化学实验教学的策略与案例分析

（一）化学实验教学的限制因素

1.教学模式

传统的化学实验教学模式是“学生预习—教师讲解—学生做实验—提交实验报告”。在这种教学模式中，学生一般只能完成教师规定的若干个实验，实验过程都是教师认真设计过或教科书中有比较明确阐述的，学生只要按教师讲的或按教科书的步骤去操作就能完成，处于被动状态，因而兴趣和积极性不高，创造性和个性得不到充分发挥，所学的知识和操作技术得不到巩固，容易遗忘；同时，这种教学多采用注入式，师生间、生生间缺乏互动和交流，缺乏协作，实验教师是传授知识和技能的主体，而学生则被动地接受知识和技能，学生的主体地位得不到体现，限制了其自我实现内在趋向的发展和自我潜能的激发。

2.教学方法

在传统化学实验教学中教师往往是“授之以鱼”，而非“授之以渔”。教学过程中所涉及的大多是描述验证性实验，很少涉及为什么要这样做、为什么可以这样做、要达到什么样的目的、应怎样考虑问题和解决问题。在实验课上虽然可以允许学生进行实验的相关操作，但实际情况往往是学生在做实验之前就已经参照教科书所提供的内容完成了实验报告，做实验只不过是照葫芦画瓢地、机械地、按部就班地完成既定实验步骤而已。因此，学生在实验完成后既不能获得多少有价值的东西，也无法培养其科学发现、科学探索的精神。学生仅仅是知其然，而不知所以然。

同时，很多地方考试，不涉及实验的具体操作。主观上，许多教师觉得很多实验在课堂上为学生演示了，学生做与不做对考试成绩影响不大，所以学生分组实验的动手实际操作的机会很少。在为数不多的实验课上，为了避免出现意外，保证学生实验成功，实验前教师要花大部分时间向学生强调实验的注意事项、实验步骤等，加上有时将几个实验集中放到一节课内完成，造成学生动手操作、观察分析、思考求解的时间短，缺乏必要的交流和讨论；由于多数实验，教师是通过课堂的演示呈现给学生，教师主观上就不愿意在实验室再次演示，再加上时间的仓促，验证实验的教学示范、学生基本操作技能的训练、实验规范的操作训练往往被忽略。这样造成的结果是学生失去了对化学实验的兴趣，其各方面的能力也得不到锻炼和提升。

3.教学手段

在传统的化学教学过程中，教师的板书、讲解、示范、指导都是最基本的教学手段。这些教学手段固然有其自身的优势，但也存在着一定的不足。例如，化学实验的药品绝大多数都有一定的危害性，如某些气体易燃、易爆，有关强酸、强碱的实验存在一些不安全因素等。因此，对实验的操作步骤、操作规程要求较高；一旦有误，不仅不能正常进行实验，严重的还会出现意外事故。虽然教师在演示时一再强调，但还是有学生听而不见，这样就有不少学校因为学生的不科学操作而酿造成重大事故。这就是因为传统教学手段的限制，使学生不能反复操作、提前预演所造成的。再如，化学是研究物质的组成、结构、性质和变化规律的科学；化学概念和原理大多较为抽象；物质的微观结构既看不见又摸不着，化学反应的本质就是分子破裂成原子，原子又重新组合成新分子的过程，因此，单靠语言和文字描述，没有必要的实验，学生较难理解。

4.师资力量

在很多学校尤其是农村学校，相关师资人员的缺乏、配置不合理是比较普遍的现象。相应的专业教师少，兼任的教师比较多，实验室几乎没有专职的实验员；还有些老教师的专业水平不高，知识陈旧，甚至有的抱着消极、不负责的态度等。这些不利因素，一方面限制了化学实验教学的课时量，另一方面很大程度上影响了化学实验教学的效果。

5.实验条件

某些学校因为经费不足，导致实验设施陈旧、实验器材不足、实验用品缺乏，严重地限制了化学实验教学的开展和效果。

（二）化学实验教学存在的问题

1.思想观念

教师受传统应试教育思想的影响，对实验教学重视不够。传统的实验教学过程中，有的是“教师装药，学生点炮”的形式主义；有的多是知识的机械灌输，缺乏实验技能的养成；有的是只注重观察分析能力的提高，而忽视创造能力、探索意识的培养。这样的教学表面上看来也是实验，但仅仅是帮助学生巩固和检验相关的理论知识，忽视了学生科学实验素质的养成，与素质教育所提倡的培养具有科学素养、有创新意识、有创造力的综合型人才相距甚远。

受传统观念的影响，教师主宰课堂，忽视学生的主体地位。在传统的实验教学过程中主要以教师演示为主，学生只看不做，缺乏师生、生生间的互动，对学生的动手能力、实验技能、科学态度、科学方法训练和培养就无从谈起；即使在分组实验中，教师往往是注重每个人都能走一下过场，忽视学生之间的交流和讨论。

学生的实验观淡薄，做实验只是应付了事。受应试教育思想影响大多数学生重理论轻实验，没能很好地意识到做实验的意义，因此由于思想上认识不到位，导致学生做实验的态度不端正，只是当作一项任务去完成实验操作；实验方式大多由老师先讲，学生按照老师的要求或者按实验指导书的实验步骤按部就班、照方抓药地完成实验操作，对实验的设计思路、方案的拟定很少考虑，很多学生做完实验后只知其然而不知其所以然。学生只是被动地接受教育，很少有思考的空间，无法发挥学生的个体潜能，继而影响学生做实验的积极性和对化学实验的兴趣。

