時間：2023-03-16 16:30:21
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化學是一門以實驗為基礎的自然學科，中學化學學習的是最基本的實驗和操作，許多學生是第一次接觸到需要自己親自動手完成的科目，再加上有許多有趣的現象，對學生有很大的吸引力。所以通過化學實驗，在化學教學中教會學生腦、手并用，用實驗方法去探索和學習知識，能很好地培養學生的科研素質和創新精神。那么，具體該怎么操作呢？下面是我的一點微末見解，希望對大家的教學有一點點用。
一：教師應通過不斷學習，提高自己的業務素質。使自己具有較強的科研素質和創新精神。
“學高為師，身正為范”，教師是學生的帶路人和榜樣，一個不具有較高科研素質和創新精神的老師是不可能帶領他的學生走上科研和創新之路的，就好象一個不認識路的向導是不可能帶領游人飽覽美麗的風光名勝的，甚至還有可能帶領大家誤入歧途。所以，我們應該不斷加強學習，使自己擁有較強的科研素質和創新精神，從而引領學生在科研和創新的道路上前進。
二：為學生創造動手、動腦的條件，培養其科研素質和創新精神。
為了激發和調動學生學習興趣和動機，教師要善于為學生創設學習、獲取新知識的情境。建構式教學理論提倡“做中學、學中做”，化學實驗就為學生提供了這樣的環境。要培養學生的科研素質和創新精神，就應在日常教學中對學生進行有規律的刺激，讓學生養成科研和創新的習慣，因為“記憶需要不斷地重復以加以鞏固，否則就會遺忘”，而當一種行為成為一種習慣后，就很難丟棄。所以，將培養學生的科研素質和創新精神貫穿于日常教學中，讓學生養成習慣，以便于在今后的學習和生活中用科研和創新的眼光觀察事物，時時想到用科研和創新的方法解決問題。今年我教的一個班級是從全年級中挑選出來的學困生，有的是基礎差，有的是學習習慣差，有的是先天素質較差。面對這樣的學生，能談得上培養他們的科研素質和創新精神嗎？在上第一節課時，我就為學生做了“魔棒點燈、小貓捉迷藏、燒不壞的手帕”三個實驗。神奇的實驗現象把學生們都看傻了，引起了他們對化學的強烈興趣，充滿了好奇心。接著我又請學生上講臺，親自來做這些實驗，學生們都躍躍欲試，在時間允許的范圍內，我讓盡量多的學生親自試了試。為以后的教學打下了很好的基礎。在隨后的空氣的組成這一節教學中，有一個研究空氣成分的實驗。在演示完實驗后，我提示學生能否自己尋找、利用日常生活中的材料，做一個類似白磷在鐘罩中燃燒的裝置，來研究空氣中氧氣的體積含量。我給了學生一周的時間，一周過后，居然有二十三個學生帶來了他們的作品，令我大為吃驚，要知道，這可是一個特殊的班級。學生的作品大致可分為三類：
方案（1）：材料：去底的輸液鹽水瓶（帶膠塞）、臉盆、自制藥匙（用鐵絲末端固定一個鐵片做成）、打火機
藥品：磷
方案（2）：材料：去底250毫升礦泉水瓶（帶蓋）、大碗、自制藥匙（用鐵絲末端固定一個鐵片做成）、打火機
藥品：磷
方案（3）：材料：破試管（去底）、膠塞、自制藥匙（用鐵絲末端固定一個鐵制小勺做成）、打火機
藥品：磷
通過做這個實驗，激發了學生的科研和創新精神，拓展了他們的科研、創新精神和能力，同時也打破了學生心中對科學研究和創新的神秘和畏懼，為他們打開了通往科研和創新的大門。讓他們認識到科研和創新可以是在學習和探索中不斷進行的，幫助他們樹立了信心，培養了科研、創新精神和能力，效果出乎意料地好。
在隨后的教學中，我更加注重通過引導學生動腦、動手，通過化學實驗培養科研素質和創新精神，盡量多地為學生創造機會。例如：講硫和磷在空氣和氧氣中燃燒的現象時，硫和磷的量若小，演示實驗的效果會很差，幾乎看不到現象，量大，產生的二氧化硫和五氧化二磷又太多，威脅到師、生的健康，污染了環境。我就想到引導學生制作一個新裝置來解決這個問題，將制作這個新裝置作為一個家庭作業，給了一周的時間。一周后，學生交來了他們的作品，如下：
裝置一、材料：廣口塑料飲料瓶（農夫果園果汁的瓶子，帶蓋）、鐵絲、蠟燭（用于密封）、小鐵勺、溫度計、塑料飲料管、鐵制白酒瓶蓋
原理：將小鐵勺固定在鐵絲上，當作藥匙。將鐵制白酒瓶蓋固定在小鐵勺上方，用以盛水，在飲料瓶蓋上鉆三個小洞，分別將藥匙、溫度計、塑料飲料管固定在飲料瓶蓋上。藥匙中放硫和磷，觀察燃燒時火焰的顏色。溫度計插入盛有水的鐵制白酒瓶蓋中，測量水溫的升高，從而觀察放熱現象。二氧化硫和五氧化二磷的氣味可通過塑料飲料管聞到。再在瓶中加入適量的氫氧化鈉，可吸收二氧化硫，飲料瓶蓋上，避免了二氧化硫和五氧化二磷逸出，污染環境。
優點：材料易得、制作簡單、環保、觀察全面、效果好。
裝置二、材料：鐵絲、青霉素瓶（帶膠塞）
原理：將鐵絲砸扁盛放藥品，點燃后放入青霉素瓶中觀察燃燒時火焰的顏色。
通過教師講解，讓學生認識到大學實驗與高中實驗的不同，認識到進行主動學習對其能力和綜合素質提高的重要性，然后再根據學生自愿報名，將帶教班級的學生分為兩組，其中實驗改革組按照以下方案進行，對照組按照普通教學法進行。
1.1課前預習與小組討論：
