时间：2023-03-16 16:30:21
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化学是一门以实验为基础的自然学科，中学化学学习的是最基本的实验和操作，许多学生是第一次接触到需要自己亲自动手完成的科目，再加上有许多有趣的现象，对学生有很大的吸引力。所以通过化学实验，在化学教学中教会学生脑、手并用，用实验方法去探索和学习知识，能很好地培养学生的科研素质和创新精神。那么，具体该怎么操作呢？下面是我的一点微末见解，希望对大家的教学有一点点用。
一：教师应通过不断学习，提高自己的业务素质。使自己具有较强的科研素质和创新精神。
“学高为师，身正为范”，教师是学生的带路人和榜样，一个不具有较高科研素质和创新精神的老师是不可能带领他的学生走上科研和创新之路的，就好象一个不认识路的向导是不可能带领游人饱览美丽的风光名胜的，甚至还有可能带领大家误入歧途。所以，我们应该不断加强学习，使自己拥有较强的科研素质和创新精神，从而引领学生在科研和创新的道路上前进。
二：为学生创造动手、动脑的条件，培养其科研素质和创新精神。
为了激发和调动学生学习兴趣和动机，教师要善于为学生创设学习、获取新知识的情境。建构式教学理论提倡“做中学、学中做”，化学实验就为学生提供了这样的环境。要培养学生的科研素质和创新精神，就应在日常教学中对学生进行有规律的刺激，让学生养成科研和创新的习惯，因为“记忆需要不断地重复以加以巩固，否则就会遗忘”，而当一种行为成为一种习惯后，就很难丢弃。所以，将培养学生的科研素质和创新精神贯穿于日常教学中，让学生养成习惯，以便于在今后的学习和生活中用科研和创新的眼光观察事物，时时想到用科研和创新的方法解决问题。今年我教的一个班级是从全年级中挑选出来的学困生，有的是基础差，有的是学习习惯差，有的是先天素质较差。面对这样的学生，能谈得上培养他们的科研素质和创新精神吗？在上第一节课时，我就为学生做了“魔棒点灯、小猫捉迷藏、烧不坏的手帕”三个实验。神奇的实验现象把学生们都看傻了，引起了他们对化学的强烈兴趣，充满了好奇心。接着我又请学生上讲台，亲自来做这些实验，学生们都跃跃欲试，在时间允许的范围内，我让尽量多的学生亲自试了试。为以后的教学打下了很好的基础。在随后的空气的组成这一节教学中，有一个研究空气成分的实验。在演示完实验后，我提示学生能否自己寻找、利用日常生活中的材料，做一个类似白磷在钟罩中燃烧的装置，来研究空气中氧气的体积含量。我给了学生一周的时间，一周过后，居然有二十三个学生带来了他们的作品，令我大为吃惊，要知道，这可是一个特殊的班级。学生的作品大致可分为三类：
方案（1）：材料：去底的输液盐水瓶（带胶塞）、脸盆、自制药匙（用铁丝末端固定一个铁片做成）、打火机
药品：磷
方案（2）：材料：去底250毫升矿泉水瓶（带盖）、大碗、自制药匙（用铁丝末端固定一个铁片做成）、打火机
药品：磷
方案（3）：材料：破试管（去底）、胶塞、自制药匙（用铁丝末端固定一个铁制小勺做成）、打火机
药品：磷
通过做这个实验，激发了学生的科研和创新精神，拓展了他们的科研、创新精神和能力，同时也打破了学生心中对科学研究和创新的神秘和畏惧，为他们打开了通往科研和创新的大门。让他们认识到科研和创新可以是在学习和探索中不断进行的，帮助他们树立了信心，培养了科研、创新精神和能力，效果出乎意料地好。
在随后的教学中，我更加注重通过引导学生动脑、动手，通过化学实验培养科研素质和创新精神，尽量多地为学生创造机会。例如：讲硫和磷在空气和氧气中燃烧的现象时，硫和磷的量若小，演示实验的效果会很差，几乎看不到现象，量大，产生的二氧化硫和五氧化二磷又太多，威胁到师、生的健康，污染了环境。我就想到引导学生制作一个新装置来解决这个问题，将制作这个新装置作为一个家庭作业，给了一周的时间。一周后，学生交来了他们的作品，如下：
装置一、材料：广口塑料饮料瓶（农夫果园果汁的瓶子，带盖）、铁丝、蜡烛（用于密封）、小铁勺、温度计、塑料饮料管、铁制白酒瓶盖
原理：将小铁勺固定在铁丝上，当作药匙。将铁制白酒瓶盖固定在小铁勺上方，用以盛水，在饮料瓶盖上钻三个小洞，分别将药匙、温度计、塑料饮料管固定在饮料瓶盖上。药匙中放硫和磷，观察燃烧时火焰的颜色。温度计插入盛有水的铁制白酒瓶盖中，测量水温的升高，从而观察放热现象。二氧化硫和五氧化二磷的气味可通过塑料饮料管闻到。再在瓶中加入适量的氢氧化钠，可吸收二氧化硫，饮料瓶盖上，避免了二氧化硫和五氧化二磷逸出，污染环境。
优点：材料易得、制作简单、环保、观察全面、效果好。
装置二、材料：铁丝、青霉素瓶（带胶塞）
原理：将铁丝砸扁盛放药品，点燃后放入青霉素瓶中观察燃烧时火焰的颜色。
通过教师讲解，让学生认识到大学实验与高中实验的不同，认识到进行主动学习对其能力和综合素质提高的重要性，然后再根据学生自愿报名，将带教班级的学生分为两组，其中实验改革组按照以下方案进行，对照组按照普通教学法进行。
1.1课前预习与小组讨论：
