湖北省赤壁市黃新階名師工作室(437300) 孫文英 姚志紅 周建國(guó)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)、建構(gòu)化學(xué)知識(shí)體系、發(fā)展能力重要而有效的途徑和方法，對(duì)發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)有著非常重要的作用。從教育教學(xué)的角度看，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本身就是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)；實(shí)驗(yàn)操作需要學(xué)生手腦并用，是培養(yǎng)學(xué)生能力的途徑；實(shí)驗(yàn)觀察是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度的手段；實(shí)驗(yàn)探究是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的工具；實(shí)驗(yàn)節(jié)約、環(huán)保的要求是培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任的基本素材。因此，落實(shí)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)是“立德樹人，培育學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)”的重要途徑。

農(nóng)村中學(xué)教學(xué)條件簡(jiǎn)陋，教師要充分把握實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵與外延，發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用，創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，因地制宜地開發(fā)和利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，拓展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的渠道，開足開全實(shí)驗(yàn)課程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的驅(qū)動(dòng)力，提高學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。本文就如何有效提高農(nóng)村中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果談些疏漏之見。

1 就地取材，開發(fā)實(shí)驗(yàn)替代品

留心身邊的廉價(jià)器材、廢棄用品、食品等，合理利用它們作為實(shí)驗(yàn)替代品，既有助于解決當(dāng)下農(nóng)村中學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器、藥品的短缺問題，又豐富了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)物質(zhì)資源，同時(shí)還增強(qiáng)了學(xué)生的節(jié)約理念和環(huán)保意識(shí)，培養(yǎng)他們觀察生活、理論聯(lián)系實(shí)際的習(xí)慣和能力。

易拉罐、舊電線中的鋁絲或銅絲、月餅盒里的雙脫劑(鐵粉)、食品干燥劑(生石灰)等都可以充當(dāng)實(shí)驗(yàn)藥品。無(wú)毒、無(wú)害且生活中隨處可見的塑料礦泉水瓶可替代實(shí)驗(yàn)儀器，如水槽、試管、燒杯、集氣瓶、漏斗等；塑料瓶底可替代表面皿；廢棄糖果板可替代點(diǎn)滴板；已消毒的注射器可替代量筒和滴管；一次性筷子可替代玻璃棒等。

2 不辭辛苦，開放實(shí)驗(yàn)室

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是化學(xué)教師開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要陣地，也是學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐探究活動(dòng)的重要場(chǎng)所。然而課堂教學(xué)時(shí)間卻是有限的。鑒于農(nóng)村中學(xué)學(xué)生大部分是寄宿生，教師大多居住在學(xué)校，化學(xué)教師應(yīng)發(fā)揚(yáng)不辭辛苦的敬業(yè)精神，充分利用課余時(shí)間，最大限度地開放實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)。

遵循自愿、自主、安全的原則，以化學(xué)興趣小組為單位，利用課余和節(jié)假日時(shí)間，開放化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生獨(dú)立自主進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)提供場(chǎng)所。如在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生可在化學(xué)第二課堂上自制和改裝儀器；開展趣味實(shí)驗(yàn)；對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新；對(duì)生活中感興趣的化學(xué)問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究等。

3 突破常規(guī)，改進(jìn)原有實(shí)驗(yàn)

化學(xué)新教材選編了大量的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，雖然體現(xiàn)了化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)的特點(diǎn)，但有些實(shí)驗(yàn)裝置復(fù)雜，有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不夠明顯，有些實(shí)驗(yàn)會(huì)污染環(huán)境。在不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下，突破常規(guī)思維，對(duì)這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，可以開拓學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

教材中氨分子運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)是將濃氨水倒入小燒杯中，藥品用量大，使用玻璃儀器較多且不便移動(dòng)。筆者將實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為將系有3朵棉花團(tuán)(用無(wú)色酚酞溶液濕潤(rùn))的細(xì)鐵絲固定在容量約為50mL的塑料瓶瓶蓋上，然后用注射器往塑料瓶底部事先打好的小孔處加入約0.5mL濃氨水。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便、耗時(shí)短、現(xiàn)象明顯、便于移動(dòng)，還減少了環(huán)境污染。

4 精心挖掘，拓展課外實(shí)驗(yàn)

課外實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生好奇心的重要途徑，既能充分照顧學(xué)生的興趣和愛好，又能最大限度地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性?；瘜W(xué)教師積極引領(lǐng)學(xué)生緊密聯(lián)系農(nóng)村生活實(shí)際，善于挖掘化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，體會(huì)化學(xué)來(lái)源于生活，服務(wù)于生活的價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐能力和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

