浅议基础实验与初中生化学实验素养的培养

2018-02-05徐敏

化学教学 2017年12期

关键词：课程标准初中化学

徐敏

摘要：基础实验是2011年义务教育化学课程标准中课程改革的一项重点。针对基础实验在有些学校仍处于边缘地带的现状，建议在初中化学基础实验教学中推行学生实验素养培养计划的尝试，并建立学生实验档案以全面考核和培养初中生的化学实验素养。

关键词：课程标准；初中化学；基础实验；化学实验素养

文章编号：1005–6629（2017）12–0025–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 反思及对策

2011年义务教育化学课程标准的一大变化是增设了八个基础学生实验，旨在让学生掌握基本的实验技能，为学生进一步开展实验探究活动做准备。自2007年开始的苏州市中考化学实验操作考查项目，旨在考查学生的实验操作技能水平。然而透过基础学生实验，教师却为很多现象担忧：学生进实验室做实验，缺乏实验的基本素养，实验进程无序，操作不规范，药品浪费现象严重，教师在课堂上强调的规范意识和节约意识未曾体现分毫，由此带来的实验室污染严重，实验桌脏乱不堪，仪器损耗率高。有感于此，教师在一次学生实验后做了一次问卷调查，要求学生罗列出实验中出现诸多不理想现象的背后成因（见表1）。

教师对实验室工作也做了反思：（1）师生人员比太小，四五十个学生同时实验，一名教师看顾不过来；（2）实验时间相对集中，十五个班级在两到三周内完成实验，缺少缓冲的时间；（3）实验室人员配备不足，一名实验员非专业也非专职，还兼任其他课务。

针对上述学生实验中出现的不理想现象和心理成因，教师对症下药制定了学生实验素养培养计划，并形成为下列学生应在学年末达到的实验素养要求：

（1）能准确说出实验室常见仪器的名称并进行分类。

（2）能准确说出实验室药品的摆放原则和取用规则，有节约意识。

（3）能正确规范地使用实验室常见的仪器，在使用时能规避误操作的风险。

（4）两人合作能在规定的时间内完成义务教育课程标准规定的八个基础实验。

（5）能说出主要实验的实验现象，根据现象得出结论并做出科学规范的表达。

（6）掌握科学探究的一般过程，能在教师的引导下对实验出现的异常现象开展探究活动。

（7）能主动处理实验中发生的事故，并预估实验进程中可能产生的后果。

（8）能按照教师或教材的要求处理实验剩余的药品，有环境保护意识。

（9）能客观地评价自我和合作者在实验进程中的表现。

（10）能按照实验室值日表做好实验室卫生工作，有可持续发展意识。

学生在学年末达到的实验素养要求应体现可操作性，具體表现在每项分值为10分，分为自我评分、他人评分和教师评分三个环节，权重分别为30%、30%和40%。

学期初教师制定的实验素养培养计划也应具有可操作性，并公布于众，具体包括下列项目：

（1）让学生参与演示实验，当好教师的小助手。

（2）通过《走进化学实验室》、《实验操作大比拼》、《实验事故分析》活动让学生逐步树立责任意识和规范意识。

（3）结合学生学习水平和实验能力对学生进行合理分组并及时做出调整。

（4）教师为学生进入实验室顺利完成实验提供必要的仪器和药品。

（5）为学生实验操作大比拼活动设立一、二、三等奖，并颁发奖状。

（6）为学生完成的义务教育课程标准规定的基础实验设立自我评分、他人评分和教师评分三项。

（7）鼓励学生开展演示实验和基础实验之外的科学探究，并提供支持。

（8）将学生开展的科学探究以小报告的形式进行汇总，设立自我评分、他人评分和教师评分三项。

（9）为主动开展实验探究的学生建立实验加分档案，加分项纳入学期成绩考核。

（10）开展家庭实验设计与评比活动，成立学生专家组对学生上传的实验视频打分并设一、二、三等奖，由学生专家组颁奖。

2 借基础实验落实初中生实验素养培养计划

2.1 走进化学实验室，感受化学实验规范之美

初中生大多喜欢做化学实验，但经常会遇到一些困惑，如想做不会做，想做不敢做，究其本质是学生实验操作技能不过关，阻碍了学生实验素养的发展。教师在义务教育教科书九年级沪教版《化学》（以下简称《化学》）第1章《开启化学之门》第3节“怎样学习和研究化学”教学开始便开设《走进化学实验室》课程，课程分为理论课2节（图1）和实践课1节。教师以理论课与实践课相结合的形式教会学生认识常见实验仪器并学习基本实验操作技能，让学生感受化学实验的规范之美，为后续实验课程的开展打好坚实基础。

