英国“碳酸钙与盐酸反应”的学生实验活动设计与启示

摘要：作为组织者、指导者和参与者的教师如何去操作和调控学生实验活动，将对实验的成败起着至关重要的影响。英国“碳酸钙与盐酸反应”的学生实验活动的设计，在实验教学过程、提问能力培养、学生实验评价等诸多方面给我们以启发。

关键词：学生实验活动；设计；启示

文章编号：1005－6629(2013)7－0079－03

中图分类号：G633.8

文献标识码：B

实验是化学的灵魂，是化学的魅力所在和激发学生学习兴趣的重要源泉，更是培养和发展学生思维能力和创新能力的重要方法和手段。为此，《义务教育化学课程标准(2011年版)》规定了8个基础的学生实验活动，明确了初中生应学习的7项基本技能。在这些学生实验活动的实施过程中，作为组织者、指导者和参与者的教师如何去操作和调控学生实验活动，将对实验效能的高低有着重要影响。笔者曾经赴英国培训学习，发现英国学生实验活动设计存在许多特色。其中有关“碳酸钙与盐酸反应”的实验给笔者留下了深刻印象，现加以分析，以期获取对于我国课堂教学实验活动设计的启示。

1　英国“碳酸钙与盐酸反应”的学生实验活动设计

在曼彻斯特圣保罗学校，重要的化学原理都配套有学生实验活动设计案例，针对义务教育第三阶段(Key Stage Three)的学生(11至14岁，相当于我国初中生)，在学习了“碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳气体”知识之后，教师用了一节大课的时间(大约1小时)，安排“碳酸钙与盐酸反应”的学生实验活动，以此来进一步认识、理解、运用“碳酸钙与盐酸反应”的原理。

[实验活动]运用“碳酸钙与盐酸反应原理”测量石灰石中碳酸钙的质量分数。

[实验用品]电子天平，烧杯，胶头滴管，玻璃棒，秒表，石灰石，稀盐酸等。

[活动过程]见表1。

2　英国“碳酸钙与盐酸反应”学生实验活动设计的启示

2.1学生实验过程

英国教师的“碳酸钙与盐酸反应”学生实验活动设计，看似简单，但是实验内容丰富，其活动设计意在帮助学生建构完整的科学探究经历，培养学生实事求是、严谨求实的科学精神，一丝不苟的科学态度和团结协作的科学作风。实验过程中，教师让学生自主设计方案、讨论实验步骤，实施数据处理、积极交流反思，让学生在实验中进行“思维体操”，把实验观察、实验控制、收集事实、分析和统计结果等科学方法融于一体，体验化学家科学探究的过程和方法，获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。

英国哲学家约翰·密尔曾说过：天才只能在自由的空气里自由自在地呼吸。“碳酸钙与盐酸反应”的实验过程中，教师注意给学生营造宽松、民主、自由的气氛，鼓励学生大胆地发表自己的见解，即使是在对学生提出的不全面、不完善甚至错误的实验方案，也以表扬鼓励为主，充分肯定学生在提出实验方案过程中的主动参与精神和创新意识。

“碳酸钙与盐酸反应”的学生实验在电子天平上进行测量，操作、读数非常方便简单，但是在实验之后，数据的处理却不简单。学生在平面直角坐标系的表格图纸上熟练地把数据描点、连线，让人叹为观止，可见类似的数据处理方式方法学生已经非常熟悉。事实上，英国教师不但愿意花时间让学生根据实验原理动手完成数据采集，更愿意“浪费”课堂时间让学生体会自己动手实验获得的结果。

布鲁纳指出：“所谓知识，是过程而不是结果。”这个过程应是“按自己的方式而不是照书本样子，把获知的事物组织起来的一种活动”。英国教师运用“碳酸钙与盐酸反应”的学生实验活动来唤起学生探索与创造的欢乐，激发学生认知兴趣和学习动机，展现思路和方法，教会学生怎样进行科学探究，其做法值得我们借鉴。

2.2学生提出问题

英国教师的“碳酸钙与盐酸反应”学生实验活动设计，专门留出时间给学生反思和提问。学生提出问题的数量、质量一方面反映了这些学生敢于和善于质疑，另一方面也说明了教师平时重视学生提问能力的训练。课后，英国的教师告诉我们，衡量化学教学成功的标准是将没有问题的学生教育成有问题的学生，如果学生的提问教师都回答不了了，那算是非常成功的。所以英国的学生年级越高，越富有创意，越会突发奇想。一堂课，学生带着一些问题走进教室，结束时，师生可能带着更多的问题离开教室。

现代科学之父爱因斯坦说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”问，是点燃智慧的火花；问，是打开知识大门的钥匙；问，是学生学习的动力。“碳酸钙与盐酸反应”学生实验活动以教师提问始，以学生产生新问题终，问题是“碳酸钙与盐酸反应”学生实验活动的纽带。在这个过程中，教师帮助学生掌握解决问题的知识、程序、方法，并着力培养学生的问题意识。问题，让整个学生实验活动鲜活生动起来。

一个人创新能力的根本标志在于调动其自身的潜能，即潜思维能力。而潜能的开发又主要来自潜意识的积累，或者说潜意识信息的储备。当潜意识信息中包含有足够的问题意识时，就可能产生问题。“碳酸钙与盐酸反应”学生实验活动告诉我们，培养学生的问题意识就是使学生逐步养成自我提问、自我探索、自我思考、自我创造并自我解决问题的学习习惯，这是化学教学的精髓所在。

2.3学生实验评价

英国教师的“碳酸钙与盐酸反应”学生实验活动评价很有特色。

首先，评价方式是以引导学生自评和组长互评为主，教师在评价活动中起主导的作用，指导学生以“平等的眼光”客观、公正地相互评价，重点放在引导学生学会自我评价与评价他人，强调学生自我比较，淡化学生之间的相互比较，以体现评价主体的交互性和多元性。

其次，评价内容既有实验知识技能的评价，又有实验习惯、态度、科学精神等方面的评价。“你们今天非常像化学家那样实验!”“第一组提的问题非常好，我也没有想到这样的问题!”“第二小组回答问题思考得非常全面!你们太了不起了!”等，这样的语言不但让学生从认可、体验的角度感受到自己的进步，而且能够激发被评价者的自尊心、自信心和自觉性，使之自觉且主动地接受评价。

再次，评价时机的全程化。“碳酸钙与盐酸反应”学生实验活动，在自主设计方案、讨论实验步骤，实施数据处理、积极交流反思等每一个环节中，教师都能够及时评价，让学生明白问题所在，以便调节实验活动。

英国的学生实验活动依据基本知识，但不拘泥于课本，它培养了学生的思维能力、判断能力、应急能力、合作能力。英国教师的“碳酸钙与盐酸反应”学生实验活动给我们诸多的启示，让我们认识到落实“义务教育化学课程标准(2011年版)规定了8个基础的学生实验活动”的意义所在，因为实验操作技能、科学态度、科学方法只有在学生自己的实验活动中才能学到，不能用其他的方式替代。