張貝 陶端健 管華 劉曉玲 汪秋英 黎泓波 姜建文

摘要：為了解全國初中化學基礎實驗的教學現(xiàn)狀，以“2020、2021國培計劃”兩期國家級初中化學骨干教師高級研修班學員為研究對象進行了問卷調(diào)查。通過對回收的有效問卷進行描述性分析、差異性分析和相關性分析，得出以下結(jié)論：（1）教師并沒有IOO%采用學生分組實驗的方式開展基礎實驗教學。（2）鄉(xiāng)村中學的教師采用學生分組實驗的方式完成基礎實驗的個數(shù)高于市／縣中學的教師。（3）高職稱的教師對化學實驗功能的認識水平更高。（4）學校實驗室建設的均值越高，教師越趨向于采用學生分組實驗的方式開展基礎實驗教學。

關鍵詞：初中化學；骨干教師；基礎實驗；教學現(xiàn)狀

文章編號：1008-0546（2023）10-0084-06

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2023.10.017

《義務教育化學課程標準（201 1年版）》（以下簡稱“2011年課標”）規(guī)定的8個基礎實驗從不同方面承載了義務教育階段學生化學學習的功能，其中既有核心知識的學習，又有學生實驗技能的訓練，還有化學問題解決與探究過程的體驗和方法學習。[1]教師應安排和組織學生至少完成8個基礎實驗，這意味著無論學校教學層次和地域差異如何，都要保證學生動手操作這些實驗。[2]《義務教育化學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）規(guī)定了8個學生必做實驗，提供了10個跨學科實踐活動。[3]與2011年課標中8個基礎實驗相比，新課標刪減了基礎實驗“溶液酸堿性的檢驗”，更換為必做實驗“水的組成及變化的探究”，其余7個基礎實驗依然保留，只是表述有所變化，如表1所示。

新課標明確8個學生必做實驗，設置不少于10%的課時用于開展跨學科實踐活動，這是新課標的突破和創(chuàng)新之處，也是教師實施新課標的重點和難點。[4]目前，國內(nèi)研究者已經(jīng)開展了初中化學基礎實驗的研究，研究內(nèi)容主要包括：基礎實驗的分析解讀與實踐反思[5-6]、基礎實驗的創(chuàng)新教學[7-11]、基礎實驗與培養(yǎng)學生實驗素養(yǎng)的關聯(lián)，[12]這些研究加深了教師對初中化學基礎實驗的認識，為教師優(yōu)化自身的基礎實驗教學提供了指導。但研究者們尚未對基礎實驗教學開展量化研究，因此本研究將調(diào)查內(nèi)容聚焦于2011年課標中的8個基礎實驗，探查教師在基礎實驗教學中的教學實施方式，借助自主設計的化學實驗教學現(xiàn)狀量表了解學校實驗室建設、教師理論認識和教師教學表現(xiàn)三個維度的現(xiàn)狀，試圖為促進核心素養(yǎng)發(fā)展的中學化學實驗教學提供參考依據(jù)。

一、研究方法

1．研究對象

運用問卷調(diào)查法，以“2020、2021國培計劃”兩期國家級初中化學骨干教師高級研修班學員為研究對象，通過分析調(diào)查樣本來評估普遍情況?！皣嘤媱潯钡娜Q是中小學教師國家級培訓計劃，是由教育部、財政部于2010年開始實施的旨在提高中小學教師特別是農(nóng)村教師隊伍整體素質(zhì)的重要舉措，招收的對象為國內(nèi)各?。陛犑校灾螀^(qū)師德修養(yǎng)和職業(yè)素質(zhì)相對優(yōu)異的教師。實際發(fā)放電子問卷70份，回收57份，回收率為81.43%。問卷中有1道測謊題，剔除5份無效問卷，得到有效問卷52份，問卷的有效率為74.29%。

2．問卷的設計

自編的《初中化學8個基礎實驗教學現(xiàn)狀調(diào)查問卷》主要包括3個部分：（1）研究對象的基本信息；（2）8個基礎實驗的教學實施方式；（3）實驗教學現(xiàn)狀量表。問卷的編制及完善過程如圖1所示。

第2部分“8個基礎實驗的教學實施方式”是以單選題的形式呈現(xiàn)，調(diào)查對象從“直接講解”“黑板畫圖講解”“播放實驗視頻或圖片”“教師演示實驗”“學生分組實驗（課堂教學中）"“學生分組實驗（實驗室中）"等多個選項中進行選擇。需要說明的是，學生分組實驗是指學生以小組為單位親自動手參與實驗活動。對于某一實驗，若教師先做演示實驗，學生再做分組實驗（在課堂教學中或者實驗室中），則認為教學實施方式為學生分組實驗；若只有教師做演示實驗，則認為教學實施方式為教師演示實驗。