布置学生进行课前预习，预习时以教材为主，以网络资料和图书馆课外书为补充。撰写实验预习报告，报告内容分实验原理、步骤、注意事项、问题、可改进操作，引导学生尤其注意实验注意事项和实验问题的收集。在课前两天，自由组合的几个小组一起进行探讨，尤其是实验注意事项、实验问题和可改进操作的讨论。对照组学生只需参考实验教材写出普通实验预习报告。
1.2课堂学生讲解和教师补充相结合，教师演示和学生体验相结合：
为了督促学生养成主动预习习惯，使学生由“要我学”转变为“我要学”，每次课堂开始时叫1名学生上台讲解实验，讲解完后，先由学生自愿主动补充。然后再由教师补充讲解学生未讲到位的部分。同时教师进行关键操作的演示，可以叫学生上台配合体验实验操作过程。特别强调让学生提出对实验部分操作过程的改进，对可行的部分将允许学生按照新操作过程进行实验。对照组学生不需上台进行实验讲解。
1.3学生实验：
生按照讲解和演示的过程完成实验内容。对于部分小组提出设计的可行的部分操作的改进方案，鼓励引导学生按照新方案进行实验。如果实验课堂不能够满足新方案的要求，将给学生提供教师药物化学科研实验室和相应实验条件，在课后时间完成。对照组完全按照教材内容方案进行实验。第四，讨论总结分析、撰写实验报告和实验改进方案：实验完成后，在课堂组织学生分组讨论总结，课后撰写实验报告，对于部分实验，鼓励引导学生提出并上交实验改进方案。在下次实验课堂前，教师将针对实验报告和实验改进方案进行评述。对照组学生只需递交普通实验报告，而实验组的实验报告形式和内容形式自由。上教学方法的实施，与未参与改革组相比，实验改革组学生的学习效果明显要好，学习积极性也要高，实验动手能力、分析问题和解决问题的能力均明显要强，同时也让部分学生体验到了自行设计实验的成就感，激发了其对科研的兴趣爱好。
2以有机化学实验为起点培养本科生科研素质
从以上参与有机化学实验教学改革的学生中，组建本科学生课外科研兴趣小组，长期指导学生进行课外科研实验、资料查阅、实验设计、学生课题申请、论文撰写、课外学术作品竞赛和考研辅导等一系列的提高学生科研素质为目的的活动。在教师的合理引导下，在笔者所进行教改的2个实验班中，实验组有多达18名同学主动强烈要求进入教师的科研实验室参与课外科研活动。由于学生的课余科研活性以不影响学习为前提，因此笔者随后挑选了14名成绩中等及以上的同学，分成了2组，在一年二期的时候分别进入了两个不同实验室。与笔者以往通过其它途径所带的课外兴趣小组的学生相比，这些学生思想动机总体相对较端正，除了5个学生由于急功近利、功利思想较强等原因而中途流失外，其它学生一直踏踏实实，完成了多个环节的课外科研活性内容，坚持到大四完成毕业论文。在进入实验室初期，这些学生跟着老师或不同研究生学习一些最基本的实验技能，同时也参与研究生的文献检索、实验设计、汇报等工作。经过一个学期的锻炼后，尽管有专业知识的限制，但是由于学生的主动积极进取学习，大部分同学已经掌握了所在实验室的基本实验技能，熟悉了所在实验室专业中文期刊的检索，也初步懂得了简单实验的研究方案、技术路线的设计。经过一年的培养后，在教师的指导下，学生设计并进行了独立的科研实验。在二年二期的时候，利用前期实验结果，指导学生撰写并积极申报省、校级大学生创新科技计划项目。课题完成时指导学生撰写科研学术论文，利用取得的科研成果指导学生参与大学生课外学术作品等竞赛。以上完成的学生科研课题同时可以作为学生的本科毕业论文。由于科研课题在大三基本完成，因此，在大四时学生可以全身心的投入考研或者其它与就业相关的个性化活动中。通过三年多的课外科研活动及组队参与挑战杯作品竞赛，学生的潜力得到了充分的发挥，不仅培养增强了学生进行实验设计、动手操作和论文撰写等方面的科研能力，也锻炼提高了学生的自制力、毅力、团队协作等方面的能力，整体综合素质较高。例如，首先组队的两组学生中先后申请并完成了三项省大学生科技创新活动计划项目（2010R413019，2011R413025，12R413020）和多项校学生科研项目；同时也发表了学生第一作者的论文或会议论文3篇；其中一组学生的作品获得了第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖；由于毕业论文是几年积累的结晶，这些学生的本科毕业论文整体水平较高，避免了目前普遍存在的本科毕业论文来自于教师科研成果的“拿来主义”。其次由于小团队有自己的目标和信念，大部分同学都能够至始至终坚持利用课外时间进行充电，其中有3个同学从大学一年二期到三年二期暑假，每个寒暑假都能留在实验室做实验，每个寒暑假只休息两周时间。再次，在所带教的学生中，学生的学习成绩总体不是特别好，只有一人次拿过一等奖学金，但由于综合素质强，在研究生考试中脱颖而出，有5人考取了硕士研究生，其中有北京大学和浙江大学各一名（整个学院当年考取985学校研究生仅仅3名）。
3小结
目前生物化学实验教学依附于理论教学，而不是作为一门单独学科进行教学，学校、老师和学生对生物化学实验教学重视不够。生物化学实验教学内容设置简单，以验证性实验为主；实验教学方式机械简单，主要表现为教师准备、讲解，学生依样画葫芦。目前的生物化学实验教学不利于学生培养，谈不上应用能力的培养，更谈不上科研素养的培养。问题主要表现在：
1.生物化学实验教学投入不够：
