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user: 4. 人教版和鲁教版中揭示原理型和独立操作型实验对比 4.1. 人教版中揭示原理型和独立操作型实验分析 人教版中揭示原理型实验共14个，占总实验的16.28%；独立操作型实验共9个，占总实验的10.47%。 上册中，第一单元“课题1物质的变化与性质”中，用实验介绍了化学变化和物理变化，化学变化和物理变化是初中化学学习的第一道关卡，通过实验则能让学生直观认识物理变化和化学变化，进而加深理解。在“课题3走进化学实验室”，通过观察燃烧后的火柴梗，通过实验将无法直接观察的火焰分层情况转化为火柴梗被酒精灯灼烧后的碳化情况；对于“质量守恒定律”、“燃烧的条件”、“灭火的原理”也编排相应实验。下册中，对于“溶解时的吸热或放热现象”，通过学生触摸容器，对溶解时的温度变化进行直观感受；“饱和溶液、饱和溶液与不饱和溶液的相互转化、中和反应和复分解反应发生的条件”等难以理解的概念均通过实验使其具象，且其中不乏探究性实验，同时培养学生的探究性思维和动手能力。 教材中提到的独立操作型实验有对蜡烛及其燃烧的探究、氧气的实验室制备、自制简易净水器、推测鸡蛋壳的成分、自制汽水、自制酸碱指示剂、洗发剂和护发剂的酸碱性和粗盐中难溶性杂质的去除。这些实验所用试剂无毒、装置简单、操作方便、用时较短，适合学生独立操作完成，有助于培养学生实验能力。 4.2. 鲁教版中揭示原理型和独立操作型实验分析 鲁教版中揭示原理型实验共9个，占总实验的15%；独立操作型实验共8个，占总实验的13.33%。 通过揭示原理型实验，鲁教版中对学生较难理解的概念基本做到了点对点覆盖，如在第一单元第一小节中便设置实验，帮助学生理解物理变化与化学变化的区别。第三单元中，从溶解时的温度变化到饱和溶液概念的提出，再到饱和溶液和不饱和溶液的相互转化，实验紧扣知识点且循序渐进，贴合学生对于化学概念学习的一般思路，有助于学生对于溶液的形成的相关内容的理解。 鲁教版设计了单元最后的“到实验室去”板块，以学生实验总结复习本单元或开启下一单元。该设计明显区别于其他教材。各单元“到实验室去”板块分类如下：第一、二单元用以练习实验中的基本操作，为操作技能型实验；第六单元为“二氧化碳的实验室制取与性质”，涉及药品较多、操作及装置均较为复杂，故归类为验证性质型实验；其余为独立操作型实验。综合全书，独立操作型实验有以下6个：观察蜡烛的燃烧、探究蜡烛燃烧的奥秘、氧气的实验室制取与性质、探究酸和碱的化学性质、粗盐中难溶性杂质的去除、探究金属的性质。 但鲁教版也有一个较大的缺点：在较为基础、简单的实验部分，均采用实验操作步骤与图示相结合的方式进行讲解，但揭示原理型实验、独立操作型实验却几乎没有任何实验装置图或操作示意图，显得过于简化，对于九年级学生来讲难度较高。 4.3. 人教版和鲁教版中揭示原理型和独立操作型实验比较 对比两本教材中的揭示原理型实验，仅在人教版中出现的实验有酒精灯火焰分层情况探究、灭火的原理、复分解反应发生的条件；仅在鲁教版中出现的实验有饱和溶液概念的提出、影响物质溶解度的因素；其余6个实验在人教版与鲁教版中均有所体现。 第一、酒精灯火焰分层情况探究。该知识点位于九年级上册的第一单元。人教版安排了实验，鲁教版中仅运用图例对酒精灯的分层情况进行讲解；虽然该知识点仅靠学生记忆可以做到，但实验更能激发学生的兴趣，因此我认为人教版的处理更加符合九年级学生的学习需求。 第二、灭火的原理。人教版利用实验探究，而鲁教版利用生活经验导出；人教版的处理方式对学生思维层次的要求更高，要求学生从蜡烛在不同情况下的燃烧状况联想到灭火的方法及原理，对于大部分九年级学生而言有一定难度；鲁教版则从生活中常用的灭火方法入手提炼出灭火的原理，符合建构主义的学生观，更加易于被九年级的学生所接受。 第三、复分解反应发生的条件。该知识点属于初中化学较为重要的几个知识点之一，人教版将其安排在九年级下册偏后的位置，而鲁教版则安排在了九年级下册靠前的位置。