新課程理念下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育功能思考

【摘要】新課程理念下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和功能都發(fā)生了重大的變化?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)對全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)尤其是創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力有著重要的作用。本文解讀了高中化學(xué)新課標(biāo)，指出了其核心的理念，闡述了其教育功能，并提出了的應(yīng)對措施。

【作者】姚新平  化學(xué)教研室  特級教師

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》于2003年4月出臺(tái)，去年已在4個(gè)省市使用新教材。筆者認(rèn)真學(xué)習(xí)了標(biāo)準(zhǔn)，對新課程理念下化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求及功能進(jìn)行了思考，想通過此文與廣大同行進(jìn)行探討。

一、新課標(biāo)對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的表述

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了高中化學(xué)課程的基本理念：立足于學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代生活和未來發(fā)展的需要，著眼于提高21世紀(jì)公民的科學(xué)素養(yǎng)，構(gòu)建“知識(shí)與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價(jià)值觀”相融合的高中化學(xué)課程目標(biāo)體系。“知識(shí)與技能”即過去的“雙基”；“過程與方法”是讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的方法，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)； “情感態(tài)度與價(jià)值觀”是人文關(guān)懷的體現(xiàn)。所以新的課程理念的核心是“讓學(xué)生在知識(shí)探索的過程中在知識(shí)、學(xué)法、人文等諸方面得到發(fā)展”。其中第5條特別強(qiáng)調(diào)：“通過以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過程，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，強(qiáng)化科學(xué)探究的意識(shí)，促進(jìn)學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”。

8個(gè)課程模塊中設(shè)立了“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”，這一獨(dú)立的課程模塊，以往的教材從來沒有單獨(dú)設(shè)立過實(shí)驗(yàn)章節(jié)；在所給出的162項(xiàng)“活動(dòng)與探究建議”中，涉及到利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的有61項(xiàng)。其中有的實(shí)驗(yàn)是以前高中課本中從沒有出現(xiàn)過的，如用紅外光譜法檢驗(yàn)鹵代烷中的鹵素、比色法測定動(dòng)物血液或抗貧血藥物或補(bǔ)血?jiǎng)┲需F的含量、硫酸亞鐵銨的制備和純度測定、用氧化還原滴定法或電化學(xué)分析法測定污水中的化學(xué)耗氧量、李比希法分析碳?xì)湓睾康膬x器裝置與原理、pH計(jì)的使用、沉淀的轉(zhuǎn)化、熔融鹽的導(dǎo)電性、晶體的生長條件探究、電路板的化學(xué)刻蝕、模擬保水實(shí)驗(yàn)、一氧化碳的毒性、鮮果中維生素C的還原性、抑酸劑化學(xué)成分的檢驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明某些化學(xué)反應(yīng)的可逆性、用生活中的材料制作簡易電池等近20項(xiàng)。

根據(jù)新的教學(xué)理念及由此產(chǎn)生的新的課程標(biāo)準(zhǔn)對實(shí)驗(yàn)的表述，對比舊課程，我們發(fā)現(xiàn)新課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的轉(zhuǎn)變表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①從以學(xué)科為本、以實(shí)驗(yàn)為本向以學(xué)生的發(fā)展為本轉(zhuǎn)變，使實(shí)驗(yàn)從作為知識(shí)灌輸?shù)幕A(chǔ)轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M(jìn)學(xué)生發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。

②從為“教”設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)向?yàn)?#8220;學(xué)”設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變，讓實(shí)驗(yàn)更好地配合學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)。

③從為學(xué)生的課內(nèi)學(xué)習(xí)而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)向?yàn)閷W(xué)生的課內(nèi)學(xué)習(xí)和課外學(xué)習(xí)而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變，適應(yīng)開放式學(xué)習(xí)的需要。

④從只注重視培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力向培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)思維能力和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力并重轉(zhuǎn)變。

⑤從教師壟斷實(shí)驗(yàn)選題和方案設(shè)計(jì)向教師吸引、指導(dǎo)、幫助學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)選題和方案設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變。

⑥從只注意“修修補(bǔ)補(bǔ)”性實(shí)驗(yàn)研究向重視開發(fā)性研究和創(chuàng)新設(shè)計(jì)、開發(fā)與完善結(jié)合轉(zhuǎn)變。

⑦從只應(yīng)用近代實(shí)驗(yàn)方法向適當(dāng)應(yīng)用現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)的方法和儀器，重視中學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變。

⑧從只重視理論到理論與實(shí)際的結(jié)合的轉(zhuǎn)變，更加重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)與生活、技術(shù)的聯(lián)系，注意用實(shí)驗(yàn)探究的方法解決實(shí)際問題。

