近二十年高一化学教材实验体系改革述评，本文主要内容关键词为：述评论文,近二十年论文,体系论文,教材论文,高一化学论文，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。
化学作为一门以实验为基础的科学，以实验为基础则成为化学教学的最基本特征。纵观化学发展史就如同浏览一部化学实验史，化学科学上每次重大的突破，新物质新材料的合成与应用，都离不开实验。本文旨在通过对近二十年来全国统一使用的主要的三种不同版本高一化学教材（甲种本，必修本，实验修订本.必修）进行比较，以期达到以下三个目的：①帮助初次使用新教材的教师了解新教材改革发展动态，更好地理解新教材的特点，在教学中更好地发挥教材实验教学内容的优势。②对不同时期化学教材实验内容的对比和分析，可以得出不同教材的优缺点，为实验教学改革的进一步深化提出合理化的建议。③实验体系的改革并未结束，帮助教师了解实验体系改革动态，有助于取众人之长，反映新的研究成果，更好地为实验体系改革服务。
1 实验内容编排比较表
首先，列出三种版本高一化学教材中实验基本编排比较表，如表1。
表1 不同版本教材实验内容比较
注：（1）“9+1”表示9个必修实验，1个选修实验。后同。
（2）除去《氮和磷》这章的两个必修实验。则为“7+1”。
（3）“/”表示该书未编排该章节。其余同。
2 实验内容变化简述
实验教学类型按不同的标准分类，主要有验证性实验、探索性实验、演示实验、师生协作实验、学生分组实验、兴趣型课外实验、定性实验、定量实验等。为便于研究，主要从教材实验内容编排的角度进行分类，即演示实验（包括师生协作实验，教师边讲学生边做实验）、学生分组实验、家庭小实验三种类型。
a.实验量变化不大，家庭小实验为亮点。
由表1我们得到，三种教材中不同类型实验的总实验量见表2。
表2 三种教材中不同类型实验实验量
在表2中，必修本中的演示实验除掉《氮和磷》这章的6个演示实验，也只有35个演示实验。总的看来，实验修订本加重了实验部分的内容，这不仅体现在演示实验和学生分组实验的实验量的增加上，更重要的一个举措便是增加了6个家庭小实验，它们依次是：实验标本的收集，外出冰袋的制作，解析发酵粉原理，白纸显字，分子模型制造和雨水pH值测定。家庭小实验的开设，不仅有效地回避了课堂时间上的局限性这一问题，笔者认为，他还具有以下几个特色，不失为其优点：①简单易行。这六个实验，所用仪器可谓家中皆有且价格便宜，所用药品即便家中没有，也都为实验室常见药品，并不需要实验室所特有的仪器，因而具有简易性。②知识性。家庭小实验作为实验修订本的一个新栏目，每一个家庭小实验都为其相应章节的教学服务，其实验内容与相应章节的知识点紧密联系，例如，“实验标本的收集”与绪言中材料按化学组成等可分为若干类，“解析发酵粉原理”与该节的重要知识点——碳酸钠和碳酸氢钠的性质，“雨水pH值测定”与二氧化硫的性质等前后呼应，为加深学生对理论知识的理解提供了良好的条件。③趣味性，与生产和生活紧密相连。这六个实验，不仅体现了化学实验改革面向社会和生活、紧密联系实际的趋势，而且也更好地服从了学习者认识事物的心理规律。趣味性较浓，不具危险性，能起到提高学生学习兴趣的作用。④独立性。没有了教师的叮咛，没有了实验员已备好的实验仪器和用品，要想做成功任何一个实验，学生得自己准备仪器，甚至购买药品，自己梳理实验的思路，亲自动手，独立操作，笔者认为，这对培养学生良好的独立操作能力大有裨益。
b.实验设计趋向趣味性，实验装置趋向简易性，STS意识加强。
兴趣是最好的老师。化学在自然界形形色色的变化中所扮演的角色自是功不可没，那么，在化学教学中如何利用化学实验提高学生的学习积极性和激发他们对自然界无穷奥秘的好奇，这就成为化学实验设计的一个重要课题。比较以上三种版本的高一化学教材中的实验内容，实验修订本在沿用甲种本和必修本部分实验的基础上，明显地在实验设计方面更具趣味性，实验装置更具简易性和密闭性，这一点集中体现在以下几个实验上：实验1-1利用灯泡明暗来说明强弱电解质，实验1-4利用氢氧化钡与氯化铵的反应说明吸热反应，实验2-6利用过氧化钠与水反应放出的热使棉花点燃，实验2-7利用气球膨胀的体积大小比较等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应放出二氧化碳的体积，实验4-8利用密封的玻璃管在密闭状态下说明了碘单质的升华现象，实验6-3和实验6-4则形象说明了浓硫酸的脱水性。