中学化学实验中如何开展有效性教学

　　摘    要：　化学是以实验为基础的自然科学，化学上的许多重大发现和研究成果都是通过实验得到的。实验教学在化学教学中占有很大的比例和十分重要的地位。实验是学习化学的一条重要途径。通过实验以及对实验现象的观察、记录和分析，可以发现和验证化学的原理，学习科学探究的方法并获得新的化学知识。然而，在教学实践中，以讲实验、背实验代替做实验的现象时有发生，实验教学效率低下，学生实验活动大打折扣。如何提高化学实验教学效果，是一个需要持续研究的课题。

　　关键词 :     演示实验;分组实验,合作学习;化学学科核心素养;

　　化学是以实验为基础的自然科学，其理论形成与论证主要来源于实验。随着新课改的不断深入，学校化学实验设备、软件设施不断加强和完善，实验开出率达到100%。化学实验教学在化学教学中占有很大的比例和十分重要的地位，对培养学生实践操作能力、分析问题和解决问题的能力，培养实事求是、严谨治学的态度，具有不可替代的作用。下面笔者结合教学实践，谈谈自己的体会。

　　一、练好化学实验操作基本功

　　实验室是学生进行科学探究的重要场所。当教师带领学生走进实验室时，要做好充分的准备工作。《义务教育化学课程标准（2011年版）》明确指出，应编制学生实验活动指南，制定实验室规则、实验操作要求、实验安全注意事项和常见事故的处理方法，牢固树立实验安全意识；按要求配备专职实验员，做到每个学生都能动手做实验；让学生熟悉常见仪器、试剂、装置和防护用具的性能、操作与使用要求。[1]笔者在教学中，对化学药品的取用、物质的加热、连接仪器装置等基本实验操作方面，下了很大功夫。先确定项目，再逐项逐人进行实验操作考查，然后及时分等级评价，所带实验班的成绩明显高于其他班。

　　二、有效开展分组实验活动

　　小组合作学习是一种行之有效的课堂学习方式。在充分了解学生情况的前提下，根据学生情感态度、性格差异、学习基础，进行合理搭配分组，实现各小组成员在合作过程中的优势互补，且能人人参与。[2]实践表明，学生喜欢4人一小组进行实验活动，这样易于做到人人参与，便于观察，减少干扰，提高实验效率。在组内对每个组员进行合理的分工，除操作员、记录员、发言人外，组长要在完成好自己任务的前提下，负责指正其他成员存在的问题。

　　笔者在上初中化学实验活动课“氧气的实验室制取与性质”时，九年级某班进入实验室后，随意坐在一起，每5个人一个小组。笔者发现，其中一个组特质差异不大，但由于分工不明确，迟迟没人敢动手开始实验。在教师的催促下，学生开始做实验。一位学生将高锰酸钾装入试管后，在铁架台上固定时，由于铁夹拧得太紧，夹破了试管，高锰酸钾洒落在实验台上；另一位学生见状连忙拿起湿抹布就擦，紫红色的水浸染了桌面，学生手上也沾了许多；其他同学不知所措，场面一团糟。此时，我让他们先镇静下来，妥善收拾“残局”后，从另一组派出一位操作熟练的学生，重新做起，实验得以顺利完成。由此可见小组人员合理分工的重要性。

　　小组合作学习是课堂教学的一种重要方式，但不是唯一的方式。在课堂教学中，教师要根据教学内容、学生实际情况、教学环境条件等，选择有价值的内容、有利的时机让学生合作学习。在初中化学中，共有8个学生实验活动，在实验之前，教师应指导学生撰写实验报告和科学探究报告，使学生胸有成竹，以便顺利完成实验任务。

　　实验活动中，学生的合作讨论有时会偏离方向，抓不住重点。这时教师要充分发挥引导作用，尊重个体，保护学生的参与热情，同时采用多种形式鼓励学生积极参与活动。教师要做“引路人”，既要关注局部，又要顾及全班；既要把握每组实验的进展，又要指导现象观察的顺序和重点。[3]对各组学生观察到的现象、得出的结论，教师要及时进行适当有效的引导，最终形成共识。当然，对实验中出现的异常现象，教师也应立即捕捉，实事求是地解释这些生成性的、不可预期的实验结果。例如，一个小组在做“氧气的性质”实验时，铁丝在氧气中燃烧后，集气瓶的瓶底没有炸裂，反而瓶壁炸裂了。笔者仔细一看，原来是一位同学把铁丝燃着的一端碰到瓶壁上了。这位同学面对这个“失败”的实验不知所措。笔者因势利导，解释这一现象出现的原因后，进一步说明了集气瓶中预留少量水的必要性。