在學(xué)習(xí)酸堿指示劑時(shí)，介紹了玻義耳和指示劑的發(fā)現(xiàn)史，提出問題“在沒條件采摘和購(gòu)買花卉的情況下，生活中還有哪些常見的植物可以作指示劑呢?”學(xué)生制定方案，收集材料，進(jìn)行探究。學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中較常見的紫菜苔和洋蔥的表皮可作酸堿指示劑，其變色效果明顯，且易保存。

5 巧妙整合，優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)

要想獲得好的實(shí)驗(yàn)效果，多樣化的實(shí)驗(yàn)手段必不可少。將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息和實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行整合，可使那些原本無(wú)法操作、不易觀察的實(shí)驗(yàn)得到補(bǔ)充。如模擬有毒的、有危險(xiǎn)的或裝置過于復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)；模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤操作后產(chǎn)生的后果；模擬化學(xué)變化的微觀本質(zhì)等。教師在輕松愉快教給學(xué)生知識(shí)的同時(shí)，又使學(xué)生感受到現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展成果，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，能收到較好的教學(xué)效果。

一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)存在以下不足之處：裝置復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)操作繁瑣、費(fèi)時(shí)；反應(yīng)體系開放，易污染環(huán)境；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯等。教師可以利用化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)室軟件模擬演示該實(shí)驗(yàn)，通過“逆其道而行”——先加熱后通一氧化碳，模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤操作產(chǎn)生的后果，極大地提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

6 因勢(shì)利導(dǎo)，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

以教師活動(dòng)和學(xué)生活動(dòng)為兩條主線，師生活動(dòng)環(huán)環(huán)相扣，以評(píng)價(jià)反饋為機(jī)制，形成探究性實(shí)驗(yàn)課模式，該模式充分體現(xiàn)了教、學(xué)、評(píng)相融合的有效教學(xué)理念。最大創(chuàng)新點(diǎn)是增設(shè)了評(píng)價(jià)調(diào)控功能，即對(duì)每一項(xiàng)活動(dòng)的效果進(jìn)行價(jià)值判斷，若價(jià)值判斷為“是”，則進(jìn)入下一步活動(dòng)；若價(jià)值判斷為“否”，則返回上一步活動(dòng)，以保證活動(dòng)效果落實(shí)到位。具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式見圖1。

7 延伸拓展，開展小課題研究

圖1 探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

青少年科技創(chuàng)新大賽是由中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、教育部等部門組織的一項(xiàng)具有示范性、導(dǎo)向性和群眾性的活動(dòng)。該項(xiàng)活動(dòng)的目的是促使青少年深入理解科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系，激發(fā)其對(duì)科學(xué)的興趣，培養(yǎng)他們的社會(huì)責(zé)任感，通過知識(shí)的學(xué)習(xí)、技能的掌握和活動(dòng)的參與，使廣大青少年初步領(lǐng)會(huì)科學(xué)的方法論，提高其觀察能力、思維能力、創(chuàng)造能力和實(shí)踐能力，從而促進(jìn)其科學(xué)素質(zhì)的全面提高。我們?cè)谡n堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸拓展，組織學(xué)生以小課題的方式開展研究，報(bào)送優(yōu)秀作品參加各級(jí)青少年科技創(chuàng)新大賽。

近幾年我們開發(fā)的小課題主要有：空氣中氧氣含量測(cè)定的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)研究、分子運(yùn)動(dòng)的創(chuàng)新驗(yàn)證、對(duì)二氧化碳收集方法的再探究、對(duì)自熱保險(xiǎn)米飯發(fā)熱原理的研究、從草木灰中初步提取碳酸鉀的研究、用蔬菜制取植物指示劑等。

實(shí)施探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式5年來(lái)，激發(fā)了學(xué)生科學(xué)探究的興趣，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力等核心素養(yǎng)得到了有效發(fā)展，教師專業(yè)水平和課堂教學(xué)質(zhì)量顯著提高。赤壁市100多名學(xué)生的56件化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新作品在青少年科技創(chuàng)新大賽中獲得省級(jí)及以上獎(jiǎng)勵(lì)，分別受到中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、教育部、科技部、中國(guó)科學(xué)院及湖北省科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、湖北省教育廳等部門的嘉獎(jiǎng)。一批參與實(shí)驗(yàn)改革的教師執(zhí)教水平得到顯著提高，多人獲省、市初中化學(xué)說課和優(yōu)課比賽一等獎(jiǎng)，發(fā)表10余篇實(shí)驗(yàn)改進(jìn)論文，黃新階、孫文英和任和林等教師受邀赴全省開展實(shí)驗(yàn)改革和青少年科技創(chuàng)新大賽展示交流。