素质教育改革下的化学实验分析

摘要:运用案例分析法探讨了新课程改革背景下的化学实验教学，指出了在化学实验教学中存在的问题，提出了提高实验教学有效性的方法与思路。

关键词:化学实验;实验教学;案例分析;方法与思路

随着教学改革的逐步深入，中学化学实验的教学改革也受到了广泛关注［1－2］。开展中学化学实验教学改革，对于培养学生的创新精神和实践能力、提高中学化学教学质量具有重要意义。目前，在化学实验教学中，一些教师只注重传授化学知识，强调实验结果或结论，却忽略了引导和启发学生对实验过程的探索，这非常不利于培养学生的科学品质和科学态度［3］。化学实验探究是培养学生科学探究能力、创新能力的主要途径［4］，《义务教育化学课程标准》已明确指出，科学探究是一种重要而有效的学习方式。因此，选好、设计好和利用好实验，充分发挥实验的探究功能，培养学生的科学探究品质是化学教师的一项重要工作。在教学实践中，我们以“影响化学反应快慢因素的探究”为研究课题，探索了素质教育改革背景下化学实验教学对于培养学生科学探究能力和科学素养的重要性。

1案例与分析

1．1问题的提出

根据提出的研究课题，我们针对化学专业学生在进行教育实习中的课堂授课情况进行汇总，设计了三个不同的案例，三个案例中均针对以下五个问题进行:(1)探究判断化学反应快慢;(2)探究反应物本身对化学反应快慢的影响;(3)探究温度对化学反应快慢的影响;(4)探究浓度对化学反应快慢的影响;(5)探究催化剂对化学反应快慢的影响。

1．2教学案例

1．2．1案例一［教师演示实验］教师在课堂上根据探究的问题依次演示以下四组实验:①锌粒分别与1mol/LHCl、1mol/LHAC反应;②双氧水在热水浴中分解、在冷水浴中分解;③锌粒分别与1mol/LHCl、0．01mol/LHCl反应;④双氧水在不加任何其他试剂下分解、双氧水在二氧化锰催化下分解。［学生得出结论］学生通过观察教师实验，得出每组实验由于反应条件不相同而引起了反应速率不同。［教师提出问题］哪些因素可能影响化学反应速率?［学生得出结论］影响化学反应速率有反应物本身、温度、浓度和催化剂。［教师讲解并总结］主要有要点两个:①反应物本身性质、温度、浓度的变化、合适的催化剂等都会影响反应速率的快慢。②教师分组进行实验时用到的科学方法:对比法、控制变量法等。1．2．2案例二［设置问题情境］教师通过PPT展示实际生活中的化学反应现象:钢铁生锈、溶洞形成、牛奶变质、火药爆炸、天然气爆炸等，体会化学反应有快慢之分。［教师提出问题］哪些因素可能影响化学反应速率的快慢?［明确探究任务］首先教师根据可能影响化学反应快慢的因素，向学生提供4组试剂(锌粒、1mol/LHCl、1mol/LHAC;双氧水、热水、冷水;锌粒、1mol/LHCl、0．01mol/LHCl;双氧水、二氧化锰)。每个小组只拿到一组试剂，按照课本中的实验步骤做实验。教师请同学们思考:通过什么说明化学反应的快慢?哪些因素可能影响化学反应的快慢?［交流研讨］学生按照教师提出的问题流程课堂上对以下四个问题进行交流:①教师給你们小组提供的化学试剂是什么?②你们小组预测的影响化学反应快慢的因素有哪些?③通过什么现象说明化学反应的快慢?④实验现象和实验结论?［学生得出结论］通过讨论，每个小组都能发现一个影响化学反应速率的因素，共同讨论找出了影响化学反应速率的大部分因素。［教师总结提升］最后教师对学生交流得出的结果进行总结提升:①生成气体冒气泡的快慢、生成沉淀的快慢、颜色变化的快慢等都可以来说明化学反应的快慢。②反应物本身性质、温度浓度的变化、合适的催化剂都会影响化学反应的快慢。③教师进行分组实验时所用到的科学方法:对比法、控制变量法等。1．2．3案例三［设置问题情境］元宵节燃放烟花时五彩缤纷的场景和敞开口盛放了一周时间已变质的牛奶为例，对比感受生活中化学反应速率有快慢之分。提出问题:人们在生活中是如何控制化学反应速率的快慢呢?［教师提出问题］影响化学反应速率的因素可能会有哪些?［确定探究的任务］①请预测有哪些因素可能影响化学反应速率?②教师为学生提供的试剂有:Zn、1mol/LHCl、1mol/LHAC、0．01mol/LHCl、双氧水、热水、冷水、二氧化锰、Na2CO3粉末、块状大理石。③学生分组自由选择实验试剂，然后设计实验方案。④学生思考如何处理有多个影响因素的情况?⑤学生思考通过什么现象说明化学反应的快慢?［展开活动］学生依据探究任务开展小组合作探究活动。教师提供的材料:用来保鲜食品的方法、酸雨对建筑物腐蚀逐年加剧、固体碳酸钠粉末与稀盐酸的反应，块状大理石与稀盐酸的反应、工业上催化制氨等。［交流讨论］按照教师事先提供好的汇报框架，实验结束后小组之间进行交流讨论:①你们组预测的是哪个(些)影响化学反应快慢的因素?②你们组选择了哪些试剂?③请写出你们组的实验方案?④你们组是通过哪些现象证明化学反应的快慢?⑤当受到多个因素的影响时，你们组是如何处理的?⑥你们组的实验现象和实验结论分别是什么?［得出结论］通过探究活动和交流讨论，每组将至少能够发现一种影响化学反应速率的因素，有的小组会完成的特别好，找到了3～4个影响化学反应速率的因素。［小结］教师对整个实验进行总结，进一步明确探究的结论，强调科学方法及科学思维，引导学生积极将结论应用于生活生产的实际中。

