設計有效實驗實施有效教學

萬華明　李旦旦

高中化學課程標準指出，化學是一門以實驗為基礎的科學。通過化學實驗，可全面提高學生的科學素養(yǎng)，激發(fā)學生學習化學的興趣。學生通過在實驗中發(fā)現問題，解決問題的過程，提高的不僅僅是化學知識和技能，同時還能形成嚴謹的科學態(tài)度和實事求是的科學精神。

一、設計有效實驗，使化學實驗具有發(fā)現知識、培養(yǎng)興趣、激發(fā)思維、培養(yǎng)品德等功能

在實驗過程中，學生通過實驗操作，培養(yǎng)動手能力；通過對實驗現象的觀察、分析，更好地理解、鞏固和運用化學知識，培養(yǎng)透過現象看本質的能力；通過改進實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。從課程的三維目標上看，化學實驗不僅具有認識論和方法論功能，而且還能提高學生的學習興趣，豐富教學情境，引導學生改變學習方式等多方面的功能。這些功能實現程度的多少，就體現了實驗教學有效性的高低。而判斷實驗教學有效的程度，可以通過實驗教學后，了解學生在上述諸多方面獲得的發(fā)展程度來衡量。

二、有效實驗的設計

1.改進演示實驗。一些學生不容易做成功的、有一定危險的、污染相對較大不宜大面積進行的實驗，教師在設計時，就要從演示的時間、實驗現象是否明顯、是否能讓全班所有學生都能觀察清楚、是否存在污染等方面來設計，讓學生在親身體驗的同時不受到任何傷害。因此，教師在設計和實驗演示時，就要想到在教室的什么地方，怎樣操作實驗才能達到上述目的。一種很好的方法就是使用實物投影儀將實驗的整個過程投影到大屏幕上，讓全班學生都能清晰地觀察，這樣就能將演示實驗展示給學生。

2.引導分析、探究實驗。在教師與學生邊研討邊實驗的教學活動中，教師就要通過設計一些思考題，讓學生帶著問題來鉆研教材。在設計思考問題之前，要了解學生的知識儲備情況，設計問題循序漸進，保證在實施過程中，使學生全員參與思考探究。在學生具體操作時，教師巡視指導，及時發(fā)現操作問題并予以規(guī)范；在觀察實驗現象時，引導學生觀察對象的細致性和全面性，如果發(fā)現異?，F象，啟發(fā)學生討論思考；協(xié)調小組成員在實驗時的分工協(xié)作，提高實驗效率。

3.設計探究實驗。在教學過程中，教師引導學生利用所掌握的化學知識和技能，發(fā)現與化學有關的實際問題，自主設計實驗進行探究，在設計實驗的過程中，采用多種方法手段，如觀察法、調查法、討論法、辯論法等，并將最后資料進行收集和整理。在具體操作過程中，按照科學探究的一般思路和方法進行，先提出問題，再設想一些符合邏輯的假設，如何去驗證這些假設，證明結論，解釋現象等，最后對活動進行總結、反思與評價，通過這些活動，體會科學探究的過程，發(fā)展科學探究的能力。

4.引導和鼓勵學生自主設計探究實驗。探究學習是學生學習化學的一種重要方式，也是培養(yǎng)學生探究意識和提高探究能力的重要途徑。教師在教學中，應充分調動學生主動參與探究學習的積極性，引導學生綜合運用所學的化學知識和技能，進行實驗設計和實驗操作，分析和解決與化學有關的實際問題。通過實驗、觀察、調查、資料收集、閱讀、討論、辯論等多種方式，在提出問題、猜想與假設、制定計劃、進行實驗、收集證據、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等活動中，增進對科學探究的理解，發(fā)展科學探究能力。

5.分析理論實驗與實際實驗在操作時出現的偏差。從失敗的實驗去發(fā)掘一些看起來很容易成功，但實際操作時，往往會出現較大偏差的實驗。這時就要及時抓捕這不可多得的課程資源，通過再認識、再研究讓學生養(yǎng)成務實求真、勇于創(chuàng)新、積極實踐的科學態(tài)度。這些實驗包括氫氧化鐵膠體的制取、鈉在空氣中燃燒、鎂與水的反應、氫氧化亞鐵的制備、甲烷與氯氣的反應等。

6.學會對他人設計的實驗進行評價和改進。教師引導學生采取什么樣的標準對實驗進行評價、改進。在進行評價和改進的過程中，學生也將體會到自己在設計實驗時應考慮到什么注意事項。對實驗教學的內容選擇上，不應僅局限于課本上的實驗教學，教師可以引導學生去發(fā)現生活中的化學，運用生活中的物質設計實驗，使化學與生活聯系更加緊密，使學生從化學的角度來認識身邊的物質，身邊的現象，培養(yǎng)學生利用所學知識探索新知、開拓進取的科學態(tài)度。

7.對實驗課后的總結，包括規(guī)范操作、注意事項、分析現象、發(fā)現問題、解決問題。因此，在實驗結束后，教師指導學生根據實驗事實和實驗數據等認真填寫實驗報告，形成嚴謹求實的科學態(tài)度。分析實驗成功和失敗的原因，思考如何改進，才能得到科學的實驗結論。

三、有效實驗教學的實施策略

1.明確實驗目的。任何一個化學實驗都有它的主要目的，以主要目的為前提，來進行教學設計，使教學內容更有針對性，充分利用好實驗資源，發(fā)揮實驗的最大效益。為了達到最佳實驗效果，教師在設計教學中，要認真思考如何在課堂實施過程中始終圍繞實驗主要目的進行教學。

2.挖掘本地實驗資源。自然界的物質，千姿百態(tài)，豐富多彩，化學教師要教學生把身邊的物質、相關物質的變化和書本的知識結合起來，并加以有目的地觀察和思考。比如，新磨的刀更容易生銹；白醋去除水垢等。以此讓學生感受到生活豐富多彩，在不經意之中，把學生培養(yǎng)成經常關注身邊事物、關注化學與生活的聯系，潛移默化地縮短學生對化學學科的心理距離。

3.創(chuàng)設真實實驗情景。通過生活實際，讓學生認識到化學對人類生活和社會發(fā)展的重要作用及其相互影響，引導學生仔細觀察生活中的化學現象，分析原因，有意識地要求學生用化學知識來解釋這些說法，使學生對這些說法不僅知其然，還要知其所以然。

4.追求高效實驗課堂。高中課程標準中列出的實驗可為分為觀察實驗、實驗探究、設計實驗，不同的實驗所具有的主要功能是不同的，其層次也不相同。實驗是否有效，不一定是要學生都親自動手操作才有效，而是取決于實驗的主要目的是否達到？是要突出方法、技能，還是觀察實驗現象、揭示反應本質。對于不同類型實驗，教學設計時應采用不同的教學方法，方能取得最大的實驗效益。

總之，在化學課程實施中不但要重視實驗教學，還要始終樹立“有效實驗”的理念。作為一名化學教師，要始終以學生的發(fā)展為己任，時刻樹立有效實驗理念，并將此理念貫穿于整個化學教學的各個環(huán)節(jié)。

【責編 金 東】