布置學生進行課前預習，預習時以教材為主，以網絡資料和圖書館課外書為補充。撰寫實驗預習報告，報告內容分實驗原理、步驟、注意事項、問題、可改進操作，引導學生尤其注意實驗注意事項和實驗問題的收集。在課前兩天，自由組合的幾個小組一起進行探討，尤其是實驗注意事項、實驗問題和可改進操作的討論。對照組學生只需參考實驗教材寫出普通實驗預習報告。
1.2課堂學生講解和教師補充相結合，教師演示和學生體驗相結合：
為了督促學生養成主動預習習慣，使學生由“要我學”轉變為“我要學”，每次課堂開始時叫1名學生上臺講解實驗，講解完后，先由學生自愿主動補充。然后再由教師補充講解學生未講到位的部分。同時教師進行關鍵操作的演示，可以叫學生上臺配合體驗實驗操作過程。特別強調讓學生提出對實驗部分操作過程的改進，對可行的部分將允許學生按照新操作過程進行實驗。對照組學生不需上臺進行實驗講解。
1.3學生實驗：
生按照講解和演示的過程完成實驗內容。對于部分小組提出設計的可行的部分操作的改進方案，鼓勵引導學生按照新方案進行實驗。如果實驗課堂不能夠滿足新方案的要求，將給學生提供教師藥物化學科研實驗室和相應實驗條件，在課后時間完成。對照組完全按照教材內容方案進行實驗。第四，討論總結分析、撰寫實驗報告和實驗改進方案：實驗完成后，在課堂組織學生分組討論總結，課后撰寫實驗報告，對于部分實驗，鼓勵引導學生提出并上交實驗改進方案。在下次實驗課堂前，教師將針對實驗報告和實驗改進方案進行評述。對照組學生只需遞交普通實驗報告，而實驗組的實驗報告形式和內容形式自由。上教學方法的實施，與未參與改革組相比，實驗改革組學生的學習效果明顯要好，學習積極性也要高，實驗動手能力、分析問題和解決問題的能力均明顯要強，同時也讓部分學生體驗到了自行設計實驗的成就感，激發了其對科研的興趣愛好。
2以有機化學實驗為起點培養本科生科研素質
從以上參與有機化學實驗教學改革的學生中，組建本科學生課外科研興趣小組，長期指導學生進行課外科研實驗、資料查閱、實驗設計、學生課題申請、論文撰寫、課外學術作品競賽和考研輔導等一系列的提高學生科研素質為目的的活動。在教師的合理引導下，在筆者所進行教改的2個實驗班中，實驗組有多達18名同學主動強烈要求進入教師的科研實驗室參與課外科研活動。由于學生的課余科研活性以不影響學習為前提，因此筆者隨后挑選了14名成績中等及以上的同學，分成了2組，在一年二期的時候分別進入了兩個不同實驗室。與筆者以往通過其它途徑所帶的課外興趣小組的學生相比，這些學生思想動機總體相對較端正，除了5個學生由于急功近利、功利思想較強等原因而中途流失外，其它學生一直踏踏實實，完成了多個環節的課外科研活性內容，堅持到大四完成畢業論文。在進入實驗室初期，這些學生跟著老師或不同研究生學習一些最基本的實驗技能，同時也參與研究生的文獻檢索、實驗設計、匯報等工作。經過一個學期的鍛煉后，盡管有專業知識的限制，但是由于學生的主動積極進取學習，大部分同學已經掌握了所在實驗室的基本實驗技能，熟悉了所在實驗室專業中文期刊的檢索，也初步懂得了簡單實驗的研究方案、技術路線的設計。經過一年的培養后，在教師的指導下，學生設計并進行了獨立的科研實驗。在二年二期的時候，利用前期實驗結果，指導學生撰寫并積極申報省、校級大學生創新科技計劃項目。課題完成時指導學生撰寫科研學術論文，利用取得的科研成果指導學生參與大學生課外學術作品等競賽。以上完成的學生科研課題同時可以作為學生的本科畢業論文。由于科研課題在大三基本完成，因此，在大四時學生可以全身心的投入考研或者其它與就業相關的個性化活動中。通過三年多的課外科研活動及組隊參與挑戰杯作品競賽，學生的潛力得到了充分的發揮，不僅培養增強了學生進行實驗設計、動手操作和論文撰寫等方面的科研能力，也鍛煉提高了學生的自制力、毅力、團隊協作等方面的能力，整體綜合素質較高。例如，首先組隊的兩組學生中先后申請并完成了三項省大學生科技創新活動計劃項目（2010R413019，2011R413025，12R413020）和多項校學生科研項目；同時也發表了學生第一作者的論文或會議論文3篇；其中一組學生的作品獲得了第十二屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽一等獎；由于畢業論文是幾年積累的結晶，這些學生的本科畢業論文整體水平較高，避免了目前普遍存在的本科畢業論文來自于教師科研成果的“拿來主義”。其次由于小團隊有自己的目標和信念，大部分同學都能夠至始至終堅持利用課外時間進行充電，其中有3個同學從大學一年二期到三年二期暑假，每個寒暑假都能留在實驗室做實驗，每個寒暑假只休息兩周時間。再次，在所帶教的學生中，學生的學習成績總體不是特別好，只有一人次拿過一等獎學金，但由于綜合素質強，在研究生考試中脫穎而出，有5人考取了碩士研究生，其中有北京大學和浙江大學各一名（整個學院當年考取985學校研究生僅僅3名）。
3小結
目前生物化學實驗教學依附于理論教學，而不是作為一門單獨學科進行教學，學校、老師和學生對生物化學實驗教學重視不夠。生物化學實驗教學內容設置簡單，以驗證性實驗為主；實驗教學方式機械簡單，主要表現為教師準備、講解，學生依樣畫葫蘆。目前的生物化學實驗教學不利于學生培養，談不上應用能力的培養，更談不上科研素養的培養。問題主要表現在：
1.生物化學實驗教學投入不夠：
