王云生

摘要：學(xué)生實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)課程的重要組成部分。隨著基礎(chǔ)教育課程改革的進(jìn)展，教科書(shū)選編學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主旨、內(nèi)容和呈現(xiàn)方式也有所變化。分析研究中學(xué)教科書(shū)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的設(shè)置、編寫(xiě)與呈現(xiàn)的特點(diǎn)，研究存在的問(wèn)題，有助于提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：中學(xué)化學(xué)教科書(shū); 學(xué)生實(shí)驗(yàn)編寫(xiě); 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

文章編號(hào)：10056629（2021）11003106

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

研究、改進(jìn)化學(xué)教科書(shū)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的設(shè)置、選編和呈現(xiàn)方式，為中學(xué)師生提供化學(xué)實(shí)驗(yàn)教與學(xué)的指導(dǎo)和范例，是提高中學(xué)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量不可忽視的問(wèn)題。

1 我國(guó)中學(xué)化學(xué)教科書(shū)“學(xué)生實(shí)驗(yàn)”設(shè)置和選編現(xiàn)狀

我國(guó)中學(xué)化學(xué)教科書(shū)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的編寫(xiě)，有很好的傳統(tǒng)，在課程改革后，也有了許多創(chuàng)新，但還存在一些不足。

1.1 學(xué)生實(shí)驗(yàn)的設(shè)置

2001年新課程開(kāi)始實(shí)施前，我國(guó)各種版本的化學(xué)教科書(shū)，都按照《中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱》規(guī)定，設(shè)置了與各部分知識(shí)同步學(xué)習(xí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。把化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)分為觀察教師的“演示實(shí)驗(yàn)”與學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行的“學(xué)生實(shí)驗(yàn)”兩部分。“演示實(shí)驗(yàn)”在教材正文中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容用“實(shí)驗(yàn)××”欄目按序呈現(xiàn)，由教師做演示講解，指導(dǎo)學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)操作、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行分析思考。“學(xué)生實(shí)驗(yàn)”在教科書(shū)各章節(jié)末或全書(shū)后專(zhuān)門(mén)設(shè)置，要求學(xué)生在相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)之后動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)包括“實(shí)驗(yàn)作業(yè)”“實(shí)習(xí)作業(yè)”（“實(shí)驗(yàn)習(xí)題”）和“選做實(shí)驗(yàn)”。實(shí)驗(yàn)作業(yè)、選做實(shí)驗(yàn)，列出了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)用品、實(shí)驗(yàn)步驟、繪制了實(shí)驗(yàn)裝置圖，學(xué)生可以按步動(dòng)手完成。實(shí)習(xí)作業(yè)只說(shuō)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛻?yīng)該通過(guò)實(shí)驗(yàn)解答的課題，由學(xué)生單獨(dú)或者分組設(shè)計(jì)、動(dòng)手完成[1]。1989年出版的首套義務(wù)教育化學(xué)課本還增加了“家庭小實(shí)驗(yàn)”，此后編寫(xiě)的高中課本也設(shè)置了家庭小實(shí)驗(yàn)。

2001年第八次基礎(chǔ)教育課程改革啟動(dòng)后，倡導(dǎo)以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主要手段的科學(xué)探究學(xué)習(xí)，以提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出問(wèn)題，分析解決問(wèn)題的意識(shí)和能力。依據(jù)九年義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）和普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）編寫(xiě)出版的九年義務(wù)教育化學(xué)教科書(shū)[2，3]、高中化學(xué)必修和選修模塊的教科書(shū)[4～6]（以下簡(jiǎn)稱(chēng)課標(biāo)本），實(shí)驗(yàn)的設(shè)置有了較大改變。不再單獨(dú)設(shè)置學(xué)生實(shí)驗(yàn)，而是在課本正文中設(shè)置了“實(shí)驗(yàn)××”、“探究”（或“實(shí)驗(yàn)探究”“探究與活動(dòng)”）、“觀察與思考”（或“觀察活動(dòng)”）、“家庭小實(shí)驗(yàn)”等欄目，用文字與圖表編寫(xiě)與章節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，突出了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究性，淡化了演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生實(shí)驗(yàn)的界限。教師可以依據(jù)教學(xué)要求和教學(xué)條件選擇進(jìn)行演示或由學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，可以把實(shí)驗(yàn)和探究學(xué)習(xí)活動(dòng)嵌入課堂教學(xué)中（通常稱(chēng)為“邊教邊實(shí)驗(yàn)”），也可以專(zhuān)門(mén)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)。

