楊大強(qiáng)

摘要：通過對2018江蘇省初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)說課比賽的26位選手的選題歸類、統(tǒng)計(jì)與分析，呈現(xiàn)了當(dāng)前江蘇省初中化學(xué)教師實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)的發(fā)展趨勢與研究方向，并列舉3例加以闡述，且在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生2點(diǎn)思考。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué);創(chuàng)造創(chuàng)新;學(xué)科本真

文章編號：1008-0546（2019） 11-0087-04

中圖分類號：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi： 10.3969/j.issn. 1008-0546.2019.11.024

江蘇省初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)說課比賽活動，是江蘇省教育廳“關(guān)于開展促進(jìn)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)活動”的賽事之一。由省教育廳教育裝備與勤工儉學(xué)管理中心組辦，自2008年開始，每2年舉辦一屆，迄今已舉辦過6屆，參賽人員由各大市按照省廳分配的名額組織選拔，全省每屆共計(jì)26名選手進(jìn)行角逐。說課比賽活動開展以來，全省各設(shè)區(qū)市都十分重視此項(xiàng)賽事，為了能充分展示本市實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新及實(shí)驗(yàn)改進(jìn)探索的成果，并力爭在比賽巾取得優(yōu)異成績，各設(shè)區(qū)市基本都是經(jīng)歷了縣（市）區(qū)的預(yù)賽、大市的復(fù)賽兩個(gè)階段，層層選拔、嚴(yán)格把關(guān)，因而，初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)說課比賽也成了全省初中化學(xué)教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新展示的舞臺。

隨著新時(shí)代中國基礎(chǔ)化學(xué)教育改革與發(fā)展的不斷深入，對中學(xué)教師積極開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索和研究也提出了更高的要求，實(shí)驗(yàn)教學(xué)說課的要求也隨之發(fā)生變化。對2018年全省26位選手說課的主題選擇、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新等諸多“亮點(diǎn)”與“特點(diǎn)”進(jìn)行深入地研究與探討，有助于更好地開展初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)及相關(guān)賽事活動;有利于拓展初中化學(xué)教師的實(shí)驗(yàn)研究視野;更有益于提高初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量與水平;對高中化學(xué)教師開展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新研究也有極大的啟發(fā)與借鑒作用。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)說課要求

實(shí)驗(yàn)教學(xué)說課有以下幾點(diǎn)要求：（1）說課要點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)。（2）說課重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新及其在教學(xué)中的融合應(yīng)用，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)思想與效果，鼓勵新技術(shù)、新方法、新材料的應(yīng)用。（3）說課時(shí)間：10分鐘。（4）說課表述：以PPT文稿演示，語言流暢，表述清晰。（5）實(shí)驗(yàn)操作：規(guī)范、熟練，效果明顯。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)說課選題歸類

由于說課課題自選，因而選手們說課的課題涉及面比較廣泛，觸及到初中化學(xué)的多個(gè)實(shí)驗(yàn)視角，將26位選手的說課內(nèi)容按照“實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域或方向”“涉及的課本知識內(nèi)容”進(jìn)行歸類統(tǒng)計(jì)（見表1），能從中發(fā)現(xiàn)當(dāng)前全省初中化學(xué)教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新研究的動態(tài)、方向及成果。

從表1可以看出，選手們的選題主要集中在“無現(xiàn)象發(fā)生的反應(yīng)探究”“微觀粒子性質(zhì)探究”“定量實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)”以及實(shí)驗(yàn)儀器、用品的創(chuàng)新等方面。

按照26個(gè)說課主題從實(shí)驗(yàn)的“趣味化、生活化、微型化、清潔化、探究化、數(shù)字化”6個(gè)不同的創(chuàng)新特征角度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類（見表2），還可以看出選手們在實(shí)驗(yàn)研究及創(chuàng)新方面的別具匠心，以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的發(fā)展趨勢與研究方向。

三、三大創(chuàng)新“亮點(diǎn)”

1.實(shí)驗(yàn)取材的“生活化”

化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，化學(xué)器材、藥品以及化學(xué)變化、現(xiàn)象，生活中無時(shí)不在、無處不有，因而多位選手基于生活經(jīng)驗(yàn)，密切聯(lián)系社會實(shí)際，將實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新融合于生活之中。由表2可以看出，實(shí)驗(yàn)取材的“生活化”頻率最高，成為本次比賽的第一大創(chuàng)新“亮點(diǎn)”。