湖南理工学院生物工程专业为2005年新设专业，一切从零开始，实验设备不够，无法满足现代生物化学实验教学要求。实验设备台套数不够，限制了学生单独操作实验设备的可能，例如层析系统、常压色谱仪和高效液相色谱仪各一台，很难让每位学生单独操作。
2.生物化学实验教学内容陈旧：
由于生物化学实验教学经费投入有限，生物化学实验设备单一，导致生物化学实验内容设置只能以验证性实验为主。比如运用分光光度计测定物质的含量，设置的内容太多，几乎一半实验均需要使用分光光度计。这样的实验内容设置，根本无法满足学生对生物化学基本理论、基本概念的理解，更谈不上能力的培养。
3.教学过程中学生参与性不强：
实验前预备室教师做好一切准备工作。课堂上实验教师先召集学生讲解操作步骤等等。然后学生按照实验教师的讲解一步一步完成实验内容。实验完成后，教师指导学生处理实验结果，分析实验问题。一切均由实验指导教师包办。学生不用思考，只需要机械地完成一切，久而久之，学生不再思考，更谈不上在实验过程中发现问题和解决问题。如此教学方式，必将影响学生对实验课的兴趣，不利于学生能力的培养。
二、生物化学实验教学改革内容。
针对上述问题，湖南理工学院在多方面采取对策，对生物化学实验教学进行了改革，具体改革内容如下：
1.加大生物化学实验教学投入。
加强实验室基本建设，首先从实验场地建设入手，学校加大实验场地建设，为生物工程专业建设了大量实验室，保证了实验教学场地，目前建立了包括生物化学实验分室在内的大量实验分室。在进行场地建设的同时，连续多年对生物化学实验教学仪器进行投入，购置了包括5台液相色谱仪在内的大量实验教学仪器，使生物化学实验教学内容改革成为可能。近几年来，湖南理工学院不仅在实验室硬件建设方面增加了财力投入，同时在实验室人员配置上也投入人力，把教学能力强的教师配置到实验教学上，把实验教学放在一个前所没有的高度进行建设。
2.改革生物化学实验教学内容。
生物工程专业在改革前生物化学实验40学时，实验内容主要以验证性实验为主。通过改革，把生物化学实验从40学时调整为96学时，把实验教学内容将生物化学实验调整为以验证性实验为基础，以综合性实验和设计性实验为主要教学内容，重点突出综合性实验和设计性实验的实验教学内容设置，以此为基础进行生物化学实验教学。结合教师专业方向特点，我们在生物化学综合性和设计性实验设置上主要以生物大分子的分离提纯与活性测定为主。事实证明，综合性和设计性实验的开设，激发了学生的学习与研究热情，越来越多的学生主动申请进入教师课题组从事科学研究工作。考虑到学生的学习热情，我们在改革生物化学实验教学内容的同时，结合学院每位教师的科研工作，开设了生物化学创新性实验，以期学生获得进一步提高。比如2011级生物工程专业生物活性镇痛肽的合成与活性研究课题小组，在该文作者的指导下，通过Fmoc固相多肽合成、高效液相色谱纯化、复性体系二硫键形成等方式合成生物活性多肽，将活性多肽在动物模型上进行镇痛活性研究，发现合成的镇痛多肽在动物模型中具有良好的镇痛活性，该实验结果通过该文作者整理，发表在SCI杂志“Protein&PeptideLetter”杂志上。通过创新性实验开设，学生解决问题的能力越来越强。为本科生将来进入实验室从事研究工作实现无缝对接打下了坚实基础。
3.改革生物化学实验教学方式。
传统生物化学实验教学由教师主导，学生被动接受，学生缺乏主观能动性，缺乏参与性。目前我们通过改革，将教师从主导地位改为从属地位，而学生则从从属地位变为主导地位，教师只安排实验项目，也就是出题。学生则从实验设计、实验准备、实验过程到实验结果分析全部自己解决，并且每次实验完成后学生均应该能够提出问题，教师则和学生探讨实验问题，学生的实验操作技能和实验成功率得到了极大提高。同时也使学生了解了一个实验的全部内容，为学生研究性学习，为学生将来进入社会参与工作或者将来从事研究工作打下坚实基础。
4.改革生物化学实验考核方式。
针对传统生物化学实验只注重实验理论考试和期末实验考试的做法，湖南理工学院采用全程考核的方式对生物化学实验进行全程考核，也就是实验的全过程都是考核过程。对每位学生生物化学实验成绩的评定，采用平时实验成绩、实验报告和实验考试成绩相结合的办法。平时实验成绩占比50%，平时实验成绩根据每位学生每次实验的准备情况，实验过程中各种仪器设备操作规范性，实验结果的准确性，甚至包括实验过程中试剂称量、溶液配制等实验习惯性动作进行综合评定，每次实验完成现场给出平时成绩；实验报告占比20%，实验报告的撰写是学生对自己实验过程以及实验结果的重要总结，体现学生分析归纳总结能力，同时也是对学生将来从事研究工作，撰写研究论文和研究报告的重要训练，故有必要将实验报告的撰写考核单独列出，予以评分，使学生重视实验报告的撰写；实验考试成绩占比30%，实验考试成绩和传统实验考核一致，但比重显著下降，实验笔试成绩占实验考试成绩的20%；实验操作考试占实验考试成绩的80%。通过实验考核方式的改变，督促学生在生物化学实验过程中全身心投入，认真对待每一次生物化学实验，认真对待每一个实验的全部细节，认真做好每一个生物化学实验。由于考核方式的改变，只有那些从头至尾认真对待生物化学实验的学生才有可能获得高分，大大调动了学生对生物化学实验的积极性和主动性。