人教版教材利用碳酸钠、碳酸氢钠的性质实验提出复分解反应的定义，紧接着通过一个实验三个讨论总结出复分解反应发生的条件，最后通过探究某些酸、碱、盐之间是否能相互反应完成学生对于该知识点的再加工，三组实验层层递进，符合学生的思维逻辑，同时完成了对该知识点的拆解，化繁为简；与之对比，鲁教版教材在该知识点的处理就显得非常粗糙，讲解海水制纯碱时，利用实验讲解了纯碱的性质，顺带提出复分解反应的概念与实质，一个实验承担了讲解三个知识点的任务，且三个知识点均为初中阶段重要的知识点，这样的处理显然是不足够的。 第四、饱和溶液概念的提出。在溶液的形成部分，人教版设计了两个实验，分别通过加水、加热的方法将饱和溶液转化为不饱和溶液，在实验结束后提出了饱和溶液的概念；而鲁教版先利用一个实验，让学生往水中加入硝酸钾、搅拌，多次重复，观察硝酸钾固体剩余情况(事实上，第二次加入硝酸钾后溶液即饱和，现象明显)；紧接着提出了饱和溶液的概念，之后再进行了饱和溶液与不饱和溶液转换方法的探究。整个实验层层递进。但美中不足的是，在饱和溶液与不饱和溶液转换方法的探究中，涉及到取上层清液、添加硝酸钾、再加热的操作，操作较为复杂且相当耗时，若能将人教版、鲁教版对于该知识点的实验安排在课堂上进行融合，想必能达到更好的教学效果。 第五、影响物质溶解度的因素。人教版教材中“饱和溶液”这一定性概念后紧接着是“溶解度”这一定量概念，由于这两个概念是在下册中出现，所以大部分学生都能理解，但对于影响物质溶解度的因素这一知识点无论是实验还是课堂讲解均未做提及；而鲁教版对该知识点的处理上则分散很多，在九年级上册“溶液”部分对饱和溶液、饱和溶液与不饱和溶液的相互转化进行了定性的教学，在九年级下册海水晒“盐”部分提出了溶解度这一定量概念，并结合实验探究了影响物质溶解度的因素。对比这一知识点，人教版安排更加紧凑、利于学生知识网络的建立，但鲁教版有利于学生逐步深入理解。 对于6个在两版教材中均有所提及的实验，两版教材的设计相差不大，唯“酸碱中和反应”这一实验的实验操作和教材编排都有较大差别，故在此单独做出分析。两版教材中这一实验均位于常见的酸和碱一章中的酸碱中和反应一节，人教版教材本小节需要完成的教学任务有两个，酸碱中和反应的实质理解和溶液酸碱度的定量认知，酸碱中和反应在前，pH的概念及pH的测定方法在后；而鲁教版教材将溶液的酸碱性与溶液的酸碱度合为一节成为“第三节 溶液的酸碱性”，而酸碱中和反应紧随其后单独成为一节。对比两版教材的编排顺序发现，最大的区别在于溶液的pH与酸碱中和反应这两个小知识点上的顺序不同，人教版教材酸碱中和反应在前，溶液pH的测定在后；鲁教版教材的安排恰恰相反，而由于知识点顺序的差异带来了实验设计上的不同。人教版教材中由于将pH置于本实验之后，此时学生的前置知识仅有溶液分为酸性和碱性，且仅能利用酸碱指示剂对酸性溶液、碱性溶液进行定性认知，因此本实验上人教版教材选择了酸碱指示剂对现象不明显的酸碱中和反应进行了具体表征；而对于鲁教版教材而言，由于学生在该实验之前已经完成了从酸碱性到酸碱度的转变，且测定溶液的pH实验时对pH计也有了简单介绍，因此在本实验的设计上鲁教版选择了pH计结合pH变化图像的方式对酸碱中和反应进行了表征。很显然，这是鲁教版教材在数字化实验上的一大尝试，利用了溶液酸碱性和溶液酸碱度以及pH计等前置知识的铺设，非常自然地将pH计引入到化学实验中，同时训练了学生处理数据并分析数据的能力，可以说不仅完成了实验目的，同时还借助数字化的实验仪器将一个定性实验转变成了一个定量实验，对学生的能力培养非常有帮助，近几年来的新课改越来越明显的表现出以培养学生能力为导向，高考题和中考题均表现出图像题不断增多的特点，因此当我们回顾这本2012年审定的教材，我们会发现这个实验体现出了非常强的前瞻性，是鲁教版教材实验设计中的一次“高光”；而人教版在这个实验的设计中则稍显弱势，人教版教材其实也在资料卡片中提到了pH计，但与鲁教版相比该实验就显得浮于表面并没有对其真正的进行运用。 对比两本教材中的独立操作型实验发现，鲁教版中多以学生实验为主，少有趣味性实验或课后实验，在趣味性上远不及人教版中的独立操作型实验；鲁教版中的独立操作型实验难度均较高，且紧紧围绕中考中的常见考点展开，应试意味浓厚，但鲁教版在探究酸碱中和反应的反应实质时引入了pH计，大胆地将传感器运用到了中学化学实验中，是一个将现代仪器引入课堂教学非常好的范例，而仔细对比可以发现鲁教版教材之所以能将数字化实验成功运用离不开对教材顺序的创新，这也提醒广大编者与教师，若能大胆地将教材内容进行重组或许会有不一样的发现。