竇星星
實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)的核心內(nèi)容,開展實(shí)驗(yàn)有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)習(xí)能力。在實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生通過觀察收集證據(jù)、動手操作獲取證據(jù),可以提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和證據(jù)意識。初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生掌握化學(xué)學(xué)科的基本知識、基本方法,提升基本技能。義務(wù)教育階段初中學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件和教師的實(shí)驗(yàn)意識會影響化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展,《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2022年版)(以下簡稱“新課標(biāo)”)對初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)也有明確的要求。
受經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展不平衡等因素的影響,不同地區(qū)的學(xué)校在實(shí)際化學(xué)教學(xué)中存在著各種問題,許多因素制約著初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的有效開展,對此筆者從昆明市初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)施(包括實(shí)驗(yàn)室面積、實(shí)驗(yàn)師資配備和實(shí)驗(yàn)費(fèi)用投入等)、教師對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度、實(shí)驗(yàn)開設(shè)及完成情況、學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?shí)驗(yàn)評價方式、教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時核心素養(yǎng)的滲透情況等不同維度對昆明市初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了走訪和問卷調(diào)查,深入了解目前昆明市初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真實(shí)狀況與差距,基于存在的問題,尋求提高初中學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、解決實(shí)驗(yàn)困境的方法。
一、調(diào)查說明
(一)課標(biāo)及教材要求
新課標(biāo)中明確指出義務(wù)教育階段是學(xué)生積極主動地獲取知識、認(rèn)識和解決化學(xué)問題的重要階段。初中的科學(xué)探究涉及提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達(dá)與交流等要素。學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究,可以鞏固所學(xué)知識,體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的樂趣,增進(jìn)對科學(xué)探究的理解,提升探究能力,習(xí)得基本的實(shí)驗(yàn)技能,發(fā)展核心素養(yǎng)。在2012年版的義務(wù)教育人教版九年級化學(xué)教材中出現(xiàn)了53個演示實(shí)驗(yàn),21個探究實(shí)驗(yàn),8個課外實(shí)驗(yàn)??梢钥闯觯滩姆浅V匾暬瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、形成化學(xué)觀念、發(fā)展科學(xué)思維、落實(shí)核心素養(yǎng)最有效的方式。
(二)問卷編制說明
依據(jù)新課標(biāo)和化學(xué)教材,結(jié)合教學(xué)實(shí)際情況,筆者編制了教師問卷和學(xué)生問卷。教師問卷共22題,其中1-4題了解教師基本情況,5-9題了解實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)施配備情況,10題了解教師的實(shí)驗(yàn)意識及核心素養(yǎng)的滲透情況,11-12題了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能不達(dá)標(biāo)的原因,13和19題了解實(shí)驗(yàn)評價方式及頻次,14-18、20題了解演示實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)、課外實(shí)驗(yàn)的開設(shè)及完成情況,21題了解化學(xué)教師對新課標(biāo)的認(rèn)識情況,22題了解教師對云南省實(shí)施的初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考試的看法及建議。學(xué)生問卷共17題,1-2題了解學(xué)生的基本情況,3-6題了解學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的看法,7題了解基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)情況,8-12題了解實(shí)驗(yàn)開展方式及學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?3-15題了解學(xué)生對實(shí)驗(yàn)開設(shè)方式和實(shí)驗(yàn)評價的看法,16題了解學(xué)生實(shí)驗(yàn)題得分高低的原因,17題了解學(xué)生喜歡什么樣的化學(xué)課堂。
(三)調(diào)查對象說明
為保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性、代表性和可信度,筆者走訪了昆明市縣區(qū)部分學(xué)校,采用問卷星設(shè)計(jì)問卷對昆明市14個縣區(qū)不同層次學(xué)校的269名教師和1114名學(xué)生進(jìn)行了調(diào)查,調(diào)查情況如表1所示。