三、结语
[关键词]新课程；化学教育；国际化学教育会议
近代化学及其衍生的化学教育诞生于18世纪的西欧社会。我国学校制度化的化学教育直至19世纪后半叶才初步建立，并由于诸多历史与政治因素的制约一直落后于西方发达国家。这种现实的差距催引着一代又一代化学教育工作者不断地开阔眼界，力图把握国际化学教育的脉动来探寻我国化学教育发展的理想图景。进入20世纪70年代后，这种吸纳新源、借鉴先达的工作更是得以围绕着一条有章可循、轨迹清晰、国际主流的线索而展开，即通过探察国际化学教育会议（ICCE，InternationalConferenceonChemicalEducation）主题的内容和趋势来反思与改进我国化学教育研究发展的现状与路向。然而，通过现有文献检索我们发现，国内学界对于极具代表性的ICCE主题的分析与思考尚缺乏整体研究，最早的相关报道和介绍也仅从1977年第4届开始。[1]因此，我们通过查阅相关信息，对近40年20届的国际化学教育会议主题予以全面分析和梳理，试图从整体上把握这一国际主流化学教育的趋势，并结合当前我国新课程改革现状对化学教育研究的路向进行思索。
一、ICCE的概览与主题回顾
ICCE是基于全球背景的当代大型国际主流的化学教育会议，由国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）主办，举办国化学学会及相关教育部门承办，联合国教科文组织（UNESCO）协办。会议通常每两年举办一次，在具体操作上，由IUPAC的下属机构化学教育委员会（TheCommitteeonChemistryEducation，CCE）负责组织与协调。作为全球性化学教育的盛会，ICCE的核心目的是在全世界范围内沟通化学教育信息和协调化学教育活动，建立国际交往和促进相互了解，以发展世界各国的化学教育事业。会议形式多种多样，主要包括大会报告（PlenaryLecture）、专题讨论会（Symposia）和研讨会（Workshop）。期间，还将提交论文以口述或墙报（Poster）形式予以呈现。
为了明确大会讨论和交流的指向与范围，并给下一时期各国化学教育工作提供方向性指导，每届ICCE都会预先设定大会主题（Theme），并围绕主题拓展系列相关具体议题（TitlesofSessions）。大会主题作为每届会议的中心议题，是立足当时社会经济背景，紧密把握化学及教育科学与技术动向，适切关注时代的发展，拟定和遴选出具有高度前瞻性和概括性的内容，并在会议召开前的一段时间公布。历届ICCE具体信息详见表1。
二、ICCE主题梳理的方法与结果
从表1看出，作为历届ICCE核心口号的会议主题通常是以指导性的纲领式呈现，少有具备明确指向性的化学教育领域内的具体内容。而通过对会议相关议题的研究发现，其中较多包含了各届ICCE研讨内容的具体信息。例如，即将召开的2008年ICCE主题为“信息和通信技术（ICT）时代中的化学”，而其具体议题则细致明确，分列为：“文科与化学教育、生物化学与生物技术、中等教育中的化学、高等教育中的化学、化学教师教育、化学与社会、化学奥林匹克、信息与通信技术和化学教育、绿色化学、微观尺度的化学、化学教育中的现代技术、面向化学与化工的网络、工程教育、化学的公众理解、化学教育中的研究、初等教育中的科学教育、其他相关化学教育的议题”等。由此可见，通过对议题所涉化学教育内容范畴的研究更有利于详细了解ICCE的主题轨迹，进而对国际化学教育的研究热点领域和趋势形成整体、有效的把握。鉴于此，现对历届ICCE的具体议题连同大会主题一起进行梳理与分析。
我们在文献检索和整理的基础上，梳理出第6~20届ICCE议题123条，加上第1-5届主题5条（由于时间较早，仅掌握到主题），合计128条。根据各议题或主题所涉的化学教育研究的内容范畴，分别归纳为12个领域，依次为：公民素养、科学教育与化学；化学教育理论化研究与交流；化学理论及前沿研究；化学与交叉学科研究；化学与STS教育；化学与环境；化学教育与信息技术；大学化学教育研究；化学课程与教学研究；化学实验研究；化学教育评价研究；化学教师教育研究。并使用Excel软件按届次对议题涉及上述12领域的频次进行统计，结果如图1所示。
三、基于ICCE主题分析的思考
根据表1和图1分析共20届ICCE的主题与各类议题的发展脉络，我们对我国当前新课程化学教育研究路向作出如下几点思考。
（一）坚守优良传统，稳固发展化学课程教学与评价研究
建国后，我国的化学教育一直十分重视“双基”的训练，即培养学生的基本知识和基本技能。按照这样的教育目标，化学教育一直大力提倡教师的高效教学与学生的有效学习，其突出表现为重视教师的教法和学生的练习，注重向课堂教学要效益。新课程改革以来，在原来倡导“双基”的基础上又扩展到提倡学生的“三维”发展，并着力以“课程”的研究为突破口，整合“课程”“教学”“评价”三者的联系，形成了一体化的化学教育研究领域，并逐渐呈现繁荣局面。
