人以上一组。本来，学生实验的过程中，最好是一个人一组，最多两个人，要是3人一组的话，就有一个学生作为旁观者，使得他们根本没有动手的机会或者根本不愿动手去做。在这种环境下开展的实验教学，自然就降低了学生原有的实验兴趣，学生的实践能力及科学素养、创新精神也无法得到很好的培养。�
　　因此，利用教材中有限的实验，优化探究实验教学，激发学生的创新潜能，提高学生的实践能力是本报告探究的目的所在。�
　　三、优化探究实验教学的原则�
　　1．目的性原则�
　　做每个实验都要有明确的目的，具体到探究的每一步也要有明确的目标。这里的目标应该包括知识目标、技能目标和情感目标。只有明确了要达到的目标，探究才有正确的方向，学生才能在探究过程中经受住困难或挫折的考验，从而对探究过程的艰辛与乐趣体验得更深刻。�
　　2．科学性原则�
　　科学性是探究性实验设计的核心原则，是指探究性实验设计中的实验原理科学、装置合理、操作程序和方法正确。探究性化学实验设计的全过程都要科学、合理，所采用的设计标准、方法、步骤等都有一定的理论依据或实践基础，由此而得出的实验结论才可能是正确的。在整个探究过程中，要着重培养学生科学思维方法，观察和记录实验的方法，以提高学生的科学素质，这也正是探究性实验设计的宗旨。�
　　3．创新性原则�
　　创新性是指实验设计者要敢于突破陈规，实验设计有新颖、独特、巧妙之处，能反映出设计的新观点、新方法和新思路等。创新是探究性化学实验设计的灵魂。一个成功的探究性实验设计，必须反映实验设计者别出心裁的构思。�
　　4．可行性原则�
　　课题内容应该是课本知识的延伸和升华，通常也应与日常生活、生产实践和先进的科学技术紧密结合，但不能超越学生的年龄特征和知识范围，即设计实验必须切实可行，使学生能够顺利地完成探究任务。学生只有在解决实际问题的过程中，通过亲身经历“概念”与“过程”的相互作用才能真正理解科学。对于许多学生来说，当他们需要解决一些自己感兴趣的又与他们的实际能力相适应的问题时，他们便发现需要科学知识，从而产生学习的积极性，并能抓住学习的要点。�
　　四、优化探究实验教学的策略�
　　1．教师可以通过创设问题情境遥控学生活动�
　　根据文章重点设计一系列的问题，给学生提供一个活动的线索，顺着这个线索，学生的思维方向、操作细节、讨论要点便会顺利展开。活动中，教师要引导学生在交流讨论时修正自己的看法，培养学生研究的意识，包括求知意识、形成假设的意识、概括结论的意识以及迁移应用的意识。其中形成假设的意识最为重要，恩格斯说过：“只要自然科学在思维，那么它的发展形式就是假说。”没有科学的假设，就没有科学的验证活动，更不会有科学的产生与发展。学生会通过实验观察、测量及一定的推理，形成假设。在分组活动时，小组的划分要有多种形式，不能只是按座位划分，要根据学生的实际学习水平高、中、低混合搭配，建立小组长负责制，同时教师给予及时指导。不同的思维模式与不同的思考方法会让学生碰撞出智慧的火花。学习能力强的学生担任组长，起带头作用，掌控讨论的内容，使学生思考的方向能铺展开，能力中等或差的学生提出的问题可能会比较简单，通过分组合作，交流探讨，大家取长补短，相互启发，激发灵感，问题就会自然得到解决，而新一轮的问题又会在争论中浮现出来。组员要做到有自己的主张，敢于发言，及时做记录。实验、讨论、概括以及总结是每个学生必须具备的化学能力。每个学生准备一个活动记录本，可以随时记录收集的资料、发现的疑点、观察到的现象、得出的结论等。在反馈环节中学生就会底气很足，畅所欲言。教师要提供更多的发言机会，让学生表达所思所想，以便清楚掌握学生思考问题有无新颖的方式、认识问题是否有偏差、思维障碍点在哪里等，使下面的教学环节有的放矢地进行。这样学生渐渐增强自信心，并且有了主动探究的欲望。�
　　2．精心设计实验教学方案，充分调动学生的积极性�
　　具体教学中，教师可以根据教学内容，针对学生的认知特点，将验证性实验改为探究性实验，以此来调动学生的积极性，提高教学效率。所谓探究实验，是指学生在教师的引导与指导下，综合运用所学知识与技能，通过自己设计化学实验方案，进行相关知识探索，最终解决实际问题的一种教学模式。学生就是问题的发现者与探索者，探究过程如下：创设相应的问题情境、提出假设和猜想、设计合理的实验方案、进一步实施方案、得出最终的实验结论、组织讨论与交流。例如，教师在讲解“新制氯水”的成分时，若按照以往的教学方法，一般都是依靠推导而得出结论，但是这一结论是否符合推论，却一直没有进行相关的实验验证。因此，为了解答学生的疑问，同时为学生的假设和猜想取得科学论证，达到巩固学生知识的目的，我们可以设计一个验证猜想的实验方案，并通过相应的探究活动来证明结论的正确与否。例如，课题：探究新制氯水的主要成分。�
　　（1）提出问题：新制氯水的成分主要有哪些？�
　　（2）提出假设：主要含有：Cl�2、HClO、H�+等。�
　　（3）设计方案：�
　　①Cl�2的检验：根据Cl�2强氧化性特点，可以利用KBr、KI等还原剂进行检验；�
　　②HClO的检验：根据HClO的漂白性特点，可以利用有色布条等有色物质进行检验；�
　　③Cl�-的检验：根据AgCl白色沉淀不溶于稀硝酸的特点，可以利用滴入AgNO�3-HNO�3溶液进行检验；�
　　④H�+的检验：根据物质的酸碱性利用pH试纸或石蕊试液进行检验。�
　　（4）实验步骤：�
　　①用浓盐酸与二氧化锰共同加热，通过反应制取氯法，尤其是一些魔术实验的教学效果更是突出。这种教学方式最具魅力和化学学科的特色，易将学生带入“新奇境地”，并很快融入对教学内容的探究中来。�
　　如通过“水火相容”的奇观引入“燃烧与灭火”的教学；通过“空杯生烟”的妙景引入“铵盐的制法”的教学；通过“滴水点灯”的神奇引入“过氧化钠与水反应”的教学等。总之，只要我们细心挖掘，化学课堂教学中有许多地方都可以通过这种方式展开。但在具体操作时，要注意确保化学现象明显，药品用量适当，避免出现穿帮，以切实增强其“神秘色彩”，激发学生的求知欲和学习热情。�
　　三、活用问题探究，构建教学情境�
　　适宜的情境一般总是跟实际问题的解决联系在一起，利用问题探究设置教学情境有助于发展学生的思维技能。有效的问题情境能促使学生大脑产生问题，最终使学生在原有的认知结构的基础上，形成新的认知结构，从而促使学生能力的形成和智力的发展。为此，教师在教学过程中，应有目的、有计划地留给学生发现问题的机会，要培养学生自己动脑解题的习惯，要尝试交给学生发现问题的方法,让学生真正参与到教学中来。要让学生不仅想“问”，更要多“问”、会“问”、善“问”。�
　　如对一些实验现象的疑问：为什么镁在燃烧时会发出白光、冒白烟？为什么牵牛花遇酸显红色，遇碱显蓝色？为什么明矾在天然水中才会有净水能力？等等。还有对一些生活中化学现象的疑问：煤气泄漏时人们会闻到臭味，煤气本身有臭味吗？白色衣服与易褪色的有色衣服一起洗涤，为什么白色衣服易染上颜色？为什么工业酒精、干燥剂等都不能食用？还有在阅读过程中产生的疑问：为什么要使用酒精代替汽油？为什么说酒精是绿色能源？等等。总之，通过对问题意识的培养，引导学生学会思考，激发学生参与课堂、享受课堂，从被动学习转变成主动学习，从“要我学”转变成“我要学”。�
　　四、引用化学故事，构建教学情境�
　　教学中通过讲述一段与所授课有密切关系或实际应用的化学小故事，或介绍化学领域中与所授课知识内容有关的科学成就，或利用化学史中有关研究的趣闻、趣事等来构建教学情境，配合课堂教学，往往会收到意想不到的效果。但关键是要选好素材，把握好时间与火候，避免喧宾夺主。�
　　例如，在学习银镜反应前，可以先给学生讲个“镜子的历史”的小故事：早在三百多年前，威利斯人采用水银制造玻璃镜，并轰动了整个欧洲。由于当时只有一个威利斯人会制造这种玻璃镜，所以价格非常昂贵。然而，制造这种水银镜子太费事、费时，且水银又有毒，镜面又不太亮。后来德国化学家李比希发明了“镀银”的玻璃镜，并且一直沿用至今。一提到镀银，也许你们会认为是在玻璃上镀上一层银。如果这样想，就错了，实际上根本用不着电，而是利用一种特别有趣的化学反应镀上去的。那银到底是怎么“镀”到玻璃上变成镜子的呢？至此，学生已经进入了预先设计的教学情境。�
　　五、运用认知冲突，构建教学情境�
　　认知冲突是一个人已建立的认知结构与当前面临的学习情境之间暂时的矛盾与冲突，使已有的知识和经验与新知识之间存在某种差距而导致的心理失衡。教学中，通过认知冲突构建教学情境，使学生在教材内容与求知心理之间产生一种“不协调”，在学生心中引发认知冲突，进而引起他们在认知结构上的不平衡，促使他们进行积极地思维、探究、讨论，形成良好的认知氛围。�
　　例如：在研究苯酚的酸性时，笔者先将苯酚分别与氢氧化钠和紫色石蕊试剂反应。其中在与氢氧化钠反应时，学生观察到苯酚由混浊变为澄清，得出苯酚应该显示酸性。但在与紫色石蕊试剂的反应中，却没有看到明显的红色。此时，在学生心中会产生苯酚不显酸性的疑问，促使学生对苯酚的酸性产生怀疑，迫使其一定要探究苯酚遇紫色石蕊试剂不变色的原因。然后通过接下来的探究与学习，学生知道了原来苯酚其实只是一种弱酸，其酸性还不足以使紫色石蕊试剂显现红色，进而对苯酚的酸性产生新的认识。同时学生对苯酚的酸性到底有多弱也产生了浓厚的兴趣，为下一步教学埋下良好的铺垫。�
　　六、利用媒体辅助，构建教学情境�
　　现代多媒体可以把形、声、色融为一体，使学生在感觉、视觉、听觉等方面均得到美的享受，有利于课堂气氛的活跃。在课堂教学中使用多媒体辅助教学可使教学内容更加形象化、多样化，尤其在揭示化学教学的微观实质、展示化学思维的形成途径、描述化学思想的产生、化学概念的形成与发展方面，都有独到之处。�
　　如，在进行“离子反应”教学时，由于“离子反应”的抽象性，学生对为什么有些离子间会反应，有些离子间又不反应较难理解和想象。所以在备课时就应该充分考虑到这一点，利用软件制作一个离子反应的动画，把哪些离子间相撞能变成沉淀脱离溶液、哪些离子间相撞能变成难电离的微粒等演示给学生看，让学生真实地感受到微观粒子间的反应。这样一来，逼真的动画效果、听觉效果和视觉效果的融合，使学生耳眼手脑全部调动并聚焦于一点，达到教学高潮，使课堂真正地动了起来。�
　　总之，在化学教学过程中，教学情境的构建是教师新课程教学理念的重要体现，是教师教育教学基本功的综合展示，也是教师对课程和大纲、对教法和学法的创造性诠释。教学中，通过教学情境的构建，营造出民主、宽松、愉悦的教学氛围，极大地激发学生参与学习的热情，使课堂教学产生巨大的吸引力，让有限的课堂教学时间焕发出无限的生命活力，以充分展示情境教学的生命与魅力。�
　　(责任编辑 罗 艳）