设计有效实验实施有效教学

高中化学课程标准指出，化学是一门以实验为基础的科学。通过化学实验，可全面提高学生的科学素养，激发学生学习化学的兴趣。学生通过在实验中发现问题，解决问题的过程，提高的不仅仅是化学知识和技能，同时还能形成严谨的科学态度和实事求是的科学精神。

一、设计有效实验，使化学实验具有发现知识、培养兴趣、激发思维、培养品德等功能

在实验过程中，学生通过实验操作，培养动手能力；通过对实验现象的观察、分析，更好地理解、巩固和运用化学知识，培养透过现象看本质的能力；通过改进实验，培养学生的创新能力。从课程的三维目标上看，化学实验不仅具有认识论和方法论功能，而且还能提高学生的学习兴趣，丰富教学情境，引导学生改变学习方式等多方面的功能。这些功能实现程度的多少，就体现了实验教学有效性的高低。而判断实验教学有效的程度，可以通过实验教学后，了解学生在上述诸多方面获得的发展程度来衡量。

二、有效实验的设计

1.改进演示实验。一些学生不容易做成功的、有一定危险的、污染相对较大不宜大面积进行的实验，教师在设计时，就要从演示的时间、实验现象是否明显、是否能让全班所有学生都能观察清楚、是否存在污染等方面来设计，让学生在亲身体验的同时不受到任何伤害。因此，教师在设计和实验演示时，就要想到在教室的什么地方，怎样操作实验才能达到上述目的。一种很好的方法就是使用实物投影仪将实验的整个过程投影到大屏幕上，让全班学生都能清晰地观察，这样就能将演示实验展示给学生。

2.引导分析、探究实验。在教师与学生边研讨边实验的教学活动中，教师就要通过设计一些思考题，让学生带着问题来钻研教材。在设计思考问题之前，要了解学生的知识储备情况，设计问题循序渐进，保证在实施过程中，使学生全员参与思考探究。在学生具体操作时，教师巡视指导，及时发现操作问题并予以规范；在观察实验现象时，引导学生观察对象的细致性和全面性，如果发现异常现象，启发学生讨论思考；协调小组成员在实验时的分工协作，提高实验效率。

3.设计探究实验。在教学过程中，教师引导学生利用所掌握的化学知识和技能，发现与化学有关的实际问题，自主设计实验进行探究，在设计实验的过程中，采用多种方法手段，如观察法、调查法、讨论法、辩论法等，并将最后资料进行收集和整理。在具体操作过程中，按照科学探究的一般思路和方法进行，先提出问题，再设想一些符合逻辑的假设，如何去验证这些假设，证明结论，解释现象等，最后对活动进行总结、反思与评价，通过这些活动，体会科学探究的过程，发展科学探究的能力。

4.引导和鼓励学生自主设计探究实验。探究学习是学生学习化学的一种重要方式，也是培养学生探究意识和提高探究能力的重要途径。教师在教学中，应充分调动学生主动参与探究学习的积极性，引导学生综合运用所学的化学知识和技能，进行实验设计和实验操作，分析和解决与化学有关的实际问题。通过实验、观察、调查、资料收集、阅读、讨论、辩论等多种方式，在提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等活动中，增进对科学探究的理解，发展科学探究能力。

5.分析理论实验与实际实验在操作时出现的偏差。从失败的实验去发掘一些看起来很容易成功，但实际操作时，往往会出现较大偏差的实验。这时就要及时抓捕这不可多得的课程资源，通过再认识、再研究让学生养成务实求真、勇于创新、积极实践的科学态度。这些实验包括氢氧化铁胶体的制取、钠在空气中燃烧、镁与水的反应、氢氧化亚铁的制备、甲烷与氯气的反应等。

6.学会对他人设计的实验进行评价和改进。教师引导学生采取什么样的标准对实验进行评价、改进。在进行评价和改进的过程中，学生也将体会到自己在设计实验时应考虑到什么注意事项。对实验教学的内容选择上，不应仅局限于课本上的实验教学，教师可以引导学生去发现生活中的化学，运用生活中的物质设计实验，使化学与生活联系更加紧密，使学生从化学的角度来认识身边的物质，身边的现象，培养学生利用所学知识探索新知、开拓进取的科学态度。

7.对实验课后的总结，包括规范操作、注意事项、分析现象、发现问题、解决问题。因此，在实验结束后，教师指导学生根据实验事实和实验数据等认真填写实验报告，形成严谨求实的科学态度。分析实验成功和失败的原因，思考如何改进，才能得到科学的实验结论。

三、有效实验教学的实施策略

1.明确实验目的。任何一个化学实验都有它的主要目的，以主要目的为前提，来进行教学设计，使教学内容更有针对性，充分利用好实验资源，发挥实验的最大效益。为了达到最佳实验效果，教师在设计教学中，要认真思考如何在课堂实施过程中始终围绕实验主要目的进行教学。

2.挖掘本地实验资源。自然界的物质，千姿百态，丰富多彩，化学教师要教学生把身边的物质、相关物质的变化和书本的知识结合起来，并加以有目的地观察和思考。比如，新磨的刀更容易生锈；白醋去除水垢等。以此让学生感受到生活丰富多彩，在不经意之中，把学生培养成经常关注身边事物、关注化学与生活的联系，潜移默化地缩短学生对化学学科的心理距离。

3.创设真实实验情景。通过生活实际，让学生认识到化学对人类生活和社会发展的重要作用及其相互影响，引导学生仔细观察生活中的化学现象，分析原因，有意识地要求学生用化学知识来解释这些说法，使学生对这些说法不仅知其然，还要知其所以然。

4.追求高效实验课堂。高中课程标准中列出的实验可为分为观察实验、实验探究、设计实验，不同的实验所具有的主要功能是不同的，其层次也不相同。实验是否有效，不一定是要学生都亲自动手操作才有效，而是取决于实验的主要目的是否达到？是要突出方法、技能，还是观察实验现象、揭示反应本质。对于不同类型实验，教学设计时应采用不同的教学方法，方能取得最大的实验效益。

总之，在化学课程实施中不但要重视实验教学，还要始终树立“有效实验”的理念。作为一名化学教师，要始终以学生的发展为己任，时刻树立有效实验理念，并将此理念贯穿于整个化学教学的各个环节。

【责编 金 东】