分析ICCE主题的统计结果，我们发现，“化学课程与教学研究”及“化学教育评价研究”共占议题总体的18%，具有相当的比重。同时，从届次和时间上看，自1979年第5届开始，此两项研究的议题基本从未间断，形成了国际化学教育界持续的、相当力度的关注。这样的特点恰恰与我国化学教育中一贯重视“课程教学评价”的研究脉络契合。例如，第十二届ICCE以“化学课程与教育方法的演变”为分主题，提出了课程结构和教学内容的改革应适应学科发展、就业和社会需要，教学内容应注意引发学生对化学的兴趣。值得一提的是，在评价领域占有很大比重的化学奥林匹克竞赛研究几乎在每届大会都会提及，而这更是我国为之自豪的强项，参赛选手均取得优秀成绩。可以看出，我国化学教育在化学课程、教学、评价这三个国际化学教育研究的持续热点领域上一直具有良好的研究传统。现阶段是新课程改革的关键阶段，化学教育研究工作首要的无疑是在继续坚守我国的传统领域研究的基础上进一步稳固发展化学课程、教学、评价的优势。
（二）把握国际动向，积极开展科学素养教育与STS教育研究
源起于上世纪末的第八次基础教育课程改革，由于一开始便立足广泛的国际考察，参考与引鉴了若干国际教育改革的先进经验，因而出现了一些新的研究视域和兴奋点。在化学教育领域，同样也吹来了新的气息。以新课程理念为例，《普通高中化学课程标准》中明确了“着眼提高21世纪公民的科学素养”“关注人类面临的与化学相关的社会问题”的新提法。根据目前国内化学教育研究情况来看，科学素养（包括化学素养）教育和化学与STS教育不能不说属于新兴的热点领域。结合上文的统计结果分析，“公民素养、科学教育与化学”“化学与STS教育”在整个国际化学教育会议涉足的议题上也占有重要分量，其比重分别高达10.16%和9.38%。另外，加之与“STS教育”联系甚密的“化学与环境教育”“绿色及微型化学实验研究”的份额，这两个领域在当今国际化学教育研究中占据的比重更大，例如，2002年在我国举办的第17届ICCE提出的“环境化学教育”“公众化学素质教育”“绿色化学与微型化学实验”主题，第18届ICCE提出的“化学的公众理解（PublicUnderstandingofChemistry）”等。从时序上看，“化学素养”主题在第9~13届即上世纪80年代末至90年代早期零星出现，90年代中期后渐成趋势，进而演变成化学教育研究领域的又一热点。这恰与上世纪80年代第二次国际科学教育改革及其影响化学教育领域的情形暗合。
与国际研究状况相比，尽管我国化学教育研究在“科学素养教育”“STS教育”上起步较晚，研究质量相较于下，但在当前国际国内研究方兴未艾的氛围下，也已具备了一定层次、不同视角的研究。新课程化学教育研究，更应进一步奋起追赶，紧随国际脉动，积极开展科学素养教育和STS教育，形成我国本土的高水平研究成果。
（三）着眼未来发展，努力拓展化学教育的理论化与信息化研究
相对于强势的纯化学研究而言，化学教育研究长期处于弱势地位，因此专业化学人才对此领域少有涉足，而由于学科壁垒又少有教育学者问津。因此，作为研究化学领域内教育问题的化学教育长期依附其两门上位学科——化学与教育学，使得自身研究主要处于演绎借鉴的阶段，研究理论化程度低下，缺乏独立自觉的理论研究基础与体系。20世纪中期以后，随着化学的迅猛发展及其对社会生活的日益影响，以国际权威性的首次ICCE召开为标志，化学教育研究的理论化与交流工作以这样一种形式被固定并渐受关注。时至今日，虽然仍鲜见颇具影响和标志性的化学教育理论基础研究成果，但其研究领域已在逐渐形成，研究工作逐渐丰富。如图1结果所显示，“化学教育理论化研究与交流”的议题比重已位居首位。例如，第18届ICCE就提出了“化学教育研究的理论与方法论基础（TheoreticalandMethodologicalBasisofResearchinChemistryEducation）”的议题；又如近年出现的从“符号的—宏观的—分子的”三角构型的化学教育与学习理论演变为以“人类要素”为着重点的“人性的—符号的—宏观的—分子的”四面体化学教育理论构型。[2]国外学者已进行了开创性的工作，而国内学界能够堪比的研究至今寥寥无几。可以这样说，我国化学教育理论化研究依然比较薄弱。
另一方面，在信息和通信技术（ICT）高度发达的未来社会，化学教育必然要借助最为先进的工具实现自我的传播和发展。考察这一领域的研究工作，关于ICT与化学教育的研究早已在国外展开，第20届ICCE已明确将大会主题拟定为“信息和通信技术（ICT）时代中的化学”。我国由于受经济社会发展条件所限，ICT与化学教育研究多在大中城市的重点学校与研究机构中开展，普及性不够；研究内容多是单机或局域网内个别软件的应用与简单程序的开发，研究应用的交互性与高效性欠佳，使得我们离真正的基于ICT的化学教育尚需时日。
教育作为着眼未来的事业，新课程作为着眼未来的教育改革，要求我们的化学教育研究不能总是步国外先进经验后尘，处于长期滞后的局面，而应聚焦未来发展，具有前瞻性的研究眼光，在化学教育研究领域做出应有的贡献，为保证我国化学新课程的顺利实施提供强有力的理论支撑。
[参考文献]
[1]刘知新.IUPACCTC与ICCE[J].化学教育,2002（7-8）：95.
