刊名: 教育研究
Educational
Research
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
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历史沿革:
现用刊名:教育研究
创刊时间:1979
该刊被以下数据库收录:
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新课程背景下高中化学实验教学有效性研究
【作者】 甘日耀
【机构】 广西钦州市第二中学化学组
【摘要】对于新课程中的化学教学改革,着重于化学实验教学的改革。因为化学作为一门以实验为基础的学科,化学实验教学改革在化学教学中就显得更为重要。高中化学实验教学有效性的研究事实上是对目前中小学教学中存在一个非常突出的问题---那就是:教师教的很累,学生学的很苦,而我们的学生却没有得到真正有效的发展。这是新一轮基础教育课程改革必须面对的一个问题。因此如何使我们的教师拥有新课程背景下实验教学有效性的理念,掌握新课程背景下的实验教学有效性的策略或技术,是摆在我们面前的一个难题。特别是在全面推进素质教育的今天,在新一轮基础教育课程改革进行之时,讨论新课程背景下实验教学的有效性就显得十分迫切与必要了。【关键词】高中化学;实验教学;有效性;研究
高中化学新课程指出“进一步提供学生参与完整的科学研究过程的机会,让学生体验和认识以重要规律和理论为研究对象、以假设——验证为基础的科学研究过程”。化学实验是形成化学理论的思维基础,化学实验教学集形象思维和抽象思维于一体,是化学教学活动中最有效的一种教学形式,是实施研究性课程的最佳途径。化学实验在帮助学生培养科学精神和科学态度,发展学生能力和个性特长,培养学生创新精神和实践能力等起到非常重要的作用。化学实验教学质量涵盖科学态度,科学精神,科学方法,实验动手能力,知识技能,思维能力,创新能力等诸多方面,因此,有效进行实验教学应从以下几个方面入手:
一、理解和研究新课程理念下化学实验教学的新特点和新方法。
高中化学课程标准指出“通过实验探究,掌握基本的化学实验技能和方法,进一步体验实验探究的基本过程,认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用,提高化学实验能力。”新课程背景下的高中化学实验教学呈现了一些有如下特点。⑴化学实验教学的目标更明确。新课程背景下的化学实验教学目标,不仅有知识和能力方面的要求,而且技能性学习目标水平从低到高有层次。如初步学习(分离混合物、制取气体);初步学会(取用药品、加热、选择仪器、连接仪器、配制溶液、检验物质、使用化学用语、观察记录、简单计算)。从而培养学生实践操作能力、主动探究能力和创新精神,同时培养学生联系生活和社会的意识。⑵化学实验教学内容的介入方式多样化。新课程背景下的化学实验教学,除了教材外,高中化学课程“内容标准”和“活动与探究建议”、“观察与思考”中都涉及到了化学实验内容,化学实验教学可以采用分散与集中相结合的方式。⑶化学实验教学的内容有新变化。新课程背景下的化学实验教学,出现生活化、探究化、绿色化、现代化和人性化的统一。
在新程背景下,化学实验教学由激发学生积极地接受学习转变为主动地探索学习,由学会知识、会学知识到求异创新。特别是由验证性实验转向探究性实验;由封闭性实验转向开放性实验等。为了达到这一目标,笔者针对不同的教学内容在教学方法上进行研究和尝试。⑴合理改进实验和补充实验。⑵培养学生探索、发现的能力。⑶让学生体验到知识的实用性和价值性。⑷强化环境保护意识和社会责任感。⑸利用现代信息技术,优化实验过程和效果。
二、把教师的主导作用和学生的主动性结合起来,使教师和学生共同成为教学过程的主人。
