科學(xué),實驗教學(xué)在整個化學(xué)教學(xué)、學(xué)習(xí)中占有重要的位置,而學(xué)生自主實驗是對新課程理念的科學(xué)發(fā)展,是一種探究性、開放性的學(xué)習(xí)形式,它提供給學(xué)生更多獲取知識的渠道和方式,有利于學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的提高,同時也對我們化學(xué)教師的教學(xué)提出了新的要求,新的挑戰(zhàn)。本文主要結(jié)合化學(xué)學(xué)科的特點和學(xué)生自主實驗的要求,重點闡述新課程理念下學(xué)生自主實驗?zāi)J綐?gòu)建的有關(guān)問題。 [關(guān)鍵詞]:學(xué)生實驗、自主實驗?zāi)J健⑻骄?/strong> 一、引言: 化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),以實驗為基礎(chǔ)是化學(xué)教學(xué)的最基本特征。實驗教學(xué)特別是學(xué)生實驗是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)能力、科學(xué)思想和科學(xué)品質(zhì)教育的最生動、最活躍的教學(xué)形式。但長期以來,我國深受“接受知識為中心”的教育思想的影響,化學(xué)實驗教學(xué)強調(diào)和重視化學(xué)知識的傳授,化學(xué)知識成了課程教學(xué)目標(biāo)認(rèn)知領(lǐng)域和技能領(lǐng)域中的中心內(nèi)容,學(xué)生實驗的化學(xué)知識大都是預(yù)設(shè)的,絕對正確而且永恒的,學(xué)生實驗的目的也只在于驗證并獲得這些實驗的實驗現(xiàn)象或結(jié)論,對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了阻礙的作用。學(xué)生實驗教學(xué)中普遍存在一些明顯弊端,如實驗內(nèi)容單一,缺乏實際生活氣息,實驗過程重驗證輕探究,實驗評價重操作輕能力。造成學(xué)生們簡單操作好,細(xì)心操作差,直觀模仿性實驗尚好,設(shè)計型實驗很差。 教學(xué)模式是教學(xué)理論的具體化,又是教學(xué)經(jīng)驗的概括。教學(xué)模式與基礎(chǔ)理論相比,具有更強的可操作性,所以研究學(xué)生實驗?zāi)J綄Ω母镏袑W(xué)化學(xué)實驗教學(xué)具有實際和指導(dǎo)意義。為了克服學(xué)生實驗中存在的弊端,發(fā)揮學(xué)生實驗教學(xué)功能,需要從整體上構(gòu)建符合素質(zhì)教育和新課程要求的高中化學(xué)學(xué)生實驗?zāi)J健?/p> 二、“學(xué)生自主實驗”模式的構(gòu)建: 1、“學(xué)生自主實驗”模式的理論思考: 1.1、學(xué)生實驗的教學(xué)功能新認(rèn)識: 對中學(xué)化學(xué)學(xué)生實驗教學(xué)價值的重新認(rèn)識是進(jìn)行學(xué)生實驗改革的關(guān)鍵。傳統(tǒng)學(xué)生實驗的教學(xué)價值就在于把化學(xué)學(xué)科主要的一些即成事實的原理、概念、定律、物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)等傳授給學(xué)生,并驗證其正確無誤,促使學(xué)生掌握這些知識,并形成運用這些知識解析題目的能力。因此,其教學(xué)功能是非常狹隘的。而杜威認(rèn)為,除了探索研究,知識沒有別的意義。