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摘要:在新课程改革中,实验教学改革尤为重要,其能帮助学生提高实验能力,成就未来智慧实践、勇于创新的优秀人才。文章对“实验能力”进行深层解读,以期能够从根本出发,建立适合学生发展的实验新课堂,切实提高学生的核心素养。
关键词:新课程;实验能力;深层解读;教学模式
文章编号:1008-0546( 2019) 08-0077-02
中图分类号:G633.8
文献标识码:B
doi: 10.3969/j.issn.1008-0546.2019.08.024
一、問题的提出
中学化学中的实验有演示实验、学生实验、课外实验等多种实验,是学生学习物质性质、验证理论原理的良好途径。然而,在实际实验教学中,化学实验往往以乱、杂收场,教师精心安排的实验多被学生以“看热闹”的态度应付,学生在实验观察、探究上很难从中获取相应的实验能力。由此,教师的积极性也被严重挫伤,甚至有的教师直接采取“说实验”“看实验”的方法,为学生强调一下重点,实验变成了师生难以触摸的痛。究其原因,主要是师生的力量没有拧成一股绳,并没有明确实验中要观察什么?学习什么?得到什么?以至实验教学的难题在很长一段时间内不能攻克,让我们从“实验能力”出发,来一场新的变革与尝试吧!
二、深层解读,实验能力的三大观点
纵观化学实验教学的相关理论,人们对“实验能力”的理解主要形成了三个观点:
1.实验是操作
20世纪90年代初期,人们将实验狭义地理解为化学实验操作能力,进而在实验教学中注重培养学生的实验操作技能。显然,这种理解和定位是片面的,实验操作技能是化学实验能力的基础,在化学实验中的作用不可忽视,但其不完整的理解必然会给化学实验能力的培养带来弊端,使学生实验变得模式化、公式化,失去了本有的生动性、灵活性。
2.实验是手段
将实验看做培养学生能力的一种手段,即在实验教学中培养学生的观察能力、语言表述能力、思维辨析能力等。毋庸置疑,实验教学中培养学生观察能力、思维能力等化学能力是必要的,但只把它当做培养学生能力的方法和手段,不免忽视了化学实验作为独立个性培养的一面,这不仅不利于实验本身作用的发挥,更不利于学生实践能力和创新能力的突破与提高。
3.实验是融合
实验能力被看作是一种个性心理特征,需要多种能力融合运用,主要包括确定实验主题的能力、设计实验方案的能力、实验操作能力、观察与记录的能力、思维能力、归纳演绎能力和撰写实验报告的能力等.以实验为“载体”将这些能力融合成一种综合能力。这也是近几年呼声最高的观点,比较全面地解读了实验能力的构成,是实验教学的目标、重点所在。
可见,师生对“实验能力”的理解不同,在教学或学习中的表现与侧重点也就不同,只有我们认识根本,才能够端正态度,建立科学、高效的实验教学模式,在教学相长中共同进步。
三、多元融合,创新实验教学模式
实验教学的模式并不是固定不变的,教师要能够根据学生情况、教学内容及能力培养,选择并构建合适的教学模式,以使教学能够始终活跃在学生的最近发展区,在学生原有的基础上进行拔高,真正实现“阳光学习”。
1.同课异构,集思广益建模式
同课异构,即“同中求异、异中求同”。不同的教师对同一内容进行不同处理,达到了不同的课堂效果,教师的思路由此被打开,教师教学的个性得到了继承与批判的统一,真正实现了资源共享、优势互补。
在学习“乙酸乙酯的制备”时,我校教师进行了同课异构活动,其中有一位老师比较注重知识的传授与性质的验证,让学生在对现象进行细致观察的过程中,落实基础知识,让学生理解完整实验的过程,即解决了是什么的问题;另一个老师注重实验的设计与创新,让学生针对实验中的倒吸问题、产率问题进行了讨论与方案改进,为学生提供了更多能力展示机会,即解决了怎么办的问题。经过综合讨论,我们将“乙酸乙酯的制备”一课设计成以“化学实验”来引领的教学模式,建立了三维化学实验(图1)教学模式。
