二期课改下初中化学开放性实验教学的实践研究(一)

摘要   本文主要从初中科学课程、校本课程、化学课程的教学融合与衔接出发，尝试跨空间的化学开放性实验教学研究，关注有效教学，提升学生的自主学习能力。
关键词   初中化学  实验教学  开放性 课堂实践  课外延伸  有效教学

 学生学习新知识、解决新问题的过程应该是一个主动探索、实践的过程，可以在一个动态的开放的不断发展变化的过程中进行。二期课改下的化学教学，应努力营造开放的实验教学情境，为学生敞开实验探索的起点和过程，发挥实验教学的最大功效，以教学方法的多样化和组织形式的多样化，力求以开放的实验教学方式去引领学生自主地学习、合作地学习，启发引导学生学习科学知识的探究意识，逐步培养学生的创新思维，尝试更好地培养学生的科学素养。建构主义认为：教师在教学中要设计一些开放性的学习主题以支撑学生积极的学习活动，帮助学生成为学习活动的主体；设计真实、开放的学习环境与问题情景，诱导驱动并支撑学生的探索、思考与问题解决活动；提供机会支持学生对学习内容和过程进行反思。初中化学实验完全可以在开放的学科世界中启迪学生运用科学、物理等学科知识去设计比已有化学家发明发现的更为简洁科学的实验装置，去探究一切未知的而令学生倍感兴趣的问题现象，去尝试体验化学家走过的化学之路，从中得到创新思维的不断提升。
1.化学开放性实验教学的界定
1.1开放教学
 开放教学主要指以师生共同营造开放的学科世界为途径、以学生获得主动发展为目的的教学活动形态。开放教学中的学科世界，既包括学生之外的广阔世界（如现实生活世界、网络虚拟世界），也包括学生内在的、具有无限可能性的精神世界。新课程强调探究新知识的经历和获得新知识的体验。初中化学新教材所呈现的学科世界正是能够敞开许多可能性，并由此可以容纳学生参与建构的开放世界。因此，新教材活动栏目编排的开放性决定了学生攫取信息与开展实验教学的开放性，它提倡探究性、体验性学习方式，不仅重知识结果的表述，更注重科学过程的呈现。教师在这种理念的驱动下，要转变教学观念，开动脑筋，创造性地运用教材。
1.2化学开放性实验教学
 化学教学中开放性实验教学的实践，就是要营造开放的学科世界，改变教师与学生视化学教材为唯一，改变学生视教师为知识、智慧的唯一源泉，视学校、课堂是唯一的学习场所的封闭式的学习；通过对教材的增减和重组，开展丰富多彩的课内、课外化学活动和社会实践活动，打破传统的课堂教学的时空限制，拓宽化学教学的领域，倡导学生在广泛的教育资源背景下进行自主学习、合作学习，使学生掌握学科的基础知识、基本技能和学习方法，以形成学生良好的思维品质，促使学生的创新潜能得到发展。
2.开放性实验教学的特征
2.1化学实验教学内容的开放
 初中化学教学，时空上涉及六、七年级的综合课程《科学》、九年级的学科课程《化学》、以及八年级的校本课程，改变了以往只将化学课程纳入九年级学习的编排。二期课改下，科学课程的综合性与探究性思想，潜移默化中引导了学生综合应用各学科知识的能力与养成主动学习的习惯。内容上上教版九年级化学（试验本）在编排上没有了条条框框，在原有教材的基础上增加了许多新栏目，注意了与六、七年级科学学科的知识链接，知识的呈现与原教材相比，具有相当的开放性、社会性与生活化。
2.1.1尝试低年级科学教学，了解九年级化学与其相链接的内容
 低年级（主要是六、七年级）学生从科学学科知识的第一课中，首先了解到的是科学探究的要素、基本仪器的辨认等；除此之外，九年级化学的许多知识在科学中都有涉及，如：粒子的特征、能与能源、水与人类、空气与生命、人体与健康、身边的溶液、地球矿物与材料等。在低年级科学教学过程中，发现科学教学中涉及到有关化学知识的面非常广泛，为化学教学及化学实验教学奠定了一定基础。
2.1.2熟悉九年级化学新教材，把握化学实验教学
 二期课改下，上教版九年级化学（试验本）在原有教材的基础上增加了许多新栏目，如：化学信息台、科学史话、拓展视野、动手做实验、探究与讨论、家庭实验等等。新教材的编排是一次教学理念的重大改革，与老教材相比，新教材不再将化学教学内容局限在课本内，这符合时代发展的需要。从探究物质变化的现象与规律，到设计实验所需装置等，编者在安排上给学生增添了许多悬念及思考的空间，这为创设开放的教学与实验情境，大胆开展学生实验提供了诸多有利条件。在开展化学开放性实验教学的实践过程中，我们挖掘了教材的开放性因素，重组教学的内容，将重点放在创设问题情境，唤起学生情感的共鸣，设计简单实验方案，有效的运用于课堂教学中，让学生真正成为学习的主人。并将课内实验教学活动适当向课外延伸，引向科技、社会、生活，满足学生的情感需要。从而拓宽实验教学的内容，变单一为丰富，切实提高化学教学效率。
