中學化學新課程實驗教學有效模式探索

1、中學化學新課程實驗教學有效模式探索黃岡市羅田縣三里畈中學課題組 閆耀兵 內(nèi)容摘要：化學實驗課本身的特點及其在化學教學中的地位，決定了它在化學教學中的重要作用。尤其是對于九年級學生來說，化學作為初始學科，學生在初中階段形成的實驗習慣、實驗能力以及實驗素養(yǎng)對學生今后的化學學習將產(chǎn)生巨大的影響。因此本文依據(jù)基礎教育課程改革綱要(試行)和化學課程標準中關于實驗教學學生能力的培養(yǎng)的相關要求，分析了當前的實驗教學模式的利弊，總結(jié)歸納出并補充了實驗教學模式，倡導實驗教學模式的多元化，提出了依據(jù)不同的實驗要求選擇適當?shù)膶嶒灲虒W有效模式，達到提高實驗教學效益的目的。關鍵詞： 新課程 實驗教學 實驗設計 有效模式

2、基礎教育課程改革綱要(試行)提到：“改變課程實施過于強調(diào)接受學習、死記硬背、機械訓練的現(xiàn)狀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養(yǎng)學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力”。這一新的理念在化學課程標準中具體體現(xiàn)為：“讓學生有更多的機會主動地體驗探究過程，在知識的形成、聯(lián)系、應用過程中養(yǎng)成科學的態(tài)度、獲得科學的方法，在做中學的探究實踐中逐步形成終身學習的意識和能力?！?“做中學”就是讓學生有機會以符合其年齡特點，符合其認知需要，符合科學探究規(guī)律的方式，親歷探究科學的過程。在觀察、提問、設想、動手實驗、表達、交流的探究活動中，體驗科學探究的樂趣，構(gòu)建

3、基礎性的科學知識，獲得初步科學探究的能力，從而提升學生的科學素養(yǎng)。 眾所周知，化學是一門以實驗為基礎的科學，如何有效的開展實驗教學是培養(yǎng)和提高學生化學能力的關鍵，因此依托課標實驗教學的要求、依托課本中的實驗內(nèi)容以及存在的問題、以現(xiàn)有教學模式為基礎，通過改變實驗的設計、變換教學策略、優(yōu)化實驗過程、創(chuàng)新實驗形式而構(gòu)建有豐富的內(nèi)涵、生動的魅力的有效實驗教學模式，使化學實驗教學教學具有：獲知獲取化學知識和技能；激趣激發(fā)學習興趣和探索精神；求真培養(yǎng)勇于探索真理，實事求是，試驗是檢驗真理的唯一標準的科學精神和科學態(tài)度；循理訓練學習，研究應用化學知識和技能的方法、規(guī)律和思維；育德養(yǎng)成誠實、嚴謹、精確、合作、

4、謙遜、刻苦等科學品質(zhì)和科學道德的功能和作用，從而形成有效果、有效率、有效益的讓學生主動探求知識、發(fā)展能力的實驗教學有效模式，進而在實驗教學和學生構(gòu)建知識、發(fā)展化學能力、提高化學素養(yǎng)之間架起橋梁。一、改變實驗設計，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力。中學化學一門實驗科學，通過實驗能夠幫助學生理解規(guī)律的建立和知識的生成。而中學化學實驗即有客觀、生動、形象的特征又具有科學研究的縮影，但傳統(tǒng)的實驗教學極大地限制了學生的思維、想象的空間、縛住了學生的手腳，使學生失去了創(chuàng)新的意識。因此，在實驗教學中不僅需要培養(yǎng)學生的觀察、分析、概括等基本技能，更要以培養(yǎng)學生設計實驗并運用實驗手段去解決實際問題為最終目的，即培養(yǎng)學生