第3部分“實驗教學現(xiàn)狀量表”經(jīng)歷了初步設計、數(shù)據(jù)分析、題項篩選、維度優(yōu)化四個過程。首先，依據(jù)調(diào)查對象和調(diào)查內(nèi)容初步確定了5個維度，每個維度5個題項，共25個題項。5個維度依次是：學校實驗教學的硬件配置、學校對實驗教學的處理態(tài)度、教師對實驗功能的基本認識、教師對實驗教學的處理方式、教師對學生實驗的評價。自主設計的25個題項中，某些題項的旨意不夠明確，導致該題項可能屬于兩個維度，或者該題項與其對應的維度之間指向性較弱，因此需要對初始量表進行優(yōu)化。

由于較難選擇類似的國培初中化學骨干教師進行預試，故直接使用正式的問卷調(diào)查數(shù)據(jù)。調(diào)查對象結(jié)合自身情況對所在學校實驗教學現(xiàn)狀作出評判，從“非常同意”“同意”“一般”“不同意”“非常不同意”5個等級中選擇一項，利用李克特量表將上述5個等級進行量化，依次賦分：5、4、3、2、1；對于反向問題，則依次賦分：1、2、3、4、5，標注*的題項為反向題。

采用SPSS26.0軟件作為數(shù)據(jù)分析工具，對25個題項進行探索性因子分析（Exploratory Factor Analy—SIS，一種降維技術，將具有錯綜復雜關系的變量綜合為少數(shù)幾個核心因子）?！皩嶒灲虒W現(xiàn)狀量表（初版）"的KMO值為0.736，大于0.7，P值為0.000，小于0.05，表明問卷可以進行探索性因子分析。使用主成分分析法，設置特征值大于1，對在相應因子上負荷值小于0.4的題項（該變量與其對應因子之間的相關性較弱）、存在交叉負荷且因子負荷值大于0.4的題項（該變量同時與多個因子相關，且相關性較強）予以刪除。刪除1 2個題項，保留1 3個題項。對保留的1 3個合格題項再次進行探索性因子分析，KMO值為0.842，P值為O.OOO，得到3個因子，根據(jù)同一因子下各個題項之間的共同性，為因子命名，最終將量表劃為3個維度，共13個題項（見表2）。

采用克龍巴赫a系數(shù)檢驗各維度的內(nèi)部一致性，結(jié)果顯示各維度信度良好（見表3）。

3．調(diào)查研究思路

首先，了解8個基礎實驗的教學實施方式和三個維度的得分情況。其次，進行差異性分析，探查教師以學生分組實驗方式完成的基礎實驗個數(shù)、三個維度的均值是否在性別、任教的學校類型、教齡和職稱等方面存在顯著性差異。最后，進行相關性分析，看是否三個維度的均值越高，教師越傾向于采用學生分組實驗的方式開展基礎實驗教學。調(diào)查內(nèi)容之間的關聯(lián)如圖2所示。

二、研究結(jié)果與分析

1.8個基礎實驗的教學實施方式分析

從調(diào)查數(shù)據(jù)來看（如表4所示），對于8個基礎實驗的教學，大多數(shù)教師采用學生分組實驗的方式，其次采用教師演示實驗和播放實驗視頻的方式，沒有教師采用黑板畫圖或直接講解的方式進行教學。

“燃燒的條件”“金屬的物理性質(zhì)和某些化學性質(zhì)”這2個實驗以學生分組實驗方式開展的占比較低，分別是42.31%和55.77%；“氧氣的實驗室制取與性質(zhì)”“二氧化碳的實驗室制取與性質(zhì)”這2個實驗以學生分組實驗方式開展的占比較高，分別是96.15%和92.31%。

通過訪談得知，部分教師認為“燃燒的條件”這個實驗對學生的操作技能要求較低，沒有必要單獨花時間進行學生分組實驗。“金屬的物理性質(zhì)和某些化學性質(zhì)”這個實驗的操作相對較為簡單，而且涉及到金屬與酸溶液的反應，稀鹽酸、稀硫酸這類溶液有一定的危險性，會選擇進行教師演示實驗或播放實驗視頻?！岸趸嫉膶嶒炇抑迫∨c性質(zhì)”“氧氣的實驗室制取與性質(zhì)”這2個實驗，涉及的實驗操作相對復雜和嚴格，也是?？嫉闹R點，需要讓學生親自進行實驗操作，訓練學生實驗技能的同時，加深學生對該部分知識的理解。