　　三、教师要设计、做好演示实验

　　化学演示实验是教师的示范性实验，是在操作的同时引导学生对实验现象进行观察、记录、思考和分析的一种教学方式。演示实验对学生起到言传身教、潜移默化的作用，规范的演示实验能吸引学生的注意力，激发学生的学习热情，激活学生思维，激励学生进步，提高课堂效率。

　　（一）教师要有过硬的实验技能，确保演示实验成功

　　打铁还需自身硬。演示实验有很强的示范作用，学生会以期待的眼神注视教师完成实验，教师的一举一动都会给学生留下很深的印象，并且学生会模仿教师的操作。因此教师一定要提高自身的实验操作技能，在课前对演示实验进行演练，便于提早发现问题，找出原因，及时改进，切实掌握好演示实验成败的关键，做到万无一失。例如，我们化学备课组就第七单元“燃烧和灭火”这一内容进行了“同课异构”活动。备课时，4位老师分别就“燃烧条件的探究”演示实验进行了预演，结果出现了不同的情况：有的由于热水的温度不够高，铜片上的白磷燃烧不顺利；有的由于没有挤干白磷上的冷水，实验失败；有的虽然白磷很快燃烧，但由于用量太多，使旁边的红磷也燃烧起来，造成浓烟滚滚，污染了环境；最后一种情况是，由于贮存氧气的瓶盖没拧紧而造成氧气散失，热水中的白磷燃烧产生火光现象未能出现。教学活动具无限丰富性和多种选择性。[3]针对以上实验发生的意外，大家都进行了深刻的反思，在有效观课的基础上，进行平等交流议课，及时总结实验成败关键，切实掌握要领，哪怕一个细枝末节，都要当作大事处理。第二天，在课堂教学中，每一位老师都成功地完成了演示实验，按时完成了教学任务。

　　可见，教师课前对演示实验进行操作练习的同时，不断提高自身实验技能，以规范的操作示教，才能加强学生规范实验技能的意识，促进学生化学实验操作能力的提高。否则，学生会失望，甚至对老师的信任大打折扣。教师在演示实验的同时，还要帮助学生掌握科学观察、分析和研究问题的方法。

　　（二）精心设计演示实验，引导学生尊重实验事实，形成严谨的科学态度

　　在实验过程中，教师应重视对各种现象的观察与分析，引导学生既要抓住观察的重点，又要全面观察，更要实事求是。在实验过程中要真实记录实验现象及数据，认真分析观察到的现象及原理，严谨地填写实验报告。当实验出现异常现象时，要实事求是，查找原因，重做实验，或许会有新的发现。

　　例如，在教第五单元“质量守恒定律”一课时，首先教师可以先把稀盐酸与碳酸钠置于敞口烧杯中进行反应，并称量反应前后的质量，发现反应后物质的总质量减少。然后引导学生得出结论：在敞口容器中，生成的二氧化碳气体散逸到空气中去了，导致称量的反应后物质的总质量减少。其次，教师把烧杯换成锥形瓶，且在瓶口套上一个气球（确保装置不漏气），重复上述实验过程。当参与反应的物质用量较多时，气球被气体充得鼓鼓的，但在称量时，发现反应后天平指针还是偏右。学生确认这一异常现象后，教师应立即设问：这次实验装置已经改成密闭容器，为什么反应后物质的总质量还是偏少呢？通过启发引导，学生终于想明白了一个关键细节：由于气球被吹得很胀，所以，空气对它产生了不可忽略的浮力，导致了这种异常现象。其实物质的总质量在化学反应前后依然守恒。通过这个实验设计，首先要让学生学会尊重事实，形成科学严谨的探究态度；其次在引导学生解释实验现象的过程中，培养学生的发散性思维，注重利用多学科知识来解释实验现象。