湖南理工學院生物工程專業為2005年新設專業，一切從零開始，實驗設備不夠，無法滿足現代生物化學實驗教學要求。實驗設備臺套數不夠，限制了學生單獨操作實驗設備的可能，例如層析系統、常壓色譜儀和高效液相色譜儀各一臺，很難讓每位學生單獨操作。
2.生物化學實驗教學內容陳舊：
由于生物化學實驗教學經費投入有限，生物化學實驗設備單一，導致生物化學實驗內容設置只能以驗證性實驗為主。比如運用分光光度計測定物質的含量，設置的內容太多，幾乎一半實驗均需要使用分光光度計。這樣的實驗內容設置，根本無法滿足學生對生物化學基本理論、基本概念的理解，更談不上能力的培養。
3.教學過程中學生參與性不強：
實驗前預備室教師做好一切準備工作。課堂上實驗教師先召集學生講解操作步驟等等。然后學生按照實驗教師的講解一步一步完成實驗內容。實驗完成后，教師指導學生處理實驗結果，分析實驗問題。一切均由實驗指導教師包辦。學生不用思考，只需要機械地完成一切，久而久之，學生不再思考，更談不上在實驗過程中發現問題和解決問題。如此教學方式，必將影響學生對實驗課的興趣，不利于學生能力的培養。
二、生物化學實驗教學改革內容。
針對上述問題，湖南理工學院在多方面采取對策，對生物化學實驗教學進行了改革，具體改革內容如下：
1.加大生物化學實驗教學投入。
加強實驗室基本建設，首先從實驗場地建設入手，學校加大實驗場地建設，為生物工程專業建設了大量實驗室，保證了實驗教學場地，目前建立了包括生物化學實驗分室在內的大量實驗分室。在進行場地建設的同時，連續多年對生物化學實驗教學儀器進行投入，購置了包括5臺液相色譜儀在內的大量實驗教學儀器，使生物化學實驗教學內容改革成為可能。近幾年來，湖南理工學院不僅在實驗室硬件建設方面增加了財力投入，同時在實驗室人員配置上也投入人力，把教學能力強的教師配置到實驗教學上，把實驗教學放在一個前所沒有的高度進行建設。
2.改革生物化學實驗教學內容。
生物工程專業在改革前生物化學實驗40學時，實驗內容主要以驗證性實驗為主。通過改革，把生物化學實驗從40學時調整為96學時，把實驗教學內容將生物化學實驗調整為以驗證性實驗為基礎，以綜合性實驗和設計性實驗為主要教學內容，重點突出綜合性實驗和設計性實驗的實驗教學內容設置，以此為基礎進行生物化學實驗教學。結合教師專業方向特點，我們在生物化學綜合性和設計性實驗設置上主要以生物大分子的分離提純與活性測定為主。事實證明，綜合性和設計性實驗的開設，激發了學生的學習與研究熱情，越來越多的學生主動申請進入教師課題組從事科學研究工作。考慮到學生的學習熱情，我們在改革生物化學實驗教學內容的同時，結合學院每位教師的科研工作，開設了生物化學創新性實驗，以期學生獲得進一步提高。比如2011級生物工程專業生物活性鎮痛肽的合成與活性研究課題小組，在該文作者的指導下，通過Fmoc固相多肽合成、高效液相色譜純化、復性體系二硫鍵形成等方式合成生物活性多肽，將活性多肽在動物模型上進行鎮痛活性研究，發現合成的鎮痛多肽在動物模型中具有良好的鎮痛活性，該實驗結果通過該文作者整理，發表在SCI雜志“Protein&PeptideLetter”雜志上。通過創新性實驗開設，學生解決問題的能力越來越強。為本科生將來進入實驗室從事研究工作實現無縫對接打下了堅實基礎。
3.改革生物化學實驗教學方式。
傳統生物化學實驗教學由教師主導，學生被動接受，學生缺乏主觀能動性，缺乏參與性。目前我們通過改革，將教師從主導地位改為從屬地位，而學生則從從屬地位變為主導地位，教師只安排實驗項目，也就是出題。學生則從實驗設計、實驗準備、實驗過程到實驗結果分析全部自己解決，并且每次實驗完成后學生均應該能夠提出問題，教師則和學生探討實驗問題，學生的實驗操作技能和實驗成功率得到了極大提高。同時也使學生了解了一個實驗的全部內容，為學生研究性學習，為學生將來進入社會參與工作或者將來從事研究工作打下堅實基礎。
4.改革生物化學實驗考核方式。
針對傳統生物化學實驗只注重實驗理論考試和期末實驗考試的做法，湖南理工學院采用全程考核的方式對生物化學實驗進行全程考核，也就是實驗的全過程都是考核過程。對每位學生生物化學實驗成績的評定，采用平時實驗成績、實驗報告和實驗考試成績相結合的辦法。平時實驗成績占比50%，平時實驗成績根據每位學生每次實驗的準備情況，實驗過程中各種儀器設備操作規范性，實驗結果的準確性，甚至包括實驗過程中試劑稱量、溶液配制等實驗習慣性動作進行綜合評定，每次實驗完成現場給出平時成績；實驗報告占比20%，實驗報告的撰寫是學生對自己實驗過程以及實驗結果的重要總結，體現學生分析歸納總結能力，同時也是對學生將來從事研究工作，撰寫研究論文和研究報告的重要訓練，故有必要將實驗報告的撰寫考核單獨列出，予以評分，使學生重視實驗報告的撰寫；實驗考試成績占比30%，實驗考試成績和傳統實驗考核一致，但比重顯著下降，實驗筆試成績占實驗考試成績的20%；實驗操作考試占實驗考試成績的80%。通過實驗考核方式的改變，督促學生在生物化學實驗過程中全身心投入，認真對待每一次生物化學實驗，認真對待每一個實驗的全部細節，認真做好每一個生物化學實驗。由于考核方式的改變，只有那些從頭至尾認真對待生物化學實驗的學生才有可能獲得高分，大大調動了學生對生物化學實驗的積極性和主動性。