例如：獲得本次比賽一等獎第一名的蘇州市學(xué)府中學(xué)的沈郁娟老師，利用生活中常見的打火機(jī)（如圖1），從燃料、原理等方面創(chuàng)設(shè)情境，提出問題：丁烷具有什么性質(zhì)？讓學(xué)生觀察日常生活中的打火機(jī)、進(jìn)行猜想、通過“百度”搜索得知：丁烷具有輕微的不愉快氣味、易液化、氣化，具有可燃性等性質(zhì)。通過實(shí)驗(yàn)1：丁烷液化、氣化而引發(fā)的體積變化以及利用電子天平測定變化前后的質(zhì)量，使學(xué)生認(rèn)識到物理變化中，分子本身不變、空隙大小改變、分子很小。再通過實(shí)驗(yàn)2：聞丁烷的氣味，點(diǎn)燃丁烷觀察現(xiàn)象及燃燒后的產(chǎn)物性質(zhì)檢驗(yàn)，引領(lǐng)學(xué)生從宏觀辨識到微觀探析，認(rèn)識到分子是不斷運(yùn)動的;化學(xué)變化中分子改變;分子不同，其化學(xué)性質(zhì)也不同。最后，通過讓學(xué)生畫圖表示物理變化中分子的聚集狀態(tài);拆裝分子模型，簡單模擬化學(xué)變化中分子的變化，進(jìn)行模型建構(gòu)認(rèn)知;用微粒的觀點(diǎn)解釋水的蒸發(fā)與分解。沈老師的這節(jié)課，從生活的視角進(jìn)行切入，取材于隨處可見之中，從“創(chuàng)設(shè)情境-提出問題-猜想假設(shè)-查閱資料-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證-分析解釋-模型建構(gòu)-問題解決”構(gòu)思整個(gè)教學(xué)過程，行云流水、設(shè)計(jì)得非常完美，博得了評委們高度的一致認(rèn)可。

2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的“趣味化”

化學(xué)是一門充滿趣味與興致的學(xué)科，具有很強(qiáng)的動機(jī)激發(fā)功能，無論是觀察到的五彩繽紛的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還是不斷探索的神秘的微觀世界;無論是千絲萬縷的生活聯(lián)系，還是層出疊現(xiàn)的創(chuàng)新物質(zhì)，不僅充分激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，還能給化學(xué)學(xué)科及實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新帶來一派別具一格、趣味盎然的生機(jī)景象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的“趣味化”成為本次比賽的第二大創(chuàng)新“亮點(diǎn)”。

例如：獲得本次比賽一等獎第三名的揚(yáng)州市廣陵區(qū)北洲中學(xué)的王慧老師，為了能讓學(xué)生生動、形象、直觀地感受到微粒的存在及相關(guān)的性質(zhì)，以“干冰”為載體，對教材中微粒性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了以下3組趣味化實(shí)驗(yàn)：（1）“懸浮”的氣泡（如圖2），即將于冰倒進(jìn)一個(gè)透明容器內(nèi)，噴上少量氣泡，容器中的氣泡會“懸浮”在于冰上方充滿CO2氣體的氣層中而不下落直至破裂，但氣泡在空氣中會很快就會下落。（2）“會跳舞”的硬幣（如圖3），即取柱狀干冰，將硬幣豎直插入干冰中，干冰升華而成的CO2微粒在運(yùn)動過程中會不斷撞擊硬幣，而發(fā)出抖動的聲響。（3）“吞吐”氣球的集氣瓶（如圖4），即將一個(gè)直徑稍大于集氣瓶口的氣球置于瓶口上方，并將其放入裝有干冰的燒杯中，氣球會慢慢地進(jìn)入集氣瓶中;再取出集氣瓶去除表面于冰，輕輕拎起氣球，氣球連同集氣瓶一起被提起;用一條微熱的毛巾裹在瓶壁上，氣球逐漸上升直至完全脫離集氣瓶。實(shí)驗(yàn)的起始，用液態(tài)CO2滅火器現(xiàn)場制備干冰，栓塞打開的那一瞬間，猛烈的“嗤嗤”聲給學(xué)生帶來聽覺上的沖擊與震撼。通過上述3組實(shí)驗(yàn)，對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造想象力的培養(yǎng)，鼓勵學(xué)生對微觀世界進(jìn)行大膽想象，并做出相對合理的解釋，同時(shí)讓學(xué)生深切體會到“生活處處皆化學(xué)”“化學(xué)就在身邊”。

3.實(shí)驗(yàn)手段的“數(shù)字化”

