化学探究性实验教学现状及对策研究
时间：2023-04-09 13:15:04 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
王卫兵，景晓霞
(运城学院应用化学系， 山西 运城 044000)
化学教学主要是以实验为平台和手段，由于中学生在刚开始接触化学时，往往一知半解，教师主要是通过解释生活中一些与化学相关的现象、进行简单的演示实验来教学。如今在以学生为主体新的教学模式下，探究性实验的开展对学生学习化学具有极其重要的作用。
探究性实验是一种在新课改体制下实施的新的教学方式，在探究性实验过程中要求以学生为主体，教师主要是起引导、辅助的作用。通过这样一个探究性的过程，学生们不仅获得了亲身体验的机会，在探究过程中把自己掌握的枯燥的理论知识与实验联系起来，提高了分析解决问题的能力[1-3]。探究性实验是提高学生实验技能、培养学生在考虑科学问题时养成严谨思维的重要手段[4-6]。在旧的教学模式下，在以教师为主的化学探究性实验教学过程中，学生往往是处在被动的学习状态，其学习的主动性无从谈起，造成本来可以通过实验的机会养成的团体合作意识、创新意识难以被培养。
进行实验教学对学生掌握化学知识的辅助作用很大，在实验的过程中学生的实际动手操作技能得到了提高，而且还培养了学生的创新意识和合作交流意识，因而实验是培养学生的科学兴趣和提高思考能力的重要途径[7]。探究性实验教学对于学生化学知识的全面掌握有着极其重要的意义，主要表现在以下几方面：
1)激发了学生学习化学的兴趣。在整个实验的过程中，学生们始终怀着对实验的好奇心，带着未知进行实验操作，进而会产生浓厚的兴趣，不再是在老师的监督下被动来完成。若是在实验中遇到了问题，他们会为了解决问题而对实验进行探究活动，并且对实验结果进行分析和评价，此活动完全是学生的兴趣来主导[8-9]。学生在整个探究实验中，学到的不仅是对已有知识的理解与提升，更重要的是掌握了问题的解决思路与解决技能，不再是被动地接收新知识。探究性实验促进学生不仅能把课本上已知的实验结果、实验现象得到验证，还能对其中未层出现的实验现象进行预测。
2)提高了化学课程课堂的教学效率。探究性实验极大地培养了学生的积极性，所以在课前，学生就会积极预习即将要学的化学内容，对一些重难点的内容进行标记，老师在课堂上的教学效率自然而然会有所提高。在课后，学生在作业中遇到的难题，会主动进行深入探究思考、挖掘知识点的内在联系去解决，从而确保课堂教学质量的不断提高。
1.1 调查对象
调查对象为运城市临猗三中高一年级所有班级随机抽查70名同学，一共发放问卷70份，回收问卷70份，有效问卷67份，回收率95.7%，调查结果可以从一个侧面反映出化学探究性实验教学实施的现状。
1.2 调查结果
1.2.1 化学教师工作量方面
在新课改之前，教师的工作主要体现在备课、上课、改作业等方面，但是在新课改后，中学教师的工作量大幅增加，不但要完成课改前的基础教学工作，还要根据学生现有的知识结构情况，对探究性实验的教学过程进行有效的设计，该过程不仅要考虑学生现有的化学基础，还要考虑到实验过程的可操作性和合理性。
1.2.2 实验室硬件设施方面
学校化学实验硬件的情况直接影响到探究性实验的开展。加大对硬件设施的投入是探究性实验教学顺利实施的必要条件，课改之后，实验的内容也做出了相应的改变。相比课改之前，实验项目增加了，因而所需的药品和仪器自然而然也就增多了，因此学校应该对硬件设施的配备引起高度重视，真正做到加大对实验室的投入，增加实验经费，增加化学实验室，增加实验室的开放度，为创设有利于实施新教育的环境做准备，使实验室的硬件设施能满足学生的正常实验运行。通过对该校的硬件情况进行了调查，总的来说实验仪器和药品不太齐全，化学专用实验室个数较少，实验室开放度不高，实验经费不够用，不能满足探究实验的基本要求。调查情况见表1。