三、結語
[關鍵詞]新課程；化學教育；國際化學教育會議
近代化學及其衍生的化學教育誕生于18世紀的西歐社會。我國學校制度化的化學教育直至19世紀后半葉才初步建立，并由于諸多歷史與政治因素的制約一直落后于西方發達國家。這種現實的差距催引著一代又一代化學教育工作者不斷地開闊眼界，力圖把握國際化學教育的脈動來探尋我國化學教育發展的理想圖景。進入20世紀70年代后，這種吸納新源、借鑒先達的工作更是得以圍繞著一條有章可循、軌跡清晰、國際主流的線索而展開，即通過探察國際化學教育會議（ICCE，InternationalConferenceonChemicalEducation）主題的內容和趨勢來反思與改進我國化學教育研究發展的現狀與路向。然而，通過現有文獻檢索我們發現，國內學界對于極具代表性的ICCE主題的分析與思考尚缺乏整體研究，最早的相關報道和介紹也僅從1977年第4屆開始。[1]因此，我們通過查閱相關信息，對近40年20屆的國際化學教育會議主題予以全面分析和梳理，試圖從整體上把握這一國際主流化學教育的趨勢，并結合當前我國新課程改革現狀對化學教育研究的路向進行思索。
一、ICCE的概覽與主題回顧
ICCE是基于全球背景的當代大型國際主流的化學教育會議，由國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）主辦，舉辦國化學學會及相關教育部門承辦，聯合國教科文組織（UNESCO）協辦。會議通常每兩年舉辦一次，在具體操作上，由IUPAC的下屬機構化學教育委員會（TheCommitteeonChemistryEducation，CCE）負責組織與協調。作為全球性化學教育的盛會，ICCE的核心目的是在全世界范圍內溝通化學教育信息和協調化學教育活動，建立國際交往和促進相互了解，以發展世界各國的化學教育事業。會議形式多種多樣，主要包括大會報告（PlenaryLecture）、專題討論會（Symposia）和研討會（Workshop）。期間，還將提交論文以口述或墻報（Poster）形式予以呈現。
為了明確大會討論和交流的指向與范圍，并給下一時期各國化學教育工作提供方向性指導，每屆ICCE都會預先設定大會主題（Theme），并圍繞主題拓展系列相關具體議題（TitlesofSessions）。大會主題作為每屆會議的中心議題，是立足當時社會經濟背景，緊密把握化學及教育科學與技術動向，適切關注時代的發展，擬定和遴選出具有高度前瞻性和概括性的內容，并在會議召開前的一段時間公布。歷屆ICCE具體信息詳見表1。
二、ICCE主題梳理的方法與結果
從表1看出，作為歷屆ICCE核心口號的會議主題通常是以指導性的綱領式呈現，少有具備明確指向性的化學教育領域內的具體內容。而通過對會議相關議題的研究發現，其中較多包含了各屆ICCE研討內容的具體信息。例如，即將召開的2008年ICCE主題為“信息和通信技術（ICT）時代中的化學”，而其具體議題則細致明確，分列為：“文科與化學教育、生物化學與生物技術、中等教育中的化學、高等教育中的化學、化學教師教育、化學與社會、化學奧林匹克、信息與通信技術和化學教育、綠色化學、微觀尺度的化學、化學教育中的現代技術、面向化學與化工的網絡、工程教育、化學的公眾理解、化學教育中的研究、初等教育中的科學教育、其他相關化學教育的議題”等。由此可見，通過對議題所涉化學教育內容范疇的研究更有利于詳細了解ICCE的主題軌跡，進而對國際化學教育的研究熱點領域和趨勢形成整體、有效的把握。鑒于此，現對歷屆ICCE的具體議題連同大會主題一起進行梳理與分析。
我們在文獻檢索和整理的基礎上，梳理出第6~20屆ICCE議題123條，加上第1-5屆主題5條（由于時間較早，僅掌握到主題），合計128條。根據各議題或主題所涉的化學教育研究的內容范疇，分別歸納為12個領域，依次為：公民素養、科學教育與化學；化學教育理論化研究與交流；化學理論及前沿研究；化學與交叉學科研究；化學與STS教育；化學與環境；化學教育與信息技術；大學化學教育研究；化學課程與教學研究；化學實驗研究；化學教育評價研究；化學教師教育研究。并使用Excel軟件按屆次對議題涉及上述12領域的頻次進行統計，結果如圖1所示。
三、基于ICCE主題分析的思考
根據表1和圖1分析共20屆ICCE的主題與各類議題的發展脈絡，我們對我國當前新課程化學教育研究路向作出如下幾點思考。
（一）堅守優良傳統，穩固發展化學課程教學與評價研究
建國后，我國的化學教育一直十分重視“雙基”的訓練，即培養學生的基本知識和基本技能。按照這樣的教育目標，化學教育一直大力提倡教師的高效教學與學生的有效學習，其突出表現為重視教師的教法和學生的練習，注重向課堂教學要效益。新課程改革以來，在原來倡導“雙基”的基礎上又擴展到提倡學生的“三維”發展，并著力以“課程”的研究為突破口，整合“課程”“教學”“評價”三者的聯系，形成了一體化的化學教育研究領域，并逐漸呈現繁榮局面。
