合作学习在化学实验教学中的尝试

　　合作学习在化学实验教学中的尝试

　　中学化学实验教学是中学科学教育的重要组成部分，充分发挥化学实验在中学化学教学中的地位和作用，让学生在实验中开展合作探究，落实“以学生发展为本”的新课程教学观，达到“寻找一种教育方式，使得教师因此可以少教，但学生可以多学的境界”(夸美纽斯语)。为此在新课程理念的引导下，笔者就化学实验课如何开展合作学习作了尝试。

　　一、新课程理念为学生开展合作实验提供理论基础

　　教学要促进学生的发展，这是教学活动的归宿和核心，也是新课程的要求。

　　新课程理念要求改进传统教学方式，让全体学生主动参与学习实践。传统教学是让学生被动接受僵死的知识，这种填鸭式喂饱学生可说是一种发展，但只是一种低层次发展，因为它忽视了学生这个主体。当今教育新理念的教学应该是能激发学生的主体意识，体现学生的主动性，激励学生主动地从事各种创新学习和实践探索，因此化学教师在化学实验课中应尽可能提供各种机会，让学生得到充分自主发展。

　　新课程理念要求多渠道地培养学生的能力。学习能力是学生自己获得知识的能力，是一种综合能力，这种能力获得的最佳途径是让学生参与各种自主合作学习的活动，而化学实验课正是这些最佳途径中的一种，通过合作实验对学生进行基本操作能力、观察能力、实验仪器应用能力、综合分析报告能力等方面的培养。

　　新课程理念要求教学能充分全面发展学生的个性特长。每个学生都有自己的长处，有的善于发现，有的善于言词，有的善于管理。教师应在实验课中因势利导，培养学生的合作意识，发挥团队精神，体现小组合作的优势，防止学生个性潜能的片面发展，使化学实验课真正成为促进学生创造性发展的力量源泉。

　　二、学生合作实验的具体操作步骤

　　化学实验对化学课程目标的全面实施具有重要的作用。新教材中的许多实验原理和步骤要求学生自己设计。所以当学生走进实验室时，教师就要对学生进行必要的合作学习策略指导。

　　第一步:建立合作小组。开展合作实验，首先要合理划分好实验小组，初中生学习基础、学习态度能力、兴趣爱好特长等存在一定差异，这就决定在组建合作实验小组时，尽量保证一个小组内的学生各具特色，能够取长补短，即小组成员是异质的。这样混合编组保证了小组成员的多样性，从而使小组实验活动中有更多、更丰富的信息输入和输出，可以激发出更多的观点，使全组形成更深入更全面的认识。它能创设一种情境，给学生提供讨论、争辨、表达及倾听他人意见的机会。学生不仅在组内合作，还可在小组之间交流，进而培养合作意识，实现资源共享。

　　第二步:合作完成实验设计。实验设计在实验教学中既是重点又是难点。它一般大于个人能力，小于集体能力。组织学生合作设计，可以使学生思维互补、设计优化，科学思维能力得到培养，有利于提高教学效果，因此在老师的适当指导下，学生通过合作设计把握重点化解难点。例如，请设计一个实验方案从含有少量泥沙、氯化镁、氯化钙和硫酸钠等少量杂质粗食盐中取得精食盐。教师在课前给出课题，让学生提前预习，明确实验目标，回顾相关知识，收集有关资料，初步完成自己的设计思路。然后，按合作小组进行合作设计。在活动过程中学生都会以自己的方式，基于已有的经验来建构对于客观事物的理解。由于已有经验、知识、背景不同，思考问题的方式不同。学生对设计方案也不相同。教师必须重视引导学生开展交流活动，使学生发表自己小组的设计方案，倾听他人的设计方法并进行客观比较和鉴别，从不同角度修正自己的设计方案。例如，我在用一氧化碳还原氧化铜的实验中，教材没有指明尾气处理方法，这给学生留下创造性思维空间。学生以此为课题，以合作小组为单位进行讨论、设计实验、交流，得出几种不同的结果:①用点燃方法把一氧化碳烧掉。②用塑料袋把尾气收集起来。③用循环利用法处理尾气。通过总结评价一致认为:③最合理既节约原料又减少污染。如此合作设计能扩展学生的视野，使学生看到问题的不同侧面，对自己和他人的观点进行反思或抑制。从而建构起新的更深层次的理解。

　　第三步:实验指导。鉴于初中学生刚接触化学，所掌握的知识未成系统，因此每做一个实验，都必须做课前指导。如从网上搜索，查阅有关实验项目的相关信息资料，温故知新等。就后者来说，在上《二氧化碳制取的研究》实验课时，我首先在课前指导学生回顾前面实验课中的两种制氧法，通过小组讨论比较两种方法、装置的优劣，从中归纳出气体发生装置是由哪些因素决定的，从而决定制取二氧化碳气体的仪器装置和实验过程。充分发挥实验小组的集体智慧，比教师硬性决定一个实验方案所带来的学习的效果要好得多。

