余碧波

摘要：在中學(xué)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，國(guó)內(nèi)、外在學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)方針上有較大區(qū)別，文章從教材、實(shí)驗(yàn)課比重、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)施方法四個(gè)方面作了比較，并嘗試在優(yōu)化中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上提出一些建議。

關(guān)鍵詞：中學(xué)化學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 區(qū)別 改革

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.8

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)是化學(xué)學(xué)科的重要特征。不管是一線(xiàn)的教師還是教育科研機(jī)構(gòu)的專(zhuān)家都知道實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)化學(xué)學(xué)科教學(xué)中的獨(dú)特性、重要性和不可替代性。本文從以下幾個(gè)方面分析國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)教學(xué)的差別，供讀者在研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中參考。

一.教材的選用

美國(guó)從上世紀(jì)60年代開(kāi)始使用《化學(xué)：一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)》這套教科書(shū)，從而開(kāi)始真正全面的重視實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)。這套書(shū)強(qiáng)調(diào)化學(xué)課教學(xué)中實(shí)驗(yàn)課的重要性，突出從實(shí)驗(yàn)中獲得和體驗(yàn)化學(xué)知識(shí)，采用實(shí)驗(yàn)與討論相結(jié)合的教學(xué)方式[1]。在新版的美國(guó)高中化學(xué)教材《化學(xué)：概念與應(yīng)用》中，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的體驗(yàn)學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)，加強(qiáng)了課程的過(guò)程性。教材將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成四種類(lèi)型：導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)（Launch Labs），隨堂實(shí)驗(yàn)（Chem Labs），微型實(shí)驗(yàn)（Mini Labs）和家庭實(shí)驗(yàn)（Try at Home Labs）[2]。

由于英國(guó) GCSE（General Certificate of Secondary Education，英國(guó)的中等教育普通證書(shū)）教學(xué)沒(méi)有統(tǒng)一的教材，所以各地學(xué)校化學(xué)實(shí)驗(yàn)的數(shù)目和內(nèi)容也不完全一樣。化學(xué)組的老師根據(jù)國(guó)家科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和AQA（Assessment and Qualifications Alliance，英國(guó)參加考試人數(shù)最多的機(jī)構(gòu)——英國(guó)資格評(píng)估與認(rèn)證聯(lián)合會(huì)）關(guān)于GCSE化學(xué)考試說(shuō)明，將教學(xué)內(nèi)容分為多個(gè)單元，并以學(xué)科組為單位制定詳細(xì)的教學(xué)計(jì)劃[3]。英國(guó)中學(xué)在實(shí)驗(yàn)選擇和開(kāi)發(fā)時(shí)都盡可能緊扣生活實(shí)際，體現(xiàn)了化學(xué)與生活、材料、環(huán)境、能源以及科技等方面的密切關(guān)系。從生活中選擇試劑，在真實(shí)的情境中用化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)獲得的具體數(shù)據(jù)來(lái)解釋或解決生活中的問(wèn)題，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中深入理解和體會(huì)化學(xué)知識(shí)、化學(xué)技能的社會(huì)價(jià)值，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的事物和問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和科學(xué)生活的態(tài)度。

我們國(guó)家自2004年開(kāi)始使用《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)》（新教材），將高中化學(xué)課程以模塊的形式呈現(xiàn)，從“知識(shí)與技能”、“過(guò)程與方法”、“情感態(tài)度與價(jià)值觀”相融合的角度出發(fā)，構(gòu)建教科書(shū)體系，著眼于提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。相對(duì)于《全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(shū)（試驗(yàn)修訂本.必修）》（老教材），新教材在實(shí)驗(yàn)教學(xué)板塊的設(shè)計(jì)上改變較大：⑴不區(qū)分演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和各校的不同條件，可由教師演示，也可邊講邊實(shí)驗(yàn)或?qū)W生探究，同時(shí)為學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)提供必要的引導(dǎo)或建議。⑵新增【科學(xué)探究】，以探究為目的，具有思考性、探索性的學(xué)生活動(dòng)。提供探究課題，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，呈現(xiàn)探究過(guò)程，體現(xiàn)知識(shí)獲得過(guò)程和方法。在教科書(shū)中，設(shè)計(jì)了多種不同類(lèi)型的科學(xué)探究活動(dòng)，涉及多種不同的科學(xué)探究過(guò)程，蘊(yùn)涵了多種科學(xué)方法，有助于形成和發(fā)展學(xué)生適應(yīng)未來(lái)生存和發(fā)展所必備的科學(xué)素養(yǎng)。新大綱中對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的沒(méi)有明確的說(shuō)明，只是在“能力與方法”中模糊的提出“培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑺季S能力和自學(xué)能力，使他們能綜合應(yīng)用化學(xué)和其他科學(xué)知識(shí)、技能解釋和解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法，充分挖掘?qū)W生的潛能，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神，發(fā)展他們的個(gè)性和特長(zhǎng)”。這與國(guó)外對(duì)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的的明確表述形成鮮明的對(duì)比。