表1 硬件设施情况调查
1.2.3 教学安排方面
化学探究性实验的安排直接影响到学生学习化学的兴趣，也直接影响到学生创新意识的培养。该问卷主要对按课标的要求完成实验情况、化学实验课时间的分配情况、化学实验课分组情况三方面进行了调查。调查情况见表2。
表2 高中化学实验教学安排和完成情况调查统计表
通过对以上数据的分析，大致能够完成新课标的要求的50%的实验安排，学校基本没有专门安排实验课时间，而且在实验课上，分组较少，每组实验人数较多，难以达到很好的教学效果，毕竟实验条件受到限制。对于一些不太复杂、花时较少的探究实验，教师往往在课堂上进行操作演示，学生的动手操作能力无法得到真正的提高。
1.2.4 探究性教学模式方面
在化学探究性实验进行的这一系列过程中，首先要创设情景、提出问题、做出合理的实验设计以及实施探究计划和得出结论。教师在这一探究性实验进行的过程中的处理情况(见表3)。
表3 探究性实验教学模式调查统计表
“问题的提出”这个环节上，A、B、D所占的比例差不多，这反映出当前状况下，老师对探究性实验这个过程有了一定的认识。在探究性实验准备过程中，在问题的提出这个环节上，老师要根据实验课题的难易程度来进行开展，如果很简单，应鼓励学生自己提出。若实验有一定难度应在布置后鼓励学生提出。实在是难度稍微大的探究性实验，则由老师提出。总的来说，教师在“问题的提出”这个环节上应该起到辅助的作用。
“假设的提出”应该与解决问题有直接的关系。假设提出后要保证实验能够顺利进行。所以在这个环节上，假设的提出不能是盲目的，应该是有一定根据的。所以老师一定要具有指引方向的作用，对于学生提出的合理的、正确的可以实施的假设，要进行鼓励，对于偏离实验主题的假设应该及时纠正和引导。探究性实验过程一定要考虑到学生是整个实验开展的主体，老师只是引导者和帮助者。
“实验设计”这个步骤要严格按照学生的情况来制定。从以上数据可以看出，对于简单的演示实验，可以依照课本来进行，但教师应积极鼓励学生提出自己独特的实验设计方案。
学生能提出问题往往是因为在实验进行中会出现一些难于解释的现象，老师们要积极回应学生的问题，以便使其始终保持对探究性实验的兴趣和热情。在学生提出问题时，要有选择的予以回答，以培养学生对实验中出现的问题积极思考的能力。
“实验结论”方面更多地是需要体现师生互动，学生在课堂上学习知识更加积极主动了，课堂的教学效果自然也有所提升。通过师生讨论得出结论，不仅能让学生亲身体验实验的艰辛与不易，对所学的化学知识进一步升华；
而且还能促进学生们在今后的探究性实验中积极主动地进行讨论。当其在探究过程中遇到一些不能解决的问题，便会第一时间通过相互讨论，从而提高课堂效率。
1.2.5 探究性实验开出率方面
通过调查，该校的探究性实验实际开出率并不高。对于探究性实验开出率不高的原因，主要有：相比于新课改之前的教学，教学任务多了，但是教学时间没有增加；
探究性实验的要求较高，不仅要求老师要通过多种途径创设实验条件，而且实验本身也是要耗费大量的时间，在课堂教学外是很难找到空余时间完成探究实验的；
另外教师的教学观念还没有开始真正转变，觉得实验操作不是高考的范畴，完不完成探究性实验对学生的成绩没有什么影响；
还有的就是在探究性实验开展的过程中，大多数教师觉得组织起来困难，真正愿意动手的学生不多，导致了探究性实验开出率偏低。
1.2.6 现代教学设备配备方面
通过课堂观察，发现该学校大多数教室没有安装投影仪、电视机等多媒体设备，对于一些比较简单的课堂演示实验根本就无法进行，这对课堂化学实验教学造成了极大地不便。对于一些简单的实验现象，老师不能利用现有的教学设备进行演示，所以学生无法见证理想状况下的实验现象，得出实验结论。现代化教学设备在日常教学中具有以下优势：可以避免实验条件的限制，为学生展示理想状态下的实验现象，同时增加了实验的安全性和经济性，也可以随时控制实验的进度，有利于学生通过实验尽快掌握所学的知识；
