謝明陽 鮑亞培

摘 ?要 ?《義務教育化學課程標準（2022年版）》對實驗教學提出新的要求。以第六、第七、第八屆全國中小學實驗教學說課活動中選送的134節(jié)初中化學實驗說課作品為例，簡要分析新課標視域下初中化學實驗教學說課作品設計的優(yōu)點及不足，建議實驗創(chuàng)新設計緊扣課程標準，落實學科核心素養(yǎng)的要求，以綜合實踐為抓手，選擇學生感興趣的問題，豐富實驗創(chuàng)新角度。

關(guān)鍵詞 ?初中化學；實驗教學；說課活動；核心素養(yǎng)

中圖分類號：G424.31 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2023）05-0026-05

0 ?引言

科技創(chuàng)新型人才是實現(xiàn)科教興國、人才強國戰(zhàn)略的根本保障。在基礎教育階段，實驗教學不僅有助于學生對知識的理解和掌握，同時也是培養(yǎng)學生的科學精神、問題解決能力和創(chuàng)新意識的重要手段。優(yōu)質(zhì)的科學實驗經(jīng)歷奠定了學生未來從事科學研究和工程實踐工作的基礎[1]。為提高人才自主培養(yǎng)質(zhì)量，2022年4月，教育部頒布《義務教育化學

課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”），立足立德樹人根本任務全面推進以素養(yǎng)為本的課程改革。新課標將核心素養(yǎng)凝練為化學觀念、科學思維、科學探究與實踐、科學態(tài)度與責任，并通過設立學習主題從實驗內(nèi)容、目標、實施、評價等多方面提高對化學實驗教學的要求。全國中小學實驗教學說課活動已成功舉辦多屆，有效促進了我國化學實驗教學方法的創(chuàng)新及實驗教學質(zhì)量的提升。本文選取第六、第七、第八屆全國中小學實驗教學說課活動中初中化學實驗作品，從落實新課標的角度進行簡要分析，以期為今后參與本活動的化學教師提供參考。

1 ?活動案例分布特點分析

1.1 ?總體情況

全國中小學實驗教學說課活動作為一項高質(zhì)量、有影響力的教學活動，至今已成功舉辦八屆。歷屆活動為全國初中化學教師的實驗教學創(chuàng)新搭建了交流、分享的平臺，促進了實驗教學方法和策略的創(chuàng)新，為優(yōu)秀的實驗設計及裝備改進提供了有效的推廣和應用。自第六屆起，初中化學學科的參賽作品的數(shù)目和質(zhì)量有了明顯提升，每年不乏優(yōu)秀作品入選“全國中小學實驗教學說課活動優(yōu)秀作品集”，具體數(shù)據(jù)見圖1。

1.2 ?課程標準主題分布特點分析

新課標設置了五個大概念統(tǒng)攝下的學習主題，每個主題相對獨立又具備一定關(guān)聯(lián)，呈現(xiàn)了課程目標具體化的內(nèi)容要求。主題1“科學研究與化學實驗”側(cè)重科學方法論與價值觀，是所有實驗活動的教學實施依據(jù)。主題5“化學與社會·跨學科實踐”是學科價值的體現(xiàn)。中間三個主題“物質(zhì)的性質(zhì)與應用”“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”“物質(zhì)的化學變化”是學科重要的研究領域，其核心知識部分基本涵蓋義務教育階段的知識主題（見表1）[2]。

依據(jù)“物質(zhì)的性質(zhì)與應用”“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”“物質(zhì)的化學變化”三個主題的核心知識，對第六、第七、第八屆全國中小學實驗教學說課活動中初中化學實驗作品進行分布統(tǒng)計（見圖2、圖3）?？梢钥闯?，大部分說課作品選題集中在“物質(zhì)的性質(zhì)與應用”主題中，其中又以“空氣、氧氣、二氧化碳”主題居多，算上“常見的酸、堿、鹽”主題中關(guān)于二氧化碳與氫氧化鈉相關(guān)性質(zhì)的實驗，二氧化碳相關(guān)的實驗說課內(nèi)容占比接近一半。同時，聚焦于“物質(zhì)的化學變化”主題的作品數(shù)量較少，且多集中在燃燒與滅火相關(guān)實驗，涉及其他反應類型及化學反應定量關(guān)系的作品較為稀少。

1.3 ?教材章節(jié)分布特點分析

以人教版教材為例，對近三屆134件初中化學實驗說課選送作品涉及的教學內(nèi)容來源進行章節(jié)分布統(tǒng)計，可發(fā)現(xiàn)作品的教材章節(jié)分布具備較大差異（見圖4）。