二.學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)目和實(shí)驗(yàn)課比重

美國(guó)高中化學(xué)教材《現(xiàn)代化學(xué)》中編入的學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)目為65個(gè)；《化學(xué)基礎(chǔ)》中編入的學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)目為67個(gè)；《化學(xué)概要》中編入的學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)目為115個(gè)。其他發(fā)達(dá)國(guó)家也有類(lèi)似的特點(diǎn)，比如德國(guó)高中化學(xué)教材《化學(xué)》中編入的學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)目為375個(gè)，英國(guó)中學(xué)化學(xué)教材中包括課內(nèi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)124個(gè)。另外在實(shí)驗(yàn)課占總學(xué)時(shí)的比例上，羅馬尼亞化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)占總學(xué)時(shí)的65%，比利時(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)占總學(xué)時(shí)的20-50%，法國(guó)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)占總學(xué)時(shí)30%。[4]

我國(guó)《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)：化學(xué)》必修1、2中實(shí)驗(yàn)數(shù)目為48個(gè)（包括科學(xué)探究中的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)），講授和課堂活動(dòng)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、機(jī)動(dòng)和復(fù)習(xí)總課時(shí)140課時(shí)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)21課時(shí)（占總學(xué)時(shí)的15%）；選修六冊(cè)書(shū)中總實(shí)驗(yàn)數(shù)目為77個(gè)，講授和課堂活動(dòng)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、機(jī)動(dòng)和復(fù)習(xí)總課時(shí)271課時(shí)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)42課時(shí)（占總學(xué)時(shí)的15.5%）。由此可以看出，我國(guó)高中化學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比重較低，而且有時(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)時(shí)還會(huì)被化學(xué)理論課占用，使原本就不多的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)就變得更少了，不能保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃順利完成。

三.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

化學(xué)實(shí)驗(yàn)可分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)即講授有關(guān)化學(xué)知識(shí)在前，實(shí)驗(yàn)在后，它起到驗(yàn)證、鞏固已學(xué)過(guò)的知識(shí)和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能的作用；探究性實(shí)驗(yàn)它要求學(xué)生先做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)觀察的基礎(chǔ)上，通過(guò)科學(xué)抽象的邏輯思維，自己概括和歸納得到理性知識(shí)。這種方法在美國(guó)中學(xué)里受到越來(lái)越多的重視。如在《社會(huì)中的化學(xué)》一書(shū)中，要求學(xué)生完成的47個(gè)分組實(shí)驗(yàn)中，沒(méi)有一個(gè)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生無(wú)法從課本中找到現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，必須自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和記錄。我國(guó)《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)，化學(xué)（必修1）》一書(shū)中，安排實(shí)驗(yàn)32個(gè)，其中“科學(xué)探究”5個(gè)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)以性質(zhì)實(shí)驗(yàn)和制備實(shí)驗(yàn)作為重點(diǎn)?？梢?jiàn)現(xiàn)行教材實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的主要為鞏固已學(xué)過(guò)的知識(shí)和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的觀察、歸納能力和創(chuàng)造性思維的要求不高。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)還可以分為定性實(shí)驗(yàn)和定量實(shí)驗(yàn)：定性實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖桥袛嘁蛩厥欠翊嬖冢承┮蛩亻g是否存在聯(lián)系，某些對(duì)象的結(jié)構(gòu)如何等等，主要解決的是“有和無(wú)”、“是與否”的問(wèn)題；定量實(shí)驗(yàn)是為了深入了解物質(zhì)和自然現(xiàn)象量的特征，揭示各因素之間的數(shù)量關(guān)系，確定某些因素的數(shù)值等而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。定量實(shí)驗(yàn)是一種要求較高的探索活動(dòng)，是學(xué)生獲取知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)思想、學(xué)習(xí)科學(xué)方法的重要途徑，它的地位在實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展中越來(lái)越高。美國(guó)中學(xué)化學(xué)教材《CHEMISTRY： Concepts and Application》一書(shū)中共有實(shí)驗(yàn)數(shù)目112個(gè)，其中定量實(shí)驗(yàn)數(shù)目為18個(gè)（見(jiàn)表1），約占實(shí)驗(yàn)總數(shù)目的16.1%，其定量實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及較廣泛，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都分別針對(duì)不同的知識(shí)點(diǎn)涉及；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容取材于生活，容易激發(fā)學(xué)生的探究欲望；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路比較開(kāi)放，重視實(shí)驗(yàn)的趣味性和生活化，或通過(guò)量把幾個(gè)相關(guān)的概念聯(lián)系起來(lái)，使學(xué)生能夠更具體、更準(zhǔn)確、更清晰的理解所學(xué)知識(shí)。[2]