被調(diào)查的教師和學(xué)生來自昆明市不同的縣市區(qū),教師的教齡、學(xué)校各不相同。因此,此次調(diào)查基本可以反映昆明市初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真實(shí)狀況。
二、調(diào)查結(jié)果與分析
(一)實(shí)驗(yàn)室儀器、藥品的配備情況
實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動的場所,儀器、藥品的配備是保障實(shí)驗(yàn)課開設(shè)的關(guān)鍵要素,會影響實(shí)驗(yàn)的效果和學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的獲得,實(shí)驗(yàn)員也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室不可或缺的一部分。調(diào)查顯示昆明市學(xué)校實(shí)驗(yàn)室配備情況如表2所示。
從調(diào)查的結(jié)果來看,大部分初中學(xué)校至少有一間實(shí)驗(yàn)室,可是超過一半的學(xué)校卻沒有專職實(shí)驗(yàn)員,只有11.1%的教師認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室可以完成高端實(shí)驗(yàn),有35.3%的教師認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室僅能完成簡單、基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)。關(guān)于實(shí)驗(yàn)室儀器、藥品方面能否及時補(bǔ)充的問題,有62.45%的教師認(rèn)為能及時補(bǔ)充,不能及時補(bǔ)充的原因大多是購買藥品程序太麻煩。
(二)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展情況
教師在課堂教學(xué)活動中起主導(dǎo)作用,教師的意識影響著化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)率。實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況如表3、表4、表5所示。學(xué)生完成過的實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1所示。
從調(diào)查結(jié)果分析,91.08%的教師能自己動手開展演示實(shí)驗(yàn),而探究性實(shí)驗(yàn)、課外實(shí)驗(yàn)的開展情況卻不太樂觀。對于危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)的處理,大多數(shù)教師采用播放視頻的方式進(jìn)行。初三年級學(xué)生課外實(shí)驗(yàn)開設(shè)得少,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室完成的實(shí)驗(yàn)數(shù)量不能達(dá)到100%。這說明實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式未達(dá)到課標(biāo)要求,采用播放視頻、口頭講述的方式較多,學(xué)生動手能力的培養(yǎng)未充分體現(xiàn),主體地位并未得到充分尊重。關(guān)于不能完成課標(biāo)要求實(shí)驗(yàn)的原因,63.2%的教師認(rèn)為是由于課堂時間緊,實(shí)驗(yàn)浪費(fèi)時間;44.98%的教師認(rèn)為是由于有的實(shí)驗(yàn)存在安全隱患;29.74%的教師認(rèn)為是由于實(shí)驗(yàn)室藥品儀器欠缺;20.82%的教師認(rèn)為是由于初中學(xué)業(yè)水平考試以前不考實(shí)驗(yàn)操作;19.7%的教師認(rèn)為是由于實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備不足,容易失敗;13.01%的教師認(rèn)為是由于自己精力不足,不愿意做實(shí)驗(yàn)。
(三)關(guān)于實(shí)驗(yàn)評價
評價是教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),合理正確的評價能使教師的教學(xué)更加合理、有效。教師對學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的評價及實(shí)驗(yàn)報(bào)告填寫頻次情況如表6所示。
從調(diào)查結(jié)果看,大部分教師只是有時對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行評價,有時要求學(xué)生填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。訪談時筆者也發(fā)現(xiàn)教學(xué)時缺少規(guī)范的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰υu價體系,導(dǎo)致教學(xué)的針對性不強(qiáng)。學(xué)生的問卷調(diào)查顯示有82.59%的學(xué)生希望化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的評價方式為“動手操作+筆試+日常課堂表現(xiàn)”。
(四)教師、學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識
1.對實(shí)驗(yàn)作用的反饋