结合上图的教学结构设计,课堂以知识线、情景线和活动线三个维度进行展开,教学过程围绕物质的制备与合成进行分层设计,分别从实验原理、装置选择与改进、药品选择、条件控制、分离与提纯等角度进行讨论,不仅让学生从根本上明确“是什么”“为什么”,还从根本上消除学生的疑惑,学会改进创新,真正知道“怎么做”。
教学模式的建立,不仅让学生明白了相关物质的性质,学会了物质的制备,还明白了从哪些角度全面考虑实验,明确了自己实验改进的方向与目标。课堂充分尊重了学生的主体地位,丰满的环节吸引着每一个学生的好奇心与求知欲,学生的自主能力得到了发挥,课堂效果自然高效真实。
2.质疑辨惑,挑战权威建模式
实验教学中最为尴尬的就是实验现象与预期不同,在学生的“吁”声中草率结束实验。质疑是一种良好的学习品质,拒绝质疑会打消学生的积极性,让学生对教师的“权威”产生质疑,对学生化学的学习具有积极的促进作用。面对质疑,教师要敢于接受挑战,尊重学生的质疑,将“尴尬”转化为实验探究的主题,形成一种全新的实验教学模式。
在学习“铜与硝酸的反应”实验时,教师提前对实验进行了操作,预设会引起与预期实验现象不同的可能,准备了(如图2所示)质疑性的实验教学模式,开启学生新的探索之旅。
实验情景:在两支试管中分别加入浓硝酸、稀硝酸,同时各放入一小块铜片,立即用带有导管的橡胶塞塞紧试管口,同时将导管尾部插入盛有NaOH溶液的试管中。观察实验现象。
预期的现象:浓硝酸的试管中铜片溶解得快,溶液逐渐变蓝,很快能看到红棕色气体;稀硝酸的试管中,铜片溶解,溶液逐渐变蓝,缓慢生成无色气体,当空气进入试管后,上部的气体会变为红棕色。 但实验观察中却出现了意外:浓硝酸与铜反应后溶液变成了绿色。针对学生的质疑,强说蓝色太过勉强,教师不妨尊重学生的质疑,鼓励学生对自己的质疑进行猜想、假设,提出相关的实验验证方案。
学生观点:(1)溶液呈现绿色可能是铜离子的浓度差异引起的;(2)溶液呈现绿色可能是溶有了二氧化氮气体的原因,是铜离子与二氧化氮混合的结果。
不同观点,增强了学生的探究欲望,学生主动设计实验进行验证。学生将硝酸铜溶入水中,得到蓝色溶液,然后慢慢加水稀释,发现整个过程中溶液颜色一直为蓝色,并没有观察到绿色,从而证明了第一种观点是错误的;学生将浓硝酸与铜反应后的绿色溶液进行加热,发现液体表面有红棕色气体出现,绿色溶液逐渐变为了蓝色,从而证明了第二种观点是正确的。
质疑被尊重的优越感油然而生,学生更加深入地理解了化学是一门严谨的学科,理解了化学实验的重要性,化学课堂积极、紧张而又兴奋。
3.混合翻转,借用新技建模式
信息时代,校园备受网络的冲击,堵不如疏,新的科学技术中有许多的优势存在,可以成为实验教学的有力助手,“翻转课堂”应运而生。翻转课堂借用了信息化资源,重新调整了课内外的时间,将学习的决定权转给了学生,学生可以通过视频、听播客、阅读电子书等工具来完成自主学习,并能够参与网上资料查阅、网上讨论,加上教师的讲授和协作,很大程度上满足了学生的需求,实现了个性化教学。
在实验教学中,教师要敢于放手,不能单方面地认为实验就是要围着实验仪器转,而是要大胆地尝试混合式的“翻转课堂”模式(如图3所示),给予学生更多的观察、思考、讨论的渠道与平台,真正将实验变成一种融合。
例如,在学习“Na、Mg、Al金属性强弱实验探究”时,教师就可以提前将问题留给学生,让学生利用课余时间,通过图片、视频、音频、网络资源、网络教学平台等途径来了解这一问题,以锻炼学生的自学能力,让学生为实验设计主题、设计实验方案,并结合教师提供的实验用品完成实验操作,对现象进行观察与记录,细致思索其中蕴含的化学原理,在大家的相互分享交流中对多种方法观点进行归纳演绎,有效撰写出全面真实的实验报告。
这样的学习,将“翻转课堂”与“教师帮助”进行了有效融合,学生既能够独立思考、解决问题,又能向老师求助,得到问题上的解答和器材上的帮助,课内调用了课外的时间,形成了“大化学”的学習氛围,有效促进了学生的提高,师生何乐而不为呢?
