陈佳阳
上海市澄衷高级中学
一、引言
（一）问题的提出
最近提出的化学学科核心素养中，包含“实验探究与创新意识”。将学生的实验能力提升到一个非常重要的地位，也对学生的实验能力提出了很高的要求。在日常化学教学中，学生实验能力的发展十分必要且重要。
有机化学实验是化学实验体系中的重要组成部分，由于有机化学反应实验原理复杂、装置系统性高、实验时间长、副反应多、实验现象不明显、试剂用量大、试剂大多具有毒性等特点。导致在日常教学中，进行演示实验、学生实验的难度相比其他高中化学实验更大，因此更多教师选择“教师黑板上讲实验，学生课后背实验”的方法进行教学。除了学生动手实验的机会较少以外，化学实验还存在着实验时间过短、看书或学案完成实验、实验缺乏挑战性等问题。
实验是全面培养学生的重要抓手。通过实验，不仅可以培养学生的科学素养，也有利于学生的综合发展，对学生的终生发展也有重大的影响。所以在新高考与培育学科核心素养的背景下，如何在有限的有机化学教学中，培养并提升学生有机化学实验能力，是十分值得研究的。
（二）研究目标
本研究的研究目标，有以下5点：
（1）调查、研究并梳理上海市高中有机化学教学的现状。
（2）对有机化学实验的能力层次进行研究。
（3）研究并编写“高中有机化学实验能力层次”，并据此进行相关实验的开发。
（4）进行有机化学实验教学实践，并进行案例研究。
（5）对所进行的研究进行理性的思考及反思。
（三）研究过程和研究内容
根据研究过程，研究内容主要分为以下四部分：
第一部分：有机化学实验的现状分析。主要包括：沪教版高中有机化学实验内容体系现状分析。通过实验类型、实验名称、实验目的、实验原理、实验装置、实验步骤、实验现象、实验性质、问题设计等角度，对教材中的有机化学实验进行分析，对教材中的有机化学实验有系统的认识。
第二部分：有机化学实验系统的开发。通过对先前文献的研究，总结并编写“高中有机化学实验能力层次”。基于有机化学实验能力发展的需求，对有机化学实验进行开发和重构，并对实施时所需的教学策略与教学模式进行设计。
第三部分：进行实证研究。选取两个班级，开展实验班和对照班不同的日常实验教学。实验班使用有机化学实验系统进行有计划、有针对性、有区别的教学。运用实证研究方法评价该有机化学实验系统对学生实验能力发展的影响。
第四部分：理性思考与反思。在实证研究结束后，对研究过程及研究结果进行理性的思考，找出可以推广及值得借鉴的地方。同时也对研究中存在的不足进行反思，总结经验，为接下来的研究打基础。
二、高中有机化学实验系统的开发
（一）“有机化学实验能力层次”的开发
通过对相关文献、2017版课标及沪教版教材的相关研究整合，笔者开发了“有机化学实验能力层次”，通过此层次，可以知晓学生有机化学实验学习情况。
“有机化学实验能力层次”分为4个层次，从低到高分为：层次1——识别和使用仪器及操作；层次2——加工和处理实验现象及数据；层次3——理解和运用实验原理；层次4——设计和评价化学实验方案。
通过与本“能力层次”之前沪教版的有机化学实验相关内容进行比较，发现教材中对学生的有机化学实验能力培养不够全面。对于部分能力培养的次数较多，部分能力培养的次数较少，部分能力在教课书中并没有涉及。可见仅通过教材中的有机化学实验进行教学，不能全面培养学生的有机化学实验能力。需要将教材中的实验进行改进，从而符合学生实验能力发展的规律。
（二）开发的总体架构
笔者将高中有机化学实验分为四个阶段进行开发。每个阶段的教学内容及对学生能力的培养侧重点，每个阶段均包含1~2节的教学内容。通过将有机化学实验能力的总要求分阶段实施，方便学生对每阶段的学习进行总结，同时也方便教师对学生学习进行阶段性的评价。
从实验能力层次来看，每个阶段均有不同的层次侧重。随着有机教学的不断深入，对有机化学实验的能力要求也在不断提升。层次2与层次3是学生学习的重点及难点，也是有机化学实验教学的重心。故设计了两个阶段进行重点教学。
三、高中有机化学实验系统的实践
随着学生有机化学实验能力的不断变化，在教学模式方便也有所变化。在进行教学实践时，主要基于以下三种教学模式：
（一）第一、二阶段：讲授与讨论相结合的教学模式。教师在日常教学中，讲授与讨论是两种最基本的教学模式。第一阶段时，学生初次接触有机化学实验，需要教师进行一定量基础知识的讲授，让学生对有机化学实验有基础的认识。同时辅助以学生的讨论，以开发有机化学实验思维模式。第二阶段，适当增加学生讨论参与的程度，提升学生的思维品质。使用讲授与讨论相结合的教学模式，不仅可以增加学生参与程度，还可以提升课堂效率。
（二）第三阶段：基于探究的教学模式。通过老师设计的问题，对实验进行探究。实验装置为什么要这样搭建、实验操作为什么要这样设计、实验药品为什么要这样选择、实验为什么有这样的实验现象等均能成为学生探究的视角。学生增加参与度的同时，进一步提升了实验能力。
（三）第四阶段：抛锚式教学模式。不同于探究模式，教师给出指定的探究路线，学生仅需根据路线研究就可以得出结论。抛锚式教学给学生发散性思维的机会。教师仅给出实验目标，学生可以通过自己所学的知识，发散性地进行实验。学生可以在此过程中，拓展自己的科学视野，同时提升创造力。
四、研究思考
通过之前的实践研究，经过理性思考后，可以得出以下结论：
1、学生在学习有机化学实验时的困难存在侧重。从调查中可以发现，对照班的前三个层次的得分率在有机化学实验授课结束后，均不如能力测试时的得分率。说明如果按照正常的实验教学，学生有机化学实验能力层次较低。对照班实验能力层次2“加工和处理实验现象与数据”与实验能力层次3“理解和运用实验原理”的得分率下降最为明显。说明在这两个层次学生遇到的困难最大，是教学中需要关注的两个方面。
2、有机化学实验系统可以有效的提高学生的实验技能。从调查中可以发现，实验班在准备阶段的实验技能总体不如对照班的前提下，在进行有机化学实验系统教学后，得分率有了非常大的进步。从第一阶段到第四阶段各层次的得分率均高于对照班，且得分率差有增大的趋势。这说明随着实验教学的深入，有机化学实验系统的优势不断体现。
3、学生的科学素养也在过程中不断提升。在高中有机化学实验系统中，学生通过以科学探究为主的多样化的学习方式，增加了亲身经历和体验，在生动而有意义的学习环境中学习化学知识。在此过程中，激发了学生学习化学的兴趣，培养了学生的思维能力、动手能力、创造能力，从而提升学生的科学素养，对其终身产生影响。