我國(guó)高中教材中實(shí)驗(yàn)總數(shù)為125個(gè)，定量實(shí)驗(yàn)數(shù)目為5個(gè)（見(jiàn)表2），占實(shí)驗(yàn)總數(shù)的4%。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上集中在4個(gè)章節(jié)，僅涵蓋4個(gè)知識(shí)點(diǎn)，且內(nèi)容選材學(xué)術(shù)性太強(qiáng)；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類(lèi)型單一，思路比較簡(jiǎn)單（如溫度、體積的測(cè)定）；實(shí)驗(yàn)操作也很簡(jiǎn)單，重在實(shí)驗(yàn)基本操作和數(shù)據(jù)處理能力的訓(xùn)練，對(duì)學(xué)生要求較低；有關(guān)抽象概念的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少，只是給出直觀的描述性的認(rèn)識(shí)，不如定量的數(shù)據(jù)具有說(shuō)服力。

四.實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施方法

在美國(guó)的中學(xué)里，化學(xué)有四分之一多的課時(shí)是在實(shí)驗(yàn)室里上的，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行化學(xué)教學(xué)的最好場(chǎng)所。除了正常的實(shí)驗(yàn)課時(shí)間外，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣獨(dú)立完成一些實(shí)驗(yàn)。有些中學(xué)的實(shí)驗(yàn)室和教室合并，在實(shí)驗(yàn)室中既有聽(tīng)課的座位，也有供實(shí)驗(yàn)用的實(shí)驗(yàn)臺(tái)。教室的兩端都有供板書(shū)的黑板，通風(fēng)櫥就設(shè)在每個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，有害氣體由地下通風(fēng)管道排出，學(xué)生隨著講課的進(jìn)行可以隨時(shí)到實(shí)驗(yàn)臺(tái)前動(dòng)手操作。美國(guó)中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告非常有特色，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)以探究性實(shí)驗(yàn)為主，所以在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中有“預(yù)言”一欄，每個(gè)同學(xué)都在“預(yù)言”中暢所欲言，充分發(fā)揮個(gè)人的想象力，不論對(duì)錯(cuò)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告按實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫(xiě)，可以挑戰(zhàn)教材的權(quán)威。

在英國(guó)，學(xué)生進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)來(lái)源較廣，一部分來(lái)自于于學(xué)生參考用書(shū) 《Chemistry for You》， 實(shí)驗(yàn)有29個(gè)，占實(shí)驗(yàn)總數(shù)的23.4%；一部分來(lái)自于AQA考試局提供的配套資料，實(shí)驗(yàn)有44個(gè)，占實(shí)驗(yàn)總數(shù)的35.5%；還有占實(shí)驗(yàn)總數(shù)41.1%的實(shí)驗(yàn)是教師對(duì)學(xué)生參考書(shū)或配套資料中實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，或來(lái)源于教師的自行設(shè)計(jì)等其他渠道。其實(shí)，學(xué)生參考用書(shū)中一共有140個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)校僅選擇了其中的29個(gè)，這與我國(guó)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容基本來(lái)自于教材形成了很大的反差。

