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中学化学实验教学实施策略研究(一)
摘 要
随着现代教育改革的不断深入，传统的应试教育已转到全面提高学生科学文化素养上来，旧的化学教学思想与教学模式逐渐被现代化学教学观念所取代 。新课程理念下的中学化学实验的内容和功能都发生了重大的变化。实验教学是学生探究学习获取知识的重要手段，是实现新课改的有效途径。当前化学实验教学正面临着更新教学理念和实现现代实验教学手段以及增加实验自主探究性等多重任务功能，对全面提高学生的科学素养尤其是创新精神和创新能力有着重要的作用，其重要性已越来越被广大化学教师所共识。本文结合新课标对化学实验的要求和当前实验教学的现状，认为做好化学实验教学管理、实验教学安全和实验教学意识环节，更新教师的教学观念、改革验证性实验和封闭式实验、改进实验及其手段、培养学生合作精神是渗透新课程理念的有效的途径之一。解读了中学化学新课标，指出了其核心的理念，阐述了其教育功能，并提出了的应对措施。
关键词：新课程 化学实验教学 教育功能
前 言
实施创新教育是迎接知识经济全球性综合国力竞争的需要，是深化教育改革、实施素质教育的需要。创新教育是以培养人的创新精神和创新能力为基本价值取向的教育。化学是一门以实验为基础的学科，化学实验能够创设一个巧妙的促进思维发展的情景，使学生在观察实验中获得感性知识，在分析研究实验过程中从生动的直观现象到抽象的思维能力，实验在整个化学课堂教学中有着其他手段不可代替的作用。加强实验教学是提高教学质量的重要一环，也是评价教学质量的一个重要方面。然而在相当长的时间里，我们偏偏忽视了这一点。
一、新课程中的化学实验
《化学课程标准》明确了化学课程的基本理念：立足于学生适应现代生活和未来发展的需要，着眼于提高21世纪公民的科学素养，构建“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”相融合的中学化学课程目标体系。“知识与技能”即过去的“双基”；“过程与方法”是让学生掌握学习的方法，学会学习；“情感态度与价值观”是人文关怀的体现。所以新的课程理念的核心是“让学生在知识探索的过程中，在知识、学法、人文等方面得到发展．”其中第5条特别强调：“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学探究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。
根据新的教学理念及由此产生的新的课程标准对实验的表述，对比旧课程，我们发现新课程实验教学的转变表现在以下几个方面：
①从以学科为本、以实验为本向以学生的发展为本转变，使实验从作为知识灌输的基础转变为促进学生发展的重要基础之一。
②从为“教”设计实验向为“学”设计实验转变，让实验更好地配合学生的主动学习。
③从为学生的课内学习而设计实验向为学生的课内学习和课外学习而设计实验转变，适应开放式学习的需要。
④从只注重视培养实验操作能力向培养实验思维能力和培养实验操作能力并重转变。
⑤从教师垄断实验选题和方案设计向教师吸引、指导、帮助学生参与实验选题和方案设计转变。
⑥从只注意“修修补补”性实验研究向重视开发性研究和创新设计、开发与完善结合转变。
⑦从只应用近代实验方法向适当应用现代实验的方法和仪器，重视中学实验现代化转变。
⑧从只重视理论到理论与实际的结合的转变，更加重视化学实验与生活、技术的联系，注意用实验探究的方法解决实际问题。
⑨从“单兵作战”的自发研究向群众性研究与组队研究的“两条腿走路”转变。
⑩重视绿色化学与可持续发展在实验中的体现。
建构主义者认为，教学应该通过设计一项重大任务或问题以支撑学习者积极的学习活动，帮助学习者成为学习活动的主体；设计真实、复杂、具有挑战的、开放的学习环境与问题情景，诱导驱动并支撑学习者的探索、思考与问题解决活动；提供机会并支持学习者对学习内容和过程进行反思和调控。在杜威的教育思想和建构主义的学习观、教学理论的影响下，“探究教学”、“问题解决教学”在西方科学教育变革中得以形成和发展，并逐步成为西方科学教育理论和实践的重要基础之一。这样的学习观、教育观对我们改革化学教学具有深刻的指导意义，也促使我们反思和重新认识高中化学实验教学的价值。