2011年版的《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》與2017年版《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》頒布后，修訂的課標(biāo)版教科書(shū)[7～9]（下文簡(jiǎn)稱(chēng)新課標(biāo)本），化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)置和編寫(xiě)基本延續(xù)了2001年、2007年課標(biāo)（實(shí)驗(yàn)）版教科書(shū)的模式，還分別按課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，設(shè)置了“學(xué)生需要完成的必做實(shí)驗(yàn)”和“基礎(chǔ)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)”。初中編寫(xiě)了至少要完成的8個(gè)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，高中必修課程、選擇性必修課程三個(gè)模塊也編寫(xiě)了9個(gè)學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)。不同版本的高中新課標(biāo)本用“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”“實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”“活動(dòng)·探究”等欄目中來(lái)設(shè)置學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)。有的版本把學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)嵌入有關(guān)章節(jié)的正文中，有的版本則在相關(guān)的章末單獨(dú)設(shè)置。有的版本多數(shù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)編寫(xiě)模式延續(xù)大綱本的傳統(tǒng)模式，列出了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)用品、實(shí)驗(yàn)步驟（實(shí)驗(yàn)過(guò)程）、問(wèn)題討論（也有個(gè)別版本的少數(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)則相對(duì)簡(jiǎn)單）。有的版本的初中教科書(shū)還在課本末了附有“學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)記錄和報(bào)告”[10]。

新課標(biāo)本高中教科書(shū)，除了設(shè)置學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)外，還在正文中保留了原課標(biāo)本“實(shí)驗(yàn)××”“觀察與思考”“活動(dòng)與探究”“探究”等欄目，編選了多種多樣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。人教版、魯科版還設(shè)置了“研究與實(shí)踐”（人教版）、“微項(xiàng)目”（魯科版）欄目，指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展具有項(xiàng)目式學(xué)習(xí)特征的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。人教版的新課標(biāo)本[11]在五類(lèi)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)欄目下共編寫(xiě)了54個(gè)課目的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。包括9項(xiàng)必做實(shí)驗(yàn)、7項(xiàng)“研究與實(shí)踐”活動(dòng)。各種版本教科書(shū)設(shè)計(jì)編寫(xiě)了多樣化的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)活動(dòng)。但是由于沒(méi)有列為“學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)”，也沒(méi)有說(shuō)明是“演示實(shí)驗(yàn)”，還是供學(xué)生使用的“選做實(shí)驗(yàn)”，在實(shí)際教學(xué)中由于種種原因，大多作為演示實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)視頻觀看活動(dòng)。從數(shù)量上看，新課標(biāo)本高中教科書(shū)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)絕對(duì)數(shù)與課時(shí)占比都比大綱版少。例如，1995年大綱版高中化學(xué)教科書(shū)（含必修、選修）共有27項(xiàng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，2019年出版的人教版的新課標(biāo)本化學(xué)教科書(shū)必修、選擇性必修教科書(shū)只設(shè)置了18項(xiàng)學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)。大綱本中編寫(xiě)的關(guān)于元素化合物性質(zhì)、變化的實(shí)驗(yàn)隨著課標(biāo)本學(xué)習(xí)內(nèi)容的精簡(jiǎn)減少了?；瘜W(xué)反應(yīng)原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)三個(gè)模塊的學(xué)習(xí)內(nèi)容深廣度都較大綱本有所增加，但學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)量卻沒(méi)有增加。

1.2 學(xué)生實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與要求

中學(xué)化學(xué)課程化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，一是側(cè)重于化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)基本操作技能和實(shí)驗(yàn)方法的學(xué)習(xí);二是側(cè)重于運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)手段學(xué)習(xí)、理解、掌握有關(guān)物質(zhì)及其變化的知識(shí)、化學(xué)原理知識(shí)。二者相輔相成，是提高中學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、理解掌握化學(xué)核心基礎(chǔ)知識(shí)的重要手段。