2．化學實驗教學現(xiàn)狀分析

用化學實驗教學現(xiàn)狀量表的均值代表教師所在學校的實驗教學現(xiàn)狀，得分越高說明教師所在學校的實驗教學狀況越好。結(jié)果如表5所示。

化學實驗教學現(xiàn)狀的三個維度中，教師理論認識維度的均值最高，說明教師對化學實驗的認識論功能、方法論功能和教學論功能都有較為全面的認識；其次是學校實驗室建設維度；教師教學表現(xiàn)維度的均值最低。總量表的13個題項中，Q7“我認為化學實驗可以讓學生學習科學方法，培養(yǎng)科學探究能力?！边@一題項的均值最高，為4.87分，表明教師們高度認可實驗教學有助于學生學習科學的方法、培養(yǎng)科學邏輯和創(chuàng)新能力。Q9*“我組織學生分組做某個實驗，是因為考試經(jīng)?？疾樵搩?nèi)容?！边@一題項的均值最低，為3.19分，各有15.38%的教師選擇“非常同意”和“同意”，這表明許多教師開展實驗教學的依據(jù)為某實驗是否經(jīng)常為考試的重點容，旨在提高學生“考試得高分”的能力。

3．差異性分析

以性別、任教的學校類型、教齡、職稱等為自變量，分別以學生分組實驗方式完成的基礎實驗個數(shù)、學校實驗室建設維度的均值、教師理論認識維度的均值和教師教學表現(xiàn)維度的均值為因變量，依次進行獨立樣本t檢驗。結(jié)果如表6所示。

由表6的檢驗結(jié)果可知，教師以學生分組實驗方式完成的基礎實驗個數(shù)在性別、教齡、職稱等方面差異性均不顯著，但在任教的學校類型方面差異性顯著，鄉(xiāng)村中學的教師以學生分組實驗方式完成的基礎實驗個數(shù)均值高于市／縣中學的教師。通過訪談發(fā)現(xiàn)，鄉(xiāng)村中學的骨干教師十分重視學生親自動手完成8個基礎實驗，他們知道鄉(xiāng)村中學的學生與市／縣中學的學生在教學資源方面存在一定的差距，因此對于2011年課標中的8個基礎實驗，都會爭取讓學生親自參與進來，培養(yǎng)學生的化學實驗素養(yǎng)。

學校實驗室建設在任教學校類型上差異性不顯著，但鄉(xiāng)村中學的實驗室建設均值高于市／縣中學。通過訪談發(fā)現(xiàn)，鄉(xiāng)村中學的學生班級較少，通常將實驗小組人數(shù)設為3-5人，開展學生實驗活動后，實驗藥品和實驗儀器較容易得到補給。部分市／縣中學的學生班級很多，通常將實驗小組人數(shù)設為2-4人，輪流開展學生實驗，實驗藥品消耗較快，有時候破損的實驗儀器未能及時進行更換。

教師理論認識在性別、任教學校類型、教齡等方面差異性均不顯著，但在職稱方面差異性顯著，高級和正高級職稱的教師在化學實驗的認識論功能、方法論功能和教學論功能等方面的認識水平更高。能夠評上高級和正高級職稱的教師往往在教學和教研等方面付出了超常的努力，也取得了可喜的教學研究成果。

教師教學表現(xiàn)在性別、任教學校類型、教齡和職稱等方面差異性均不顯著。

4．相關性分析

分析學校實驗室建設、教師理論認識、教師教學表現(xiàn)與教師采用學生分組實驗方式進行教學之間是否有一定關系，調(diào)查結(jié)果如表7所示。

由表6的數(shù)據(jù)得出，學校實驗室建設與教師以學生分組實驗方式完成的基礎實驗個數(shù)之間存在顯著的正相關。學校實驗室建設的均值越高，教師越趨向于采用學生分組實驗的方式開展8個基礎實驗活動。然而，教師理論認識和教師教學表現(xiàn)兩個維度與教師以學生分組實驗方式完成的基礎實驗個數(shù)之間相關性不顯著。