二 、 新的教学理念下化学实验教育功能的新特点
（一）实验对培养学生的创新精神和能力有着独特的作用
创新教育是素质教育的核心。而化学实验在培养学生创新精神和创新能力方面有着独特的作用。
化学实验以其生动直观、现象新奇等特点而引起学生强烈的好奇心和求知欲，容易使学生对教学活动产生浓厚的兴趣。而兴趣是创造性思维成果的前提和条件。
在实验教学时，要充分采用发散性问题对学生提问，步步启发。层层诱导，促使学生产生多种独特的想法，提高学生的创造性思维能力。例如，酸碱盐溶液导电的演示实验，当有电流产生时。不是教师给出结论，而是学生就现象和原理进行讨论，发表自己的见解，几乎每个同学都有发言的机会，在教师的引导下进行甄别，最后形成了正确、全面的概念。这里肯定有错误的推断，但通过探讨激发思维，敢于思维，有助于创造性思维的产生。
结合教学内容，选择适当的实验设计题，让学生发挥自己的聪明才智，大胆设计方案，探索解决问题的多种途径和方法，再亲自动手实验。对步骤复杂，现象不明显甚至是不合理、行不通的方案，也让学生试一试，在实验中发现问题，从失败中总结经验，取得教益，不断改进和完善方案，然后将不同的方案进行评价。上评价课时，要善于营造积极的思维状态，宽松的思维氛围，鼓励学生提出个人见解，当有争议时，要肯定学生的标新立异，保护学生的好奇心、求知欲和创新精神。对存在的问题教师要及时予以启发、点拨、疏通探索问题的思维障碍及某些知识的局限，在学生获得全面丰富的化学知识的同时开发学生的创造性思维。如CO与Fe2O3的反应，怎样证明产生的是CO2？怎样消除实验中CO的污染？要求学生进行设计、评价、实施。学生发现自己可以是实验的设计者、评价者，是对学生思想上的一种解放。
（二）学生对科学方法的认识需要进行实验
如前化学课程的基本理念所述，化学实验“着眼于提高21世纪公民的科学素养”。
实验教学能够提供必要的感性材料，为学生形成重要的科学观念和科学思想，以及形成科学的概念、原理等提供素材；能够为培养学生技能、促进其手脑并用提供练习和实践机会；能够帮助学生理解、掌握、应用和巩固有关的知识、技能，继承前人积累的最基本的经验，形成自己的体验。
实验教学常常跟假设、条件控制、观察、测量、收集和运用数据、资料加工整理等科学方法和思维方法密切地联系着。通过实验教学，能使学生受到生动的科学方法熏陶和训练，使他们认识和理解科学过程，学会如何“从事科学”。
实验是培养学生运用实验解决问题能力的主要途径。实验教学中的问题发现和形成、实验设计、操作、观察、思维、表述和交流等科学实践活动，可以有效地培养学生的实验意识、课题发现能力、实验设计能力、实验观察能力和实验操作能力，可以有效地培养学生的思维习惯和思维能力。这是其他活动形式难以替代的。
（三）学生对科学精神的认识需要进行实验
新课标（教材）中出现了许多新实验，如用生活中的材料制作简易电池等。这些实验联系环保、现代技术、药物、健康、生活等，通过这些实验教学还有利于培养学生实事求是、尊重科学、勇于探索、追求真理、乐于奉献、造福人类的科学精神；有利于提高学生的科学道德认识和科学道德体验水平，培养团结协作、求实创新、认真不苟、勤俭节约、注意卫生、爱护环境等科学态度和科学品质；有利于培养他们的辨证唯物主义世界观和爱国主义情感；有利于培养理论联系实际、知行统一的学风。