我國(guó)50年代開(kāi)始使用的各種版本的化學(xué)教科書(shū)，編選的學(xué)生實(shí)驗(yàn)大都是使用試管和較為簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置、運(yùn)用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)基本操作能完成的安全性較高的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)大都是結(jié)合元素化合物知識(shí)和化學(xué)原理知識(shí)的學(xué)習(xí)進(jìn)行的物質(zhì)的表征實(shí)驗(yàn)、制備合成實(shí)驗(yàn)、分離提純實(shí)驗(yàn)，印證和探究化學(xué)變化原理和規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。初中化學(xué)大綱本編寫(xiě)了介紹化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器藥品、化學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)則和安全要求等知識(shí)和常用化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。在附錄中列出了“中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器圖”“中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作”“學(xué)生實(shí)驗(yàn)規(guī)則和安全要求”[12]。總體來(lái)看，側(cè)重于學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)基本技能、實(shí)驗(yàn)安全的知識(shí)，而以學(xué)習(xí)和進(jìn)行科學(xué)方法訓(xùn)練為主題的學(xué)生實(shí)驗(yàn)相對(duì)缺乏。新課標(biāo)本高中教科書(shū)，在正文或附錄中增加了實(shí)驗(yàn)安全教育的知識(shí)，某些化學(xué)品安全使用標(biāo)識(shí)。有些版本在附錄中，編寫(xiě)了實(shí)驗(yàn)室突發(fā)事件應(yīng)對(duì)措施和常見(jiàn)廢棄物處理方法。學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)中有關(guān)科學(xué)方法學(xué)習(xí)、訓(xùn)練的內(nèi)容仍然偏少。1995年版大綱本高中化學(xué)三冊(cè)一共編選了27個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)（含5個(gè)選做實(shí)驗(yàn)），僅有第一冊(cè)的實(shí)驗(yàn)一（化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作）、實(shí)驗(yàn)三（配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液）、實(shí)驗(yàn)九（實(shí)驗(yàn)習(xí)題，鞏固離子鑒別的實(shí)驗(yàn)技能），第三冊(cè)的實(shí)驗(yàn)二（中和滴定，學(xué)習(xí)中和滴定操作）、實(shí)驗(yàn)七（實(shí)驗(yàn)習(xí)題，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?，選做實(shí)驗(yàn)二（了解電解電鍍簡(jiǎn)單操作）等側(cè)重于實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)方法的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練。新課標(biāo)本高中教科書(shū)也只編選了9項(xiàng)側(cè)重于實(shí)驗(yàn)方法、技能的學(xué)習(xí)訓(xùn)練的學(xué)生實(shí)驗(yàn)（包括配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液、用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子、電鍍實(shí)驗(yàn)、制作簡(jiǎn)單的燃料電池、探究影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素、強(qiáng)酸強(qiáng)堿的中和滴定、有機(jī)化合物中常見(jiàn)官能團(tuán)的檢驗(yàn)等）。要求學(xué)生設(shè)計(jì)、進(jìn)行的必做實(shí)驗(yàn)（類(lèi)似于大綱版教科書(shū)的實(shí)驗(yàn)習(xí)題）幾乎沒(méi)有。新課標(biāo)本高中教科書(shū)在課文中設(shè)置了“方法導(dǎo)引”“思考與討論”“學(xué)科提煉”等欄目，對(duì)實(shí)驗(yàn)方法、操作技能和安全問(wèn)題做了說(shuō)明和指導(dǎo)，但是這些論述難以幫助學(xué)生獲得科學(xué)方法的體驗(yàn)。

1.3 學(xué)生實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的編寫(xiě)

大綱本在學(xué)生實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)編寫(xiě)上，明確給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒂闷泛筒僮鞑襟E，并設(shè)置了問(wèn)題和討論。所編寫(xiě)的指導(dǎo)內(nèi)容與相應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)的操作步驟、要求基本一致，有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的模仿，鞏固并加深對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解。但由于實(shí)驗(yàn)方案（裝置、用品、操作步驟及其注意事項(xiàng)）都已經(jīng)做了明確規(guī)定，學(xué)生只要依照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)組裝實(shí)驗(yàn)裝置、按照規(guī)定實(shí)驗(yàn)步驟取用試劑、按步操作，填寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告，很少或基本上不去思考如何依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?，選擇實(shí)驗(yàn)體系，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)步驟，如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究解決問(wèn)題，得出合理的結(jié)論。無(wú)形中，實(shí)驗(yàn)的目的降低為依照實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)操作，以加深對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的感知，印證化學(xué)原理。新課標(biāo)本學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)，大多數(shù)仍然沿襲上述模式，使必做實(shí)驗(yàn)難以擺脫“照方抓藥”的弊病，不能引起學(xué)生的探究興趣。