2.2化学实验教学形式的开放
 化学开放性实验教学更突出学生学习的自主性、能动性和创造性，其表现之一为学生实验。一期教材中的学生实验，绝大部分是演示实验的简单重复。有模仿、无思维；或者有集中思维、无发散思维。二期课改教材用“动手做实验”“探究与讨论”等栏目来取代演示实验，其目的在于从学生动手动脑的实践中让学生亲自体验实验过程、获得实验结论等。但这种教学形式从根本上没有充分发挥实验的最大功效。
2.2.1演示实验
 演示实验是一个向学生摆事实，讲道理的过程。教学中应该多角度剖析知识点，关注演示实验过程，在充分调动学生思维的同时，让学生在理解的基础上做到稳固掌握科学知识。如：为什么学？关注学生已有知识经验，创设情境引入，激发学生学习兴趣与学习动机。怎么学？不是仅仅局限在进行一个实验，观察一个实验现象，获得一个实验结论。我们应该在此基础上结合一种方法的探讨或传递或感受，使学生经历对一个问题的探究过程：分析问题、提出假设（是大胆推理的产物，有理可循，而不是盲目猜测）、实验验证（可引入对比实验法、控制变量法）等，使学生耳目一新，各个感官都能有所刺激或振撼。学什么？是落实到知识获得、方法习得与思维拓展上。借助化学知识，我们可以教给学生更多：知识、方法、能力、素养。
2.2.2学生实验
 学生实验可以拓展为演示实验基础上的实验设计。演示实验成为实验原理的暗示，实验设计不再以教师为中心，实验设计结果不再是单一的，学生可以在教师的启发引导下，设计相同原理、不同方法的实验装置；或者是不同原理、不同的实验装置等。逐步引导学生养成自主的参与意识，在学生主动参与中拓展发展空间，引导学生自我挖掘创造潜能，自我开发创造能力。教师要做到认真备课，充分预见：有多少种可能的实验装置以及与之相匹配的实验原理，学生可能出现的思维失误，利用怎样的仪器或方法予以引导等等。
2.3化学实验教学手段的开放
 在提倡创新教育的今天，教师可以采用多种教学手段，注入时代的新鲜元素。利用网络信息，实现资源的优化组合，促使学生快捷地接受各种科学信息。利用“拼图实验”，通过不同的组织形式，便捷迅速地综合复习阶段实验过程。
 利用电教手段，优化实验教学过程。如：利用多媒体动态模拟原子的结构、模拟中和反应、水的电解实验，拉瓦锡探氧实验再现等。这样的模拟更形象、直观与生动，使学生容易了解化学反应的微观变化过程，加深对化学原理的理解。多媒体技术具有能将教学中涉及到的事物、现象，过程全部再现于课堂，教学过程更生动，教学环节更优化，增大课堂容量的同时，还能提高课堂效率。
2.4化学实验教学结果的开放
 “用铁丝来探究空气中氧气的体积含量：将一小团铁丝置于试管内，并将该试管倒扣于盛有水的烧杯中，一周后，你观察到的现象是什么。”课题组曾用这道习题让不同学校不同班级不同学习水平的学生尝试解答，绝大多数学生的答案是一致的：试管中液面上升了约五分之一。翻开参考答案，答案也是如此，并且还作了详细的解释。温伯格说：“不要安于书本上给你的答案，而要去尝试发现有什么与书本不同的东西，这种素质可能比智力更重要。”在给学生亲自实验的一周后，学生观察到的真实现象是：试管中液面上升非但很不明显，且烧杯中的液面降低了。在惊讶之余，在短暂的怀疑烧杯中的水被打翻过后，学生才想到水在常温下蒸发的事实。唯化学书是从的乖学生们多了一次将所学物理知识融入化学实验进行分析的机会，通过实践对理论的化学实验有了崭新的认识。可见，尊重实验事实，变实验教学结果的封闭性为开放性，才能发展教师和学生的聪明才智，才能解放学生的创造性思维，避免死记硬背，培养创新人才。化学开放性实验教学要求教师和学生不再拘泥于教学结果的唯一答案，在充分尊重实验事实的基础上，注意教学结果的多样性，真正使化学教学留有空间，面向社会生活的方方面面，面向爱动手爱动脑的中学生，而不用重复的机械的习题训练去消磨学生的宝贵时光。

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