在我國(guó)的中學(xué)，教室仍然是進(jìn)行化學(xué)教學(xué)最重要的地方，學(xué)生除了能在實(shí)驗(yàn)課時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室外，其他時(shí)間少有進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的。實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生來(lái)講是一個(gè)較神秘的地方，學(xué)生對(duì)它充滿(mǎn)了新鮮感。雖然新教材安排的實(shí)驗(yàn)不少，并且取消了演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的區(qū)分，但在實(shí)際的教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)仍然占絕大多數(shù)。這里的弊端是：演示實(shí)驗(yàn)離大多數(shù)學(xué)生較遠(yuǎn)，對(duì)于班額為50-60人的班級(jí)，只有少部分的同學(xué)能觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這是前排同學(xué)的專(zhuān)利，對(duì)更多的同學(xué)來(lái)講，他們只看了一場(chǎng)熱鬧。以作者所在的省級(jí)示范高中為例，學(xué)生在高中三年，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的次數(shù)不超過(guò)20次，完成的實(shí)驗(yàn)數(shù)目不超過(guò)30個(gè)，并且還不能做到獨(dú)立完成（因?yàn)閷W(xué)生較多，往往是2、3個(gè)人一組共同完成一次實(shí)驗(yàn)，本校的實(shí)驗(yàn)條件在全省還算一流）。學(xué)生完成的實(shí)驗(yàn)幾乎全是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告以熟悉操作、觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)為目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果參照教材、教師的權(quán)威結(jié)論，無(wú)法激發(fā)學(xué)生的探究性欲望和創(chuàng)造性思維。在一些偏遠(yuǎn)和經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)問(wèn)題更為嚴(yán)重，大部分的學(xué)校至今無(wú)法開(kāi)齊教學(xué)大綱所要求的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，即使能開(kāi)出實(shí)驗(yàn)的學(xué)校也是由于儀器、藥品、實(shí)驗(yàn)室的嚴(yán)重不足4-5個(gè)人一組，甚至10來(lái)個(gè)人共同做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，這是當(dāng)今世界上化學(xué)教育中極為罕見(jiàn)的。在這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境中大部分學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有動(dòng)手機(jī)會(huì)，只是“觀摩”與“點(diǎn)評(píng)”。另外，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有些教師用多媒體或播放錄像的方式代替實(shí)驗(yàn)，以這種“看”或“聽(tīng)”的方式代替“做”的方法在某種意義上說(shuō)是一種倒退。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能使學(xué)生獲得感性的認(rèn)識(shí)材料，而學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的技能、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法只有在學(xué)生自己的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中才能學(xué)到。[5]

針對(duì)當(dāng)前中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，提出幾點(diǎn)建議：

1. 繼續(xù)保持我國(guó)在基本技能技巧培養(yǎng)上的優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣和化學(xué)意識(shí)的培養(yǎng)。同時(shí)開(kāi)展實(shí)用性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)，以增強(qiáng)學(xué)生的基本化學(xué)素質(zhì)。

2. 應(yīng)對(duì)我國(guó)教材中的驗(yàn)證型、定性型的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行改革。要增加探究性的實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生早期的研究能力和創(chuàng)造能力，增加定量實(shí)驗(yàn)以幫助學(xué)生理解抽象的化學(xué)概念和養(yǎng)成做科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。

3. 要加強(qiáng)師資隊(duì)伍的培養(yǎng)和教材的建設(shè)，要通過(guò)各種形式的培訓(xùn)，來(lái)不斷提高教師的業(yè)務(wù)水平及對(duì)小課題研究的指導(dǎo)能力。同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)教材建設(shè)，使教材能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要。

4.為確保學(xué)生整體能力培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)施，應(yīng)在平時(shí)考核中增加化學(xué)實(shí)驗(yàn)的會(huì)考，并以探究性實(shí)驗(yàn)試題或?qū)嶒?yàn)研究能力的考核為重點(diǎn)。否則，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革只能流于形式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力就會(huì)成為一句空話(huà)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馮亞?wèn)|?！稄膰?guó)外中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)談我國(guó)實(shí)驗(yàn)教學(xué)》

[2] 周青、趙永春?！睹绹?guó)高中化學(xué)教材CHEMISTRY：Concepts and Application中的定量實(shí)驗(yàn)》

[3] 滕旻彥。《教師是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要資源—英國(guó)Kendrick中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)資源開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)與啟示》

[4] 老宋?！吨袑W(xué)化學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題》

[5] 楊明生、關(guān)強(qiáng)。《中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的現(xiàn)狀分析報(bào)告》