近年來(lái)，中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究在運(yùn)用現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面有不少成果。例如，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)、基于數(shù)字傳感器的化學(xué)實(shí)驗(yàn)手持技術(shù)應(yīng)用，模擬實(shí)驗(yàn)等等。但是這些研究成果在教科書(shū)中引用不多。新課標(biāo)本只在測(cè)定溶液pH實(shí)驗(yàn)中引用了pH計(jì)，一些版本在中和滴定實(shí)驗(yàn)中了介紹了基于數(shù)字傳感器的手持技術(shù)，鮮有新實(shí)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用建議和指導(dǎo)。

2 學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)置、選編與呈現(xiàn)的探討

2017年版高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)提出了以下要求：“認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是研究和學(xué)習(xí)物質(zhì)及其變化的基本方法，是科學(xué)探究的一種重要途徑。初步學(xué)會(huì)物質(zhì)檢驗(yàn)、分離、提純和溶液配制等化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。學(xué)習(xí)研究物質(zhì)性質(zhì)，探究反應(yīng)規(guī)律，進(jìn)行物質(zhì)分離、檢驗(yàn)和制備等不同類(lèi)型化學(xué)實(shí)驗(yàn)及探究活動(dòng)的核心思路與基本方法”“樹(shù)立安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí)”“形成良好的實(shí)驗(yàn)工作習(xí)慣”，“養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度，增強(qiáng)合作探究意識(shí)，形成獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑和勇于創(chuàng)新的精神”。同時(shí)，課程標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主要手段的科學(xué)探究學(xué)習(xí)活動(dòng)也提出了明確的要求：“了解科學(xué)探究過(guò)程包括提出問(wèn)題和假設(shè)、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、獲取證據(jù)、分析解釋和建構(gòu)模型、形成結(jié)論及交流評(píng)價(jià)等核心要素。理解從問(wèn)題和假設(shè)出發(fā)確定研究目的、依據(jù)研究目的設(shè)計(jì)方案、基于證據(jù)進(jìn)行分析和推理等對(duì)于科學(xué)探究的重要性。[13]”

課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的要求，全面反映了化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教育中的地位、作用和價(jià)值，對(duì)于提高化學(xué)教育的質(zhì)量起了推動(dòng)和促進(jìn)作用。依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，審視化學(xué)教科書(shū)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的編寫(xiě)，思考研究學(xué)生實(shí)驗(yàn)的設(shè)置、實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)時(shí)序與學(xué)習(xí)目標(biāo)要求的確定、學(xué)生實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的編寫(xiě)、科學(xué)方法與實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的要求與設(shè)計(jì)，是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要問(wèn)題。

2.1 學(xué)生實(shí)驗(yàn)的設(shè)置

從培養(yǎng)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蚴菓?yīng)對(duì)高考選拔的要求看，高中化學(xué)課程有必要適當(dāng)增加學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)，特別是探究性實(shí)驗(yàn)。全體高中生必須修習(xí)的必修課程，學(xué)習(xí)的要求較為基礎(chǔ)，課時(shí)偏緊，不必也難以增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)的課時(shí)和比例。三個(gè)模塊的選擇性必修課程化學(xué)學(xué)習(xí)的深廣度提高了，學(xué)習(xí)課時(shí)增多了（是必修課程課時(shí)的1.5倍）。學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)的數(shù)量應(yīng)有所提高，并適當(dāng)增加基于探究課題的必做實(shí)驗(yàn)（或?qū)嶒?yàn)習(xí)題）。是否可以將教科書(shū)編寫(xiě)的其他實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，作為學(xué)生選做實(shí)驗(yàn)？近幾年來(lái)，高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題中命制了不少優(yōu)秀的探究實(shí)驗(yàn)試題，但得分率都不理想。若要求動(dòng)手完成這些實(shí)驗(yàn)，多數(shù)學(xué)生一定感到更為困難。

2.2 學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)時(shí)序、學(xué)習(xí)目標(biāo)和要求的確定