與課標主題分布對應，由于教材第六單元“碳和碳的氧化物”、第十單元“酸和堿”、第二單元“我們周圍的空氣”與“物質(zhì)的性質(zhì)與應用”關(guān)系密切，作品選題數(shù)目比較集中。第三單元“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”、第五單元“化學方程式”和第十二單元“化學與生活”由于涉及概念原理類知識較多，作品數(shù)目較少。需要注意的是，雖然這幾個單元教材實驗數(shù)量本身相對較少，但并非沒有實驗探究活動的設計空間。同時，人教版義教化學教材兩冊涉及教學實驗95個，但教師說課投稿作品相對集中，即使是作品數(shù)量較多的單元依然存在這類問題，如第六單元的27個實驗說課選題集中在二氧化碳的性質(zhì)和制取，第七單元的20個作品選題集中在燃燒的條件及爆炸兩個實驗，約80%的教學實驗并沒有說課作品涉及。

2 ?活動案例內(nèi)容分析

2.1 ?創(chuàng)新優(yōu)勢

這三屆全國中小學實驗教學說課活動的作品充分展現(xiàn)了各地教師高水平的實驗教學素養(yǎng)和專業(yè)能力。這些優(yōu)秀的實驗說課作品中，針對教學實驗的創(chuàng)新改進層出不窮，特別是入選優(yōu)秀作品集的作品均具備鮮明的創(chuàng)新亮點，通常涉及實驗設計、實驗方法創(chuàng)新或?qū)嶒炑b置的創(chuàng)新改進。

2.1.1 ?實驗設計創(chuàng)新

針對實驗設計創(chuàng)新的說課作品針對探究內(nèi)容進行實驗活動的組合或重構(gòu)，引入真實情境完善探究環(huán)節(jié)，設計更具挑戰(zhàn)性的實驗流程。部分實驗通過引入數(shù)碼控制、傳感器等新的實驗方法或觀察手段，使實驗過程更加直觀、生動，增強學生的理解和認知。部分作品設置了數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)，注重學生思維和能力的培養(yǎng)，幫助學生發(fā)展信息素養(yǎng)。

2.1.2 ?實驗裝置改良創(chuàng)新

針對裝置改進的實驗創(chuàng)新通常以提高實驗效率或安全性為目的，通過一體化、微型化等方式，提升實驗活動的可操作性，加深實驗活動的思維強度。調(diào)整實驗環(huán)節(jié)、改變實驗用品、將實驗微型化確實能在一定程度上提升實驗的成功率。

2.1.3 ?實驗探究理念創(chuàng)新

同時，部分教師在實驗設計中模擬科學家或工程師的視角，以解決真實問題為依托。如《探秘靜電紡納米纖維空氣過濾膜》《項目式學習：制作天氣瓶》等新課標倡導的以跨學科綜合實踐或項目式學習方式設計的實驗說課作品也逐步出現(xiàn)。初中化學實驗說課參賽教師通過各種途徑改進創(chuàng)新，切實提高實驗教學的效果和學生的學習體驗。

2.2 ?暫存問題

部分實驗說課作品中也暴露出一定的問題和不足。為更好地推進實驗教學的創(chuàng)新并提高實驗說課活動的質(zhì)量，下面對近幾屆作品（特別是未入圍全國展示作品）中比較常見的共性問題進行簡要分析。

2.2.1 ?缺乏對教學主題的深入挖掘，選題重疊度高

參與活動的實驗說課作品中，部分實驗選題存在重疊度過高的現(xiàn)象。例如，“常見的酸、堿、鹽”主題相關(guān)的27件實驗作品里有16件是二氧化碳與氫氧化鈉反應的設計的實驗活動，加上“空氣、氧氣、二氧化碳”主題相關(guān)中的32個二氧化碳性質(zhì)相關(guān)實驗，二氧化碳這一物質(zhì)的相關(guān)實驗在三屆活動中占比超過三分之一。重疊度過高的實驗選題使“創(chuàng)新點”并不真的“創(chuàng)新”，同時也容易讓創(chuàng)新角度劍走偏鋒，脫離實驗教學的育人價值。這反映出教師在實驗選題時不自主地以考試難點或綜合復雜程度為導向，缺乏對不同教學主題的深入挖掘。

2.2.2 ?實驗改進目的不明確，創(chuàng)新角度單一

部分實驗說課活動參與作品的創(chuàng)新角度較為單一，將重點過多地放在實驗裝置的堆疊、改造、替換上。例如，增加過多的實驗步驟、添加并不符合學生當前認知要求的實驗器材，甚至大量運用如醫(yī)用導管、針管、輸液袋等非化學實驗用品。教學實驗改進和創(chuàng)新對教學實驗的發(fā)展不可或缺，但某些改進失去了經(jīng)典實驗直觀、清晰、簡單的美感，丟失了經(jīng)典實驗教學活動中蘊含的對于科學方法、操作手法等隱性知識的傳授，給學生的理解增加了思維障礙。教師在參與活動時應慎重思考實驗改進目的，避免為了改進而改進，以至舍本逐末，反而影響教學效果。