笔者认为，增强化学实验的趣味性，将实验装置化繁为简，这是在中学贯彻实施主体性教育的良好手段，而将实验装置由开放转向密闭，则是在中学阶段进行STS（科学—技术—社会）教育，提高公民环保意识的重要举措。首先，实验内容趣味性的重要性可从奥苏伯尔的成就动机的组成结构中找到答案。奥苏伯尔认为，认知驱力是成就动机三个组成部分中最重要，最稳定的部分，它发端于学生好奇的倾向，以及探究、操作、理解和应付环境的心理倾向，由此可见，实验教学内容的趣味性是形成学生认知驱力的必不可少的因素。同时，由于学生预期到未来的学习可能会得到满意的结果或是家庭和社会中有关人士的影响，这些潜在的动机因素一旦转变为实际的动机因素，其对学习结果的影响可想而知。其次，将实验装置化繁为简，这是使演示实验的操作者呈现多元化的重要途径。多年来，我们的演示实验都是教师当演员，学生当观众的“一言堂”模式，这种模式下的学生处于静态被动地位，主动性差，协作意识不强，将实验装置化繁为简，使得演示实验不仅包括教师为全体学生演示，也将包括师生共同演示，学生为学生演示，教师边讲学生边做实验等多种形式，以尽可能地调动学生的积极性和主动性，实验修订本中增添了不少这样的实验。最后，将实验装置由开放转向密闭，不仅可以消除部分学生对化学药品及化学实验的恐惧，避免不必要的心理负担，更是进行教育，从小培养学生关心社会，爱护地球，从我做起的良好品质的合理途径。
c.实验教学策略的转变。
实验教学策略的转变主要表现在实验设计方式的改变，增加了实验的准备性两个方面。
前面我们说，化学是一门以实验为基础的科学，以实验为基础是化学教学的最基本特征。作为师生共同必读的教材，如何在教材中体现这一点，真正建立“以实验为基础”的化学教学观，却又是一个值得每一位化学教学工作者研究的问题。根据实验在化学认识过程中的作用，中学化学教学实验可分为启发性（探索性）实验、验证性实验和运用性实验。比较以上三种版本的高一化学教材，我们可以看出，甲种本和必修本从设计形式上大多是一种培养学生形成概念，理解和巩固化学知识的验证性实验，它依附于概念和理论，缺乏系统性和实验性，只能处于从属地位。在现代化学教学中，它必然不适应对学生创新能力的培养，难于有效地落实培养学生科学的自然观和方法论等方面的教学目的。而实验修订本增加了一定量的探索性实验，例如实验修订本中实验5-3与必修本实验5-3比较，后者直接由氯化镁、氯化铝加入氢氧化钠得出沉淀，再分别加入硫酸、氢氧化钠观察实验结果，得出两性氢氧化物的概念；前者通过介绍三氧化二铝两性氧化物提出其水化物性质如何？再进行演示实验（此实验可教师边讲学生边做），观察现象后由学生总结反应方程式，验证他们心中已有的其水化物可能也有两性的想法，得出结论，接着又可引入到原硅酸的两性。这种实验设计方式，从学生的认识论规律出发，强调“以实验为基础”的教学观，它把实验作为提问题、探索问题的重要手段，学生在教师的引导下通过实验的探究活动，重演科学知识的产生过程，在活动中学生不仅要学习已有的基础知识，而且还要学习过去和将来探索及检验这些知识的方法。
除了实验设计方式的改变外，实验修订本在学生分组实验前增加了知识的介绍和引入，这种利用适当相关的和包摄性较广的最清晰和最稳定的引导性材料，能清楚地表明同新的学习内容之间的联系，帮助学生确立意义学习的心向，帮助学生认识到：只有把新的学习内容的要素与已有认知结构中特别相关的部分联系起来，才能有意义地习得新的内容。
通过以上分析，实验修订本确实在继承甲种本和必修本的精髓的同时，在实验教学内容方面优越了许多。当然，我们不能忽视，任何一种发展中的事物，它都或多或少地存在一些不完美的地方，这主要表现在以下几个方面：①还未真正建立完整的实验教学体系，不少教学内容还未有相应的实验配套。②探索性实验还可进一步增加。③实验仪器还不能满足当今实验教学改革的要求，在教学媒体上没有多大变化。