5、的創(chuàng)造性思維能力。1、變演示實驗為學生參與實驗，活躍學生的思維。目前初中化學演示實驗教學多為驗證性實驗,先由教師演示實驗,學生觀察現(xiàn)象,歸納得出物質(zhì)的性質(zhì)、定律，這樣學生只是被動、消極的知識接受者，沒有積極的思維和創(chuàng)新，也沒有探究的目標和方向?；瘜W教學中，開放演示實驗，是滲透探究性教學的良策。在“測定空氣中氧氣含量”的實驗時，把書本的實驗作為原理自學。然后，出示一些實驗儀器：集氣瓶、雙孔橡皮塞（上有導管、燃燒匙）燒杯、彈簧夾、酒精燈（火柴）等，一些藥品：磷、硫、木炭、水等，設計測定氧氣含量的方案。學生討論積極，但不敢一試。這時老師的鼓勵和點撥雙管齊下，有學生上場了。不同次的實驗，倒流入集氣瓶中

6、水的體積也會有所不同，有的正好1/5，有的超過，有的不滿。不管哪種情況，都能讓學生繼續(xù)探究下去，找測不準的原因。然后更深層地探究用木炭或用硫代替磷行嗎？為什么？這時舉手要求實驗的學生爭先恐后。由于學生參與課堂演示，課堂氣氛變得寬松、活躍。學生在觀察實驗的同時，也關心著同伴實驗的成功與否，上臺演示的同學則可以享受到實驗成功的喜悅，即使是失敗的教訓也可以使他終生難忘。實驗后，再由學生評價，教師總結(jié)，這種由學生演示、評議，學生當主角，老師當配角的做法激發(fā)了學生的探究思維。 2、變驗證性實驗為探究性實驗，培養(yǎng)學生的探究能力。挖掘教材中的驗證性實驗，將其轉(zhuǎn)化為運用探索性實驗來進行教學的實驗內(nèi)容，設計為探

7、究性實驗，突出實驗的創(chuàng)造性，發(fā)揮探究性實驗教學在培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、科學方法的作用，使學生會研究與探索實驗的方法，激發(fā)學生的好奇心和求知欲，促使學生主動探究解決問題的正確途徑，讓學生成為新知識的探究者和發(fā)現(xiàn)者。例如，如在探究二氧化碳的性質(zhì)實驗時，可設計如下幾個實驗：（1）二氧化碳直接通入水中（探究指示劑的用法）；（2）二氧化碳通入滴有石蕊試液的水中；（3）少量二氧化碳通入滴有酚酞的石灰水中（興趣實驗）；（4）少量二氧化碳通入到澄清的石灰水中；（5）足量的二氧化碳通入到石灰水中（激發(fā)學生的求知欲）。通過上述實驗，學生不僅學會了二氧化碳的化學性質(zhì)，同時增強了學習興趣，使學生在學習中感到自己的不足，

8、從而產(chǎn)生求解的要求和積極的學習動機。在實驗過程中，要隨時抓住這種時機，把學生對實驗的興趣、求知欲引導到持續(xù)的主動學習的軌道上去。3、改進實驗方案和方法，培養(yǎng)學生實驗的設計能力傳統(tǒng)的物理學生的分組實驗，往往是教師把實驗目的、內(nèi)容、步驟等周密祥細地安排好，學生只要按照操作就行了。這樣做對基礎薄弱的學生很有好處，但也有副作用，對基礎好的學生來說，會使他們對實驗失去了探知欲望。因此我在幫助學生掌握實驗的基礎上，鼓勵學生用不同的器材、不同的實驗步驟來進行實驗。這樣一來就要求學生要在各種提供的因素中進行取舍、篩選出符合要求的因素，再對這些因素進行重組、整合，對原有的原理、方法、器材、步驟進行調(diào)整和修正。使

9、學生從被動實驗變?yōu)橹鲃訉嶒?，發(fā)揮了學生的主動性，提高了學生的實驗操作能力及分析、解決問題的能力，從而培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。二、運用多種實驗教學模式，提高學生學習效益。1、演示觀察模式：即做示范性的實驗,通過實際觀察獲得感性知識以說明和印證所傳授知識的教學模式。包括教師演示、學生演示、師生共同演示以及課件演示四種形式。 這是中學化學最常用的實驗教學模式。實驗準備相對簡單、快捷，教學地點的選擇也比較靈活，可以在實驗室中，也可在教室中。演示的實驗既可以進行驗證性實驗，也可進行探究性實驗。演示觀察模式的作用.能使學生獲得生動而直觀的感性知識,加深對學習對象的印象,把書本上理論知識和實際事物聯(lián)系起來,形