安全是实施教育的前提，分组实验前，教师和实验管理人员对学生进行实验安全教育和实验室纪律教育是必不可少的。要让学生知道化学实验不单单只有科学性和趣味性，还有危险性。好奇是学生的本能，如果学生对实验规则、仪器的性能、药品的性质及设备的使用须知没有充分的认识，就无组织、无纪律地盲目动手操作，就容易引发实验事故，损坏仪器设备、浪费实验药品，造成不必要的经济损失，甚至造成人员伤亡，学生学习化学的兴趣和自信心都会受到挫伤。教师和实验管理人员可以通过实验事故视频、事故案例、预防措施等对学生进行安全和纪律教育，让学生明白重视实验安全和遵守实验纪律的重要性，这样才能保障分组实验顺利进行。
二、做好实验预习，明确实验目的，了解科学知识
经过多年的分组实验教学笔者发现，很多学生在实验过程中都是盲目的，要么“按方抓药”，要么无从下手。实验课的时间是非常有限的，要在规定的时间内高效地完成实验，就需要学生做好实验预习，明确实验目的，了解科学知识。实验前要指导学生复习有关知识，让学生依据实验报告册的实验要求，明确实验内容，熟悉实验步骤，并书写实验预习报告，包括实验目的、仪器、药品、装置图、流程图、预期现象和解释、疑点分析和改进等，由课代表和任课教师监督完成。通过书写预习报告，学生对整个实验过程就会更加明确、思路更加清晰。
三、优化实验流程，认识科学过程与方法
实验过程是学生分组实验的重要环节，是科学探究的过程，是加深科学知识、了解科学方法的过程，优化实验流程，有利于提高科学探究的有效性。有些实验涉及的仪器、药品较多，步骤繁，过程复杂，需要教师和实验员做好充分准备，科学合理地优化实验流程。
四、鼓励实验创新与改进，培养学生创造力
指导学生按照教学要求有序完成实验的同时，也要鼓励学生创新实验，对实验进行改进，并进行可行性探究，培养学生实事求是的科学态度、开拓创新的科学精神。例如，高中《化学选修4》化学反应原理实验2～1测量锌与硫酸反应速率的装置相对复杂，用到的仪器较多，操作不方便，实验用时较长，这是一个定性实验，不要求十分精确的实验数据，教师可以提出疑问，启发学生思考可以怎样改进和创新。再如，高中《化学选修4》化学反应原理实验2～4验证催化剂对反应速率的影响，这个实验在初中课本出现过，与初中教材实验相比，高中教材的实验装置较为复杂，药品用量大，可操作性不强，对比初高中两套装置和药品，可以启发学生对实验进行改进和创新，以达到更好的实验效果。
五、半开放实验室，树立学生科学精神
很多学校由于硬件设施不完善、实验管理人员不足、不重视学生分组实验等问题，不能保证实验课的顺利开展，更别说是半开放或者开放实验室。为全面实施素质教育，提高学生的科学素养，中学化学实验室应因地制宜，发展自身优势，取长补短，争取半开放或者开放实验室。在实验人员不足的情况下，教师和管理人员可以充分调动学生的积极性和自主性，课前由课代表将全班学生分好小组，让学生对号入座，避免学生来到实验室找不到座位的乱象;一般的学生分组实验课都是实验员依据实验要求提前将实验所需的仪器、药品摆放到实验桌上，实验员可以尝试将实验用品统一放到仪器车或者指定的地方，供学生自主取用，实验结束后再由学生自觉放回指定地方，实验结束后的保洁工作也由课代表和小组长监督完成，这样既可以节省人力，也有利于学生高效地完成实验，还可以提高学生的自主性和科学探究精神。针对对化学极其感兴趣、想补做实验或者想探究实验的部分学生，教师和实验员要提供支持，半开放实验室让学生进行实验，可由学生向任课教师提出实验设想，任课教师认为可行的，任课教师向实验员下实验通知单准备实验，在指定的时间和实验教师的指导下半开放实验室让学生进行实验。
六、实验竞技，激发学生科技能力
一、化学科学知识水平
九年义务教育初中化学教学大纲，对初中化学教学的四大知识板块分别提出了不同层次的教学要求，以确保学生在毕业时达到素质教育所要求的知识水平。
1．对化学基本概念和原理、元素化合物这两大知识内容，按照学生的认知水平以及在初中化学中的重要性，教学要求分为常识性介绍了解、理解、掌握四个不同层次；
2．对化学基本计算教学要求的层次是掌握。要求学生熟练掌握有关化学式、化学方程
3．对化学实验的教学要求分为练习初步学会两个层次。在教学中，教师应按要求认真做好每个演示实验。对于学生实验，要积极创造条件，力争使每个学生都有动手做的机会。新教材在编排上遵循大纲规定“初级中学的化学教学是化学教育的启蒙阶段”的原则，适当降低厂理论要求和精减了一些次要概念，为了配合素质教育，培养学生面向未来的适应力，增加了一些金属、有机物（包括高分子化合物）以及保护生态环境，“温室效应”。硬水，氢能源、水和人类的关系、金属和人体的关系、化肥、农药等内容，体现了化学与生活，化学习社会，化学与生产。科技的紧密联系，为学生达到规定的化学科学知识水平创造厂条件。应该明确，在构成化学科学素质的诸多要素中，化学科学知识水平始终处于基础和核心的地位。
二、化学科学能力
化学科学能力是指学生在学习化学知识。应用化学知识解决实际问题的过程中，表现出的心理与个性特征。它包括对物质形态与变化的观察和感知；化学知识的记忆和想象；对微观世界和化学现象的理解。概括的能力，对于处在化学教育启蒙阶段的初中学生，应从观察能力、实验能力、思维能力、自学能力等方面，培养和提高他们的化学科学能力。