三、充分发挥实验教学功能的实验教学策略研究（一）、要有新的化学实验教学管理??中学化学实验教学的质量不高是客观事实。产生这种状况的原因虽然很多，但实验教学管理的薄弱是一个重要原因。新课程实施后所谓的“质量”已不再是纸笔测试的成绩，而是指学生的整体素质，对于化学实验教学来说，“高质量”就是学生具有良好的科学素养，这也是新课程的理念。那么，怎样才能提高学生的科学素养呢？除了教材改变外，具体我们该怎样做呢？化学课程标准与新教材可以给我们启示： ?1、确立实验教学的目标??按课程标准的要求，实验教学目标应包括知识目标、能力目标、技能目标。知识目标是指学生今后继续学习所必须的化学基础知识；能力目标是指学生提出问题、选择和明确课题的能力，爱因斯坦说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”，一个不善于提出问题和捕捉问题的人，就无法提出解决问题的方法；技能目标是指实验的操作技能。传统实验教学主要关注知识目标、技能目标，而对能力目标的关注不够，这与教师观念中知识目标、技能目标等同于能力目标有关。管好实验教学目标，就要把实验的知识目标、能力目标、技能目标有机地结合起来，给学生提供思考、分析的空间，让学生在“做实验”的过程中发现问题、分析问题、提出解决问题的方法，在这里教师的引导至关重要。如，测定空气中氧气体积的实验，其基本原理是可燃物在氧气中能燃烧生成含氧化合物，可用于测定空气中氧气含量的方法很多，各种方法都有自己的优缺点，教师如能引导学生分析各方法的优劣，对提高学生分析问题的能力和思维能力将大有益处。2、重视实验教学的过程??新课程理念下的化学实验教学过程一般按“实验、问题、讨论、结论”或“问题、讨论、实验、结论”的程序进行。如：上教版新课程教材在“活动与探究”中研究铁生锈的主要因素有哪些，采用的就是前一种过程。当然，具体问题要具体分析，两种方式究竟哪一种更合适，要根据具体问题来确定。事实上在实验教学中，实验目的越简约，限制越少，学生越会提出不同的实验设想，有的方案甚至超出教师的预料，此时教师要鼓励学生发散思维、标新立异。他们的设想有对有错、有简有繁，那都是学生积极思维的结果，即使是错误的，也有其不同寻常的意义，所以在实验教学过程中教师要象“淘金者”那样耐心细致地去披沙拣金，珍惜学生所付出的努力，只要可行就应采用之。我们关注实验的过程往往比结果更有意义。 3、明确实验教师的定位??传统的“教师中心论”反映到实验教学中来，是多数教师认为：教师是实验教学的组织者和管理者，管好了纪律，实验就成功了一半，因此教师在实验课前和实验课上不惜花费大量时间，设计本该让学生自己完成的实验步骤、顺序，使学生成了教师教鞭下的“陀螺”，从而束缚扼杀了学生的尝试欲望，使得学生服从意识有余，创新意识不足。化学新课程主张“教”要服从于“学”，“教”要为“学”服务，以促进学生的发展为化学教学的根本宗旨。这一理念必然要求教师要从“权威”、“主宰”的神坛走下来，要从促进学生科学素养的全面发展的角度重新审视自已的行为，找到自己的位置。根据新课程精神，教师在实验教学中要努力营造民主、宽松、和谐的课堂气氛，放手让学生参与，认真听取学生的分析、建议，鼓励学生大胆发表自己的意见，以唤醒学生的主体意识，激发和发挥学生的主动性和创造性。同时，促进师生之间、学生与学生之间的讨论与交流，真正把教师由实验教学的管理者、监督者变成实验的引导者和参与者、促进者，教师要不断提供信息、点拨方法，帮助学生解决实验中疑难或疏漏之处，始终起着指导、促进的作用。让学生成为实验的主人，学生能自主完成的，教师决不越俎代庖，对学生的不同见解，不同实验方案，只要能达到实验目的，都应该给予充分鼓励和肯定，即使是错误的，也要帮助其分析错误原因，以免挫伤学生的主动性。教师要倡导体验性，调动学生实验的积极性，正如《学会生存》一书中阐述的：“教师的职责现在已越来越少的传授知识，而越来越多的激励思考，除了他们的正式职能外，他将越来越成为一位顾问，一位交换意见者，一位帮助发现矛盾论点而不是拿出现成真理的人。”
4、做好实验教学资源的开发??化学新课程为学生“科学探究”创设了平台。我们要进一步加强化学实验室的建设，加大实验设施设备的投入力度，为学生动手做实验创造良好的条件。日常生活中可用于“科学探究”的资源很多，需要教师有强烈的课程资源意识，整合学校、家庭实验资源，做到全面、多样、开放、和实用。实验教学资源的开发要立足当地、学校和学生生活的实际，开发一些使探究活动具有可操作性的教学资源，如，开发乡土实验教学资源，制作一些简易仪器或代用品等，尽量创造条件让学生进行科学探究。我们还要在现代教育技术在实验中的应用，网络上实验资源的有效利用等方面下一番苦功。 ?