10、成正確而深刻的概念;能提供一些形象的感性材料,引起學習的興趣,集中學生的注意力,有助于對所學知識的深入理解、記憶和鞏固;能使學生通過觀察和思考,進行思維活動,發(fā)展觀察力、想象力和思維能力。2、講做結(jié)合模式：教師邊講課、學生邊實驗的實驗教學模式。邊講邊實驗，可以是驗證性實驗，也可以探究式實驗。由于學生人人都動手參與，提高了學生的實驗技能，同時也提高了每一位學生的上課熱情。邊講邊實驗是在演示實驗教學改革中誕生的一種教師講解與學生動手實驗相結(jié)合的教學模式，它凸顯了化學以實驗為基礎的學科特點，順應了化學教學由教室向?qū)嶒炇肄D(zhuǎn)移的改革趨勢。它以知識獲取和實驗能力培養(yǎng)為雙重目標，并在化學學科思想的指導下，將

11、二者有機地融為一體。適合進行“邊講邊實驗”教學的內(nèi)容為：凡是裝置和操作簡單，可見度大，現(xiàn)象明顯，無危險的演示實驗，盡可能改為邊講邊實驗；補充一些有關培養(yǎng)能力的實驗內(nèi)容，由學生自己動手操作。案例：學習金屬的化學性質(zhì)時，對于金屬與鹽溶液的反應規(guī)律，可以通過教師邊講學生邊實驗的方式開展教學。師：在我國西漢劉安所著的淮南萬畢術中，有關于“濕法冶金”的記載，“曾青得鐵則化為銅”，意思是在硫酸銅的溶液中加入金屬鐵，就可以產(chǎn)生金屬銅。這是世界上最早的有關事發(fā)也同的記載。那么，金屬和鹽溶液間是否都能發(fā)生類似的反應呢？如果要反應能夠進行需要滿足什么條件呢？然后讓學生親自動手做實驗，通過對鋁和硝酸銀、鐵和硫酸銅、

12、銅和硝酸銀、鋅和硫酸亞鐵的試驗不同結(jié)果，然后對比反應的現(xiàn)象、分析反應的產(chǎn)物及其原因，這樣在每位同學的參與下很自然的得出金屬與鹽反應的規(guī)律。通過實際操作，既豐富了感性認識，又加深了對所學知識的掌握程度。3、分組實驗模式：學生根據(jù)教材和教師（或是實驗報告）的要求進行分組實驗的實驗教學模式。分組實驗模式根據(jù)實驗過程中師生的雙邊活動特點可以分為有“程序?qū)W操作模式”和“系統(tǒng)開放實驗操作模式”。所謂“程序?qū)W操作模式”就是傳統(tǒng)的班級授課制，被用于一般課堂教學的分組實驗教學的知識傳授和操作，教師按照實驗的內(nèi)容和體系，教師將某個實驗分成若干個具體的操作程序，在學生分組實驗時由教師統(tǒng)一指令，全班同學同步整齊的

13、完成一個操作程序。運用“程序?qū)W操作模式”進行分組實驗有三大優(yōu)點：一是實驗過程按程序統(tǒng)一進行，能培養(yǎng)學生嚴謹、認真、規(guī)范的學習態(tài)度，有利于學生掌握操作要領，較好的訓練學生的實驗技能和基本功；二是有利于組織實驗教學，信心反饋快，教師易于發(fā)現(xiàn)問題，糾正與解決問題及時；三是這種實驗模式重視演繹推理，強調(diào)理論對實驗的指導作用，強調(diào)規(guī)范。但這種模式有明顯的不足，這種模式下教師有高度的權(quán)威，學生處于極度被動，不利于學生思維的培養(yǎng)。動作慢的學生會草草收兵或被迫中止，造成實際上的不統(tǒng)一。所謂“系統(tǒng)開放實驗操作模式”是以系統(tǒng)方法為教學指南，教師對學生首先進行教學診斷，了解學生的原有水平，然后再為每組學生制定相應