分析ICCE主題的統計結果，我們發現，“化學課程與教學研究”及“化學教育評價研究”共占議題總體的18%，具有相當的比重。同時，從屆次和時間上看，自1979年第5屆開始，此兩項研究的議題基本從未間斷，形成了國際化學教育界持續的、相當力度的關注。這樣的特點恰恰與我國化學教育中一貫重視“課程教學評價”的研究脈絡契合。例如，第十二屆ICCE以“化學課程與教育方法的演變”為分主題，提出了課程結構和教學內容的改革應適應學科發展、就業和社會需要，教學內容應注意引發學生對化學的興趣。值得一提的是，在評價領域占有很大比重的化學奧林匹克競賽研究幾乎在每屆大會都會提及，而這更是我國為之自豪的強項，參賽選手均取得優秀成績。可以看出，我國化學教育在化學課程、教學、評價這三個國際化學教育研究的持續熱點領域上一直具有良好的研究傳統?，F階段是新課程改革的關鍵階段，化學教育研究工作首要的無疑是在繼續堅守我國的傳統領域研究的基礎上進一步穩固發展化學課程、教學、評價的優勢。
（二）把握國際動向，積極開展科學素養教育與STS教育研究
源起于上世紀末的第八次基礎教育課程改革，由于一開始便立足廣泛的國際考察，參考與引鑒了若干國際教育改革的先進經驗，因而出現了一些新的研究視域和興奮點。在化學教育領域，同樣也吹來了新的氣息。以新課程理念為例，《普通高中化學課程標準》中明確了“著眼提高21世紀公民的科學素養”“關注人類面臨的與化學相關的社會問題”的新提法。根據目前國內化學教育研究情況來看，科學素養（包括化學素養）教育和化學與STS教育不能不說屬于新興的熱點領域。結合上文的統計結果分析，“公民素養、科學教育與化學”“化學與STS教育”在整個國際化學教育會議涉足的議題上也占有重要分量，其比重分別高達10.16%和9.38%。另外，加之與“STS教育”聯系甚密的“化學與環境教育”“綠色及微型化學實驗研究”的份額，這兩個領域在當今國際化學教育研究中占據的比重更大，例如，2002年在我國舉辦的第17屆ICCE提出的“環境化學教育”“公眾化學素質教育”“綠色化學與微型化學實驗”主題，第18屆ICCE提出的“化學的公眾理解（PublicUnderstandingofChemistry）”等。從時序上看，“化學素養”主題在第9~13屆即上世紀80年代末至90年代早期零星出現，90年代中期后漸成趨勢，進而演變成化學教育研究領域的又一熱點。這恰與上世紀80年代第二次國際科學教育改革及其影響化學教育領域的情形暗合。
與國際研究狀況相比，盡管我國化學教育研究在“科學素養教育”“STS教育”上起步較晚，研究質量相較于下，但在當前國際國內研究方興未艾的氛圍下，也已具備了一定層次、不同視角的研究。新課程化學教育研究，更應進一步奮起追趕，緊隨國際脈動，積極開展科學素養教育和STS教育，形成我國本土的高水平研究成果。
（三）著眼未來發展，努力拓展化學教育的理論化與信息化研究
相對于強勢的純化學研究而言，化學教育研究長期處于弱勢地位，因此專業化學人才對此領域少有涉足，而由于學科壁壘又少有教育學者問津。因此，作為研究化學領域內教育問題的化學教育長期依附其兩門上位學科——化學與教育學，使得自身研究主要處于演繹借鑒的階段，研究理論化程度低下，缺乏獨立自覺的理論研究基礎與體系。20世紀中期以后，隨著化學的迅猛發展及其對社會生活的日益影響，以國際權威性的首次ICCE召開為標志，化學教育研究的理論化與交流工作以這樣一種形式被固定并漸受關注。時至今日，雖然仍鮮見頗具影響和標志性的化學教育理論基礎研究成果，但其研究領域已在逐漸形成，研究工作逐漸豐富。如圖1結果所顯示，“化學教育理論化研究與交流”的議題比重已位居首位。例如，第18屆ICCE就提出了“化學教育研究的理論與方法論基礎（TheoreticalandMethodologicalBasisofResearchinChemistryEducation）”的議題；又如近年出現的從“符號的—宏觀的—分子的”三角構型的化學教育與學習理論演變為以“人類要素”為著重點的“人性的—符號的—宏觀的—分子的”四面體化學教育理論構型。[2]國外學者已進行了開創性的工作，而國內學界能夠堪比的研究至今寥寥無幾?？梢赃@樣說，我國化學教育理論化研究依然比較薄弱。
另一方面，在信息和通信技術（ICT）高度發達的未來社會，化學教育必然要借助最為先進的工具實現自我的傳播和發展。考察這一領域的研究工作，關于ICT與化學教育的研究早已在國外展開，第20屆ICCE已明確將大會主題擬定為“信息和通信技術（ICT）時代中的化學”。我國由于受經濟社會發展條件所限，ICT與化學教育研究多在大中城市的重點學校與研究機構中開展，普及性不夠；研究內容多是單機或局域網內個別軟件的應用與簡單程序的開發，研究應用的交互性與高效性欠佳，使得我們離真正的基于ICT的化學教育尚需時日。
教育作為著眼未來的事業，新課程作為著眼未來的教育改革，要求我們的化學教育研究不能總是步國外先進經驗后塵，處于長期滯后的局面，而應聚焦未來發展，具有前瞻性的研究眼光，在化學教育研究領域做出應有的貢獻，為保證我國化學新課程的順利實施提供強有力的理論支撐。
[參考文獻]
[1]劉知新.IUPACCTC與ICCE[J].化學教育,2002（7-8）：95.