以新课程的特点(新课程突出过程和方法,注重方法的掌握以及思维的开放性)为依据。一是教师要转变角色。二是要切实革新教学方法。创新总是在面临问题时产生的,创新始于疑问。课堂教学中教师不只是教材内容的讲授者,还应该成为问题的“制造者”。教师所要做的是创设高质量的问题情境,启发思维,引导探索,促成问题的解决。让学生形成一种“自我学习”的习惯,无需教师引领,培养自学能力,能自主发现问题,用实验解决问题并得出结论。化学实验教学应为学生创造更多的参与机会,增强他们的参与意识。教师可以把教材中的验证性实验变为探究性实验,让学生们边做,边看,边想,再经过分析,归纳和总结,促使他们在深切感知的基础上理解化学反应本质。在教学中,要创造条件,把课本中设备简单,操作方便,安全可靠的演示实验改为分组实验,适当增加分组实验的次数,学生对自己亲自设计方案并实施的实验操作更精确,观察更细致,参与的意识更强烈。这样也最能调动他们学习化学的主动性和积极性,使学生形成可持续发展的学力,也能更有效地使他们的智力向更高级的阶段发展。
三、课堂实验教学力求有效地激发学生学习兴趣,培养学生的实验能力,使学生愿学乐学,会学善学。
准确有效地进行课堂演示实验,在培养学生实验技能中起示范性作用,并启发学生思维,培养学生观察、分析、综合和解决问题能力,从而更好地揭示知识的内在联系,使知识更加系统,深化。做好演示实验,就要对实验不断进行改革,有如下四个方面改革:⑴演示实验向“无污染”化方向发展。⑵并进式实验向“点滴化”方向发展。⑶灵活多样地对教材上的演示实验进行创新性的改革,使实验更简单而有趣。 ⑷恰当地选择实验教学模式。演示实验教学采用演示讲授模式;随堂实验教学采用实验归纳模式;学生实验教学采用实验演绎模式;创新型实验教学采用实验探究模式。
四、培养科学精神和科学态度,训练科学方法。
在化学实验教学中,不仅要培养学生严谨细致的科学作风,实事求是的科学态度,更重要的是要培养学生敢于超越现状的科学精神。学生通过实验现象的观察或推理解决实验问题,其思想,情感,意志,精神等各方面都会受到不同的教育,对其科学素质的培养起着非常重要的作用。比如在实验中,现象不明显,就要求学生不能粗心,要细致地进行观察思考;有的实验较慢,就要求学生不能性急,要有耐心;有的实验不易一次成功,需要反复实验,就要学生要有坚强的实验意志,不怕挫折和困难;有的实验结果与书本上的结论不完全一致,就要求学生要尊重实验现象和事实,不能人为修改,并找出原因,认真解释,重做或补做。实验教学是实施创新教育的有效途径。教学中要根据知识重点设置一些探索,应用性实验,提出富有创新性的实验问题,引导学生自己设计实验进行实验探究,启发学生用科学的思维方法研究实验,培养学生的探究能力和创新能力。
五、提高化学实验教学有效性的实践反思
布鲁纳认为,学习的本质不是被动地形成刺激——反应的联结,而是主动地形成认知结构。学生不是被动地学习,而是主动地获得知识,并通过把新获得的知识和已有的认知结构联系起来,积极地建构其知识体系。通过实践研究,我认为还应指出的是:
⑴引导学生学会有目的地观察实验可以提高教学有效性。观察在生活中无处不在,观察是实验的第一步。一些现象明显、效果显著的实验,能够激发学生的求知欲望。稍加引导,努力发挥学生的主体作用,会明显提高教学效果。
我在化学实验教学过程中,一般都会引导学生运用已初步把握的知识来观察实验的过程及现象,同时强调操作过程中的关键步骤,即让学生有目的、有针对性地观察。如在高一阶段HCl的“喷泉实验”演示实验教学,为使学生养成细致观察的习惯,培养他们的观察能力。先让学生自由观察,待观察一段时间后,再让学生回答以下问题:①本实验需要观察什么?②HCl的色、态、味?③观察到什么现象?④为什么会形成喷泉?⑤装置和药品有何要求?为了避免部分学生观察方法不当,我会指导学生重新观察,这样做可以在学生的记忆里留下深刻的印象、大大激发学生的求知欲、帮助学生掌握正确的观察方法。教师帮助学生学会有目的地观察实验,可以提高化学演实验教学的有效性。
⑵充分发挥传授新知识型化学实验的作用可以提高教学有效性。传授新知识型化学实验是以让学生获取新知识为目的而进行的化学实验,方法是边讲边实验。从逻辑上看,大多是一个由特殊到一般的学习过程。我一般会先讲清楚实验目的,当学生观察到现象后,我再启发学生对所观察到的现象进行解释,引导其得出正确的结论。如学习醛的还原性时,我采取的方法是先演示实验“HCHO分别与新制银氨溶液、新制Cu(OH)2作用”,得出“HCHO还原性较强”的结论。引导学生模仿分析其它有醛基物质共性,并试书写出反应的化学方程式。像这样通过演示实验来进行新知识的教学,就具有较强的真实感和说服力,使学生容易理解和记忆所获得的新知识。
