陳遠嬌，占小紅

（1.華東師范大學 化學與分子工程學院，上海 200062；2.新疆師范大學附屬中學，新疆 烏魯木齊 830054）

中學化學實驗教學研究述評

陳遠嬌1，2，占小紅1*

（1.華東師范大學 化學與分子工程學院，上海 200062；2.新疆師范大學附屬中學，新疆 烏魯木齊 830054）

化學作為自然科學的一個分支，對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)具有不可替代的地位和作用。實驗教學作為中學化學教學中的一個重要組成部分，對學生科學素養(yǎng)的提高有著其他教學方式不可替代的價值。目前實驗教學已成為國內(nèi)外中學化學教學研究的熱點。我國對于中學化學實驗教學的本體研究較為全面和充分，但不可否認的是目前中學化學實驗教學的元研究（即對中學化學實驗教學各類文獻資料的研究）不足。文章通過查閱梳理和分析相關文獻，對中學化學實驗教學研究開展述評，根據(jù)文獻的內(nèi)容和時間的統(tǒng)計結果，分析實驗教學研究的現(xiàn)狀，對每個領域的研究展開深入探討，揭示中學化學實驗教學研究的特點、發(fā)展趨勢和存在的問題，并提出相應的研究建議。

中學化學；實驗教學；述評

化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗對該學科教學作用重大，因此成為化學教學中的重要組成部分，也成為研究者關注的重要研究領域，近年來有關化學實驗教學的研究層出不窮，涉及內(nèi)容廣泛。為更好地了解化學實驗教學研究的現(xiàn)狀和趨向，本研究對現(xiàn)有中學化學實驗教學研究工作進行收集和梳理，由此探討實驗教學研究的現(xiàn)狀、趨勢和存在的主要問題，為深化和進一步提高實驗教學研究的水平提供參考和依據(jù)。

1 中學化學實驗教學研究概況

文章針對2011-2015年國內(nèi)中學化學教育核心期刊，包括《中學化學教學參考》、《化學教學》、《化學教育》上發(fā)表的有關中學化學實驗教學研究的文獻資料進行收集整理和分析。以“化學實驗”為主題在中國知網(wǎng)檢索并刪除無關文獻。然后根據(jù)文獻內(nèi)容將這些研究歸為五類：理論研究類、實驗優(yōu)化類、教學實踐研究類、復習考試類、調查報告類。根據(jù)研究文獻的內(nèi)容類型和出版時間做出統(tǒng)計，具體結果見表1。

表1 近五年我國三種中學化學教育核心期刊上的實驗教學研究文獻統(tǒng)計

從表1可以看出，近五年我國三種期刊上共有化學實驗教學研究論文433篇，并且呈現(xiàn)逐年增加的趨勢，尤其是2014和2015年均突破百篇，可見化學實驗教學研究備受關注。從研究內(nèi)容上看，所涉及研究范圍較廣，大致分為五類，其中教學研究類和實驗優(yōu)化類這兩種類型最多，分別占到了43.41%和39.95%，其他三類較少，比例約為17%，出現(xiàn)了研究的“熱點”和“冷門”。

2 基于化學實驗教學研究領域的文獻分析

2.1 化學實驗教學理論研究分析

理論研究類是指從理論基礎的角度研究實驗教學。文獻整理發(fā)現(xiàn)，在2011-2015年理論研究類的研究文獻總共有19篇，占總文獻數(shù)量的4.39%，可以說，我國對于實驗教學的理論研究較少，關注度不高。

理論研究探討了化學實驗的教學理論、教學模式、教學價值和教學方法等問題，從理論上位角度服務教學，這類研究為實驗教學研究的其他類型提供基礎和鋪墊。比如，如何使元認知理論服務實驗教學，在教學中如何掌握實驗教學的“精髓”等。具體說，熊言林（2013）從基礎理論角度，剖析元認知理論促進實驗教學的方法；闡發(fā)“教會學習”和“提高元認知能力”的有效措施，促進兩者交融［1］。就教學模式研究中的方法論問題，郭浩（2014）探究STSE教育和“做科學”共贏的化學實驗探究模式［2］。理論研究傾向于在教學理論的基礎上建構教育學、心理學、腦神經(jīng)等科學，這類研究是實驗教學研究中的“冷門”，但是理論研究為實驗教學提供方向，這類研究的重要性毋庸置疑，應引起重視。綜觀我國這類研究，主要集中在實驗教學技術和教學理論的基礎研究，研究角度側重教師“教”，較少為學生在實驗教學的“學”的研究。雖然理論研究是實驗教學研究中的“冷門”，但是理論研究的重要性毋庸置疑，應引起重視。