安全是實施教育的前提，分組實驗前，教師和實驗管理人員對學生進行實驗安全教育和實驗室紀律教育是必不可少的。要讓學生知道化學實驗不單單只有科學性和趣味性，還有危險性。好奇是學生的本能，如果學生對實驗規則、儀器的性能、藥品的性質及設備的使用須知沒有充分的認識，就無組織、無紀律地盲目動手操作，就容易引發實驗事故，損壞儀器設備、浪費實驗藥品，造成不必要的經濟損失，甚至造成人員傷亡，學生學習化學的興趣和自信心都會受到挫傷。教師和實驗管理人員可以通過實驗事故視頻、事故案例、預防措施等對學生進行安全和紀律教育，讓學生明白重視實驗安全和遵守實驗紀律的重要性，這樣才能保障分組實驗順利進行。
二、做好實驗預習，明確實驗目的，了解科學知識
經過多年的分組實驗教學筆者發現，很多學生在實驗過程中都是盲目的，要么“按方抓藥”，要么無從下手。實驗課的時間是非常有限的，要在規定的時間內高效地完成實驗，就需要學生做好實驗預習，明確實驗目的，了解科學知識。實驗前要指導學生復習有關知識，讓學生依據實驗報告冊的實驗要求，明確實驗內容，熟悉實驗步驟，并書寫實驗預習報告，包括實驗目的、儀器、藥品、裝置圖、流程圖、預期現象和解釋、疑點分析和改進等，由課代表和任課教師監督完成。通過書寫預習報告，學生對整個實驗過程就會更加明確、思路更加清晰。
三、優化實驗流程，認識科學過程與方法
實驗過程是學生分組實驗的重要環節，是科學探究的過程，是加深科學知識、了解科學方法的過程，優化實驗流程，有利于提高科學探究的有效性。有些實驗涉及的儀器、藥品較多，步驟繁，過程復雜，需要教師和實驗員做好充分準備，科學合理地優化實驗流程。
四、鼓勵實驗創新與改進，培養學生創造力
指導學生按照教學要求有序完成實驗的同時，也要鼓勵學生創新實驗，對實驗進行改進，并進行可行性探究，培養學生實事求是的科學態度、開拓創新的科學精神。例如，高中《化學選修4》化學反應原理實驗2～1測量鋅與硫酸反應速率的裝置相對復雜，用到的儀器較多，操作不方便，實驗用時較長，這是一個定性實驗，不要求十分精確的實驗數據，教師可以提出疑問，啟發學生思考可以怎樣改進和創新。再如，高中《化學選修4》化學反應原理實驗2～4驗證催化劑對反應速率的影響，這個實驗在初中課本出現過，與初中教材實驗相比，高中教材的實驗裝置較為復雜，藥品用量大，可操作性不強，對比初高中兩套裝置和藥品，可以啟發學生對實驗進行改進和創新，以達到更好的實驗效果。
五、半開放實驗室，樹立學生科學精神
很多學校由于硬件設施不完善、實驗管理人員不足、不重視學生分組實驗等問題，不能保證實驗課的順利開展，更別說是半開放或者開放實驗室。為全面實施素質教育，提高學生的科學素養，中學化學實驗室應因地制宜，發展自身優勢，取長補短，爭取半開放或者開放實驗室。在實驗人員不足的情況下，教師和管理人員可以充分調動學生的積極性和自主性，課前由課代表將全班學生分好小組，讓學生對號入座，避免學生來到實驗室找不到座位的亂象;一般的學生分組實驗課都是實驗員依據實驗要求提前將實驗所需的儀器、藥品擺放到實驗桌上，實驗員可以嘗試將實驗用品統一放到儀器車或者指定的地方，供學生自主取用，實驗結束后再由學生自覺放回指定地方，實驗結束后的保潔工作也由課代表和小組長監督完成，這樣既可以節省人力，也有利于學生高效地完成實驗，還可以提高學生的自主性和科學探究精神。針對對化學極其感興趣、想補做實驗或者想探究實驗的部分學生，教師和實驗員要提供支持，半開放實驗室讓學生進行實驗，可由學生向任課教師提出實驗設想，任課教師認為可行的，任課教師向實驗員下實驗通知單準備實驗，在指定的時間和實驗教師的指導下半開放實驗室讓學生進行實驗。
六、實驗競技，激發學生科技能力
一、化學科學知識水平
九年義務教育初中化學教學大綱，對初中化學教學的四大知識板塊分別提出了不同層次的教學要求，以確保學生在畢業時達到素質教育所要求的知識水平。
1．對化學基本概念和原理、元素化合物這兩大知識內容，按照學生的認知水平以及在初中化學中的重要性，教學要求分為常識性介紹了解、理解、掌握四個不同層次；
2．對化學基本計算教學要求的層次是掌握。要求學生熟練掌握有關化學式、化學方程
3．對化學實驗的教學要求分為練習初步學會兩個層次。在教學中，教師應按要求認真做好每個演示實驗。對于學生實驗，要積極創造條件，力爭使每個學生都有動手做的機會。新教材在編排上遵循大綱規定“初級中學的化學教學是化學教育的啟蒙階段”的原則，適當降低廠理論要求和精減了一些次要概念，為了配合素質教育，培養學生面向未來的適應力，增加了一些金屬、有機物（包括高分子化合物）以及保護生態環境，“溫室效應”。硬水，氫能源、水和人類的關系、金屬和人體的關系、化肥、農藥等內容，體現了化學與生活，化學習社會，化學與生產?？萍嫉木o密聯系，為學生達到規定的化學科學知識水平創造廠條件。應該明確，在構成化學科學素質的諸多要素中，化學科學知識水平始終處于基礎和核心的地位。
二、化學科學能力
化學科學能力是指學生在學習化學知識。應用化學知識解決實際問題的過程中，表現出的心理與個性特征。它包括對物質形態與變化的觀察和感知；化學知識的記憶和想象；對微觀世界和化學現象的理解。概括的能力，對于處在化學教育啟蒙階段的初中學生，應從觀察能力、實驗能力、思維能力、自學能力等方面，培養和提高他們的化學科學能力。