但同时也存在一定的不足之处，过多的多媒体展示会逐渐弱化学生的思考能力，也不利于实验过程中师生之间的交流。总的来说，现代化虚拟实验教学虽在一定程度上解决了学校实验条件的不足，但却无法真正提高学生的实验动手操作能力，在选择时要谨慎[10]。
由于课改是一个漫长的过程，实验教学中仍然还有很多的地方有待强化和改进。新课改的到来，对全面提高学生的科学素质有着很重要的作用，要求在教学中不再是让学生刻板地依照教材学习知识， 而是要求学生学会主动去投入到学习中去[11-13]。并且会在生活中善于发现问题，进而解决问题。化学探究性实验能够激发学生学习的兴趣，激发他们的创新思维，培养其合作意识和树立正确的科学态度，这对他们的成长和学习都是极其有益的。针对上述分析，对临猗三中的探究性实验教学提出以下几点建议：加大实验经费的投入；
改革考试方法、加大实验考核力度；
转变教学观念。
2.1 加大对化学实验经费的投入
当前该校化学探究性实验实施情况不太理想，其中教学观念和经费投入不足是主要原因。为了便于探究性实验的顺利开展，在实验室方面，配备必需的实验药品、仪器和设备是必不可少的，还要加大对实验员的投入与培训。另一方面，科学规范地管理好实验室也是化学探究性实验实施的必要条件，要充分地发挥好实验室的教学功能。
2.2 改革考试方法，加大实验考核力度
目前实验还没有得到高度重视，主要的原因还是受限于当前的应试教育形势。当前应试教育的主要弊端体现在：扼杀学生的创新能力，现在的学生几乎都是每天花大量的时间来准备考试，那么长久下来学生的逆向思维和发散思维会逐渐消失，为了准备考试会消耗大量的时间，他们没有多余的时间进行创新能力的培养；
无法树立多数学生学习的自信心。应试教育是只以学生成绩的高低来判断学生的学习情况，一方面会使优秀生在学习上更多地受到老师的关注与赞扬，而多数成绩处于中下游的学生无形中会形成消极的观念、产生自卑心理；
磨灭了孩子的学习兴趣。在一个快乐的学习时光里，学生要是没有了学习的兴趣，怎么取得优秀的成绩？只有当学生有了足够的学习兴趣，积极主动投入其中，才能取得优秀的成绩。
基于以上应试教育下的弊端，应该在实验考核方面做出调整，以便让学生适应新课改的教学，逐渐脱离应试教育的束缚，那么加大实验考核力度是必要的。学校方面：定期检查探究性实验的开展情况和开展进度，对于规定的探究性实验必须得到实施，再根据实验的进展程度做出进一步的调整，便于完成教学任务；
定期加强对教师在探究性实验方面技能的培养，以确保实验能够顺利开展。教师方面：首先要完成规定的教学任务，注意时间的把握，还要根据学生在实验课堂的具体表现调整教学方法，真正把这个探究性实验过程做到以学生为主、教师为辅的教学模式。
2.3 转变教学观念
为了跟上新课改的步伐，教师应该从旧的教学模式进行相应的转变，在新课改的教学体制下让学生接受新知识。只有教师从根本上转变了教学观念，当其在新课改的教学过程中遇到困难时会先调整一下心态，然后找出应对的对策，进行积极地应对。对于教师，不仅要加强自身专业素养的提升，也要加强老师之间的交流合作，加强实验基本技能的训练。这就要求教师富有强烈的责任感和危机意识，必须做出调整，积极适应，为使学生尽快适应新课改而开发出更多的实验教学资源。
新课改的教学模式下，要以学生为中心，充分利用有限的课堂时间发挥学生无限的潜力，真正让教师在课堂上起到引导者的作用，让学生自主的积极地投入到课堂中。针对临猗第三中学，通过问卷分析可知，化学探究性实验在实施过程中的问题主要表现在以下几个方面：化学教师工作量方面；
硬件设施方面；
教学安排方面；
探究性教学模式方面；
探究性实验实际开出率方面、现代教学设备配备方面，针对存在的问题提出了相应的策略。