⑨從“單兵作戰(zhàn)”的自發(fā)研究向群眾性研究與組隊(duì)研究的“兩條腿走路”轉(zhuǎn)變。

⑩重視綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展在實(shí)驗(yàn)中的體現(xiàn)。

建構(gòu)主義者認(rèn)為，教學(xué)應(yīng)該通過設(shè)計(jì)一項(xiàng)重大任務(wù)或問題以支撐學(xué)習(xí)者積極的學(xué)習(xí)活動(dòng)，幫助學(xué)習(xí)者成為學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體；設(shè)計(jì)真實(shí)、復(fù)雜、具有挑戰(zhàn)的、開放的學(xué)習(xí)環(huán)境與問題情景，誘導(dǎo)驅(qū)動(dòng)并支撐學(xué)習(xí)者的探索、思考與問題解決活動(dòng)；提供機(jī)會(huì)并支持學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)內(nèi)容和過程進(jìn)行反思和調(diào)控。在杜威的教育思想和建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀、教學(xué)理論的影響下，“探究教學(xué)”、“問題解決教學(xué)”在西方科學(xué)教育變革中得以形成和發(fā)展，并逐步成為西方科學(xué)教育理論和實(shí)踐的重要基礎(chǔ)之一。這樣的學(xué)習(xí)觀、教育觀對我們改革化學(xué)教學(xué)具有深刻的指導(dǎo)意義，也促使我們反思和重新認(rèn)識(shí)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值。

二、新的教學(xué)理念下化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育功能的突出表現(xiàn)

（一）實(shí)驗(yàn)對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力有著獨(dú)特的作用

創(chuàng)新教育是素質(zhì)教育的核心。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力方面有著獨(dú)特的作用。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)以其生動(dòng)直觀、現(xiàn)象新奇等特點(diǎn)而引起學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，容易使學(xué)生對教學(xué)活動(dòng)產(chǎn)生濃厚的興趣。而興趣是創(chuàng)造性思維成果的前提和條件。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，要充分采用發(fā)散性問題對學(xué)生提問，步步啟發(fā)。層層誘導(dǎo)，促使學(xué)生產(chǎn)生多種獨(dú)特的想法，提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。例如，原電池的演示實(shí)驗(yàn)，當(dāng)有電流產(chǎn)生時(shí)。不是教師給出結(jié)論，而是學(xué)生就現(xiàn)象和原理進(jìn)行討論，發(fā)表自己的見解，筆者曾作了統(tǒng)計(jì)，學(xué)生觀察到的現(xiàn)象、所提出的問題、相互解答的結(jié)論達(dá)53條之多，幾乎每個(gè)同學(xué)都有發(fā)言的機(jī)會(huì)，在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行甄別，最后形成了正確、全面的概念。這里肯定有錯(cuò)誤的推斷，但通過探討激發(fā)思維，敢于思維，有助于創(chuàng)造性思維的產(chǎn)生。

結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，讓學(xué)生發(fā)揮自己的聰明才智，大膽設(shè)計(jì)方案，探索解決問題的多種途徑和方法，再親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。對步驟復(fù)雜，現(xiàn)象不明顯甚至是不合理、行不通的方案，也讓學(xué)生試一試，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題，從失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，取得教益，不斷改進(jìn)和完善方案，然后將不同的方案進(jìn)行評價(jià)。上評價(jià)課時(shí)，要善于營造積極的思維狀態(tài)，寬松的思維氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生提出個(gè)人見解，當(dāng)有爭議時(shí)，要肯定學(xué)生的標(biāo)新立異，保護(hù)學(xué)生的好奇心、求知欲和創(chuàng)新精神。對存在的問題教師要及時(shí)予以啟發(fā)、點(diǎn)撥、疏通探索問題的思維障礙及某些知識(shí)的局限，在學(xué)生獲得全面豐富的化學(xué)知識(shí)的同時(shí)開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。如銅與稀硝酸的反應(yīng)，怎樣證明產(chǎn)生的是一氧化氮而非二氧化氮？怎樣消除實(shí)驗(yàn)中氮氧化物的污染？為什么硝酸濃度不同，產(chǎn)物不同？要求學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)、評價(jià)、實(shí)施。學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己可以是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者、評價(jià)者，是對學(xué)生思想上的一種解放。

（二）學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)需要實(shí)驗(yàn)