（二）、要有新的化学实验教学安全的措施和方法??化学实验与其它实验的最大不同在于：实验时，实验者接触到的大多是有毒、有腐蚀性、易燃易爆的化学药品和易裂、易碎的玻璃仪器，稍有不慎就会造成仪器破损，轻者影响实验顺利进行，重者会造成实验人员的人身伤害，所以在化学实验教学中，要强化安全意识，采取各种手段对学生进行安全教育，想方设法预防和消除不安全因素，避免事故的发生，可采取以下安全防范措施：1、抓基本操作培训，防止学生因操作不当发生事故．如浓酸浓碱的使用，溶液的蒸发等。俗话说，讲一千遍不如动手做一遍，培训时，我的做法是用水代替酸、碱练习液体药品的取用，用水代替溶液练习蒸发操作等。2、抓科学态度，防止学生因无知、粗心大意发生事故。化学实验是一项科学性很强的工作，一个实验药品用量的多少，每一步操作的先后都有其科学道理，如：H2还原CuO的实验要先通H2后加热,如果反过来，先加热后通H2，就有可能发生爆炸。因此，实验前应要求学生以科学的态度来对待化学实验，做到不熟悉实验内容、不了解注意事项、不掌握仪器使用以及应注意的问题不动手。 3、抓安全警示，防止学生因麻痹大意而发生事故。在现实社会中，各种警示牌随处可见，如：弯道拐角处“前方危险，减速慢行”。变压器下、配电盘前的“有电危险”等警示牌都起到了很好的预防事故的作用，在组织学生做有危险的实验时，有针对性的在醒目位置设立诸如“当心爆炸”、“有毒危险”等警示牌，同样能有效预防事故的发生。当然此法也可能使一些学生产生放弃实验的念头，因此教师要让学生对化学实验、实验室的警示牌有个正确认识。4、抓安全预案，防止在突发事故发生时措手不及。作为教师其服务的对象是安全意识淡薄、安全防范知识不多的学生，我们有责任也有义务为学生的安全负责，在准备实验时就要制订好突发事故的处理预案，如《中毒救治方案》、《外伤急救方案》、《火灾扑救措施》等，切实做到有备无患。 (三)、要有新的化学实验教学意识??绿色化学实验应是化学实验教学的目标，也是新课程反复强调的重要课题之一。《化学课程标准》在课程性质中明确指出要让学生懂得运用化学知识和方法去治理环境污染。中学化学实验所用的化学药品、实验中产生的有害气体及废弃物对环境所产生的污染虽不及工厂对环境所产生的污染大，但长期以往对环境所造成的危害还是不容忽视的，若我们时刻心中装着“保护环境从我做起”的信念，在教学中引导学生往绿色化学实验方面努力，让不断更新的学生从化学启蒙教育的初始阶段起就受到良好的绿色行为的熏陶，养成绿色实验的良好工作习惯，无形中将给社会培养出一批批的环保卫士，这项工作的重大意义是不言而喻的。这也是新课程花费大量笔墨在环保知识上，同时让学生花费不少时间对环保课题进行研究性学习的原因所在。 新一轮的基础教育课程改革的目标之一就是改变课程过于注重知识传授的倾向，强调学生形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学生学会学习和形成正确价值观的过程；改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生收集和处理信息能力、获取新知能力、分析和解决问题能力以及交流和合作能力。新课程标准将每一位学生的发展提供了多元化的平台，其注重学习的结果，重视学习过程和知识技能的掌握。
四 、 新课程标准下中学化学实验教学的转变
1、由"照方抓药"向“实验设计” 方向发展