在使用传授新知识的化学实验进行教学时,应引导学生用文字或图表把实验的结论记录下来、把教材中有关内容做上记号或摘录下来以便于课后的巩固知识,可在一定程度上提高化学演示实验教学的有效性。
⑶部分验证型化学实验以探究方式呈现可以提高教学有效性。验证型化学实验是一种比较基础的实验形式,高中化学教材中的实验一直以验证型化学实验为主。在完成验证型化学实验的同时,学生也能够体验得到结果的乐趣,加深对知识的理解。不过,在相关基础知识具备的条件下,对于某些验证型化学实验或多或少地以探究的方式加以呈现,引导学生先做实验,调动学生的手、脑、眼等多种感官参与,通过观察、记录、分析、讨论,可以更深入地了解事物的本质与变化的根源。如:高二化学课本苯分子结构的探究教学中,我认为如果将此探究与前面的验证型化学实验结合在一起,能够更大限度地发挥该化学实验的有效性。我在教学中先让学生分析苯可能具有的结构,接着问题提升:若为这些结构成立,则苯应该具有怎样的化学性质,用什么实验可以验证?最后,师生共同设计实验验证,分析总结出苯的结构特征。把一部分验证型化学实验以探究的方式加以呈现,较之单纯的结果验证,可以极大地提高化学实验教学的有效性。
⑷适当增设适合教学需要的化学实验可以提高教学有效性。为了更好地适应教学需要,教师可以灵活地添加冲击力较强、易操作的化学实验。①增设视觉冲击力较强的化学实验。如果学校的实验条件允许,教师完全可以增设一些视觉冲击力强的实验。如将“配制焰火”的演示实验增设在课的开头,可以让一下子将课堂燃烧起来;把视觉冲击力较强的化学实验增设在课的过程中,也可以将课堂的气氛推向高潮。比如在《化学变化中的能量变化》的教学中,我在教学中设计了两个化学演示实验。①用一个装有酒精的喷雾器,喷酒于酒精灯火焰上,火焰非常大(说明该反应伴随着放热,有剧烈的燃烧现象)。②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应(该反应伴随着吸热,使木片上的水凝结成冰)。②增设与内容密切相关的化学实验。有些知识教材中虽然并未设置演示实验,但若教师能够添加与内容密切相关的化学实验、拓宽演示实验的范围,不仅可以避免空洞的说教,而且可以点亮课堂、吸引学生、更好地帮助学生理解抽象的知识。如在《氮的固定》的教学中,我在教学中设计了“一场雷雨一场肥”的模拟实验。实验仪器:高压电感应圈(底部有为高压电控制旋钮,可以提供高压放电条件,上面玻璃仪器中有空气存在)。实验步骤:打开高压电控制旋钮(现象:玻璃仪器中气体逐渐呈现红棕色)。演示效果让学生眼前为之一亮,并迅速进入到教师设置的教学情境中。相对于观看录像或者查看资料,学生更容易接受这种方法。③增设思维冲击力较强的化学实验。高三学习了化学平衡理论及氧化还原知识等之后,我苦苦思索如何使学生分析与理解问题的深度与广度有所增加。在我开设的公开课——《用化学核心知识解释镁的化学反应》教学中,我引导学生分析:对于可逆程度较小的反应,是否能从化学平衡的角度去分析?该如何去解释?通过增设三个精彩的实验:Mg与CO2的反应,Mg与NO2的反应,Mg与NO的反应。引导学生从平衡移动视角,结合教师提供的资料来解释镁与二氧化碳的反应。初看这几个反应似乎与平衡移动原理没什么关系,但是仔细分析会发现,虽然反应的可逆程度很小,但平衡确实存在。从而引导学生在分析问题的过程中不断地提升自己,认识问题也更加全面。学生了解到动态平衡思想是化学学科思想的重要组成部分,是科学思想的集中体现。它不仅适用于化学平衡,而且广泛应用于一切平衡体系。
在高中化学实验教学过程中努力提高化学实验教学的有效性,看似一个老话题,但在我看来,这恰恰是高中化学教师在化学实验教学中应该孜孜以求的。我认为通过对提高化学实验有效性的研究,在点亮化学课堂教学的同时,可以充分激发学生的学习兴趣、从更深层次上理解知识、形成分析与理解问题的能力。