1．觀察能力。觀察能力是知覺的特殊形式，是一種有目的、有計劃。是智力三要素（觀察、思維、創造）之一，是智力發展的基?；瘜W是一門以實驗為基礎的學科，觀察和實驗是化學最基本的研究方法。通過能動的、客觀的、定性、定量的綜合觀察，從實驗的宏觀現象人手，揭示和認識微觀變化的本質。觀察能力不是單一的知覺感知，而是諸多因素綜合性的智力過程。新教材增加廠多幅彩圖、插圖、章頭圖和多項演示實驗在學生實驗前增設了思考題，啟發學生養成自覺觀察的良好習慣。教師除應做好每一演示實驗外，還應在課堂教學、課外活動中，激發學生的觀察興趣，教會他們如何觀察。通過學生動手動腦，由表及里，去租取精，去偽存真的觀察和思考，不斷提高他們的觀察能力，避免只看“饒幀?，部础伴T道”的不良習慣。
2．實驗能力，實驗能力是有目的地在人為控制條件下進行化學反應，認識和發現化學變化規律的能力，實驗能力既包括實驗操作能力，又包括推理、計算，對數據分析處理以及對實驗結論歸納總結、準確表述的能力
教師應認以以下個方面培養和提高學生的實驗能力：①能正確操作實驗儀器和設備；②明確實驗目的；了解實驗原理；④掌握實驗方法；對立驗現象進行準確的觀察和記錄；⑤功實驗結果進行分析處理。導出結論，寫出實驗報告，教師應積極創設實驗條件，努力完成全部必做實驗。有條件的適當做一些選做實驗，鼓勵和指導學生做一些家庭小實驗，克服“教師黑板上講實驗，學生考試背實驗”，只注重理論學習，不重視實驗教學的弊端，充分發揮學生的獨立件和創造性，培養和提高他們動手、動腦能力，以及實事求是的科學態度和嚴肅認真的工作作風。
3．思維能力。思維是人類在事物表象。概念的基礎上進行分析、綜合、判斷、推理等認識活動的過程。其中分析的最基本的過程，新教材正確處理了知識的邏輯順序和學生生理、心理發展順序的關系，在敘述方法和行義方面，注意調動學生士動學習、思考的積極性，以提高他們的抽象思維能力和自學能力，例如，在介紹物質結構的初步知識時，通過實驗和類比，引導學生從宏觀現象深人到微觀結構的本質，通過提出問題，引發思考，然后再概括出結論或概念，使學生從感性認識上升到理性認識。
4．自學能力，自學能力就是在已有知識水平和技能的基礎上，不斷獲取新知識并運用這些知識的能力。化學教學的重要目的之一不僅是使學生“學會”，更重要是使學生“會學”。現代科學技術發展迅速，知識更新周期縮短，如果不“會學”，就無法適應日新月異的社會發展需要。因此，現代教育的一個重要特點，就是培養學生不斷攝取新知識的自學能力，使學生受益終身。
三、化學科學思想水平
學生的化學科學思想水平包括以下個方面：
1．辯證唯物主義思想水平?；瘜W作為一拋勻豢蒲?，迸f砭具有豐富的辯證唯物主義素材。在化學教學中進行辯證唯物主義觀點的教育，應結合教學內容，通過有機滲透，使學生逐步樹立起辯證唯物主義的世界觀和方法論，用對立統一、事物發展的矛盾性和統一性、量變到質變等觀點學習和認識化學問題，提高學生應用辯證唯物主義觀點觀察問題和認識問題的能力。
2．實事求是的科學態度。初中化學啟蒙教育階段，應結合教學內容、化學史教學，對學生進行堅忍不拔的精神。實事求是的態度、嚴肅認真的作風等方面的教育。通過多種方法與途徑培養學生的科學思維、研究方法和嚴謹求實的治學精神，使學生認識到一切科學知識都來源謔導?，臃催^來指導實踐的道理。
3．愛國主義的思想水平，新教材結合教學內容，注意對學生進行愛國主義教育，如教材中介紹了祖國在化學科技方面取得的卓越成就，以增強學牛的民族自豪感和自信心。密切結合能源、材料、資源等教學內容，進行國情教育和愛國主義教育，使學生樹立起為建設計會卞義祖國而努力學習的浪命感和遠大目標。加里寧說：我沒有看到一門不能教育青年熱愛祖國，并培養他們具有最好的公民情感的科目，”化學也不應例外。
4．環境保護意識水平，人類賴以生存的水圈、大氣圈、生物圈、巖石圈的物質在不斷運動變化，并按一定程序循環著，組成了環境物質的平衡體系。
而人類在生產、牛活中產生的污染卻破壞著人類賴以生存的環境，新教材的有關章節注意結合教學內容。對會生進行防止污染、保護環境的教育，教師應通過“我們只有個地球”的教育，讓學生認識到環境保護的緊迫性別重要性。使學生認小養成愛護環境，保護環境的良好意識和習慣。
四、化學科學品質
化學科學品質指學生學習化學的動機，興趣、情感和意志等化學科學品質是一種非智力因素，在一定條件下對學生的學習水平起看十分重要的作用。
1．化學學習動機。學習動機是指引起和維持學生進行學習活動，達到預定目的的意念。使學生學習動機的最有效的方法，化學足一門非常重要的自然科學，現代社會，不管是高科技成或常生活，都與化學科學息息相關，學化學是我國四化建設的需要，是科學發展和人類進步的需要，在教學中應始終貫穿理想教育這主線，通過具體的實例，生動有趣的教學，使學生明確學生目的，強化學生的學習動機。
2．化學學習興趣興化，化學學習興趣是指學生對化學力求認識、趨近的一種心理傾向興趣是學生學習的主要動力，學習興趣使學生始終對學習保持良好的心理狀態，并在其中得到樂趣和滿足化學教學中豐富裳采的實驗為培養學生的學習興趣創造了得天獨厚的教學情境，此外，使學生明確學習目的，采取有效的教學方法教師淵博的知識等，都是激發和培養學生學習興趣的有效因素