調(diào)查結(jié)果顯示,教師認(rèn)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)對初中化學(xué)的學(xué)習(xí)、學(xué)生能力的培養(yǎng)有明顯的作用,認(rèn)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以深化對某個知識點(diǎn)的理解與運(yùn)用的占比85.5%;認(rèn)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)基本技能,提升科學(xué)探究素養(yǎng)的占比95.17%;認(rèn)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性的占比93.31%。此外,化學(xué)實(shí)驗(yàn)還可以培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理意識,讓學(xué)生學(xué)會科學(xué)探究方法,可以給學(xué)生留下更多的思考和探究空間,以及激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性等。學(xué)生的調(diào)查結(jié)果顯示,47.22%的學(xué)生認(rèn)為自己對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容非常了解,在考試中實(shí)驗(yàn)題能得高分。這說明教師和學(xué)生均認(rèn)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軒椭鷮W(xué)生掌握知識和技能,有利于形成研究物質(zhì)組成、性質(zhì)、變化規(guī)律的思路和方法,提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)率意義重大。
2.對實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ脑u估
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾緩?,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc實(shí)驗(yàn)的開展聯(lián)系緊密。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),93.68%的教師認(rèn)為學(xué)生能進(jìn)行藥品的取用、簡單儀器的使用和連接、加熱等基本實(shí)驗(yàn)操作;79.55%的教師認(rèn)為學(xué)生具備運(yùn)用簡單的裝置和方法制取某些氣體的能力;76.58%的教師認(rèn)為學(xué)生能在教師指導(dǎo)下根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選擇藥品和儀器,并能安全操作;76.21%的教師認(rèn)為學(xué)生初步學(xué)會用酸堿指示劑、pH試紙檢驗(yàn)溶液的酸堿性;而只有68.03%的教師認(rèn)為學(xué)生初步學(xué)會配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液;65.43%的教師認(rèn)為學(xué)生初步學(xué)會使用過濾、蒸發(fā)的方法對混合物進(jìn)行分離;43.12%的教師認(rèn)為學(xué)生初步學(xué)會根據(jù)某些性質(zhì)檢驗(yàn)和區(qū)分一些常見的物質(zhì)。對學(xué)生的調(diào)查結(jié)果也顯示,47.4%的學(xué)生不能自己設(shè)計(jì)并進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)。由調(diào)查結(jié)果可知學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Πl(fā)展不均衡、有短板。對于一些基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),如藥品的取用、儀器的連接,教師強(qiáng)調(diào)的頻率高,學(xué)生接觸的次數(shù)多,掌握程度就高;而對于一些有難度或是藥品復(fù)雜的實(shí)驗(yàn),如根據(jù)某些性質(zhì)檢驗(yàn)和區(qū)分一些常見物質(zhì),學(xué)生的掌握程度并不高。而實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ξ催_(dá)標(biāo)的原因,92.94%的教師認(rèn)為是學(xué)生動手機(jī)會太少所導(dǎo)致;60.22%的教師則認(rèn)為是在平時的教學(xué)中不注重操作,更重視理論所導(dǎo)致;還有26.02%的教師認(rèn)為是以前考試不考實(shí)驗(yàn)操作所導(dǎo)致。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動既要求學(xué)生動手操作,也要求學(xué)生動腦思考;既包括化學(xué)知識經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí),也包括技能經(jīng)驗(yàn)的習(xí)得,同時還包括化學(xué)觀念、化學(xué)文化的形成與培育。核心素養(yǎng)導(dǎo)向下,教師更應(yīng)讓學(xué)生動手操作、動腦思考,學(xué)習(xí)知識、掌握技能。
3.對進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作考試的看法
《云南省初中學(xué)生物理、化學(xué)、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考試方案》中明確指出要圍繞培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),考查學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)、基本操作和基本技能。通過調(diào)查教師對云南省實(shí)施的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考試的看法發(fā)現(xiàn),大部分教師強(qiáng)調(diào)要從根本上提高學(xué)生的動手能力;學(xué)校要配備實(shí)驗(yàn)員,提供充足的藥品,重視實(shí)驗(yàn),保證實(shí)驗(yàn)的開展;增加實(shí)驗(yàn)課課時,保證實(shí)驗(yàn)課的有效開展。
三、教學(xué)啟示與建議
1.完善實(shí)驗(yàn)設(shè)施,保證實(shí)驗(yàn)開設(shè)率
調(diào)查結(jié)果顯示部分學(xué)校實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備不能及時補(bǔ)充,大部分學(xué)校缺少數(shù)字化設(shè)備等高端儀器。實(shí)驗(yàn)設(shè)備是進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的必要條件,學(xué)校應(yīng)該克服困難,保障提供基礎(chǔ)設(shè)備,盡量引入數(shù)字化高端實(shí)驗(yàn)設(shè)備,及時補(bǔ)充儀器和藥品,盡可能地讓學(xué)生能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn),提高實(shí)驗(yàn)室的使用頻率。同時,學(xué)校還應(yīng)適當(dāng)開展課外實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)化學(xué)與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系。
