浙江省高中化学新课程培训 高中新课程实验教学要求 苏教版（通用）

浙江省高中化学新课程培训 高中新课程实验教学要求杭州市教育局教研室 吴思杰一、高中化学新课程中实验教学的认识误区和实践误区我国著名化学家傅鹰先生曾说过：“化学是实验的科学，只有实验才是最高的法庭。”著名化学家戴安邦教授也曾反复强调：“加强实验，无论如何都不过分。”重温前辈的教诲，回顾近年来化学教学的改革历程，人们已形成了一种共识：“加强实验教学是化学教学改革的必由之路。”但这次高中化学新课程的实施中，一些教师却由于新教材中化学实验的呈现形式发生变化等原因，而产生了对化学实验教学认识上的误区。化学新教材中和化学实验有关的活动主要设置成两个栏目，一是“活动与探究”栏目，另一个是“观察与思考”栏目。这种实验的呈现形式和长期来教材中实验以“学生实验”和“演示实验”两种形式来呈现有较大的区别，由于新教材中对某实验活动并未严格界定学生和教师谁为主角，部分教师产生了“究竟哪些是学生必做的实验？”的疑问。课程标准中只提出了实验教学的目标，但是对应该通过哪些化学实验活动的开展来实现该目标，并未强制规定，只以“活动与探究建议”的形式提出，这些建议，教材的编写者可采用也可不采用，事实上不同教材中化学实验的内容大多也不一致。这使长期以来习惯了“大纲”和“教材”实验内容高度一致的教师来说，也产生了“究竟哪些实验是必做实验？”的疑问。化学新课程采用了模块结构，将“化学实验”单列一个模块，这一变化又使部分教师误以为实验教学主要在“化学实验”模块中进行。认识上的误区必然导致实践上的误区。由于认识上缺少了“强制”的要求，一些完全可由学生独立完成的实验被演示实验所代替，一些无强制规定的实验被取消。由于教师备新课需花费大量时间，则实验准备的时间被压缩，由于每个模块36个课时数的限定，一些费时费力的实验活动被挤占。这些来自实验区的某些学校的不和谐的现象，应引起我们的充分重视。高中化学课程标准中化学实验的内容是以两种方式加以组织。一种是分散的方式，即将化学实验分散在化学1、化学2及“化学与生活”、“化学与技术”、“物质结构与性质”、“化学反应原理”、“有机化学基础”等相应的模块课程内容中；以必修模块为例，必修模块中的内容标准共34条，其中涉及化学实验有关内容为12条，占35.3%。必修模块中活动与探究建议共有40条，其中化学实验活动建议有17条，占42.5%。以苏教版的化学为例，课本中共设置了“活动与探究”13项，“观察与思考”15项，全书以36课时完成，其中至少有20课时安排有实验活动。所以无论从课程标准还是从新教材内容来看实验活动都占有较大的篇幅和课时。化学实验内容的另一种组织方式是集中的方式，即“实验化学”模块。以此来强化化学学科特征，培养学生的化学实验能力，从而提高他们的科学素养。将化学实验独立设置成高中化学的一门课程，这在我国建国以来还是第一次，这表明化学实验在高中化学新课程中占有十分重要的位置。另需指出的是，课程标准和新教材中均未明确界定学生实验还是演示实验，但教材中“活动与探究”栏目偏重于学生实验，“观察与思考”栏目偏重于演示实验的意图是明确的，不做出硬性规定是希望有条件的地区和学校不要受制于“学生实验”和“演示实验”，努力创造条件，为学生实验活动增加更多的机会。课程标准中关于实验教学的目标要求是十分明确的，之所以不统一规定实现这些目标要求的实验内容，是为教师们教学留下更为广阔的创造空间，这也体现了“为化学教师创造性地进行教学和研究提供更多的机会，在课程改革的实践中引导教师不断反思，促进教师的专业发展。”新课程的基本理念。二、高中化学新课程实验教学的目标体系高中化学新课程致力于构建“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”相融合的高中化学课程目标体系。化学实验是高中化学新课程中的一个重要部分，那么化学实验的目标是什么呢？普通高中化学课程标准（以下简称“课标”）中关于课程的基本理念第5条有如下叙述（“课标”第2页）：“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。”“课标”中关于各模块的目标和内容简介中对于实验化学模块有如下叙述（“课标”第4页）：“通过实验探究活动，掌握基本的化学实验技能和方法，进一步体验实验探究的基本过程，认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用，提高化学实验能力。” “课标”第二部分，课程目标中在知识与技能目标中有如下叙述（“课标”第7页）：“获得有关化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成一些化学实验。” “课标”第三部分，内容标准中关于必修课程的课程目标中有如下叙述（“课标”第9页）：“学习必要的化学实验技能，体验和了解化学科学研究的一般过程和方法，认识实验在化学学习和研究中的重要作用。”