1．观察能力。观察能力是知觉的特殊形式，是一种有目的、有计划。是智力三要素（观察、思维、创造）之一，是智力发展的基矗化学是一门以实验为基础的学科，观察和实验是化学最基本的研究方法。通过能动的、客观的、定性、定量的综合观察，从实验的宏观现象人手，揭示和认识微观变化的本质。观察能力不是单一的知觉感知，而是诸多因素综合性的智力过程。新教材增加厂多幅彩图、插图、章头图和多项演示实验在学生实验前增设了思考题，启发学生养成自觉观察的良好习惯。教师除应做好每一演示实验外，还应在课堂教学、课外活动中，激发学生的观察兴趣，教会他们如何观察。通过学生动手动脑，由表及里，去租取精，去伪存真的观察和思考，不断提高他们的观察能力，避免只看“饶帧保看“门道”的不良习惯。
2．实验能力，实验能力是有目的地在人为控制条件下进行化学反应，认识和发现化学变化规律的能力，实验能力既包括实验操作能力，又包括推理、计算，对数据分析处理以及对实验结论归纳总结、准确表述的能力
教师应认以以下个方面培养和提高学生的实验能力：①能正确操作实验仪器和设备；②明确实验目的；了解实验原理；④掌握实验方法；对立验现象进行准确的观察和记录；⑤功实验结果进行分析处理。导出结论，写出实验报告，教师应积极创设实验条件，努力完成全部必做实验。有条件的适当做一些选做实验，鼓励和指导学生做一些家庭小实验，克服“教师黑板上讲实验，学生考试背实验”，只注重理论学习，不重视实验教学的弊端，充分发挥学生的独立件和创造性，培养和提高他们动手、动脑能力，以及实事求是的科学态度和严肃认真的工作作风。
3．思维能力。思维是人类在事物表象。概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程。其中分析的最基本的过程，新教材正确处理了知识的逻辑顺序和学生生理、心理发展顺序的关系，在叙述方法和行义方面，注意调动学生士动学习、思考的积极性，以提高他们的抽象思维能力和自学能力，例如，在介绍物质结构的初步知识时，通过实验和类比，引导学生从宏观现象深人到微观结构的本质，通过提出问题，引发思考，然后再概括出结论或概念，使学生从感性认识上升到理性认识。
4．自学能力，自学能力就是在已有知识水平和技能的基础上，不断获取新知识并运用这些知识的能力。化学教学的重要目的之一不仅是使学生“学会”，更重要是使学生“会学”。现代科学技术发展迅速，知识更新周期缩短，如果不“会学”，就无法适应日新月异的社会发展需要。因此，现代教育的一个重要特点，就是培养学生不断摄取新知识的自学能力，使学生受益终身。
三、化学科学思想水平
学生的化学科学思想水平包括以下个方面：
1．辩证唯物主义思想水平。化学作为一抛匀豢蒲В旧砭具有丰富的辩证唯物主义素材。在化学教学中进行辩证唯物主义观点的教育，应结合教学内容，通过有机渗透，使学生逐步树立起辩证唯物主义的世界观和方法论，用对立统一、事物发展的矛盾性和统一性、量变到质变等观点学习和认识化学问题，提高学生应用辩证唯物主义观点观察问题和认识问题的能力。
2．实事求是的科学态度。初中化学启蒙教育阶段，应结合教学内容、化学史教学，对学生进行坚忍不拔的精神。实事求是的态度、严肃认真的作风等方面的教育。通过多种方法与途径培养学生的科学思维、研究方法和严谨求实的治学精神，使学生认识到一切科学知识都来源谑导反过来指导实践的道理。
3．爱国主义的思想水平，新教材结合教学内容，注意对学生进行爱国主义教育，如教材中介绍了祖国在化学科技方面取得的卓越成就，以增强学牛的民族自豪感和自信心。密切结合能源、材料、资源等教学内容，进行国情教育和爱国主义教育，使学生树立起为建设计会卞义祖国而努力学习的浪命感和远大目标。加里宁说：我没有看到一门不能教育青年热爱祖国，并培养他们具有最好的公民情感的科目，”化学也不应例外。
4．环境保护意识水平，人类赖以生存的水圈、大气圈、生物圈、岩石圈的物质在不断运动变化，并按一定程序循环着，组成了环境物质的平衡体系。
而人类在生产、牛活中产生的污染却破坏着人类赖以生存的环境，新教材的有关章节注意结合教学内容。对会生进行防止污染、保护环境的教育，教师应通过“我们只有个地球”的教育，让学生认识到环境保护的紧迫性别重要性。使学生认小养成爱护环境，保护环境的良好意识和习惯。
四、化学科学品质
化学科学品质指学生学习化学的动机，兴趣、情感和意志等化学科学品质是一种非智力因素，在一定条件下对学生的学习水平起看十分重要的作用。
1．化学学习动机。学习动机是指引起和维持学生进行学习活动，达到预定目的的意念。使学生学习动机的最有效的方法，化学足一门非常重要的自然科学，现代社会，不管是高科技成或常生活，都与化学科学息息相关，学化学是我国四化建设的需要，是科学发展和人类进步的需要，在教学中应始终贯穿理想教育这主线，通过具体的实例，生动有趣的教学，使学生明确学生目的，强化学生的学习动机。
2．化学学习兴趣兴化，化学学习兴趣是指学生对化学力求认识、趋近的一种心理倾向兴趣是学生学习的主要动力，学习兴趣使学生始终对学习保持良好的心理状态，并在其中得到乐趣和满足化学教学中丰富裳采的实验为培养学生的学习兴趣创造了得天独厚的教学情境，此外，使学生明确学习目的，采取有效的教学方法教师渊博的知识等，都是激发和培养学生学习兴趣的有效因素