1．3对案例的分析

第一个教学案例中，教师占主导作用，在这一教学过程中，多数学生通过观看实验现象，可以得出结论。但存在两个问题:一方面，多数学生注重的是实验的成败，而对实验操作的规范与否不加以考虑。另一方面，通过教师实验，学生直接得出结论，与直接灌输给学生答案差别不大，学生的思考能力没有得到发挥。第二种教学案例中，教师按照“提出问题说明原理给出结论实验证明”的程序进行教学，这种模式明确而清晰，有利于学生对相关知识的理解和记忆，教师对整个教学过程也容易控制。同时，教师创设问题情境，能够引起学生的兴趣，教学过程相对简单，节省了课堂教学时间，教师普遍喜欢采用这种模式。仔细分析，这种模式还是传统课课堂的演示实验和学生分组实验的组合，只是验证了一个结论。第三个教学案例，实验的设计是一个完整的化学实验探究教学过程，在教师的指导下，由学生自主设计，独立操作完成实验，教师对实验的教学方式和教材资料的编排顺序均做了改变，这样使学生主动积极地参与到课堂教学的每一个环节中去，通过学生亲自动手和动脑，设计实验，参与讨论，把生活中的、社会中的实际问题与自己的已有的知识联系起来，提高了课堂实验教学的效果，进而提高了学生的综合素质。

2在化学实验教学中存在的问题

化学是一门实验性的学科，多年来，化学实验教学实质上是化学理论教学的附属，实验成为理论知识的验证。这种“重理论，轻实验”的教学模式不利于发挥学生的主动性和积极性，不利于培养学生的创新思维、创新意识和科学品质。主要的问题有:实验教学形式主要以教师演示为主，教学模式比较单一，学生主动思考积极性不高。文献表明［5］，约72．41%的教师在教学过程中常常采用演示实验的实验教学方式，有27．7%的教师采用边讲边做实验的教学方式，只有少数的教师采用科学探究教学方法。教师在课堂上以验证性实验为主，仅仅把以培养学生形成化学概念、理解和巩固化学知识的手段，熟练掌握实验操作作为实验的目的。教师在设计探究实验时，时间上会比较难以控制，有时一节课后，教学内容还没完成。新教材容量过多，学生没有足够的时间去做实验探究。教师在课堂上重结论、轻过程。中学化学教学中学生实验能力的培养，尤其是学生在实验过程观察能力和思维能力的培养，一直是一个薄弱环节。教师在课堂上进行分组实验教学组织管理和教学方法不恰当。学生对化学实验存在着好玩的心理，没有重视其教育意义，纪律涣散，随意操作。总之，如何改进化学实验教学，充分发挥化学实验教学在促使学生知识内化，培养学生的科学探究能力，培养学生实验精神方面的优势，是每位化学教师面对的实际问题。

3提高实验教学有效性的方法与思路

提高实验教学有效性的方法从转变实验教学入手，我们应把验证性实验变为探究性实验，培养学生科学探究的能力。在教学中需要通过教学设计增加其探究程度，设计的关键是引导学生提出问题再通过实验进行探究。提高实验教学有效性的思路方面，我们应把注重实验技能的培养转变为注重实践能力和创新精神的培养。更新教学理念，充分认识到化学实验教学的功能，一方面，是学生学习的重要内容，另一方面，也是学生学习化学的一种方法，教师要调动学生动手、动口、动脑、动心。教师应将技能的训练融于实验探究之中，积极引导学生将注意力放在探究活动上，通过探究活动的开展，形成化学实验技能，使实验技能的训练成为实验探究活动的结果。

4研究结论

本文通过对具体教学案例的设计与分析，一方面，我们指出了在化学实验教学中存在的问题;另一方面，提出了准教师在课堂教学中提高实验教学有效性的方法与思路。通过对案例进行比较分析，我们指出了在化学实验教学中存在的问题有:实验教学形式较单一，主要以教师演示为主;验证性实验在课堂上占主导;实验教学重结论、轻过程，能力培养不全面;实验教学组织管理和教学方法不当。提高实验教学有效性的方法是变验证性实验为探究性实验，提高实验教学有效性的思路是把注重实验技能的培养转变为注重实践能力和创新精神的培养。化学实验教学是应试教育向素质教育接轨的重要方法，而化学实验教学的实现需要在学校、教师、学生的交流与合作下才能实现，以上提出的一些方法与理论可以在一定程度上对提高实验教学效率有效，但是这些是远远不够的，还需要更多更专业的研究人员不断探索。

参考文献

［1］龙生．化学实验教学改革及其反思［J］．化学教学，2005(11):50－52．

［2］董丽梅．浅析当前高中化学实验教学中存在的问题及其对策［J］．中学化学教学参考，2014(6):44．

［3］吕宏宇．中学化学实验教学中培养学生科学品质的理论与实践［J］．化学教学，2006(4):41－44．

［4］陈芳英．实验激趣探究创新:科学课中开展实验探究的尝试［J］．教学月刊，2007(3):45－46．

［5］张娟，鲍正荣．高中新课程化学实验教学现状调查分析［J］．中国现代教育装备，2011(10):106－107.

作者：刘清玲 吴珊 杜全周 单位：新乡学院化学化工学院