“课标”第三部分，内容标准中关于选修课程的课程目标中有如下叙述（“课标”第29页）：“1认识化学实验是学习化学知识、解决生产和生活中的实际问题的重要途径和方法；2掌握基本的化学实验方法和技能，了解现代仪器在物质的组成、结构和性质研究中的应用；3了解化学实验研究的一般过程，初步形成运用化学实验解决问题的能力；4形成实事求是、严谨细致的科学态度，具有批判精神和创新意识；5形成绿色化学的观念，强化实验安全意识。”通过研读以上课标中关于化学实验的目标叙述，使我们强烈地感受到，高中化学新课程中化学实验教学的目标体系也是“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”相融合的三维目标体系。我们根据“课标”、结合教材对实验教学的目标体系从以上三个维度进行整理，作出更为细致的描述。1化学实验的知识与技能目标化学实验知识目标化学实验事实知识。“能回忆观察到的实验现象，记住实验事实”；“能区分相似实验现象或事实的不同点，理解实验事实所要得出的结论之间的关系”；“能使用实验事实来解释或证明实验结论”。有关化学实验仪器和药品方面的知识。 “知道常见化学药品的颜色、状态、浓度及其主要化学性质，了解其存放和取用方法”；“能看懂化学药品标签，能根据实验目的选择化学药品”；“能说出常见化学实验仪器的名称，知道其构造，了解其规格和主要用途；理解常见化学实验仪器的操作原理和连接方法”；“能根据实验目的选择实验仪器”。化学实验安全方面的知识。“知道常见的易燃、易爆、有毒和腐蚀性药品的使用、贮存方法”；“记住常见实验仪器的安全操作步骤，了解防止事故发生的具体措施”；“能灵活运用基本安全知识找出处理紧急情况的办法”。化学实验技能目标这里的实验技能主要是指动作技能，包括基本操作技能、仪器和药品的选择技能和综合运用技能等三个方面。基本操作技能“初步学会移液管、容量瓶、滴定管、酸度计的使用”；“学会天平的使用”、“初步学会气体的收集、过滤和蒸发中实验仪器的使用和连接”等。仪器和药品的选择技能“初步学习根据实验目的对实验所需药品的种类、纯度、浓度和用量，对实验所需仪器的种类、规格和数量等进行选择”等。综合运用技能“初步学会配制一定物质的量浓度的溶液的操作方法”；“初步学会使用过滤、蒸发、层析等方法对混合物进行分和提纯”；“初步学会用中和滴定法、氧化还原滴定法进行化学定量分析”；“初步学会常见化学物质的检验”等。2化学实验过程与方法目标学生进行化学实验活动必然经历实验的各个不同阶段和过程，在不同阶段和过程中学生的实验能力得以提高，智力得以发展。根据实验活动的过程提出各过程中的以下目标： 化学过程与方法目标实验过程目标发现和提出实验问题能从生活经验或已有化学知识中，经过启发或独立地发现有实验探究价值的问题。能用口头或书面的形式，比较清楚地表述所发现的实验问题。提出猜想和假设能主动地或在他人的启发下，对化学实验问题的可能结论大胆提出猜想或假设。能对假设所依据的事实或证据的可靠性进行初步论证。实验方案设计能根据所要解决的化学实验问题，独立或与他人合作，设计化学实验方案。能对实验方案的可行性进行论证。实验条件控制能独立或与他人合作对有关化学实验条件进行控制。采集实验数据和证据能运用多种方式和方法对化学物质及其变化进行观察和记录。能注意观察与思考相结合。能对所获得的证据运用化学用语、表格、线图等形式进行处理。能根据误差分析的原理对实验数据进行初步分析。得出实验结论能运用比较、分类、归纳和概括等方法得出结论，或对猜想与假设进行解释。能注意获得体验性结论。反思与评价、讨论与交流能对结论的可靠性进行评价。能对自己在化学实验活动中的表现进行反思。能较为规范地独立书写化学实验报告，并主动与他人讨论和交流化学实验探究的结果。3实验情感态度与价值观目标高中化学课程不仅重视学生化学实验知识与技能的获得，实验探究能力的提高，而且还非常关注他们的实验情感态度与价值观层面的发展。情感是指人对客观事物是否符合自己的需要而产生的体验。实验情感是指学生在化学实验教学中所形成的一种对实验活动的感情指向或情绪体验。这种感情指向或情绪体验，既可以是积极的，也可能是消极的；既可能是满意的、喜欢的，也可能是讨厌的、反感的。实验态度是指学生在化学实验教学中对实验活动的一种内在反应倾向，它是通过学生的外部行为或外显行为表现出来的。对实验情感态度与价值观目标可以作如下表述：能认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用，体会到化学实验是学习化学知识、解决生产和生活中实际问题的重要途径和方法。对生活中和自然界中化学现象具有好奇心，并试图通过化学实验来探究其中的道理。