杜威的這種教育思想對我們改革化學(xué)教育包括化學(xué)實驗教學(xué)有深刻的意義也促使我們反思和重新認(rèn)識化學(xué)實驗教學(xué)的價值,高中化學(xué)學(xué)生實驗有相當(dāng)一部分可以設(shè)計成讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)真理、不斷更新知識、探求結(jié)果的過程,設(shè)計成有利于學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的方法、掌握科學(xué)研究的方法和過程,設(shè)計成有利于學(xué)生智慧的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。 1.2、深刻理解學(xué)生的實驗?zāi)軇有裕?/p> 作為教學(xué)認(rèn)識的主體,當(dāng)然是實驗教學(xué)的主體,更是學(xué)生實驗的主體。在適宜的問題情境中,學(xué)生能獨立地提出問題、設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗操作、實驗觀察和實驗結(jié)果的處理,這就是學(xué)生的實驗?zāi)軇有缘捏w現(xiàn)。教師應(yīng)該創(chuàng)設(shè)環(huán)境、積極引導(dǎo)、支持鼓勵學(xué)生親自參與實驗,體驗實驗過程,才能使學(xué)生的實驗?zāi)軇有缘玫匠浞值陌l(fā)展。 1.3、尊重學(xué)生的個體差異,促成學(xué)生個性發(fā)展 學(xué)生在實驗活動中表現(xiàn)的知識、能力和情感等方面的個體差異是客觀存在的,在教學(xué)中應(yīng)該把它作為資源加以利用。關(guān)心和信任每一位學(xué)生,學(xué)生實驗有較多的自主時間和空間,教學(xué)中應(yīng)適應(yīng)不同層次學(xué)生,提出不同的學(xué)習(xí)任務(wù),為他們提供真正均等的機會,人人都有成功的機會,使每一個學(xué)生的素質(zhì)和潛能都得到發(fā)展。特別是要重視通過實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力。 2、“學(xué)生自主實驗”模式的實施策略: 2.1、創(chuàng)設(shè)民主、寬松的教學(xué)環(huán)境,引導(dǎo)學(xué)生積極參與: 教師要充分地發(fā)揚教學(xué)民主,尊重學(xué)生的人格和個體差異,對學(xué)生要信任、理解和寬容,經(jīng)常調(diào)查了解學(xué)生的需要,給學(xué)生選擇空間、活動空間、思維空間和表現(xiàn)空間,引導(dǎo)學(xué)生積極參與化學(xué)實驗。 2.2、實驗內(nèi)容,更新實驗組織形式,吸引學(xué)生積極參與: 選擇適宜的實驗內(nèi)容,采用豐富多樣的實驗組織形式,使實驗具有趣味化、生活化、微型化和綠色化,使實驗有趣味又有安全保障,重視過程體驗,讓學(xué)生喜歡自主實驗。 2.3、提供良好的硬件設(shè)施,開放學(xué)生實驗場所,鼓勵學(xué)生積極參與: 設(shè)立專門為學(xué)生開放的自主式實驗室,盡可能配備多種現(xiàn)代化、高性能的實驗儀器和設(shè)備,使實驗操作省時省力,實驗結(jié)果及時處理,實驗信息充分共享,使實驗教學(xué)更具有研究性、實踐性,拓寬學(xué)生的實驗選題范圍,支持學(xué)生積極參與實驗。 2.4、建立科學(xué)的實驗評價反饋機制,促使學(xué)生積極參與: 實驗教學(xué)評價是檢驗教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成的反饋機制,且對實驗教學(xué)有導(dǎo)向作用。為了充分挖掘和利用學(xué)生實驗的教學(xué)功能,學(xué)生實驗考核不應(yīng)該是單一的知識和技能的考核,而應(yīng)該是過程和結(jié)果的統(tǒng)一,具有分析性、診斷性和發(fā)展性,促使學(xué)生積極參與實驗。 3、“學(xué)生自主實驗”模式的實施類型: 化學(xué)課程要面向全體學(xué)生,努力滿足學(xué)生的求知欲望,豐富他們的精神生活。