隨著課程改革和課堂教學(xué)改革的發(fā)展，演示實(shí)驗(yàn)（教師動(dòng)手演示或運(yùn)用視頻展現(xiàn)）功能和運(yùn)用的研究有了較大的進(jìn)展。但是，學(xué)生實(shí)驗(yàn)的編寫(xiě)、呈現(xiàn)研究不多。例如，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)安排的時(shí)序上、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯W(xué)習(xí)要求的定位上，尤其實(shí)驗(yàn)?zāi)芰λ降亩ㄎ簧?，不同版本的教科?shū)還存在較大差異，存在一些值得研究和改進(jìn)的問(wèn)題。如何依據(jù)課程目標(biāo)中學(xué)習(xí)內(nèi)容的要求與學(xué)生的心理發(fā)展水平與學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，確定學(xué)生實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)目的（學(xué)習(xí)要求）、實(shí)驗(yàn)類(lèi)型（或側(cè)重于實(shí)驗(yàn)方法、技能學(xué)習(xí)訓(xùn)練，或側(cè)重于化學(xué)理論知識(shí)的驗(yàn)證、探究，或設(shè)計(jì)進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)）、設(shè)計(jì)和編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)目標(biāo)和要求的達(dá)成度等等問(wèn)題都有待進(jìn)一步的研究。

以必修課程學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)“鐵及其化合物的性質(zhì)”為例，三種版本教科書(shū)的學(xué)習(xí)要求、編寫(xiě)與呈現(xiàn)方式存在一定差距。該實(shí)驗(yàn)屬于認(rèn)識(shí)、研究物質(zhì)性質(zhì)變化的定性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)不僅僅是為了通過(guò)實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)物質(zhì)變化的現(xiàn)象、通過(guò)觀察物質(zhì)變化的現(xiàn)象認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)與一定條件下能發(fā)生的變化，還要求體會(huì)、學(xué)習(xí)如何依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模_定選用什么樣的實(shí)驗(yàn)體系（實(shí)驗(yàn)對(duì)象，包括選用什么物質(zhì)、使之發(fā)生什么樣的變化，實(shí)驗(yàn)的環(huán)境條件），使用哪些儀器裝置、設(shè)計(jì)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟、以安全有序地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能順利地觀察到變化的現(xiàn)象。人教版把該實(shí)驗(yàn)列在第1冊(cè)第3章“鐵 金屬材料”章末的“實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”中，實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩ㄎ挥凇罢J(rèn)識(shí)鐵及其化合物的重要性質(zhì)、學(xué)會(huì)鐵離子的檢驗(yàn)方法、認(rèn)識(shí)可通過(guò)氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)含有不同價(jià)態(tài)元素物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化”。側(cè)重于通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論知識(shí)，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解、鞏固。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)引領(lǐng)學(xué)生按步驟進(jìn)行5項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)、復(fù)習(xí)鐵單質(zhì)的還原性，印證三價(jià)鐵鹽的氧化性，認(rèn)識(shí)亞鐵鹽、鐵鹽溶液與某些具有還原性（或氧化性）物質(zhì)的氧化、還原反應(yīng)，對(duì)比亞鐵鹽、鐵鹽溶液與KSCN溶液的作用[14]。蘇教版把實(shí)驗(yàn)安排在第2冊(cè)專(zhuān)題9“探究鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化”單元的學(xué)習(xí)過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行3項(xiàng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的知識(shí)分析、推斷鐵單質(zhì)、亞鐵鹽與鐵鹽的還原性或氧化性，認(rèn)識(shí)檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子的原理[15]。魯科版則把實(shí)驗(yàn)安排在第1冊(cè)第3章“物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化”“鐵的多樣性”一節(jié)中（在學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)知識(shí)之后）。實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩ㄎ挥谝粤蛩醽嗚F、氯化鐵為例，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，自主探究亞鐵鹽與鐵鹽的性質(zhì)。先要求學(xué)生依據(jù)兩種化合物的組成、鐵元素的價(jià)態(tài)預(yù)測(cè)它們的性質(zhì)，再選用實(shí)驗(yàn)方法、試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證所做的預(yù)測(cè)、總結(jié)鐵鹽亞鐵鹽的性質(zhì)特點(diǎn)[16]。三種版本教科書(shū)的學(xué)習(xí)時(shí)序的安排、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵蠖ㄎ?、?shí)驗(yàn)指導(dǎo)的編寫(xiě)，哪種更科學(xué)、合理，更符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律，更有利于達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)？