总之,教学有法,教无定法,如果说针对某种理论建立某种固定的教学模式,这都是比较固化且不实用的。教师要能够拥有教学智慧,实验之前,学生先行,视学生需求,采用灵活的实验教学模式,才能实现学生能力的大融合,促进学生的全面发展,成就一个优秀的人才。
参考文献
[l]何伟云,张兆新.直面实验异常现象培养实验探究能力[J].实验教学与仪器,2018,35(11):20-21
[2]林桂红.基于学生实验能力培养的中学化学实验创新方向[J].中学化学,2018(11):11-13
[3]杨婷婷.基于学生创新能力培养的高中化学实验教学设计与研究[D].武汉:华中师范大学,2018:26-32
关键词:新课程;实验能力;深层解读;教学模式
文章编号:1008-0546( 2019) 08-0077-02
中图分类号:G633.8
文献标识码:B
doi: 10.3969/j.issn.1008-0546.2019.08.024
一、問题的提出
中学化学中的实验有演示实验、学生实验、课外实验等多种实验,是学生学习物质性质、验证理论原理的良好途径。然而,在实际实验教学中,化学实验往往以乱、杂收场,教师精心安排的实验多被学生以“看热闹”的态度应付,学生在实验观察、探究上很难从中获取相应的实验能力。由此,教师的积极性也被严重挫伤,甚至有的教师直接采取“说实验”“看实验”的方法,为学生强调一下重点,实验变成了师生难以触摸的痛。究其原因,主要是师生的力量没有拧成一股绳,并没有明确实验中要观察什么?学习什么?得到什么?以至实验教学的难题在很长一段时间内不能攻克,让我们从“实验能力”出发,来一场新的变革与尝试吧!
二、深层解读,实验能力的三大观点
纵观化学实验教学的相关理论,人们对“实验能力”的理解主要形成了三个观点:
1.实验是操作
20世纪90年代初期,人们将实验狭义地理解为化学实验操作能力,进而在实验教学中注重培养学生的实验操作技能。显然,这种理解和定位是片面的,实验操作技能是化学实验能力的基础,在化学实验中的作用不可忽视,但其不完整的理解必然会给化学实验能力的培养带来弊端,使学生实验变得模式化、公式化,失去了本有的生动性、灵活性。
2.实验是手段
将实验看做培养学生能力的一种手段,即在实验教学中培养学生的观察能力、语言表述能力、思维辨析能力等。毋庸置疑,实验教学中培养学生观察能力、思维能力等化学能力是必要的,但只把它当做培养学生能力的方法和手段,不免忽视了化学实验作为独立个性培养的一面,这不仅不利于实验本身作用的发挥,更不利于学生实践能力和创新能力的突破与提高。
3.实验是融合
实验能力被看作是一种个性心理特征,需要多种能力融合运用,主要包括确定实验主题的能力、设计实验方案的能力、实验操作能力、观察与记录的能力、思维能力、归纳演绎能力和撰写实验报告的能力等.以实验为“载体”将这些能力融合成一种综合能力。这也是近几年呼声最高的观点,比较全面地解读了实验能力的构成,是实验教学的目标、重点所在。
可见,师生对“实验能力”的理解不同,在教学或学习中的表现与侧重点也就不同,只有我们认识根本,才能够端正态度,建立科学、高效的实验教学模式,在教学相长中共同进步。
三、多元融合,创新实验教学模式
实验教学的模式并不是固定不变的,教师要能够根据学生情况、教学内容及能力培养,选择并构建合适的教学模式,以使教学能够始终活跃在学生的最近发展区,在学生原有的基础上进行拔高,真正实现“阳光学习”。
1.同课异构,集思广益建模式
同课异构,即“同中求异、异中求同”。不同的教师对同一内容进行不同处理,达到了不同的课堂效果,教师的思路由此被打开,教师教学的个性得到了继承与批判的统一,真正实现了资源共享、优势互补。
在学习“乙酸乙酯的制备”时,我校教师进行了同课异构活动,其中有一位老师比较注重知识的传授与性质的验证,让学生在对现象进行细致观察的过程中,落实基础知识,让学生理解完整实验的过程,即解决了是什么的问题;另一个老师注重实验的设计与创新,让学生针对实验中的倒吸问题、产率问题进行了讨论与方案改进,为学生提供了更多能力展示机会,即解决了怎么办的问题。经过综合讨论,我们将“乙酸乙酯的制备”一课设计成以“化学实验”来引领的教学模式,建立了三维化学实验(图1)教学模式。
结合上图的教学结构设计,课堂以知识线、情景线和活动线三个维度进行展开,教学过程围绕物质的制备与合成进行分层设计,分别从实验原理、装置选择与改进、药品选择、条件控制、分离与提纯等角度进行讨论,不仅让学生从根本上明确“是什么”“为什么”,还从根本上消除学生的疑惑,学会改进创新,真正知道“怎么做”。