所以化學(xué)學(xué)科必須要突破自身體系的封閉性和教學(xué)時間和空間的束縛,化學(xué)實驗作為新課程改革下化學(xué)教學(xué)改革中最活躍的因素,必然要有新的的發(fā)展和創(chuàng)新。因此,實驗選題和實驗教學(xué)組織形式趨于多元化,依據(jù)實驗教學(xué)目標(biāo)、實驗內(nèi)容和學(xué)生活動方式不同,確定了以下四種基本類型: 3.1、應(yīng)用型學(xué)生實驗,適用于傳統(tǒng)學(xué)生實驗: 作為化學(xué)學(xué)科的實驗除了應(yīng)在社會生活背景下選擇一些相關(guān)的問題外,還應(yīng)注意化學(xué)學(xué)科知識的邏輯性和科學(xué)性,即一些優(yōu)秀的傳統(tǒng)實驗具有不可替代的作用,是學(xué)生實驗的基本組織形式之一,仍應(yīng)保留或進(jìn)一步的改進(jìn)。 程序:科學(xué)結(jié)論 實驗驗證 實際問題 原理應(yīng)用 問題解決 示例: 中和滴定的應(yīng)用 實際問題:家用食醋的品種有哪些?如何應(yīng)用中和滴定的方法測定其中醋酸的含量? 實驗設(shè)計:選擇標(biāo)準(zhǔn)堿液和指示劑。 實驗操作:用標(biāo)準(zhǔn)堿液滴定兩種家用食醋中醋酸的含量,采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)。 結(jié)果處理:利用實驗數(shù)據(jù)得出兩種家用食醋中醋酸的含量,通過對比寫出消費報告。 3.2、探究型學(xué)生實驗,適用于新授課教學(xué): 探究型實驗是指探索研究對象的未知性質(zhì),了解它具有怎樣的組成、有哪些屬性和變化特征,以及與其它對象或現(xiàn)象的聯(lián)系等的一種實驗。采用探究型實驗教學(xué)模式,無疑更能促使學(xué)生學(xué)習(xí)如何自主地發(fā)現(xiàn)問題,如何設(shè)計實驗,觀察實驗,如何用學(xué)過的知識來解決問題或發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律等。同時更能激發(fā)學(xué)習(xí)的動機,所以把部分驗證性實驗改為探究型實驗,對發(fā)展學(xué)生的多種能力具有重要的意義。 程序:問題情景 分析討論 實驗設(shè)計 實驗操作 得出結(jié)論 示例:過氧化鈉的性質(zhì)(片斷) 教師:表演小魔術(shù)——滴水生火。請學(xué)生大膽猜測其中的奧秘。 學(xué)生:根據(jù)教師提供的信息,猜想過氧化鈉與水反應(yīng)可能生成了氧氣和氫氧化鈉,并設(shè)計成實驗方案,檢驗過氧化鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物。 實驗:學(xué)生親自動手體驗過氧化鈉與水反應(yīng)的過程,用帶火星的木條檢驗氧氣,滴入酚酞檢驗氫氧化鈉的生成,觀察實驗現(xiàn)象并記錄。 學(xué)生:匯報實驗過程中產(chǎn)生的各種現(xiàn)象,同學(xué)之間互相提示補充。列出實驗現(xiàn)象如下:產(chǎn)生大量氣泡,帶火星的木條復(fù)燃,試管壁發(fā)燙,酚酞先變紅后褪色。歸納上述現(xiàn)象得出過氧化鈉與水反應(yīng)結(jié)果及寫出反應(yīng)化學(xué)方程式,并揭開了滴水生火的奧秘,同時學(xué)生對酚酞變紅又褪色提出不同的看法和猜想,并要求進(jìn)一步進(jìn)行實驗探索。 實驗:過氧化鈉遇品紅褪色。 結(jié)論:過氧化鈉具有強氧化性和漂白性。 3.3、拓展型學(xué)生實驗,適用于實驗活動課: 實驗活動課的設(shè)置其根本目的在于全面提高學(xué)生的素質(zhì)。實驗活動課直接為學(xué)生提供了活動場所和內(nèi)容,使學(xué)生不斷豐富和發(fā)展知識和智力水平,開闊視野,了解學(xué)科知識在實踐中的應(yīng)用,同時可以表現(xiàn)自己,欣賞他人,發(fā)展個性,培養(yǎng)集體協(xié)作精神。 