再如，三種版本新課標(biāo)本在必修課程學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)“配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”學(xué)習(xí)要求的定位與學(xué)習(xí)指導(dǎo)上也有較大差異。人教版把實(shí)驗(yàn)編排在“物質(zhì)的量濃度”概念、容量瓶使用知識(shí)的講解與演示實(shí)驗(yàn)之后，依照實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)用品、實(shí)驗(yàn)步驟、問(wèn)題討論四個(gè)條目編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生模仿演示實(shí)驗(yàn)的步驟完成兩項(xiàng)溶液配制實(shí)驗(yàn)（分別用NaCl固體、NaCl溶液來(lái)配制）[17]。蘇教版把該實(shí)驗(yàn)作為“物質(zhì)的量濃度”學(xué)習(xí)過(guò)程中的實(shí)踐活動(dòng)，在簡(jiǎn)要說(shuō)明配制的關(guān)鍵點(diǎn)（使用容量瓶，以準(zhǔn)確控制溶液的最終體積）、容量瓶及其使用方法之后，不再設(shè)置演示實(shí)驗(yàn)，直接利用圖文配合的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生依照5個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，用Na2CO3固體配制溶液[18]。魯科版則是用“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”的實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)前的學(xué)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生依據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)用品，有關(guān)容量瓶及其使用方法、實(shí)驗(yàn)步驟與配制實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意事項(xiàng)的說(shuō)明，思考3道有關(guān)實(shí)驗(yàn)的思考題完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，再講解“物質(zhì)的量濃度”的概念[19]。雖然三種版本都把“認(rèn)識(shí)、建構(gòu)或加深對(duì)物質(zhì)的量濃度概念的認(rèn)識(shí)”“練習(xí)容量瓶的使用方法”作為實(shí)驗(yàn)的要求，都體現(xiàn)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)在幫助建構(gòu)化學(xué)概念、習(xí)得實(shí)驗(yàn)技能的作用。但是，有的編寫(xiě)模式與傳統(tǒng)模式更接近，重點(diǎn)放在深化對(duì)概念的理解、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練。有的設(shè)計(jì)則以實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，通過(guò)嘗試實(shí)驗(yàn)，獲得體驗(yàn)，為概念的形成做準(zhǔn)備。

“配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵點(diǎn)在于幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)的量溶液是以單位體積溶液中含有的溶質(zhì)的物質(zhì)的量來(lái)表示溶液在量上的組成。一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制不同于一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液的配制，要計(jì)量、控制所配制溶液的體積。要依據(jù)配制溶液濃度精確度要求，使用具有相應(yīng)精確度的溶液體積計(jì)量容器，選擇使用與計(jì)量容器精密度相適應(yīng)的固體溶質(zhì)質(zhì)量（或液體溶質(zhì)/濃溶液的體積）的計(jì)量?jī)x器。配制有較高精確度的一定物質(zhì)的量濃度的溶液，要配套使用容量瓶和分析天平（或移液管），操作要確保計(jì)量準(zhǔn)確性，避免可能產(chǎn)生的誤差。在濃度精確度要求不高的情況下，可以用量筒計(jì)量所需溶劑（水）的容積，使用托盤(pán)天平（或量筒）計(jì)量所需固體（或液體）溶質(zhì)。我國(guó)高中化學(xué)教科書(shū)把該實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)要求定位于了解、練習(xí)容量瓶的使用，同時(shí)受到中學(xué)實(shí)驗(yàn)條件的限制，只能使用托盤(pán)天平（或量筒）計(jì)量固體溶質(zhì)（或液態(tài)溶質(zhì)）。在教學(xué)中，應(yīng)該注意讓學(xué)生了解這種“穿西裝趿拖鞋”，使用精度不相匹配的計(jì)量?jī)x器的配制方法存在的問(wèn)題和緣由。避免學(xué)生錯(cuò)誤地認(rèn)為，配制一定物質(zhì)的量的溶液一定要使用容量瓶控制溶液體積，可以使用托盤(pán)天平稱(chēng)量固體溶質(zhì)。2020年高考化學(xué)全國(guó)卷Ⅰ卷命制的一道配制用于進(jìn)行原電池實(shí)驗(yàn)的0.10mol·L-1 FeSO4溶液的試題，不少學(xué)生都未能從配制溶液的用途和濃度要求去理解為什么配制操作不必使用容量瓶，可以使用燒杯、量筒和托盤(pán)天平。