　　第四步:分工合作。实验方案确定后，在实验的过程中，小组成员应分工合作，如实验中遇到障碍，应当有的负责查资料，有的负责请教师指导等，做到人人动手，个个进入角色。遇到意见分歧，心平气和地分析、提炼，从中发现有价值的信息，进而提出新的解决方案，然后带着一系列新问题再查阅、再思考、再组织，如此反复、滚动，使学生扩大阅读面、知识面，最后达到实验的学习目标，形成小组的实验总结报告。如在《温度计的实用》实验中，学生用温度计测定一杯热水在相同时间内温度的变化情况时，就按学生的能力结构来划分小组:有的学生手拿温度计测定水温、有的记录时间、有的观察温度计的读数、有的填写实验记录表等。这样每个小组成员都明确自己的职责。

　　第五步:成果交流。让各组代表对自己的总结报告自评，然后各组互评，评判以“实验方案是否科学，装置是否合理，效果是否达到目的，是否具有合作精神，报告语言流畅与否等五个方面作为标准。按“好、较好、一般”三档评分，对每个实验小组的实验报告进行评选。通过学生一系列的评选，既解决了实验小组成员的沟通问题，也有效解决了小组内的冲突，保证了小组内的每个成员都有思考的时间和机会，同时还能形成“小组内成员合作，小组间成员竞争”的新格局。

　　第六步:反思。评选之后，教师应让出一定时间给各实验小组讨论，总结每次实验的经验，成功在哪里，失误在哪里，并提出弥补的方法。这样，让每个参与者在课前查阅时扩大知识面;在实验中充分展示自我，得到发展，在课后增进团结合作。这种具体反思使学生能总结得失，认识合作精神在实验中的重要性，掌握终身学习的能力。

　　在一年左右的教学研究过程中，我们通过理论学习，模式建构，实验研究，初步获得了一些实验结果:

　　(1)在化学实验教学中运用合作学习，能促进合作意识和合作技能水平的发展。

　　(2)在化学实验教学中采用合作学习，能有效提高学生学习化学的兴趣，改善学习态度。

　　(3)在化学实验教学中运用合作学习，能有效提高学生学习成绩。

　　(4)合作学习对富有挑战性学习内容比一般性学习内容学习效果更显著。

　　三、学生合作实验实施中的问题和思考

　　在学生合作实验过程中，教师不再是充当裁判员的角色，而是学生实验的合作伙伴、指导者、支持者、帮助者、激励者。虽然每次实验过程都由学生自主决断，但教师在组织过程中应注意以下几个方面。

　　1.小组的结构优化。学生合作实验小组应该是动态的，既不能一成不变，也不宜过于频繁地更改分组情况。一般依照“组内异质、组间同质”原则，根据具体实验分组。如何尽最大可能发挥小组合作效果值得摸索。

　　2.克服学生不均等的参与机会。在某种情况下，那些能力强和自信的学生很可能支配和控制整个实验，他们几乎包办全部实验任务和发言机会，致使一些学生在实验中无所事事，这时教师要适时介入，又不能回到包办一切的传统教学模式中。

　　3.教师如何掌握介入的时机和火候。在学生合作实验中，教师要关注活动的全过程。如是否所有学生都参与，是否每组都取得满意的学习目标，是否小组成员相互支持、正确对待争论等。对实验失败的小组要给予必要的心理支援。当然教师介入也要掌握时机和火候，不要稍有偏差就马上介入，应相信学生的协作精神，既使非介入不可，也不要越俎代庖。教师要相信学生的能力，相信学生能用自己的方法解决问题，何况实验结果并不重要，重要的在于实验过程，在这个实验过程中总结出未来要解决的类似问题的基本模式和方法，获得终身学习的能力。

　　4.教师要善于反思。化学实验课中的研究性合作学习是一项探索性的实验教学，教师在探索过程中既产生成功的经验，也会有失败的教训。教师要由“经验型”向“科研型”转变，从学生那里获得对自己教学的反思，革新教学过程所需的信息，及时纠正实验教学的偏差和方法，使学生不断改正实验学习的方法，形成良好的实验学习的习惯和方法，以利于下一阶段的实验学习。

　　总之，新课程理念要求教师当好导演，学生当好演员。化学实验课给学生提供了研究性合作学习的好场所、好机会，它让学生扩大视野，增长知识，动手动脑，提高能力，发展个性特长，有利于全面提高学生的综合素质。因此，我们在平时实验课中应大胆尝试。