中学化学实验探究视角研究和其启示

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1、中学化学实验探究视角研究和其启示摘要：从已有研究及其存在的问题出发，从实验本体和实验教学两个方面，针对已有问题，结合国外研究进展，分析了中学化学实验研究的诸多视角，拓展了中学化学实验研究的思路，提供了实验本体和实验教学创新设计的途径，为中学化学实验研究的提升奠定了理论基础。关键词：实验本体；实验教学；实验研究；创新设计文章编号：1005-6629（2013）7-0007-04中图分类号：G633.8文献标识码：B中学化学实验的地位和教学价值历来为化学教学所重视。从教学角度讲，化学教师是化学实验内容的解析和传授者；从研究角度讲，化学教师肩负设计、改进研者究化学实验内容及其教学活

2、动等多重任务。教学和研究两者相互联系与相互促进，对化学教学的效果产生直接影响。作为一名化学教师，面对一个实验，尤其是一个疑难实验，有哪些研究点可循？有哪些方法？实验的教学方法有哪些改进和拓展之处？本文从研究的角度，对实验本体和实验教学两个方面进行分析，归纳在实验本体和实验教学这两个方面，化学实验研究的视角和途径，供同行参考。1已有研究及存在的问题11实验本体的已有研究，主要有实验显性因素（实验组成）和隐性因素（实验方法）的研究。统计化学教育类核心期刊《化学教学》和《化学教育》中实验文章所得，显性因素研究中有关实验装置改进所占比例最高为23.11%，有关反应条件改进或设计占15

3、.11%，有关实验装置从无到有设计的占5.33%。隐性因素研究中关于反应原理或机理的探究占15.56%，与理论质疑和验证的研究比例相同；其次为方法改进或创新占15.11%；最后为实验新设计，占10.22%。可见，关于实验创新设计和改进设计的比例失衡，前者明显偏少。对实验内容的分析发现，科学实验方法的重视不够，教师实验新设计的能力不强，理论水平有待提高。在对实验教学的研究中发现，关于创新实验教学模式的开发和应用的案例不多；在探究式实验教学的研究中，中学教师对实验教学效果进行实证研究的也不多。因此，本文结合国内外相关研究进展，对实验本体研究和实验教学新模式展开讨论，提出相关的研究

4、视角和研究途径，以期拓宽中学化学教师的研究思路，提升其研究认识。2化学实验本体的研究视角2.1实验装置11当前研究中，化学实验装置改进和设计中，使用的方法比例由高到底分别有一物多用法（17.5%）、缩放法（16.2%）、移植法（15.0%）、组合法（15.0%）、综合法（10%）、简化法（11.2%）、替换法（7.5%）、强化法（6.25%）、变换输出法（1.25%）。研究者在实验装置研究方面灵活运用了各种设计方法，但是各方法比例不一。主要问题是创新设计和改进设计比例失调，创新设计远少于改进设计；装置改进的重复研究过多；为改进而改进，反而使装置复杂化。因此，在实验装置的研究中

5、，笔者认为需结合具体教学情境，遵循简化原则，增进实验装置的实用性；灵活运用各种实验装置的设计方法，做到有理有据，增强实验装置设计的科学性；平衡实验装置研究和实验其他因素的研究，加强对实验综合影响因素的探讨。2.2反应条件和反应原理当前研究中，关于反应条件的研究包括催化剂种类、光源种类、反应物种类、温度、浓度等单一因素的研究及多种反应条件的综合研究。分析当前研究的具体内容，笔者认为在反应条件研究方面，应多利用科学试验方法，加强多种反应条件的探究；应从多个角度对反应条件的探究依据进行阐述，理论和实践结合予以佐证；详细地呈现实验的过程；需从教学和研究两个层面得出结论，使得反应条件的

6、研究既具科学价值又具教学价值。11同样，在反应原理研究方面，尤其是探讨异常或疑难实验的反应原理时，需注重理论分析和实验验证相结合，增强实验结论的科学性；另外，可以适当借助高校实验仪器或手段，以合作研究的方式，提升实验研究的科学性。2.3新实验开发新实验的开发，是指从实验课题开发的角度，实现某些化学理论的实验设计或是对某些理论进行验证的实验设计，从而形成研究型课题的研究过程。通过对国内外实验新开发的内容分析，笔者总结新实验的开发途径可以集中于以下几个方面：教材理论的“物化”、基于STS（E）（科学-技术-社会-环境）理念的实验开发、基于手持技术的实验开发、计算机支持的模拟实验开

7、发、学生探究实验的开发。国外在基于手持技术的实验开发和计算机支持的模拟实验开发方面取得了诸多成果，值得借鉴。2.3.1基于手持技术的实验开发如图1所示，手持技术实验的核心构成为：实验变量、用于检测实验变量的传感器（探头）、用于数据收集和存储的数据采集器，以及用于数据管理和分析的软件系统。软件系统往往装载于电脑或掌上电脑等。11教育领域中的手持技术发展，主要体现在技术的更新和教学研究内容的转变两个方面。技术更新表现为硬件和软件种类的增多和性能的加强，如传感器种类的增多，数据采集器灵敏度的增强，软件数据呈现