3．情感。情感是人们在认识客观世界时所表现出的不同的心理反应和态度，学生在学习过程中的愉快、热情的良好情感，可使学生产牛积极向上的心理状态。悲伤，灰心、冷漠、烦躁等不良情感可给学生的学习带来消极的影响，因此，在教学中对学生（尤其对差生）的热爱、信任和尊重，教师高尚的人格，以及牛动有趣、形式多样的教学方法，都是培养学生良好情感的重要因素。
不论是从人类认识规律，还是从发展学生的智力与能力、培养他们科学的世界观和方法论、提高他们的综合素质等角度来看，化学实验都具有十分重要的作用。一个概念的形成，常常需要一个过程。从实践出发，首先获得一种感性认识，然后经过分析、概括、推理，慢慢形成了一个概念，并在以后的发展中不断得到发展、完善。因此一个概念一般都是比较抽象的，化学概念也是这样。如果我们的教师能够科学地进行化学实验教学，无疑会激发学生的学习兴趣，帮助学生形成化学概念。同样，通过化学实验可以使学生更好地理解和深入地领会化学定律和化学原理，在帮助学生进一步消化和巩固所学的化学知识方面起到积极的作用。同时，实验教学还是发展学生智力、培养辩证思维能力的一项重要措施。
二、化学实验教学中的方法改进
化学科学的每一项成就都离不开实验。化学实验教学可以帮助学生学习元素化合物知识，形成化学概念，获得理论的感性认识，并通过抽象思维形成理性认识,而通过实验又可以验证和巩固概念、理论，使之发展和深化。化学实验是培养学生自学能力的重要手段，为培养学生实事求是、严谨认真的科学态度和科学方法提供了极好的机会，对促进学生非智力因素的发展、辩证唯物主义世界观的形成、陶冶思想情操都具有非常重要的作用。因此笔者认为在中学化学实验教学中应当注重以下几点。1.培养学生的观察能力
学生的观察能力不是自发进行的，要靠教师引导、启迪，逐渐培养而成。首先在教学中要让学生明确观察在化学实验中的作用及提高观察能力的意义，要经常要求学生预先做好观察的准备，提出明确的观察任务，制定进行观察的计划，掌握所必须的具体方法。这样有助于启发学生有目的、有计划的观察，提高了观察的效率，使学生的智力技能在良好的非智力品质的配合下迅速提高；其次是教师要根据观察对象的特征，有意识的训练学生协调运用多种感官进行观察，从而提高观察质量；再有就是指导学生学会既全面、又分清主次的观察。既全面又分清主次地进行观察，就是要求既要重点观察主要现象，又不遗漏观察次要现象；既要观察到明显的现象，又要迅速地发现不易发现或容易消失的现象，经常这样要求学生，可以培养出学生敏锐的观察能力；再还有就是指导学生将观察和思维结合，提高分析和解决问题的能力。观察的目的是探索和发现问题，达到对事物及其变化规律的认识。观察能力能引起思维能力的发展。观察越丰富、越准确，认识就越深刻，思维也就愈加活跃、广阔。观察力同时也能提高学生的判断能力。敏锐的观察力有助于对复杂的材料进行对比、分析，提高自己判断是非、区分本质和非本质的能力。教师应有意识的设计一些课题或者针对一些实验的异常现象，引导学生将观察和思维紧密结合，从而提高学生分析和解决问题的能力。总之，良好的观察能力是在实践中经过一定的训练而形成的。实验教学为培养和发展学生的观察能力提供了良好的途径，教师必须在教学中有意识的培养和发展学生的观察能力。
2.培养和发展学生的创新能力
培养和发展学生的创新能力，最重要的是要通过实验，让学生独立思考、大胆操作，在亲自实践的活动中培养和发展自己的创新精神。但是，通过教育实习和见习的亲身体会，以及一些走上讲台的化学教师的介绍，目前中学的学生实验课中，一般做法是将实验目的、内容预先按实验报告顺序列于黑板上。这严重影响了学生思维的发挥，不利于学生创新能力的发展。如果改为根据实验特点提出课题要求，引导学生运用所学知识，根据实验目的及内容，选择仪器药品，设计实验方案，然后进行实验操作。这种教学方式有助于发展学生思维的创造性，又能获得良好的实验教学效果。
3.培养学生的辩证唯物主义观
马克思说：“化学可以称为研究物体由于量的构成的变化而发生的质变的科学。”可见，化学与辩证唯物主义有着密切的联系。但是在中学化学实验教学中对学生进行辩证唯物主义教育经常被忽视了。在中学化学实验教学中，不管是教师的教还是学生的学都会受到一定的世界观和方法论的影响，特别是辩证唯物主义物质观、对立统一规律和量变与质变规律。对学生进行辩证唯物主义观点教育，就是要使学生把辩证唯物主义当作科学的世界观和方法论来理解，并用来指导当前的学习，以帮助他们找到解决问题的途径，指引他们沿着正确的方向前进。化学实验教学中对学生进行辩证唯物主义基本观点教育，有助于提高学生对实验的兴趣，提高实验效果，培养和发展学生的能力。
【摘要】随着素质教育改革的不断深入，化学实验教学已经成为中学化学教学中的重点部分。在实验教学中我们不仅要系统地将化学知识传授给学生，而且要注重培养学生的观察能力、创新能力以及科学探究能力。
【关键词】化学教学实验课创新思维习惯独立
参考文献：
[1]纪图雅.中等职业学校化学实验教学中学生思维训练研究[D].内蒙古师范大学，2005.