　　（三）注重课堂交流互动，凸显学生主体地位

　　课堂上大部分时间是学生齐声回答机会多，个人发言机会少，容易出现课堂气氛似乎很活跃，实际上部分接受能力强的同学的声音掩盖了其他同学的“无语”状态。因此，教师在课堂上应该多关注个体差异，照顾那些“大树下的小草”。教师应设置有梯度的问题，让不同层次的学生都有所收获，不要急于求成，要静待花开——学生回答问题时，要沉得住气，不要急着让学生快速回答。同时，教师要善于捕捉课堂上的有效信息。比如在化学实验课上，如果出现酒精灯点不着的情况，就需要教师善于把握时机，在“燃烧的条件”学完后，引导学生分析：酒精灯点不着，肯定是不具备燃烧的条件，那么到底缺哪个条件呢？如何解决？这样课堂就有了生成，有了生成，才会有亮点。在对“人吸入的空气和呼出的气体有什么不同”的探究课上，当学生看到教师呼出的气体将澄清的石灰水变混浊后，心情异常激动，其中有一位学生声音特别响亮地喊：“沉淀物越吹越多！”教师反问道：“沉淀物真是越吹越多吗？”学生异口同声地喊“是！”教师因势利导，让一位平时不爱发言的同学继续吹入气体，结果混浊的石灰水又逐渐变清了。学生在感到惊讶的同时，产生了想了解更多化学知识的欲望。这种师生思维的碰撞，极易擦出创新的火花，但需要教师敏锐地捕捉信息，并将其灵活地转化为教学资源。

　　（四）尽量增大演示实验现象的“可见度”

　　由于受时间、空间的影响，有些实验现象稍纵即逝，因此要提醒学生观察实验现象的时机和视野范围。有时需要“物静人移”，也就是如果实验装置复杂，不宜挪动，就让远处的同学走到跟前观察；如果装置简易，可以“人静物移”。总之，要让所有同学都能看到关键现象并引发思考，演示实验才会有效果。

　　四、重视丰富多样的实验创新活动

　　随着中考制度的改革和命题方向的变化，创新实验成为考查学生核心素养的重要题型。创新实验往往为优化实验，在实验内容、实验方案、实验装置和考查形式上求“新”，但在实验原理上仍是“旧”的。这就要求教师充分利用和整合教材资源，紧抓教材中演示实验、实验活动等素材进行实验方案设计、实验改进等变式拓展，培养学生在不同实验情境中应用信息和原理解决实际问题的能力。[5]教学中，我通过“铁树开花”“烧不坏的手帕”“魔棒点灯”等趣味实验，激发学生的学习兴趣，再通过布置家庭小实验，增加学生的动手机会，培养他们的实践能力。

　　总之，要提高化学实验教学的有效性，从教师层面讲，应该加强化学实验师资力量，提高实验管理人员的服务意识和创新意识，设置实验安全应急预案。教师要提升自己的实验操作技能，扎实准备，提前演示，把握成败关键，做到成竹在胸，充分发挥教师演示实验的引领示范作用。同时印发实验报告单，加大传统实验手段与现代新媒体技术的融合，将虚拟实验与实体实验相结合，在预习阶段引入微课，使学生了解实验的基本原理和实验步骤，避免无序实验中的手忙脚乱。从学生方面讲，要落实课前预习、课内合作探究、课后撰写实验报告等环节，加强实验安全教育，养成良好的实验习惯，练好实验基本功。

　　同时，要加强化学实验室的建设与管理，充分发挥实验室功能，积极开展、改进、创新演示实验和学生实验的活动，及时总结经验，交流分享学习成果，促进全体学生共同提高学习水平和化学学科素养。

　　参考文献

　　[1]义务教育化学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012.

　　[2]王开平.透析小组合作学习模式中的“惰性问题及其对策[J]好家长,2017(11):21.

　　[3][4]陈大伟.有效教学的理念与实践[M].天津天津教育出版社,2010.

　　[5]才加以实验为基础的初中化学教学设计研究[A]北京中教智创信息技术研究院第十届中国智慧工程研究会基础教育" +三五规划课题会议论文集(议题四新方向新思路)[C]北京中教智创信息技术研究院:北京中教智创信息技术研究院,2017:9.