2.2 化學實驗優(yōu)化類研究分析

通過分析發(fā)現(xiàn)在2011-2015年有關化學實驗優(yōu)化類的研究文獻總共有173篇，占文獻總數(shù)量的39.95%，可見研究數(shù)量多，比重相對較大，研究熱度很高，研究較為全面。

實驗優(yōu)化類研究主要從實驗本身的安全性、可觀性、綠色化、微型化、生活化、數(shù)字化、提升實驗成功率、實驗儀器的多功能開發(fā)、復雜實驗的簡化、定性實驗的定量化、新材料的開發(fā)應用、實驗教學教具的研發(fā)制作、多自然學科實驗的融合，新興技術的融入等角度展開研究。綠色化主要從原料、溶劑、催化劑、實驗條件的優(yōu)化、副反應、尾氣處理等角度。微型化主要從濾紙、注射器、點滴板、廢舊滴眼藥瓶或者小藥瓶等硬件設施的基礎上優(yōu)化。數(shù)學化從數(shù)據(jù)采集器、傳感器、多媒體軟件應用程序多角度優(yōu)化。生活化的實驗因為可行性高，方便學習者相互分享的原因，對提升學習興趣有重要作用。

徐志宏（2013）和薛斌（2014）發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)化學教學實驗受到實驗儀器、實驗安全、學科課時、實驗污染等因素限制，提倡使用新興技術優(yōu)化實驗，如傳感技術、仿真智能等，作者利用案例詳述新興技術的制作及應用［3］［4］。

梁素艷（2012）開發(fā)了Y型試管在中學化學實驗教學的更多應用，如有毒氣體的制備和檢驗的實驗、混合氣體的爆炸實驗、對比試驗、驗證二氧化硫的氧化性，Y型試管的開發(fā)和利用將很多實驗簡易化、綠色化和微型化［5］。

新興技術在傳統(tǒng)實驗的改革，素材設置，課外實驗的擴展，教學重難點的擊破等方面有重要應用。劉婷（2012）改進我國中學教材的經(jīng)典實驗，采用新的教學策略，利用現(xiàn)代化的數(shù)字化手持技術使得關于“濃度對化學反應速率影響”的系列實驗變得簡單、高效和清晰［6］。

另有研究者將大學化學專業(yè)實驗與中學化學實驗建立銜接，服務中學化學實驗教學。如陸晨剛（2015）研究原子吸收光譜在高中化學擴展課堂中的具體應用［7］。

這類研究一般是基于教材，課外參考中的資料，結合實驗教學的需要，提出優(yōu)化方案，一線教師在這方面操作性強，可直接為師生服務。這類研究注重具體的實驗操作和功能，但很多忽略了實驗本身背后的化學教育意義。

2.3 化學實驗教學實踐研究分析

2011-2015年中有關實驗教學實踐研究類的文獻總共有188篇，占總篇數(shù)的43.4%。顯然，這類研究也是研究熱點，所涉及的研究問題更為廣泛和全面，是理論研究與實驗優(yōu)化的銜接。

所謂教學實踐研究類是指研究者通過中學化學實驗教學實際進行經(jīng)驗總結以及對某些已有教學理論的實證研究。教學實踐研究包括實驗教學模式的運用、中學化學實驗教學考核評價方式的設定優(yōu)化、化學實驗教學的課堂管理、新課程理念下的實驗教學、教學理論在實驗教學中的運用、國內(nèi)外實驗教學的比較研究等層面，劉春萍（2014）對實驗課程考核方式進行探索與實踐［8］。

國內(nèi)外的實驗教學比較研究是我國廣大教育者接觸教育前沿和反思本國教育，揚長抑短的重要渠道，也是實驗教學研究的重要內(nèi)容。目前主要涉及實驗教學模式以及從教材、習題到教學中的實驗設計比較等方面。如李佳（2012）、孫黎英（2013）、楊明生（2014）通過國內(nèi)外以及國內(nèi)不同區(qū)域的化學實驗教材的比較研究找出我國實驗教學的新路子［9］［10］［11］。

2.4 化學實驗復習考試類研究分析

復習考試類是指對化學大型考試如中考、高考及競賽的實驗題型的解決策略、動向預測、實驗題和理論題的相互聯(lián)系、實驗測試題對實驗教學的反思和建議等層面。文獻分析發(fā)現(xiàn)在2011-2015年中，實驗復習考試類的研究文獻總共有32篇，占總文獻數(shù)量的7.39%，為研究冷門。由于這類研究能為教師和學生的復習考試提供參考，受到了學生和中學教師的密切關注，成為中學化學教學研討會上的研究熱點，文獻作者以一線中學教師居多。

如李德前（2014）、梁允勝（2012）通過剖析實驗試題，總結實驗試題的命題趨勢及熱點，分析實驗題型的命題指導思想和特征，說明化學實驗操作題型在考試中存在的價值，為溫習夯實實驗題型給予輔助，為實驗教學提供建議和反思［12-13］。張名（2014）研究提升學生解析實驗題型能力的具體策略［14］。