14、的實驗目標和教學活動，教師處于策劃地位。實驗過程如下：實驗準備 實驗操作 實驗總結(jié) 反饋校正這種“系統(tǒng)開放實驗操作模式”旨在提高學生學習的積極性和主動性，強調(diào)學生自己完成學習過程，使學生既能獲取知識，又能增長能力，教師是啟發(fā)和指導的作用。這種“系統(tǒng)開放實驗操作模式”學生通過自主操作，可以獨立思考，獨立解決問題，學生的主動性強，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力。從教師的角度看，便于教師的個別指導，允許學生速度和能力上的差異，但不利于訓練學生實驗的基本功。4、探究實驗模式：是指學生在教師的引導下，運用已有的知識和技能，充當知識的探索者和發(fā)現(xiàn)者，通過自己設計的方案，進行實驗操作，去探索和解決問題的一種實驗教學

15、模式。按學生主體活動程度可分為“引導式實驗探究”和“開放式實驗探究”兩種方式?！耙龑綄嶒炋骄拷虒W模式”是由教師提出問題，學生提出假說，引導學生朝著教師預先設計的方向提出實驗程序，預測可能的結(jié)果。其過程可簡要表示為：創(chuàng)設問題情境提出猜想與假設設計實驗方案實施實驗方案得出實驗結(jié)論討論與交流。這種模式常常是已被教師構(gòu)建好的，但允許學生在假說和數(shù)據(jù)解釋的范圍內(nèi)去創(chuàng)造。教師的引導并不是刻意的引導出一個唯一的結(jié)果，而是讓學生在探究過程中理解科學、獲得知識?！伴_放式探究教學模式”一般是由教師或?qū)W生提出問題，學生設計實驗程序并實施實驗方案，收集處理和分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論，并將其應用于新的情景加以檢驗。這種模式

16、強調(diào)探索和創(chuàng)造，學生以一種近似科學家如何實驗的方式學習化學，不再強調(diào)獲得正確的結(jié)論，而是強調(diào)過程和對結(jié)論的解釋。5、多媒體實驗模式：是運用多媒體對實驗教學“教學模擬和虛擬”的一種實驗模式。這種實驗模式可以有效的彌補實驗條件的不足，可以避免真實操作所帶來的不便（如：鐵的銹蝕、分子的運動、化學變化的微觀示意圖等）或危險，可以打破時空的限制，還能反復模擬，直到學生掌握為止。這種模式的弊端是不利于學生動手能力、自學能力、觀察能力的培養(yǎng)。6、課外實驗活動模式：是學生在教師指導或家長監(jiān)督下做課外興趣或研究性實驗活動的一種實驗模式。這種實驗模式是基于學生對化學學習有極高的興趣和動手能力基礎之上，能使學生完全

17、體驗學習的全過程，不僅能激發(fā)學生的學習化學的興趣，而且為培養(yǎng)學生的實踐精神和創(chuàng)新精神、提升學生的思維品質(zhì)、提高學生的綜合素質(zhì)提供了良好的廣闊的平臺。這種實驗模式有利于學生開展興趣實驗、家庭小實驗（如：自制酸堿指示劑鑒別生活中物質(zhì)的酸堿性）、補充實驗等實驗活動。實驗教學的有效性，就是指通過教師實驗教學后，學生能夠獲得具體的進步或發(fā)展。有效教學的核心就是教學中的效益問題。教師要有時間和效益的觀念，要從學生的整體利益出發(fā)，促進學生整體素養(yǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。所以實驗教學的有效性不僅僅是居于教師在每一節(jié)課上把實驗設計好，演示好，講解好，讓學生通過這節(jié)課的實驗，更好地掌握了一定的實驗操作技能或通過形象生動的實驗，加深了對某一化學理論的理解，或更