3．情感。情感是人們在認識客觀世界時所表現出的不同的心理反應和態度，學生在學習過程中的愉快、熱情的良好情感，可使學生產牛積極向上的心理狀態。悲傷，灰心、冷漠、煩躁等不良情感可給學生的學習帶來消極的影響，因此，在教學中對學生（尤其對差生）的熱愛、信任和尊重，教師高尚的人格，以及牛動有趣、形式多樣的教學方法，都是培養學生良好情感的重要因素。
不論是從人類認識規律，還是從發展學生的智力與能力、培養他們科學的世界觀和方法論、提高他們的綜合素質等角度來看，化學實驗都具有十分重要的作用。一個概念的形成，常常需要一個過程。從實踐出發，首先獲得一種感性認識，然后經過分析、概括、推理，慢慢形成了一個概念，并在以后的發展中不斷得到發展、完善。因此一個概念一般都是比較抽象的，化學概念也是這樣。如果我們的教師能夠科學地進行化學實驗教學，無疑會激發學生的學習興趣，幫助學生形成化學概念。同樣，通過化學實驗可以使學生更好地理解和深入地領會化學定律和化學原理，在幫助學生進一步消化和鞏固所學的化學知識方面起到積極的作用。同時，實驗教學還是發展學生智力、培養辯證思維能力的一項重要措施。
二、化學實驗教學中的方法改進
化學科學的每一項成就都離不開實驗。化學實驗教學可以幫助學生學習元素化合物知識，形成化學概念，獲得理論的感性認識，并通過抽象思維形成理性認識,而通過實驗又可以驗證和鞏固概念、理論，使之發展和深化。化學實驗是培養學生自學能力的重要手段，為培養學生實事求是、嚴謹認真的科學態度和科學方法提供了極好的機會，對促進學生非智力因素的發展、辯證唯物主義世界觀的形成、陶冶思想情操都具有非常重要的作用。因此筆者認為在中學化學實驗教學中應當注重以下幾點。1.培養學生的觀察能力
學生的觀察能力不是自發進行的，要靠教師引導、啟迪，逐漸培養而成。首先在教學中要讓學生明確觀察在化學實驗中的作用及提高觀察能力的意義，要經常要求學生預先做好觀察的準備，提出明確的觀察任務，制定進行觀察的計劃，掌握所必須的具體方法。這樣有助于啟發學生有目的、有計劃的觀察，提高了觀察的效率，使學生的智力技能在良好的非智力品質的配合下迅速提高；其次是教師要根據觀察對象的特征，有意識的訓練學生協調運用多種感官進行觀察，從而提高觀察質量；再有就是指導學生學會既全面、又分清主次的觀察。既全面又分清主次地進行觀察，就是要求既要重點觀察主要現象，又不遺漏觀察次要現象；既要觀察到明顯的現象，又要迅速地發現不易發現或容易消失的現象，經常這樣要求學生，可以培養出學生敏銳的觀察能力；再還有就是指導學生將觀察和思維結合，提高分析和解決問題的能力。觀察的目的是探索和發現問題，達到對事物及其變化規律的認識。觀察能力能引起思維能力的發展。觀察越豐富、越準確，認識就越深刻，思維也就愈加活躍、廣闊。觀察力同時也能提高學生的判斷能力。敏銳的觀察力有助于對復雜的材料進行對比、分析，提高自己判斷是非、區分本質和非本質的能力。教師應有意識的設計一些課題或者針對一些實驗的異?，F象，引導學生將觀察和思維緊密結合，從而提高學生分析和解決問題的能力?？傊?，良好的觀察能力是在實踐中經過一定的訓練而形成的。實驗教學為培養和發展學生的觀察能力提供了良好的途徑，教師必須在教學中有意識的培養和發展學生的觀察能力。
2.培養和發展學生的創新能力
培養和發展學生的創新能力，最重要的是要通過實驗，讓學生獨立思考、大膽操作，在親自實踐的活動中培養和發展自己的創新精神。但是，通過教育實習和見習的親身體會，以及一些走上講臺的化學教師的介紹，目前中學的學生實驗課中，一般做法是將實驗目的、內容預先按實驗報告順序列于黑板上。這嚴重影響了學生思維的發揮，不利于學生創新能力的發展。如果改為根據實驗特點提出課題要求，引導學生運用所學知識，根據實驗目的及內容，選擇儀器藥品，設計實驗方案，然后進行實驗操作。這種教學方式有助于發展學生思維的創造性，又能獲得良好的實驗教學效果。
3.培養學生的辯證唯物主義觀
馬克思說：“化學可以稱為研究物體由于量的構成的變化而發生的質變的科學?！笨梢?，化學與辯證唯物主義有著密切的聯系。但是在中學化學實驗教學中對學生進行辯證唯物主義教育經常被忽視了。在中學化學實驗教學中，不管是教師的教還是學生的學都會受到一定的世界觀和方法論的影響，特別是辯證唯物主義物質觀、對立統一規律和量變與質變規律。對學生進行辯證唯物主義觀點教育，就是要使學生把辯證唯物主義當作科學的世界觀和方法論來理解，并用來指導當前的學習，以幫助他們找到解決問題的途徑，指引他們沿著正確的方向前進。化學實驗教學中對學生進行辯證唯物主義基本觀點教育，有助于提高學生對實驗的興趣，提高實驗效果，培養和發展學生的能力。
【摘要】隨著素質教育改革的不斷深入，化學實驗教學已經成為中學化學教學中的重點部分。在實驗教學中我們不僅要系統地將化學知識傳授給學生，而且要注重培養學生的觀察能力、創新能力以及科學探究能力。
【關鍵詞】化學教學實驗課創新思維習慣獨立
參考文獻：
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