2.5 調查報告類文獻分析

文獻研究發(fā)現(xiàn)在2011-2015年調查報告類的研究文獻總共有21篇，占總篇數(shù)的4.85%。

調查報告類是指作者以調查報告的形式對中學化學實驗教學的研究。其調查研究內(nèi)容包括新手型教師和專家型教師的實驗教學能力及教學效果的比較研究、不同省份及區(qū)域的實驗教學情況、不同學情學段學生的實驗能力、實驗興趣等層面的調查研究。如劉麗君（2015）和沈慧（2014）對上海市楊浦區(qū)及四川、重慶部分農(nóng)村地區(qū)的初、高中化學實驗教學情況進行調查與分析［15］［16］。

這類調查報告類研究的成果能幫助教育者了解化學實驗教學的現(xiàn)狀，對實驗教學的改革和創(chuàng)新有重要反饋作用，為未來的實驗教學提供參考依據(jù)。但調查報告類文獻的問卷問題主要集中在實驗建設、實驗頻率、影響因素、實驗教育理念等，問題設置較為片面、集中，沒有完整的體系，對數(shù)據(jù)的信度和效度缺乏驗證，缺乏系統(tǒng)的教育理論依據(jù)，因此，缺乏科學性。另，問卷的操作性低，對教師實驗教學的水平和實驗教學的實踐影響不大。

3 中學化學實驗教學研究的特征、趨勢及存在的問題

3.1 中學化學實驗教學研究的特征

從表1的數(shù)據(jù)可以看出我國中學化學實驗教學研究范圍廣，涉及內(nèi)容全面，但主要集中在實驗優(yōu)化研究以及教學實踐研究兩個類型上。而對于化學實驗教學的理論、考試復習及調查報告類型的研究較少。實驗優(yōu)化和實驗教學兩種類型的研究主要是由一線中學教師開展，而從事理論研究的主要是高校從事化學教學論研究以及化學專業(yè)課程研究的學者。

此外，近五年我國對于實驗教學各類型的研究數(shù)量都呈現(xiàn)穩(wěn)定增加的趨勢。這說明我國研究者對中學化學實驗教學的重視，其中關于實驗理論和實驗優(yōu)化的教學研究類型的熱度增加最為明顯。

總體來看，我國的實驗教學研究類型豐富，研究人員眾多，研究熱情逐步升高。

3.2 中學化學實驗教學研究的發(fā)展趨勢

從時間軸來看表1中的數(shù)據(jù)，可以看出我國實驗教學研究中，理論研究的比重在不斷增大，而實驗優(yōu)化類和教學研究類的比重降低，說明隨著我國廣大教育者素質的提高，關于中學化學實驗教學的理論研究會越來越充分和全面。隨著新課程改革的進行，實驗教學的研究不再僅僅服務于化學大型考試，其研究范圍將進一步擴大，研究內(nèi)容將不斷深化，研究理念將從傳統(tǒng)教學走向新課程教學，更加注重學生的主體作用。

3.3 中學化學實驗教學研究存在的主要問題

中學化學實驗教學研究存在的主要問題有研究類型不均勻，實驗優(yōu)化類和復習考試類的研究居多，中學化學實驗教學的理論研究和調查報告類研究較少；研究類型出現(xiàn)了“過熱”和“過冷”的現(xiàn)象；總體上中學化學實驗教學研究所涉及的學科單一，化學單一學科研究較多，綜合性學科研究較少；高中學段的研究較多，初中學段的研究較少；經(jīng)驗型研究較多，創(chuàng)新型研究較少。

4 對中學化學實驗教學研究的建議

對中學化學實驗教學研究的建議主要從研究課題的內(nèi)容、來源、方式、理念等方面闡釋。

①建議廣大研究者開放研究主題，重視理論研究。譬如開展實驗教學系統(tǒng)，科學思維的培養(yǎng)模型研究、學案教學和翻轉課堂等新課改教學模式下的實驗教學研究等；也可從中學化學實驗教學考核評價方式、不同學情學段下化學實驗教學、實驗教學中的生成性問題的處理等多種切入點開展研究；②建議研究內(nèi)容注重中學化學實驗教學與人文科學、教育學、心理學、腦神經(jīng)科學、管理學等學科的聯(lián)系；③建議開展化學實驗教學與多種新興技術的聯(lián)系研究；尋找大學化學實驗和中學化學實驗的聯(lián)系與銜接，滿足某些中學設置的不同特色實驗課程的需要，如大學先修課堂、化學興趣實驗課程、校本化學實驗課程、化學實驗課題研究課程等；建議研究角度從教師“教”側重向學生“學”的角度；當研究內(nèi)容的重點是實驗優(yōu)化類時，研究可以采用觀看錄像、觀摩課、小組討論交流等傳統(tǒng)研究方式，而如果實驗教學的內(nèi)容重點是理論研究時，建議采用課題研究。

［1］熊言林，劉阿娟，等.基于元認知理論的化學實驗教學策略［J］.化學教育，2013，（10）：68-69.