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，以計(jì)算機(jī)為代表的現(xiàn)代信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，人們越來越深刻地認(rèn)識到現(xiàn)代信息技術(shù)對于教育教學(xué)改革和發(fā)展的重要性，現(xiàn)代信息技術(shù)作為深化教育改革的突破口和制高點(diǎn)已逐漸成為人們的共識[1]。將實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與“數(shù)字化”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深度融合，改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)，通過定量的數(shù)據(jù)分析解釋、佐證化學(xué)變化中的定性問題，拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)空與廣度，使得信息技術(shù)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)在促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升方面優(yōu)勢互補(bǔ)，已越來越多地在廣大化學(xué)教師中產(chǎn)生共鳴、趨于認(rèn)同，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成功案例如雨后春筍、層出不窮。實(shí)驗(yàn)手段的“數(shù)字化”也成為本次比賽的第三大“亮點(diǎn)”。

例如：獲得本次比賽一等獎第二名的南京市中橋中學(xué)的金晶老師，在教材“奇妙的二氧化碳”基礎(chǔ)上，圍繞“紅與紫的變化”，借助于壓力傳感器及溫度傳感器進(jìn)行了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)探究。在CO2與H2C03的相互轉(zhuǎn)化這個(gè)問題上，教科書中只安排了“升高溫度”與“減小壓強(qiáng)”CO2溶解變化的2個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，而不能反映“降低溫度”或“增大壓強(qiáng)”C02的溶解變化。為了使學(xué)生深刻認(rèn)識壓強(qiáng)與溫度對氣體溶解度的影響，深度理解C02與H2CO3之間的相互轉(zhuǎn)化，初步建立“變化觀”與“平衡觀”，金老師利用了300mL注射器、智能數(shù)字實(shí)驗(yàn)盤、便攜式氣泡水機(jī)等實(shí)驗(yàn)器材及C02氣彈等實(shí)驗(yàn)藥品，完成了H2C03和CO2轉(zhuǎn)化過程中紫色石蕊試液顏色的改變和C02濃度的變化之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理如圖5所示。利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)所呈現(xiàn)的連續(xù)性過程，促使學(xué)生多角度、動態(tài)化地深度分析，實(shí)現(xiàn)了從定性到定量不同的視角認(rèn)識CO2與H2C03之間的相互轉(zhuǎn)變過程，培養(yǎng)了學(xué)生基于證據(jù)推理的意識，促進(jìn)了知識的深度理解，為高中階段的溶解平衡和化學(xué)反應(yīng)平衡的學(xué)習(xí)打下了初步基礎(chǔ)。

四、兩點(diǎn)啟發(fā)與思考

1.借鑒經(jīng)典設(shè)問，挖掘創(chuàng)新資源

教科書中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是教育教學(xué)專家們經(jīng)過千錘百煉、反復(fù)論證后編入教科書的，它們不僅經(jīng)典而且具有權(quán)威性，是我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的基礎(chǔ)與源泉。實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新切莫將教科書束之高閣，而是要認(rèn)真解讀、研究經(jīng)典。能否在原有教科書實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行適度整合、深度挖掘、改進(jìn)創(chuàng)新，關(guān)鍵在于是否有一雙善于發(fā)現(xiàn)的“眼睛”、有一個(gè)勤于思考的“頭腦”。本次參與說課比賽的26位選手，都是江蘇省13個(gè)大市經(jīng)過認(rèn)真選拔、專家們精心指點(diǎn)打造而成的，代表著當(dāng)下江蘇省初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的最高水準(zhǔn)，從中不難看出，他們對教科書原有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了高水平的創(chuàng)造與創(chuàng)新，所展示的課件既源于教材而又高于教材，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)造能力能起到很好的促進(jìn)作用。

美國的奧斯本被譽(yù)為“創(chuàng)造學(xué)之父”，他提出過許多創(chuàng)造技法，其中奧斯本設(shè)問法是設(shè)問法中最為典型的一種技法。該法的具體內(nèi)容可分為以下9個(gè)方面：能否改變、能否增擴(kuò)、能否縮減、能否代用、能否他用、能否借用、能否顛倒、能否重組、能否調(diào)整[2]。從表2中可以看出，本次比賽實(shí)驗(yàn)的“趣味化、生活化、微型化、清潔化、探究化、數(shù)字化”6個(gè)不同的創(chuàng)新特征與視角，充分體現(xiàn)了“創(chuàng)造學(xué)之父”的9個(gè)設(shè)問之內(nèi)涵?！澳芊窀淖儭本褪且笪覀兏淖兯季S方式，克服定勢思維、從眾心理和權(quán)威意識，挖掘同一實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)裝置的多樣性，或常用實(shí)驗(yàn)儀器及藥品的不同功能與用途。例如，注射器并非只僅僅用來抽取氣體或液體，它還可以代替長頸漏斗;充當(dāng)?shù)喂?改裝成水電解器;用熔蠟將頂端的小孔堵上，插入泡沫塑料板上做成小量筒。再如，燒杯不僅僅是盛放溶液、配置液體的容器，用它罩在火焰上方，還可以用來收集甲烷、氫氣等氣體燃燒產(chǎn)物進(jìn)行驗(yàn)證?！澳芊翊谩本褪且笪覀兺卣寡劢缫暯牵瑥纳钪腥グl(fā)現(xiàn)，在生活中去尋找，收集各種材料和用品，如廢棄的藥瓶、盛放藥片的塑料凹槽、一次性水筆芯、一次性針管和輸液管、泡沫塑料;廚房中的調(diào)味品、堿面、小蘇打、明礬;家庭藥箱中殘留的雙氧水、灰錳氧、酒精、碘伏等，它們都是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的替代品和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新不可多得的原始性材料。