实践课倡导两人合作完成规定的实验操作内容，自评、互评和教师评价相结合逐项打分。

该项课程结束一周后教师利用综合研究课开展“实验操作大比拼”活动，每组推选一名同学参赛，活动分三个环节：

（1）进入实验室的同学迅速从药品橱内找到实验清单上列出的药品（10分）；

（2）按照实验清单的操作要求完成：①测量1滴水的体积②加热碳酸氢钠观察现象并记录③加热10mL的水至沸腾④洗涤试管并烘干一支试管（80分）；

（3）整理实验台，填写实验记录（10分）。

每位参赛选手分别由两位同学和教师现场打分，其他未参赛的同学进实验室观赛，中途不得发出声音，否则将取消该小组参赛资格。比赛结束后由教师为得分靠前的三名参赛选手颁发获奖证书。endprint

在之后的每次学生实验活动过程中教师都会采取现场摄像的方式，与学生一起在实验后开展“实验事故分析”活动，如学生对“氧气的制取与性质”的事故现场所做的分析：

（1）加热KMnO4时试管口朝上（错误），试管易破裂（后果），试管口应略向下倾斜（正确）；

（2）铁夹夹在接近试管底部（错误），滚烫的铁夹会灼伤人（后果），铁夹应夹在试管中上部（正确）；

（3）试管口未放棉花（错误），水槽中的水变红（后果），试管口应放置一团蓬松的棉花（正确）；

（4）引燃铁丝后迅速伸入氧气瓶中下部（错误），火星四射不明显（后果），引燃铁丝后应自上而下缓慢伸入氧气瓶中（正确）。

2.2 做好基础学生实验，感受化学实验现象之美

课标规定的八个基础实验属于验证性实验。基础实验的设置一方面让学生能进一步巩固实验基本操作技能，另一方面让学生学会从现象得出结论并能作出科学规范的表达。在学生感受化学实验现象美的同时，教师鼓励学生细致观察，记录异常现象，推测现象背后的成因，启发学生思考。如学生在基础实验4“常见金属的性质”中发现铝片与稀盐酸、稀硫酸反应前者比后者快的现象。有的学生在《化学》教材（上册）第133页“铝片在稀酸中的变化”一栏中除了记录实验现象还做了备注：铝片和两种稀酸反应速率有差异的原因是什么？加大稀硫酸的浓度反应速率提升不明显等。

有的学生在基础实验2“二氧化碳的制取与性质”集满二氧化碳时遇到燃着的木条长时间不熄灭的异常现象，在实验现象栏中做了备注：二氧化碳始终收集不满，原因何在？也有学生在做阶梯状蜡烛的灭火实验时发现烛火自上而下依次熄灭的反常现象，也尝试着将自己的操作过程与同组合作者展开讨论。

2.3 开展科学探究活动，感受化学实验严谨之美

教师研究演示实验如何达到最理想的效果是为了提高课堂教学的效率，学生实验却由于操作个体的不同和药品用量的不一致会导致实验结果有差异。教师引导学生在课本的实验记录中还实验过程的真实面目，为学生进一步开展科学探究做准备。譬如针对阶梯状蜡烛的灭火实验失败，有学生做了如下的分析：

（1）排空气法收集到的二氧化碳不纯；

（2）倾倒时没有沿杯壁倾倒，上层烛火先接触二氧化碳；

（3）倾倒太慢，二氧化碳受热上升；

（4）倾倒前小烧杯温度较高，二氧化碳受热上升。

于是有的学生改用排水法收集较纯净的二氧化碳并用来实验；有的学生改变了倾倒二氧化碳的速率和倾倒角度；也有的学生选用了教师提供的三角漏斗或隔板，向三角漏斗中倾倒二氧化碳或直接利用导管引出二氧化碳气流通入小烧杯底部（图2）。