［2］郭浩，孫樹萍，等.STSE教育和“做科學”共贏的化學實驗探究模式——評美國《社會中的化學》中的“物質的探究”［J］.化學教育，2014，（21）：8-12.

［3］王祖浩，楊玉琴.基于Rasch模型的“化學實驗認知能力”測評工具編制及測評研究［J］.化學教育，2012，（9）：95-108.

［4］薛斌，熊振海，等.應用多媒體互動系統(tǒng)促進基礎化學實驗教學的探索［J］.化學教育，2014，（12）：52-56.

［5］徐志宏.淺談數(shù)字傳感技術在化學實驗教學中的應用［J］.化學教學，2013，（9）：49-51.

［6］梁素艷，韓振榮.Y型試管在中學化學實驗教學中的應用［J］.中學化學教學參考，2012，（32）：87.

［7］閆秋艷.化學實驗教學中自制教具的應用［J］.中學化學教學參考，2013，（12）：47-48.

［8］陸晨剛.原子吸收光譜實驗在高中化學拓展課中的開展［J］.化學教育，2015，（11）：8-10.

［9］李佳，王后雄.美國高中化學教科書中“硬幣實驗”的特點及功能［J］.化學教學，2012，（8）：78-79.

［10］孫黎英.英國《經(jīng)典化學實驗》教材的分析與啟示［J］.化學教學，2013，（2）：78-79.

［11］楊明生，陳楠楠，等.我國臺灣基礎化學實驗課程的特點及啟示［J］.化學教育，2014，（19）：11-13.

［12］周婷，方艷紅，等.深入發(fā)掘化學實驗教育功能的嘗試［J］.化學教育，2014，（5）：62-64.

［13］林美鳳.提升實驗教育功能［J］.化學教育，2014，（5）：65-67.

［14］寧順德.基于化學實驗的“3D”教學策略［J］.中學化學教學參考，2014，（12）：39-41.

［15］劉春萍，劉剛，等.基于應用-創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的有機化學實驗考核方式的探索與實踐［J］.化學教育，2014，（16）：35-37.

［16］李德前.初中化學實驗探究題的命制［J］.化學教育，2014，（13）：43-45.

［17］梁允勝.對2011年安徽高考化學第28題的分析及思考［J］.中學化學教學參考，2012，（5）：63.

［18］張名.淺談如何培養(yǎng)初中生解析化學實驗題的能力［J］.中學化學教學參考，2014，（6）：49-50.

［19］沈慧，劉仙，等.新課改下農(nóng)村初中化學實驗教學情況調查與分析——以四川、重慶部分農(nóng)村中學為例［J］.中學化學教學參考，2014，（2）：67-70.

［20］劉麗君，宋曉紅.上海市楊浦區(qū)高中化學實驗教學現(xiàn)狀的調查與分析［J］.化學教育，2015，（13）：59-62.

The Review of the Research for Secondary School’s Chem ical Experim en tal Teaching

Chen Yuan-jiao1,2，Zhan Xiao-hong1

（1.CollegeofChemistry and M olecularEngineering，EastChina NormalUniversity，Shanghai，200062，China；2.Affiliated M idd le School，Xinjiang Normal University，Urumqi，Xinjiang，830054，China）

Chemistry as a brand of natural science，is an important subject of secondary school，it has great significance to the cultivation of the students’scientific literacy and ability，so ithas irreplaceable position.Experimental teaching has the valuewhich other teachingmethods can not replace.The experimental teaching as an indispensable component in themiddle chemistry teaching.The research of experimental teaching has become a hotpotathome and abroad at present.In our country，the ontology research on themiddle school chemicalexperiment teaching is relatively comprehensive and sufficient，but themeta-study is less.This paper analyze relevant literature.This paper research onmiddle school chemistry experiment teaching carry out the review and analyze the research status of experiment teaching.Make a review of the research for secondary school’s chemical experimental teaching.Based on the research，the paper aim to get the characteristics of secondary school chemical experiment teaching，tendency of the development，the existing problems，and give the corresponding suggestions.

Secondary school;The experimental teaching;Review

G632.0

A

1008-9659（2016）04-0069-05

2016-10-09

陳遠嬌（1990-），女，新疆伊犁人，碩士研究生，主要從事化學教育教學方向研究。

*［通訊作者］占小紅（1979-），女，海南人，副教授，主要從事化學課程研制與開發(fā)方向研究。