程序:實驗主題 分析問題 設(shè)計方案 實驗操作 得出結(jié)論 交流示范 總結(jié)評價 示例:高二化學(xué)活動課 實驗主題:維生素的學(xué)習(xí)與研究 提出問題:根據(jù)生活經(jīng)驗和維生素的分子結(jié)構(gòu),分別對維生素的酸性、還原性、熱穩(wěn)定性以及某些生物中維生素的含量進(jìn)行測定的方法進(jìn)行推究。 學(xué)生選擇:根據(jù)自己的興趣和能力,選擇其中的一個研究項目,以小組合作的形式,開展調(diào)查、分析、設(shè)計和操作,得出結(jié)論。 交流示范:各小組指派二位代表展示本組的實驗成果,示范本組典型實驗,回答其它同學(xué)的詢問和質(zhì)疑,交流實驗活動的體驗和收獲,共享學(xué)習(xí)與研究成果。 3.4開放式學(xué)生實驗,適用于研究性學(xué)習(xí): 研究性學(xué)習(xí)是在教師指導(dǎo)下,從大自然、社會和生活中選擇和確定專題,開展自主性、開放性、探究性的學(xué)習(xí)與研究活動?;瘜W(xué)學(xué)科性或與化學(xué)相關(guān)的綜合性研究專題離不開化學(xué)實驗的方法,并且在研究性學(xué)習(xí)中掌握和發(fā)展實驗的方法。因此,開放實驗室,讓學(xué)生按自己喜歡的方式,在實驗室里獨立地進(jìn)行實驗,對培養(yǎng)學(xué)生的探究化學(xué)問題的意識,學(xué)會探究化學(xué)問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)力都是極其重要的。 程序:發(fā)現(xiàn)問題 提出問題 調(diào)查分析 實驗設(shè)計 實驗操作 得出結(jié)論 示例:探索圓珠筆油對生物的影響 背景現(xiàn)象:學(xué)習(xí)與生活中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)圓珠筆油滲漏。 提出問題:圓珠筆韻油對生物是否有危害,并試圖尋找解決的辦法。 調(diào)查分析:參觀、采訪當(dāng)?shù)貓A珠筆生產(chǎn)廠,了解生產(chǎn)工藝和過程。上網(wǎng)、上圖書館查閱資料,了解圓珠筆的成分和化學(xué)性質(zhì)。 動手實驗:用蔥、蘆薈及一沙土植物以及中華絨螯蟹、金魚等分別培養(yǎng)或浸泡在不同圓珠筆油墨的水溶液及清水中進(jìn)行生長、生活狀況的對比,記錄現(xiàn)象并繪圖。 實驗處理:把研究全過程的分散資料進(jìn)行匯總、分析歸納上升為理性認(rèn)識。 得出結(jié)論:圓珠筆油對生物是有危害的,在運輸、生產(chǎn)和使用過程中要防止?jié)B漏、擴(kuò)散等現(xiàn)象。 [結(jié)論]: 總之學(xué)生自主實驗是以“學(xué)生發(fā)展為本”教育思想的充分體現(xiàn),是學(xué)生實驗多重功能的有機統(tǒng)一,促進(jìn)了課堂教學(xué)和活動課的改革,注重激發(fā)學(xué)生的動機和興趣,積極引導(dǎo)學(xué)生自主參與。自主實驗不僅提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力、實驗?zāi)芰蛯W(xué)習(xí)成績,更重要的是學(xué)生能積極主動地參與到實驗全過程中來,學(xué)得生動、學(xué)得鮮活,取得了初步的成效。 [參考文獻(xiàn)]: [1] 朱永泰主編 化學(xué)實驗技術(shù)基礎(chǔ)(1)附實驗報告,北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005 [2] 王建梅、劉曉薇 主編 化學(xué)實驗基礎(chǔ),北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002 [3] 高劍南、王祖浩 主編. 化學(xué)教育展望.,上海:華東師范大學(xué)出版社,2001 |
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