如前高中化學(xué)課程的基本理念所述，化學(xué)實(shí)驗(yàn)“著眼于提高21世紀(jì)公民的科學(xué)素養(yǎng)”。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠提供必要的感性材料，為學(xué)生形成重要的科學(xué)觀念和科學(xué)思想，以及形成科學(xué)的概念、原理等提供素材；能夠?yàn)榕囵B(yǎng)學(xué)生技能、促進(jìn)其手腦并用提供練習(xí)和實(shí)踐機(jī)會(huì)；能夠幫助學(xué)生理解、掌握、應(yīng)用和鞏固有關(guān)的知識(shí)、技能，繼承前人積累的最基本的經(jīng)驗(yàn)，形成自己的體驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)常常跟假設(shè)、條件控制、觀察、測量、收集和運(yùn)用數(shù)據(jù)、資料加工整理等科學(xué)方法和思維方法密切地聯(lián)系著。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能使學(xué)生受到生動(dòng)的科學(xué)方法熏陶和訓(xùn)練，使他們認(rèn)識(shí)和理解科學(xué)過程，學(xué)會(huì)如何“從事科學(xué)”。

實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)解決問題能力的主要途徑。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題發(fā)現(xiàn)和形成、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作、觀察、思維、表述和交流等科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識(shí)、課題發(fā)現(xiàn)能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)觀察能力和實(shí)驗(yàn)操作能力，可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的思維習(xí)慣和思維能力。這是其他活動(dòng)形式難以替代的。

（三）實(shí)驗(yàn)的育人功能

新課標(biāo)（教材）中出現(xiàn)了許多新實(shí)驗(yàn)，比色法測定動(dòng)物血液或抗貧血藥物（或）補(bǔ)血?jiǎng)┲需F的含量、用氧化還原滴定法或電化學(xué)分析法測定污水中的化學(xué)耗氧量、模擬保水實(shí)驗(yàn)、一氧化碳的毒性、鮮果中維生素C的還原性、抑酸劑化學(xué)成分的檢驗(yàn)、用生活中的材料制作簡易電池等。這些實(shí)驗(yàn)聯(lián)系環(huán)保、現(xiàn)代技術(shù)、藥物、健康、生活等，通過這些實(shí)驗(yàn)教學(xué)還有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、尊重科學(xué)、勇于探索、追求真理、樂于奉獻(xiàn)、造福人類的科學(xué)精神；有利于提高學(xué)生的科學(xué)道德認(rèn)識(shí)和科學(xué)道德體驗(yàn)水平，培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作、求實(shí)創(chuàng)新、認(rèn)真不茍、勤儉節(jié)約、注意衛(wèi)生、愛護(hù)環(huán)境等科學(xué)態(tài)度和科學(xué)品質(zhì)；有利于培養(yǎng)他們的辨證唯物主義世界觀和愛國主義情感；有利于培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際、知行統(tǒng)一的學(xué)風(fēng)。

三、對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建議

新課標(biāo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革在高中化學(xué)課程改革中的地位舉足輕重，教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的觀念、態(tài)度、投入程度和改革力度都將直接影響整個(gè)新教材的教學(xué)質(zhì)量和育人效果。廣大的化學(xué)教師要在新的教學(xué)理念的指導(dǎo)下，認(rèn)真、細(xì)致地學(xué)習(xí)研究新課標(biāo)，提高認(rèn)識(shí)明確目標(biāo)，強(qiáng)化責(zé)任意識(shí)和使命感；督促學(xué)校按新課標(biāo)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的要求備足儀器、裝置、試劑和用品；教師要認(rèn)真對待每一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)過程，而非只是實(shí)驗(yàn)結(jié)果；發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用，分解實(shí)驗(yàn)過程，放大實(shí)驗(yàn)效果，增強(qiáng)可視程度；突出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體地位，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探索性，增設(shè)邊講邊做實(shí)驗(yàn)，多采用探究法教學(xué)；積極開展研究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、評價(jià)能力；增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性和實(shí)用性，努力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究熱情，督促學(xué)生完成家庭實(shí)驗(yàn)，給有困難的學(xué)生以幫助；加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中學(xué)生學(xué)習(xí)效果的反饋評價(jià)和訓(xùn)練，及時(shí)強(qiáng)化或糾正學(xué)生的認(rèn)識(shí)，鞏固實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

新理念、新課標(biāo)、新教材，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理念必須更新，這是一次挑戰(zhàn)，讓我們有所準(zhǔn)備，勇于面對它！

【參考文獻(xiàn)】

[1]蔡亞萍.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)造思維的培養(yǎng).“化學(xué)教學(xué)”，2002，7

[2]王晶.黃儒蘭.對化學(xué)教學(xué)與教材新理念的幾點(diǎn)看法.“化學(xué)教育”，04，8

此文獲2005年北京市教育學(xué)會(huì)《北京教育研究》編輯部征文二等獎(jiǎng)。