当前我国高中化学实验教学中亟待解决的几个问题，本文主要内容关键词为：几个问题论文,当前我国论文,高中化学论文,教学中论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
长期以来，受多种原因的影响，我国高中化学实验教学的效果不够理想，教学中存在的问题较多，主要表现在以下几个方面。
一、实验教学目的不明确
我国对中学理科实验教学目的在大纲中没有做出明确的具体规定，中学化学实验教学也同样如此，其目的只是间接地涵盖在中学化学教学大纲的有关内容中。如1992年6月原国家教委颁布的《九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲（试用）》在教学目的中提出：“学习一些化学实验基本技能”。2000年3月教育部新颁布的《全日制普通高级中学化学教学大纲（试验修订版）》（以下简称为新大纲）在教学目的“知识、技能”中提出“使学生进一步学习一些化学基本技能”；在“能力、方法”中提出“培养和发展学生观察能力、实验能力、思维能力”。
这种模糊性与国外对中学化学实验教学目的的明确的表述形成鲜明的对比，例如：英国普通中等教育证书国家标准规定的化学实验教学目的是：使学生认识准确的实验的科学方法的重要意义；发展学生完成实验的能力，充分注意安全；发展学生观察的能力以及记录和解释那些观察的能力；发展学生形成假设和设计实验以验证这些假设的能力。美国化学教育界提出的实验教学的目的是：把科学证明与探究和问题法中提出个人的见解分开；了解观察和实验在发展科学理论中的作用；充分熟悉实验室工作，以研究适当的科学问题，并知道为了解决问题在实验探究中发生了什么；培养通过实验室、田野和图书馆搜集科学信息的技能；关于组织和交流从观察与实验得到结果的能力。①
二、化学实验选材不当，可操作性差
1.化学教材中安排实验数量较少
化学教材上安排的实验数量较少，实验教学学时又在化学教学总学时中所占比率较低，而学生亲自动手实验的数量就更少了。实验提供的感性材料不足，学生实验技能训练不够，就难以达到实验的教学目标。有些国家，例如：罗马尼亚化学实验教学占总学时的65％，比利时化学实验教学占总学时的20～50％，法国化学实验教学占总学时30％。②我国《全日制普通高级中学教科书（试验修订本.必修）化学第一册》（以下简称为新教材）中总学时为140课时，其中学生实验为21学时，占总学时的15％，新教材化学第二册中总学时为271课时，其中学生实验为42学时，占15.5％，可见我国高中化学课化学实验学时占总学时的15％左右，与国外一些国家相差甚远。德国高中化学教材《化学》中编入的学生实验数目为375个；美国高中化学教材《现代化学》中编入的学生实验数目为65个；《化学基础》中编入的学生实验数目为67个；《化学概要》中编入的学生实验数目为115个；③而我国高中化学新教材第一册中编入的学生实验数目为8个，选做实验为5个；化学第二册中编入的学生实验数目为10个，选做实验为5个。由此可以看出，我国高中化学教材中编入的学生实验总数要比西方发达国家少得多。而且有时化学实验课的学时还会被化学理论课占用，使原本就不多的化学实验课学时就变得更少了，不能保证实验教学计划顺利完成。
2.化学实验内容选择、编排不紧密，缺乏内在的联系
在我国，化学实验教学通常也是由理论课教师组织教学，实验课的内容，乃至教学的进度与理论课相对应，以验证理论课的教学为主，属于验证式教学模式。由于偏重化学课程自身的系统性和完整性，相对而言，忽视了学科之间的交叉与渗透，造成不必要的重复。实验内容往往依附理论课的教学内容而设置，服从理论知识的逻辑顺序，忽视了实验技能的系统性。在化学教材中，总是把实验的基本操作安排在教材实验部分的开始，目的是学生学习了基本操作后，便于做其他的实验。实际上，技能的形成是以练习为基本途径，任何一项技能都是通过多次训练才能被学生掌握，学习基本操作脱离了具体的实验练习，学与用不能结合，即使学会了，由于缺乏练习和巩固，效果也不佳。