三、研究結(jié)論與教學建議

1．研究結(jié)論

通過調(diào)查分析，得出如下結(jié)論：

（1）教師并沒有100%采用學生分組實驗的方式開展基礎實驗教學。“氧氣的實驗室制取與性質(zhì)”氧化碳的實驗室制取與性質(zhì)”這2個實驗以學生分組實驗方式開展的占比較高；“燃燒的條件”“金屬的物理性質(zhì)和某些化學性質(zhì)”這2個實驗以學生分組實驗方式開展的占比較低。

（2）教師以學生分組實驗方式完成的基礎實驗個數(shù)在任教的學校類型方面差異性顯著，鄉(xiāng)村中學的教師以學生分組實驗方式完成的基礎實驗個數(shù)均值高于市／縣中學的教師。

（3）教師理論認識在職稱方面差異性顯著，高級和正高級職稱的教師在化學實驗的認識論功能、方法論功能和教學論功能等方面的認識水平往往更高。

（4）學校實驗室建設與教師以學生分組實驗方式完成的基礎實驗個數(shù)之間存在顯著的正相關，學校實驗室建設的均值越高，教師越傾向于采用學生分組實驗的方式開展基礎實驗活動。

2．教學建議

（1）更新教師的教學觀念，學生才是基礎實驗的主角

通過數(shù)據(jù)調(diào)查和訪談得知，教師并沒有100%采用學生分組實驗的方式開展基礎實驗教學。一部分教師“溺愛”學生，擔心學生實驗過程中遇到危險，選擇采用教師演示實驗或播放實驗視頻的方式代替學生分組實驗；也有一部分教師認為，個別實驗操作較為簡單，沒必要進行學生分組實驗。然而，8個基礎實驗涵蓋了義務教育階段對學生實驗技能的基本要求。教師應更新觀念，發(fā)揮學生的實驗主體性，將“教師演示實驗或播放實驗視頻”更換為“學生分組做實驗”。瑞士心理學家皮亞杰認為，知識的本身就是活動、動作和思維三者之間的密不可分?？茖W習慣、實驗探究能力不是看出來的，是學生長期訓練出來的。不論是存在一定危險性的實驗活動還是操作相對簡單的實驗活動，當教師進行精心的設計，提前做好預設，并在實驗活動過程中予以合理的指導，學生一定能體會到化學實驗中的奧妙，增強對化學學科的喜愛。

（2）加強實驗室的投資建設，為學生分組實驗提供資源支持

調(diào)查數(shù)據(jù)表明，化學實驗室建設、教師理論認識和教師教學表現(xiàn)三個維度的均值都較高，但教師以學生分組實驗方式完成的基礎實驗個數(shù)并未達到2011年課標中的要求。分析發(fā)現(xiàn)，學校實驗室建設的均值越高，教師越趨向于采用學生分組實驗的方式開展基礎實驗活動。當實驗室的桌凳、無破損的化學儀器和未失效的化學藥品等能滿足學生分組實驗活動的需要，并且學校重視開展學生實驗活動時，教師會更積極地開展學生分組實驗?；瘜W是一門以實驗為基礎的學科，學生不僅要通過教師講解間接地獲取知識，更要通過親身做實驗從而直接獲取知識。學校應重視學生的實驗教學，加強實驗室的投資建設，為教師開展實驗教學提供有力的資源支持。

（3）設立獎懲機制，激勵教師分組開展基礎實驗活動

調(diào)查數(shù)據(jù)表明，教師教學表現(xiàn)維度的均值較高，說明教師在采用學生分組實驗的方式進行實驗教學時教學表現(xiàn)較好。然而，部分教師會選擇“教師演示實驗“或“播放實驗視頻”的方式進行基礎實驗教學，因為開展分組教學耗時耗力，不愿“自討苦吃”。如果教師多采用學生分組實驗的方式進行實驗教學，必定對學生的實驗素養(yǎng)培養(yǎng)大有裨益。學校教研組可以設立獎懲機制，將基礎實驗的開設情況作為學期和學年的考核指標，獎懲兌現(xiàn)，激勵教師安排和組織學生完成課標中的基礎實驗（2011年課標）或必做實驗（新課標），為學生化學核心素養(yǎng)的發(fā)展奠定基石。

本研究在一定程度上反映了當前全國初中化學基礎實驗教學中的共性問題，但仍有許多問題值得思考和研究：學生視角下的基礎實驗教學現(xiàn)狀是怎樣的，在提倡發(fā)展核心素養(yǎng)的新課程背景下，如何更好地實現(xiàn)基礎實驗的“教學評”一體化，期待廣大學者給予更多的關注與研究。

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