能体验到化学实验探究活动的乐趣和活动成功的喜悦。能积极参与化学实验操作活动，并善于与他人合作，主动交流各种化学实验信息。能客观、准确地观察和记录化学实验现象，实事求是地完成化学实验报告。有过提出具有新意的化学实验设计方案的体验，并主动进行可行性论证和评价。在化学实验中能注意节约和合理使用化学药品，注意保持化学实验仪器的干净和化学实验台的整洁。能从可持续发展的角度，认识化学实验绿色化和爱护环境的重要性。能感受化学实验仪器、装置、现象等方面存在的化学美。三、化学实验教学功能的新思考化学是一门以实验为基础的学科。实验教学对于激发学生的学习兴趣，帮助他们形成化学概念，巩固化学知识，获得化学实验技能、培养实事求是、严肃认真的科学态度和训练科学方法具有重要的意义，在培养学生观察能力和实验能力方面具有不可代替的作用。通常认为中学化学实验教学的功能体现在如下六个方面（1）引起学习兴趣，激发学生学习化学的积极性2020年11月在浙江金华举行的第四届全国中学化学优质课评比（浙江赛区）中，有6位参赛者选择了乙炔 炔烃这一节内容，将这6位教师引入新课的教学设计虽然不尽相同，风格迥异，显示出各位教师处理教材都有其独特之处，但有一点是相同的，用化学实验来创设问题情景，营造探究气氛，激起学生学习愿望。高中化学新课程十分重视教学情景的创设，倡导在自然界和生产生活的背景中进行元素化合物知识的教学，以此来改变传统教学脱离特定的学习情景与知识存在的实际背景，从而导致学习形式化、抽象化、简单化以及记忆表征单一的弊病。（2）提供形成化学概念、验证和理解化学基础理论的感性材料化学1模块中有大量的元素化合物知识的学习，以往高中元素化合物知识教学分为两个阶段：元素周期律之前和元素周期律之后（简称“律前”、“律后”）。通常，“律前”的教学从实验事实出发得出结论；律后的教学从结构出发，由结构分析推断物质的性质。再由实验加以验证。在新课程结构中没有将元素化合物知识分为两个阶段，都位于元素周期律之前，因此，关于物质性质的教学，主要从实验现象出发分析物质的性质，这使得做好化学实验显得格外重要。新课程中很多化学概念和理论的形成，一般都首先从认识具体物质的性质入手。而物质的性质，只有借助于一定的实验手段，在人为控制的条件下，使物质发生物理变化或化学变化时才显露出来，被学生感知。学生从获得化学实验事实的基础上形成化学概念、认识化学理论。（3）训练实验操作技能以往的化学实验非常重视实验操作技能的训练，在教学大纲中单独详细地列出了教学中需要学生学习的化学实验基本操作，并对这些操作技能规定了较为严格的a、b、c三个层次。新课标中虽未对学生的实验操作技能做出十分明确的教学要求，但让学生牢固掌握化学实验基本技能，是我国化学课程及其教学的一条需要继承的成功经验。在新课程中应改进的是不要过分强调实验技能的熟练化，不要让实验技能训练游离于具体的实验探究活动之外，而进行专门的、刻板的训练。（4）培养和发展学生的观察能力传统的化学教材中往往对实验现象有较为准确的详细描述，学生阅读了课本对实验现象的描述后，往往结合实验中出现的更为丰富多彩的现象归为简单的、统一的、课本中的语言描述，更对一些精细的实验现象视而不见，这在很大程度上抑制了学生对实现现象观察的主动性和积极性，也使化学实验培养学生观察能力的功能发挥受到一定影响。新教材中对大多数实验的现象没有直接作出描述，而是以表格的形式让学生根据实际现象作出各自的描述，当学生描述的现象不一致时，还可通过讨论探明原因，达到统一。教学中教师要充分利用教材的这一变化，让化学实验更好地发挥其培养学生观察能力的功能。（5）培养和发展学生的思维能力思维能力是诸多能力中的核心能力，对化学实验现象的解释必然会引起一系列的逻辑思维活动，能有效的发展学生的思维能力。但以往教材中对物质的性质大多先作出正面的叙述，然后再用化学实验加以验证。学生由于通过阅读课本已对物质的性质有了了解，再观察实验时，对实验现象的解释也就有了现成的答案，而不再冥思苦想以求其解。以下是摘自某地区公开课的一个教学片段：教师在课堂上成功地演示了氨的喷泉实验后，提问：“你观察到什么现象？”学生答：“看到红色的喷泉。”师又问：“根据观察到现象，可推测氨的什么性质？”学生答：“形成喷泉说明氨极易溶于水，喷泉呈红色，说明氨溶于水后生成一水合氨，一水合氨会电离产生氢氧根离子使溶液呈碱性。”这是一个在氨的教学中常可见到的场景，从表面看教师的演示实验做得很成功，学生的观察也很仔细，且能通过逻辑思维活动很好的解释了产生现象的原因。但这只是假象，深究之下，可发现学生并未产生真正的思维活动，或者说学生并未产生深层次的思维活动。标准的答案来自于课本中的结论。喷泉实验中最终水并未充满烧瓶，一瓶气体只溶解了大半，何以证明是“极易溶于水”的？溶液呈红色更何以证明是因为有一水合氨生成之缘故？真正的思维过程应是：溶液呈红色证明溶液中产生了较多的OH