3.实验教学内容脱离实际生活
我国从前由于受理科教育学科中心论较深的影响，在培养目标上强调培养未来的科学家或是化学家，不是面对全体学生进行科学素质教育，教学目的上强调知识的系统性和学术水平，教学内容与实际生活相关的内容较少，对学以致用重视的程度不够，高中化学实验教学内容的选择上也存在这样的问题。与旧教材相比较，化学新教材中的内容与实际生活联系得多了一些，但实验教学内容的选择仍存在着一定程度上的脱离实际生活与社会的需要，枯燥无味，仅重视实验的学科效应，忽视实验的社会效应和学生的个性发展。没有将“面向全体学生的化学”，“面向公民的化学”这一理念真正落实到化学实验教学中去。
4.教材中定性实验安排得过多，定量实验安排得过少
在整个高中化学新教材中只有第二册学生实验三的中和滴定是定量实验。定量实验是从量的角度去考察实验现象，做出实验结论是实验研究的较高层次，从我国学校现有的实验设备、实验条件以及学生的实际知识水平考虑这种安排是合乎实际的，如果长期不对化学实验进行定量的研究会使学生习以为常地把一些并不完全正确的知识默认下来，这将会造成学生的创造思维敏锐性的降低，对学生科学工作训练有一定的影响。
5.化学实验教学中演示实验安排得过多
高中化学教材中，演示实验占有相当大的比例，教材中几乎每一章、每一节中都配有演示实验。一方面有些演示实验的直观性较差，教师的示范作用不突出，尤其对于班额较大的班级，演示时离学生较远，实验效果就更为不好。对于班额为50～60人的班级，只有少部分的同学能观察到实验现象，这只是前排同学的专利，在国内班额为50～60人的班级是很普遍的，据笔者对牡丹江师范学院化学系2000级75名来自黑龙江省不同地区的学生进行问卷调查，在被调查的75名同学中：班级班额在60～70之间的同学有25人，班额在50～60之间的同学有30人，班额在40～50之间的有13人，班额在30～40之间的只有7人。而在美国一般公立学校班级人数不超过30人，私立学校在12～16人左右。另一方面演示实验安排得过多，学生只看不做，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。
6.新教材上有些实验的可操作性差
新教材上有些实验的可操作性差，实验中产生一些有毒有害气体的实验，并没有考虑到目前大多数学校班级不具备通风条件而设计和选择实验，例如：新教材第二册第四章第三节乙烯制取的实验中副反应产生SO[，2]气体呛得学生不断的咳嗽，使班级学生无法忍受，直接影响学生的身体健康和课堂教学，甚至是整个教学楼的教学。新教材第二册实验[1-2]用二根玻璃棒分别蘸取NH[，3]和HCl使二根玻璃棒接近制取NH[，4]Cl的反应中，此反应虽然简单，但氨气的气味也使学生难以忍受。新教材第二册乙炔制取的实验中，教材中讲述了乙炔的制取和反应原理以及实验装置图，但在目前，工业上由于直接用电石制乙炔的危险性较大，已淘汰此方法，而改用直接购买钢瓶装乙炔，所以电石很难买到，因此给实验的完成带来困难。
7.某些实验描述得不够准确
在高中化学新教材第一册[实验2-4]中，在一个空塑料瓶中加入3/4体积的水，用手挤压瓶子，使水面上升至近瓶口，排走瓶中的大部分空气。在胶塞上固定一根大头针，用针扎起一块黄豆粒大小的金属钠，迅速用胶塞塞住挤瘪的瓶口，倒置，并不断摇动塑料瓶。待反应完成后，反应产生的气体使挤瘪的瓶子复原，取下塞子迅速用拇指堵住瓶口，并将瓶口移近火焰，检验钠与水反应所生成的气体。在此实验中塑料瓶的体积和金属钠的体积未确定，如果塑料瓶的体积过小，那么瓶中排走空气的体积也少，而金属钠与水反应生成的气体过多时，就会使胶塞顶出，导致实验失败。金属钠与水反应的方程式如下：