在學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的時(shí)序上，學(xué)生實(shí)驗(yàn)是與相關(guān)的化學(xué)知識(shí)、概念原理的同步，并在相關(guān)的理論學(xué)習(xí)和演示實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行。課程改革后，為了發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)問(wèn)題情境和探究學(xué)習(xí)的作用，提高實(shí)驗(yàn)的探究性，一些學(xué)生實(shí)驗(yàn)提前到在相關(guān)的理論知識(shí)學(xué)習(xí)之前或?qū)W習(xí)過(guò)程中進(jìn)行，有的把學(xué)生實(shí)驗(yàn)融入相關(guān)知識(shí)的教學(xué)過(guò)程中，類(lèi)似于大綱版教科書(shū)教學(xué)中的“邊教邊實(shí)驗(yàn)”（隨堂實(shí)驗(yàn)）。學(xué)習(xí)時(shí)序改變，學(xué)生實(shí)驗(yàn)要求的定位、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的編寫(xiě)也應(yīng)做相應(yīng)的變革。上述三種版本教科書(shū)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)課題的編寫(xiě)與呈現(xiàn)的分析，說(shuō)明還要在如何改變的問(wèn)題上做進(jìn)一步的討論和研究。

傳統(tǒng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的編寫(xiě)呈現(xiàn)方式有一定格式，如列出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)用品、實(shí)驗(yàn)步驟和問(wèn)題討論;要求實(shí)驗(yàn)前先依據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)寫(xiě)好預(yù)習(xí)報(bào)告，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)后填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，完成思考討論問(wèn)題。把學(xué)生實(shí)驗(yàn)與知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程融合的情況下，學(xué)生實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)就難以沿用傳統(tǒng)寫(xiě)法，需要相應(yīng)的簡(jiǎn)化，也難以強(qiáng)調(diào)做實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)。蘇教版高中必修課程的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)“二氧化硫的性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的編寫(xiě)[20]就是一例。該實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)形式上類(lèi)似大綱本的演示實(shí)驗(yàn)，只說(shuō)明實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的填寫(xiě)。這種變革是否會(huì)削弱學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)所要達(dá)到的預(yù)期效果？對(duì)于不要求綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法來(lái)解決一個(gè)具體化學(xué)問(wèn)題（如制備合成實(shí)驗(yàn)、分析測(cè)定某種物質(zhì)的成分、分析提純多組分混合物等等）的實(shí)驗(yàn)，只是單純作為實(shí)驗(yàn)技能學(xué)習(xí)訓(xùn)練，或者只是通過(guò)簡(jiǎn)單的試管實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察物質(zhì)性質(zhì)和變化定位現(xiàn)象，是否一定要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)寫(xiě)模式為樣本來(lái)編寫(xiě)學(xué)生實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)？對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用化學(xué)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法，分析解決實(shí)際問(wèn)題的學(xué)生實(shí)驗(yàn)（相當(dāng)于大綱本的實(shí)驗(yàn)習(xí)題），還需要由教科書(shū)編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)嗎？如果需要，該怎么編寫(xiě)？這些問(wèn)題也需要研究。

2.3 學(xué)生實(shí)驗(yàn)中科學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的要求與設(shè)計(jì)

當(dāng)前，化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)技術(shù)迅猛發(fā)展，現(xiàn)行課程標(biāo)準(zhǔn)和教科書(shū)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)中有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能學(xué)習(xí)、訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)課題的比例小，要求的廣度不足，難以滿(mǎn)足達(dá)成課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)要求的需要。增強(qiáng)、更新中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、技能、方法的學(xué)習(xí)或訓(xùn)練是幫助未來(lái)公民適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。同時(shí)，可以為化學(xué)教學(xué)中探究學(xué)習(xí)活動(dòng)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)打好基礎(chǔ)，減小實(shí)施的難度。

例如，下列實(shí)驗(yàn)方法和技能的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練需要加強(qiáng)： 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分辨，判斷事物關(guān)鍵變化現(xiàn)象的能力的培養(yǎng);實(shí)驗(yàn)中自變量和因變量關(guān)系的分析;控制變量方法及其運(yùn)用;證據(jù)收集，數(shù)據(jù)的測(cè)量、呈現(xiàn)和處理技能;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性、準(zhǔn)確性，測(cè)量?jī)x器與實(shí)驗(yàn)方法的準(zhǔn)確度、精密度等知識(shí)的學(xué)習(xí);測(cè)量誤差的分析，測(cè)量異常結(jié)果處理的技能;實(shí)驗(yàn)環(huán)境、條件和實(shí)驗(yàn)樣本量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠性分析的方法;探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)合理性、可行性的分析;實(shí)驗(yàn)結(jié)論的反思，實(shí)驗(yàn)事實(shí)和結(jié)論對(duì)社會(huì)可能的影響的分析等。

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