教学模式的建立,不仅让学生明白了相关物质的性质,学会了物质的制备,还明白了从哪些角度全面考虑实验,明确了自己实验改进的方向与目标。课堂充分尊重了学生的主体地位,丰满的环节吸引着每一个学生的好奇心与求知欲,学生的自主能力得到了发挥,课堂效果自然高效真实。
2.质疑辨惑,挑战权威建模式
实验教学中最为尴尬的就是实验现象与预期不同,在学生的“吁”声中草率结束实验。质疑是一种良好的学习品质,拒绝质疑会打消学生的积极性,让学生对教师的“权威”产生质疑,对学生化学的学习具有积极的促进作用。面对质疑,教师要敢于接受挑战,尊重学生的质疑,将“尴尬”转化为实验探究的主题,形成一种全新的实验教学模式。
在学习“铜与硝酸的反应”实验时,教师提前对实验进行了操作,预设会引起与预期实验现象不同的可能,准备了(如图2所示)质疑性的实验教学模式,开启学生新的探索之旅。
实验情景:在两支试管中分别加入浓硝酸、稀硝酸,同时各放入一小块铜片,立即用带有导管的橡胶塞塞紧试管口,同时将导管尾部插入盛有NaOH溶液的试管中。观察实验现象。
预期的现象:浓硝酸的试管中铜片溶解得快,溶液逐渐变蓝,很快能看到红棕色气体;稀硝酸的试管中,铜片溶解,溶液逐渐变蓝,缓慢生成无色气体,当空气进入试管后,上部的气体会变为红棕色。 但实验观察中却出现了意外:浓硝酸与铜反应后溶液变成了绿色。针对学生的质疑,强说蓝色太过勉强,教师不妨尊重学生的质疑,鼓励学生对自己的质疑进行猜想、假设,提出相关的实验验证方案。
学生观点:(1)溶液呈现绿色可能是铜离子的浓度差异引起的;(2)溶液呈现绿色可能是溶有了二氧化氮气体的原因,是铜离子与二氧化氮混合的结果。
不同观点,增强了学生的探究欲望,学生主动设计实验进行验证。学生将硝酸铜溶入水中,得到蓝色溶液,然后慢慢加水稀释,发现整个过程中溶液颜色一直为蓝色,并没有观察到绿色,从而证明了第一种观点是错误的;学生将浓硝酸与铜反应后的绿色溶液进行加热,发现液体表面有红棕色气体出现,绿色溶液逐渐变为了蓝色,从而证明了第二种观点是正确的。
质疑被尊重的优越感油然而生,学生更加深入地理解了化学是一门严谨的学科,理解了化学实验的重要性,化学课堂积极、紧张而又兴奋。
3.混合翻转,借用新技建模式
信息时代,校园备受网络的冲击,堵不如疏,新的科学技术中有许多的优势存在,可以成为实验教学的有力助手,“翻转课堂”应运而生。翻转课堂借用了信息化资源,重新调整了课内外的时间,将学习的决定权转给了学生,学生可以通过视频、听播客、阅读电子书等工具来完成自主学习,并能够参与网上资料查阅、网上讨论,加上教师的讲授和协作,很大程度上满足了学生的需求,实现了个性化教学。
在实验教学中,教师要敢于放手,不能单方面地认为实验就是要围着实验仪器转,而是要大胆地尝试混合式的“翻转课堂”模式(如图3所示),给予学生更多的观察、思考、讨论的渠道与平台,真正将实验变成一种融合。
例如,在学习“Na、Mg、Al金属性强弱实验探究”时,教师就可以提前将问题留给学生,让学生利用课余时间,通过图片、视频、音频、网络资源、网络教学平台等途径来了解这一问题,以锻炼学生的自学能力,让学生为实验设计主题、设计实验方案,并结合教师提供的实验用品完成实验操作,对现象进行观察与记录,细致思索其中蕴含的化学原理,在大家的相互分享交流中对多种方法观点进行归纳演绎,有效撰写出全面真实的实验报告。
这样的学习,将“翻转课堂”与“教师帮助”进行了有效融合,学生既能够独立思考、解决问题,又能向老师求助,得到问题上的解答和器材上的帮助,课内调用了课外的时间,形成了“大化学”的学習氛围,有效促进了学生的提高,师生何乐而不为呢?
总之,教学有法,教无定法,如果说针对某种理论建立某种固定的教学模式,这都是比较固化且不实用的。教师要能够拥有教学智慧,实验之前,学生先行,视学生需求,采用灵活的实验教学模式,才能实现学生能力的大融合,促进学生的全面发展,成就一个优秀的人才。
参考文献
[l]何伟云,张兆新.直面实验异常现象培养实验探究能力[J].实验教学与仪器,2018,35(11):20-21
[2]林桂红.基于学生实验能力培养的中学化学实验创新方向[J].中学化学,2018(11):11-13
[3]杨婷婷.基于学生创新能力培养的高中化学实验教学设计与研究[D].武汉:华中师范大学,2018:26-32