假如一小块黄豆大的金属钠0.25cm[3]，那么重量约为0.24克，与水反应可生成110mL（标准状况下）的氢气，如果用250mL塑料瓶，挤瘪塑料瓶体积的1/4约为62.5mL，可是与水反应可生成110mL（标准状况下）的氢气，就会将橡皮塞顶出。
另外，有些实验装置图绘制有误，金属钠的密度比水小，熔点低，跟水反应剧烈，同时放出的热量使钠熔化，并脱离大头针浮在水面上继续反应，但教材上第三个塑料瓶内已有1/4体积的氢气时，金属钠仍被束缚在水下大头针上继续反应，而且瓶子已鼓起，水下还有剩余的钠，因此该图不符合实验事实。
三、选用的化学实验教学模式不恰当
目前，在美国1988年出版的《社会中的化学》一书，要求学生完成的47个实验没有一个是验证性实验，教师在教学过程中也不采用验证式的教学模式，学生在课本上、课堂上根本找不到现成的实验结果，学生必须自己动手做实验，进行观察和记录。我国高中化学实验教学中多数教师将实验原理、操作步骤、反应现象、实验结论在黑板上都已详细列出。这种验证式的教学模式使学生进入实验室后不必思考、分析，只需单纯模仿、重复，“照方抓药”，按图索骥，就可以完成实验，实验结束时有的学生甚至连最起码的实验原理也不知道。
教师采用验证性质的教学模式使得学生缺乏对实验的理性思考和创新，缺乏对学生实验能力、科学态度和科学方法的培养，尤其是旧教材上大多数实验是按照验证式实验方式编排的。这种验证式的实验教学模式是：实验前教师讲清有关的新知识，然后进行实验的验证。把实验的现象、结果与新知识进行对比，最后由教师作概括和总结。这种实验教学的价值仅仅在于它把化学学科主要的一些既成事实的原理、概念、定律、物质的化学性质等传授给学生，并验证其正误，促使学生掌握这些知识，并运用这些知识解析题目的能力。
我国的化学实验教学体制采用不合理的“全封闭”制。美国中学化学实验室是进行化学实验教学的最好的场所，它的实验条件一般都较好，特别是它的利用率极高，除了正常的实验课时间外，其余的时间也向学生开放，学生可以根据自己的兴趣、爱好独立地完成一些实验。有些中学的实验室和教室合并，在实验室中既有听课的座位（排在中间），也有实验所需的实验台（排在四周），在每个实验台上都设有通风橱，教室前后两端都有黑板，学生可以随着教师讲课的进行随时到实验台前动手进行操作。而我国学生实验只能在教师指定的时间内进行教材上指定的实验内容，学生无法进行内容、时间、空间上的选择，学校的化学实验室也不开放，学生不能根据自己的兴趣和爱好自行设计实验，这样抑制了学生做实验的自主性，不利于学生科学精神和探索精神的培养。
此外，实验教学中教学手段选择得不恰当。随着科学技术的发展，计算机的广泛应用，在化学实验教学中，有些教师用多媒体或播放录像的方式代替实验，以这种“看”或“听”的方式代替“做”的方法在某种意义上说是一种倒退。这样的实验教学不能使学生获得感性的认识材料，而学生实验操作的技能、科学态度、科学方法只有在学生自己的实验活动中才能学到。如果说过去只能以较多的时间“讲科学”，今后将做到以较多的时间“做科学”。
四、实验教师素质低，数量也不够
1.教师教育观念不够端正，教学中重实验“结果”轻实验“过程”
有的教师思想上对化学实验教学不重视，主要表现在备课不充分，教案中一般只有实验题目；有的教师认为做实验不如在黑板上画实验、讲实验，这样更“实惠”，除了省线、省事还可以利用“节省”下来的时间“背”实验。或者有许多教师在实验教学中急于用实验现象、实验事实建立化学概念或归纳化学规律，而忽视了对实验现象的观察和实验结论的分析，没有深入地挖掘实验的本质属性与现象之间的因果关系，导致实验教学效果不理想。