2.配備專職實(shí)驗(yàn)員,發(fā)揮實(shí)驗(yàn)員作用
實(shí)驗(yàn)員是管理實(shí)驗(yàn)儀器和藥品,為教師和學(xué)生順利開展實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前期準(zhǔn)備工作,同時幫助規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作,參與實(shí)驗(yàn)教學(xué),為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)技能學(xué)習(xí)制定方案的重要角色。調(diào)查結(jié)果顯示,大部分學(xué)校沒有配備專職實(shí)驗(yàn)員,少部分學(xué)校配備了一名實(shí)驗(yàn)員。通過與教師的交談,筆者發(fā)現(xiàn),目前配備的實(shí)驗(yàn)員更傾向于管理儀器和藥品,基本沒有參與實(shí)驗(yàn)教學(xué),沒有真正發(fā)揮實(shí)驗(yàn)員的作用。因此,從學(xué)校層面培養(yǎng)專職實(shí)驗(yàn)員,提升實(shí)驗(yàn)員的技能,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)員作用就顯得尤為重要。
3.改變教師觀念,提高重視度
新課標(biāo)明確指出要注重培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng),使學(xué)生具備適應(yīng)個人發(fā)展所需要的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力,但實(shí)際教學(xué)中“應(yīng)試”的思想仍然存在,要從根本上轉(zhuǎn)變教師的觀念,充分認(rèn)識化學(xué)實(shí)驗(yàn)的價值,重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)。教師可以結(jié)合具體的活動,鼓勵學(xué)生勇于質(zhì)疑、大膽探究,提升學(xué)生的科學(xué)探究能力,使其通過實(shí)驗(yàn)活動習(xí)得基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能,增強(qiáng)實(shí)踐能力,形成實(shí)驗(yàn)探究的思路和方法,發(fā)展科學(xué)思維,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、注重實(shí)證的科學(xué)態(tài)度。
4.完善評價體系,促進(jìn)能力發(fā)展
評價是教學(xué)中不可或缺的重要環(huán)節(jié),正確的評價可以診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,改進(jìn)教學(xué)。日常教學(xué)應(yīng)堅(jiān)持以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,注重過程性評價。結(jié)合調(diào)查結(jié)果,筆者有如下建議:在開展探究性實(shí)驗(yàn)時,應(yīng)讓學(xué)生經(jīng)歷由問題和假設(shè)出發(fā)確定探究目標(biāo),由探究目標(biāo)設(shè)計(jì)并實(shí)施方案,通過實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象獲得證據(jù),對證據(jù)進(jìn)行合理分析,最后得出結(jié)論的一般過程。培養(yǎng)證據(jù)意識,收集學(xué)生在探究活動中的表現(xiàn),診斷學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展情況,幫助學(xué)生發(fā)展科學(xué)思維,增強(qiáng)實(shí)踐能力。對于學(xué)生必做實(shí)驗(yàn),教師首先要確保實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)率;其次,教學(xué)時應(yīng)依據(jù)學(xué)習(xí)主題和內(nèi)容設(shè)計(jì)具體的評價目標(biāo)和要求,收集記錄學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn),并對其進(jìn)行有針對性的分析和指導(dǎo)。云南省已經(jīng)實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考試,這是提升教師對化學(xué)實(shí)驗(yàn)重視程度、提升學(xué)生實(shí)踐能力的一個重要保障,教師應(yīng)將文件精神落到實(shí)處,真正意義上重視實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化操作,提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能。
發(fā)展科學(xué)思維,增強(qiáng)實(shí)踐能力都需要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是新課標(biāo)的核心要求。通過對調(diào)查數(shù)據(jù)的分析,昆明市化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀要得到改善可以從以下幾個方面考慮:一是在學(xué)校層面提高對實(shí)驗(yàn)的重視度,及時補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)儀器和藥品,保障實(shí)驗(yàn)開展的硬件條件,同時加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)員隊(duì)伍建設(shè),發(fā)揮實(shí)驗(yàn)員的作用。二是在教師層面轉(zhuǎn)變觀念,重視實(shí)驗(yàn)的作用,落實(shí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的開展和素養(yǎng)的發(fā)展,同時制定評價量表,客觀真實(shí)評價,有針對性地教學(xué)。
◇責(zé)任編輯 邱 艷◇