化学探索性实验的设计及教学研究

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随着现代教育改革的不断深入和发展,实验教学的功能越来越为人们所认识。传统的化学实验主要以验证性实验为主,其内含的知识主要侧重于以实验现象为代表的经验知识和以实验原理为代表的理论知识。它们是基础,反映了化学教学的一般特点。但是,实验的目的不仅只是验证规律,培训实验技能,而是要使学生通过实验在科学的学习和研究方法上获得感性体会。从这一点看,传统化学实验的功能显得较为陈旧与狭窄,不利于实现现代化学实验教学的培养目标,不利于培养符合时代要求的适应21世纪高素质的人才。化学探索性实验能有效克服验证性实验之弊端,充分发挥实验教学应有的功能。因此,改革化学实验教学,倡导化学探索性实验势在必行。关于化学探索性实验的研究,虽然还处于初级阶段,但就其理论来看,还是比较成熟的。然而从实践上来看,还显得相当薄弱。整体上说,在化学探索性实验教学的实践上盲目性大,随意性大。因此理论联系实际,比较系统地研究化学探索性实践教学,是笔者努力达到的目标。本文是在实践的基础上,结合化学实验的特点,借鉴国内外有关实验教学的主要研究进展,对化学探索性实验教学的理论和方法做了初步探讨。本文首先阐述了化学实验改革的必要性,并通过分析化学探索性实验的涵义及功能,对化学探索性实验作了界定。接着又讨论了化学探索性实验的理论基础、内容设计原则及其内容设计、教学过程设计、评价设计,最后对化学探索性实验教学实践进行了总结。化学探索性实验是基于建构主义理论基础之上的。建构主义认为:学习是在一定的情境中,借助教师、学习伙伴等他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式获得的。“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。这种学习理论强调以学生为中心,不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者,而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动意义建构的帮助者、促进者。这就意味着教师应当在教学过程中摒弃以教师为中心、强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的传统教学方法,采用全新的教学方法和教学设计思想。要设计化学探索性实验,在其内容设计上,要本着结合教材与联系生活,注重综合与突出问题的思想。具体到教学中,可从八个方面选取实验内容:如从化学教学一与学习中的一些疑难问题中选取,从不易成功的验证性实验中选取等等,这也是木文研究的重点。在化学探索性实验的教学过程上,本文分三个阶段进行设计一:准备阶段、实施阶段、结论获取阶段。评价是教学环节中必不可缺少的一环,化学探索性实验教学的评价有别于传统教学评价。它既重视实验结果,也重视实验过程;评价主体从教师转向了学‘}:;评价的内容不是掌握知识的多少,而是自主学习的能力、协作学习的精神等多[il标评价;采用多样的评价方法及非等级评价方式。 实践证明,在理论指导下,通过教学实践来建构化学探索性实验,可克服实践中的盲目性、随意性,并能有效地调动学生的学习积极性、主动性、创造性,有利一f培养学生学会学习的能力,提高其科学素养,从而发挥课程的整体育人功能。
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