从只注重培养实验操作能力向培养实验思维能力和培养实验操作能力并重转变，改变以往为“教”设计实验变为“学”设计实验，使实验更好地配合学生的主动学习，打破以往教师垄断实验方案的设计向教师帮助、指导学生参与实验方案的设计的转变，这就是所谓的化学实验的探究化．另外，新课标不再硬性划分演示实验和学生实验，而是给教师创造性和学生主动性提供空间。在新课标中也提倡学生进行合作开展化学实验研究实现从“单兵作战”的自发研究向群众性研究与组队研究的“两条腿走路”转变。从只重视理论到理论与实际相结合的转变，更加重视化学实验与生活，技术的联系，注重用实验探究的方法解决实际问题，使学生的课内学习转变为课内和课外相结合的模式，更适应开放式学习的需要，这就是所谓的化学实验的生活化。 2、由纯学科内容向贴近学生生活方向发展 化学课程倡导从学生和社会发展的需要出发,发挥学科自身优势,通过化学实验拉近学生与化学的科学间的距离,让学生体验到知识的实用性和价值性。在实验教材的实验中,象"我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同?"、"农村常用化肥的鉴别"等实验,使学生真切感受到化学就在我们身边,化学与我们的生活与社会发展密切相关。同时,在教学中注意引导学生关心我们身边的事物,观察和探究身边的常见现象,从中发现问题、解释问题,不断增强学生对化学的好奇心和探究欲望。3、由静止对照向互动交流方向的发展 旧教材对实验现象和实验结论都给出了答案,在教学中无论是演示实验还是学生实验,结束后都会对照教材的标准答案,并依照教材的答案背下来,甚至可以不做实验。新教材在实验设计上取消了现象、分析、结论等环节的内容,变为由学生自己来完成。这样在实验结束后,学生就观察到的现象、分析的思路以及得到的结论进行相互交流、展开讨论,对出现错误和偏差的实验要进行分析总结找出失败的原因。从而培养了学生严肃认真科学态度,实事求是的科学精神,同时提高了学生分析问题、解决问题和表达交际的能力。
五、对实验教学的建议
新课标实验教学改革在中学化学课程改革中的地位举足轻重，教师实验教学的观念、态度、投入程度和改革力度都将直接影响整个新教材的教学质量和育人效果。广大的化学教师要在新的教学理念的指导下，认真、细致地学习研究新课标，提高认识明确目标，强化责任意识和使命感；督促学校按新课标实验内容的要求备足仪器、装置、试剂和用品；教师要认真对待每一个演示实验，启发引导学生关注实验过程，而非只是实验结果；发挥现代信息技术在实验教学中的作用，分解实验过程，放大实验效果，增强可视程度；突出学生在实验教学中的主体地位，增强实验的探索性，增设边讲边做实验，多采用探究法教学；积极开展研究性学习，培养学生的科学方法和实验设计、评价能力；增强实验的趣味性和实用性，努力激发学生的学习兴趣和探究热情，督促学生完成家庭实验，给有困难的学生以帮助；加强实验教学过程中学生学习效果的反馈评价和训练，及时强化或纠正学生的认识，巩固实验教学效果。
新理念、新课标、新教材，这就要求我们对实验教学的理念必须更新，这是一次挑战，也是一次机遇，让我们做好准备，勇于面对它，力争早日适应它，并在教学中不断的探索出更多更好的教学方法和更多更好的实践经验以利于为社会培养出更多的合格人才。
参考文献：
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[7]姚新平．对新课程理念下化学实验教育功能的思考．中学化学教学参考，2005，5
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