2.2.3 ?教學目標不清晰，脫離常態(tài)化教學

部分實驗說課作品缺乏清晰的教學目標，脫離了實際教學的基本學情。例如，實驗原理及活動設計忽視常態(tài)化教學中知識的習得順序，將學生還未學習的實驗裝置和實驗原理默認為已知進行綜合探究。這種實驗改進脫離了教學實際，如空中樓閣般無法實際應用在教學中。

3 ?建議與展望

3.1 ?緊扣課標，明確實驗探究的素養(yǎng)要求

《義務教育化學課程標準（2022年版）》中明

確提出了“科學探究與實踐”的學科核心素養(yǎng)及“科學探究與化學實驗”的學習主題[3]。實驗教學活動應緊扣課標，落實科學探究的素養(yǎng)要求，精選新課標主題中倡導的實驗活動。例如，新課標“科學探究與化學實驗”主題中提出了“化學科學本質(zhì)”的大概念，這提示我們在實驗教學實踐中不應將目光局限于具體的學科知識，應注意從“化學科學本質(zhì)”的視角出發(fā)，發(fā)揮大概念的統(tǒng)攝作用構(gòu)筑實驗活動設計。在實驗活動的實施過程中，一方面要落實科學探究能力和基本的化學實驗技能的內(nèi)容要求；另一方面也要注意幫助學生形成實驗探究的思路與方法、塑造嚴謹求實的科學探究態(tài)度，從而加深對化學科學本質(zhì)的理解。教師在選題時應該注重對課程標準的理解和把握，明確所選實驗的內(nèi)容要求及學業(yè)要求，避免選題偏離義務教育階段的育人目標，使實驗活動更符合學習規(guī)律，這樣才能提升學習效果、彰顯育人價值。

3.2 ?響應新課標，以綜合實踐為抓手選擇學生感興趣的問題

新課標重視科學研究與實踐活動，特別設置了學習主題5“化學與社會·跨學科實踐”，倡導通過挑戰(zhàn)性的實踐任務幫助學生初步形成應用化學觀念、科學方法解決實際問題的思路和能力，體會科學技術(shù)與合作創(chuàng)新的重要性。教師在實驗說課活動設計時，可以參考學習主題5中的綜合實踐選題，如“基于特定需求設計和制作簡易供氧器”“海洋資源的綜合利用與制鹽”“調(diào)查家用燃料的變遷與合理使用”等，充分利用實際資源與地緣性社會素材，引入學生感興趣的真實問題，創(chuàng)造性地設計綜合實踐活動。這種結(jié)合真實問題情境的實驗設計創(chuàng)新不同于對既有實驗進行單純的整合或裝置的堆疊，不僅能夠有效避免有限的實驗選題局限于教學實驗裝置改進的重復問題，重要的是能夠培養(yǎng)學生自主發(fā)展、合作參與、創(chuàng)新實踐的能力，激發(fā)學生的情感認同，幫助他們獲得情感體驗，最終促成科學態(tài)度與責任高階素養(yǎng)的形成和發(fā)展，落實立德樹人根本任務。

3.3 ?善用課標，豐富實驗創(chuàng)新角度

新課標在每個學習主題中明確給出了教學提示，提供了大量的教學策略、情境素材及學習活動建議。例如，在“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”主題中，課程標準給出了利用科學家探索原子結(jié)構(gòu)的科學史實的教學策略，提出了藥品、食品標簽上相應物質(zhì)成分及含量的情景素材，以及查找常見的食品元素的組成、查閱元素概念的發(fā)展史等學習活動建議。在進行活動設計時可將這些問題情境與經(jīng)典實驗有機結(jié)合，完善探究活動鏈條，切實增強實驗教學的趣味性和吸引力，提高實驗教學質(zhì)量和效果。同時，新課標倡導教師注重發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的作用，積極探索現(xiàn)代信息技術(shù)與化學實驗的深度融合。教師可利用數(shù)字化實驗的直觀性加深對原理的探究，或利用手機作為數(shù)據(jù)終端進行顏色拾取、熱成像拍攝、微距拍攝等趣味活動，為實驗教學帶來更多趣味探索的可能。

4 ?參考文獻

[1] 懷進鵬.加快建設教育強國 為全面建設社會主義現(xiàn)代化

國家提供基礎性、戰(zhàn)略性支撐[EB/OL].（2023-01-05）

[2023-02-20].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/xw_z

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01/t20230105_1038295.html.

[2] 中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2022

年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

[3] 錢揚義.《義務教育化學課程標準（2022年版）》解讀：

科學探究與化學實驗[J].化學教育（中英文），2022，

43（21）：13-20.