2.教学内容

教学内容过于单一陈旧，验证性实验占的比例过大，探究性、设计性、综合性实验少。在传统化学实验教学中不论是教师的课堂演示实验，还是学生的分组实验，基本上都是验证性实验，演示实验往往是教师按照教材中或者实验报告书中相关实验步骤或提示进行“实验探究”，没有也不可能让学生实际动手操作，有足够的时间自己通过实验进行观察和思考。(www.xing528.com)

学生动手实验也常常是验证式的教学内容，按实验册步骤重复着教师课堂演示，实验的操作步骤。在这个过程中，学生可不必思考、分析，只需“照方抓药”，按图索骥，单纯模仿、重复，完成实验任务。实验结束时有的学生甚至连最起码的实验原理也不知道，甚至出现学生实验考查往往流于形式。这种实验教学被一种固定的模式所束缚，片面地强调共性发展而忽视个性发展，使得学生缺乏对实验的理性思考，缺乏对学生实验能力、科学态度、科研思维、创新能力的培养和对科学方法的掌握。

3.教学效果

在化学实验中，有很多实验通过传统教学方式是无法演示的，即使演示了也达不到理想的教学效果。

（1）传统化学实验教学中因受客观条件限制而难以进行的实验，如氨的铂系催化氧化、臭氧的制备等实验。

（2）高速微观世界的实验。对于大多数化学实验来说实验的操作及实验现象的解释是重点及难点，但有些实验则相反，操作及现象较为简单，其重点、难点在于揭示微观的原理。在传统教学中，教师往往采用讲、画、制表格、做挂图和模型等教学手段。由于学生缺乏空间结构意识和空间想象能力，黑板上的平面板书难以唤起学生的共鸣，如电子运动、键的形成与断裂、原电池中电子的流动方向及离子的移动方向、平衡的移动等。

（3）某些瞬间变化或缓慢变化过程的实验。有的实验进行速度过快，学生不易观察，如钾和水剧烈反应过程等。有的实验进行速度过慢，影响学生的注意力和教学进度，如铁在潮湿的空气中生锈过程、胶体的电泳实验等。

（4）危险性较高的实验操作难度大，在传统实验教学中被省略。例如，一氧化碳还原氧化铜的实验，氯气、二氧化硫的实验室制法和性质实验，由于一氧化碳、氯气、二氧化硫的毒性较大，很容易造成中毒事件，而很多学校是没有足够安全的措施进行实验的。再如，一些易燃易爆的化学药品本身就很危险，如H2，C2H2，CS2和乙醚及汽油的蒸气与空气或O2混合，皆可因火花导致爆炸。单独可爆炸的有硝酸铵、三硝基甲苯、硝化纤维、苦味酸等。因此，很多教师考虑安全因素，而省略很多相关实验。

（5）可见度低的实验。中学化学实验中有些实验现象的可见度很低，不能使全体学生都能观察到，如石油的催化裂化等实验。

（6）规模性较大的实验。主要是指教师根据教学需要增添的一些辅助性综合实验，如某一气体的制取、除杂、检验、收集、性质分析、尾气处理等。这种实验费时、费力、成功率低，如合成氨实验等。

（7）需反复验证的实验。在实验操作中，教师经常强调一些操作要规范，如H2、CH4等可燃性气体点燃前务必先验纯，H2还原氧化铜开始和结束时的操作顺序，极易溶性气体（HCl，NH3等）的收集、浓硫酸的稀释等，教师仅仅讲解应该这样，而不应该那样，学生往往印象不深，常常“屡教不改”。

4.考核模式

化学实验课程的考核历来是一个弱点。传统化学实验评价形式主要采取纸笔测验，评价内容注重技能掌握情况和化学实验知识的巩固，而忽视对过程与方法等具体实验过程的评价，致使少数学生存在偷懒现象；评价主体是教师，学生处于被动评价地位，忽视学生的自我评价以及小组评价；只重视实验结果的评价，即重实验报告的撰写，轻实验的操作技能、科研素养、创新能力的评价，导致学生出现抄袭报告、篡改数据的现象；评价的功能强调甄别和选拔，忽视改进和激励功能。

（三）信息技术在化学实验教学中应用现状

1.基础设施现状

随着经济的快速发展及国民对教育重视程度的提高，我国绝大部分中学都有了计算机机房和普通的化学实验室。大多数学校拥有多媒体教室，学校建立了校园网，甚至还有少数的学校具有化学虚拟实验室。这些都为现代信息技术与化学教学融合提供了基本保障。同时，也应看到仅仅有一成的多媒体设备经常更新，只有少数的教师会经常使用网络。因此大部分设备都处于一个空置状态，并没有物尽其用。另外，大部分学校没有交互性较好的化学虚拟实验室，很少有学校配备一些高水平设备，如虚拟实验所用的头盔、眼镜、触觉器、味觉释放器等。这将影响现代信息技术在化学教学中的应用及效果。

2.软件使用情况分析

作为教师，了解计算机并掌握基本教学软件的使用是一项必不可少的基本技能。通过调查发现，有一半的化学教师在上学期间学习过PPT，这也反映出我国教育正在不断地进步与完善，对信息化教育越来越重视。近几年针对师范专业的本科生、研究生教育，很多高校都开设了教育技术等课程，但力度还不够。大部分教师能够使用简单的软件进行教学，但仍处于初级水平，有待加强与提高。