化学实验功能的体现不仅仅在于获得所谓的“正确”的实验结果。更重要的是使学生经历和体验获得实验结果的探索过程，只有亲身经历了这样的过程，学生才能对什么是科学，什么是科学实验有较为深刻的理解，才能在这样的过程中受到科学过程和科学方法的训练，形成科学的态度、情感、价值观。不重视过程的实验等于把生动活泼的化学现象变成了静止的某个预期的结论，何况这个结论学生从教师的演示中早已知道。学生没有发现的快乐，感受不到科学的魅力。同时由于结论和理论所推测或是教师的讲解完全一致，教师不用思考如何解释或探讨实验过程中出现的新的或未曾预料到的化学现象，因而失去了许多了解和理解化学的机会。
2.教师本身的实验技能和实验水平不过关
我国目前尚有一部分高中化学教师不合格，尤其是一些长年工作在教学第一线的教师。一些学校只注重教师的使用，不重视对教师进行培训；能够提高帮助的实验教学参考资料非常稀少，新知识、新方法的信息极度匮乏，使得实验教学人员的知识结构、教学能力逐渐老化，教育思想、教育观念落后，实验技能、实验水平较低，动手能力较差，已不适应当前的化学教学工作。
五、高中化学实验设备陈旧，精密度较低
有资料显示，我国仅有46％的中学建立了实验室，能够按教学要求基本配置齐全实验仪器的中小学却不足10％，④一些重点学校在硬件设施上基本上符合实验教学的要求，有不同规格的实验室。但实验仪器设备和化学试剂很少，因为这些都是易碎品和易耗品，每次每位学生实验都要有一些经费的投入，而学校的财力又有限，再加上政府投入不足，因此相当一部分学校开不出或很少开设学生实验。在一些偏远和经济落后地区问题更为严重，大部分的学校至今无法开齐教学大纲所要求的实验内容，即使能开出实验的学校也是由于仪器、药品、实验室的严重不足4～5个人一组，甚至10来个人共同做一个实验，这是当今世界上化学教育中极为罕见的。在这样的实验教学环境中大部分学生在整个实验中没有动手机会，只是“观摩”与“点评”。据对牡丹江师范学院化学系2000级75名学生进行问卷调查表明，在中学期间由4人组成实验小组的学生有15人，有2人组成实验小组的学生有33人，甚至有7人从未进入过化学实验室。从以上数字可以看出，在这方面存在的问题是很严重的。
目前高中化学实验装置基本上还停留在近代化学时期的水平，常用的仪器大多都属于近代的，在实验中的比例较大。其特点是：设备陈旧，精密度不够，操作起来比较烦琐。这就导致了在一定程度上高中化学实验的内容枯燥乏味，学生学习兴趣索然，教师也无发挥余地之处。再有由于实验仪器的限制，许多高中化学实验并未注意到环保问题，这与大力提倡环境保护的主题是不符的。我国高中化学实验仪器比较简单，一般是在近代化学时期常见的玻璃仪器。而在发达国家，情况有所不同，以美国为例，美国的中学化学教材的内容显得相当广泛，除了无机化学和有机化学方面的知识外，还涉及物理化学、物质结构以及联系实际的内容。所用的化学仪器也很多，如电子天平、数字式pH计、离子交换装置等新型仪器。另外介绍了许多先进实验技术，如热重分析、差热分析、X射线衍射分析、可见和紫外光谱分析、质谱分析等。反观我国中学化学教学，知识面显得狭窄，许多新技术、新材料、新设备都未能在教材中得以体现。简言之，目前高中化学的实验仪器不但不利于学生学习能力的提高，而且跟不上时代发展的要求。⑤
表1 中美中学化学实验仪器比较
六、实验考核制度不健全
实验教学的评价在教学中起反馈作用，一方面它决定着教师采用哪种教学方法、教学模式，另一方面，它还影响学生的学习动机、学习态度。不过，实验能力的测试比化学知识能力的测试要困难。目前，纸笔测试得到了大多数教师的认同，但是，这种方式不仅难以真实反映学生的实验能力、实验态度和实验习惯，更为严重的是，它还造成了学生做与不做实验所得到的评价差别不大的现象，以至学校、教师和学生都不愿意投入时间、资源进行化学实验的教与学，而宁愿画实验、讲实验、背实验，使得实验教学几乎丧失它的教学价值。
在化学实验教学的考核制度上，我国高中化学实验能力的终结性评定是高二的会考（有些省、区已经取消）和高考。高考主要是认知领域的笔试考核，只是在纸上进行实验操作；会考中实验的内容范围比较窄，考察方式单一，评分流于形式，学生几乎都合格。这就难以激励学生认真地学习化学实验。