2.敢于與眾不同，創(chuàng)新永無止境

創(chuàng)新一詞對于多數(shù)人來說，猶如面對一座難以逾越的山峰，總覺得力不從心、仰嘆而止步。其實(shí)不然，創(chuàng)新并非前無古人后無來者，我國著名教育家劉佛年說：“什么是創(chuàng)新？我想只要有一點(diǎn)新意思、新思想、新觀念、新設(shè)計(jì)、新意圖、新做法、新方法，就可稱得上創(chuàng)新”[3]?；瘜W(xué)是一門最富創(chuàng)造性的學(xué)科，課堂教學(xué)雖然以繼承前人的科學(xué)成果、文化遺產(chǎn)為主，但并不代表這些都是固定的、機(jī)械的，簡單照搬、因循守舊只能是“井底之蛙”，有時(shí)只要在教科書原有的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上稍微做一點(diǎn)改動與變化，往往就能出其不意，起到出乎意料的效果。有研究表明，創(chuàng)造力雖與智力、天賦因素有關(guān)，但不呈正相關(guān)，關(guān)鍵是否有創(chuàng)造創(chuàng)新的勇氣與精神;是否有“為創(chuàng)造性而教”的意識;是否有“為學(xué)生的終身發(fā)展而教”“為未來而教”的理想與信念。要敢于做一個(gè)“不乖教師”，這里的“不乖”正如臺灣葉世升老師所說：不是反叛而是尋找，尋找更多能說服自己的理由，尋找更多的思考;也不是不和諧，而是有鮮明的個(gè)性、獨(dú)立的人格，能不斷地挑戰(zhàn)、勇敢地創(chuàng)造、不息地創(chuàng)新。

誠然，創(chuàng)新需要專業(yè)知識、實(shí)驗(yàn)技能及相應(yīng)創(chuàng)造性思維的長期積累與生活經(jīng)驗(yàn)的源源積淀，深厚的義化底蘊(yùn)是創(chuàng)新的基石，睿智的靈性與感悟是創(chuàng)造的源泉，靈性與感悟并非空穴來風(fēng)或一蹴而就，常常需要某種啟示物的觸發(fā)而突然閃光的思維力量。哈佛理論告誡我們：人的差別在于業(yè)余時(shí)間，而一個(gè)人的命運(yùn)決定于晚上8點(diǎn)到10點(diǎn)，你不能延伸生命的長度，但你可以決定生命的寬度。創(chuàng)新需要閱讀的陪伴，在閱讀中與智者先賢對話，閱讀使得我們向著真理而去，在閱讀中尋找學(xué)科教學(xué)的本真和源點(diǎn)。閱讀決定一個(gè)人的思想寬度，法國17世紀(jì)的思想家帕斯卡爾曾說：“思想形成人的偉大”，思想的形成離不開人生閱歷，豐富的閱歷是形成思想的基礎(chǔ)和前提，閱歷沉淀的過程也是思想形成的過程。除了閱讀，還要學(xué)會不斷地反思，思考決定一個(gè)人的思想深度，在思考中與內(nèi)心自我交流，善思考并勤動手才能出思路、顯奇招。堅(jiān)持在閱讀中思考，在思考中實(shí)踐，在實(shí)踐中創(chuàng)新，將知識傳授與實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新創(chuàng)造有機(jī)融合成為一種責(zé)任、養(yǎng)成一種自覺，實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新終有一天會達(dá)到“來不可遏，去不可止，藏若影滅，行猶響起”的境界。

致謝：感謝蘇州市學(xué)府中學(xué)的沈郁娟老師、南京市中橋中學(xué)的金晶老師以及揚(yáng)州市廣陵區(qū)北洲中學(xué)王慧老師提供的實(shí)驗(yàn)教學(xué)說課比賽的課件。

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