论文部分内容阅读
一、问题的提出
“实验教学”是化学教学的特征之一,化学实验能为学生提供必要的感性材料,有利于学生理解化学概念、原理,形成科学的思维观念;能为学生提供练习和实践的机会;有助于培养学生的观察能力和思维能力,养成科学的思维方式。然而,由于现行高考模式的制约,一直以来中学化学实验教学常常处于一种尴尬的处境,有其名而无其实。学生的实验能力仅仅停留在口头上或纸面上,实际的动手操作能力和基本的实验素养没有得到很好的培养。在当今轰轰烈烈的新课程改革中,新课程的设置能否给实验教学带来新的生机呢?从中学化学教学的实际情况和对中学生的实验能力的调研情况看,学生的实验操作能力和实验素养有弱化的趋势。那么,到底是什么原因造成这种现象的呢?面对新课程的设置,我们又应如何处理教材,切实提高学生的化学实验素养呢?本文旨在对以上两方面进行探讨。
二、造成中学生化学实验能力弱化的原因分析
1.教师对教材的处理及教材编排上存在缺陷
新课程设置中,提倡学生在实验中获得体验和知识的增长,课程设置的思想仍然非常体现实验教学的重要性。新课程将原来化学实验中的演示实验和学生实验融合在一起,以“观察与思考”,“活动与探究”的形式出现在教材中。新教材特别强调“活动与探究”在化学教学中的重要作用,据统计,在苏教版《化学1》和《化学2》中共有“活动与探究”23处,其中包含有化学实验46个;“观察与思考”共20处,其中包含有实验36个[1],这些内容都是非常好的课程预设。然而,在实际的教学过程中,教师经常将这些内容演化为“教师的演示实验”甚至是“黑板实验”。有些学校在高中三年的学习中,高一,高二的学生几乎没有机会动手去做一个化学实验,课堂上只能观察老师做实验,只有在高三《实验化学》课程中才有机会接触化学仪器。学生动手操作的机会丧失殆尽,更不要说实验素养的培养了。造成这种现状的原因是多方面的,一方面是部分教师在思想上还没有真正意识到实验教学在中学化学教学中的重要作用。另一方面,新课程的设置也存在不够理想的地方,新课程教材各化学模块教学的知识内容相当丰富,而教学时间每个模块却只有短短的36课时。为了完成教学进度,教师处理教材的方法往往是缩减相对不够刚性的学生实验的时间和空间。事实上,如果教师将教材上“活动与探究”、“观察与思考”中的实验内容放手让学生来完成的话,那么,一方面教学时间上要受到很大的冲击;另一方面教学场地也是一个无法解决的问题。因为就目前情况看,即便是硬件设施较好的省一级重点中学,其实验室的个数及实验教师也无法应付十几个甚至二十几个平行班级同时开课。
2.设置选修模块《实验化学》意图鲜明,但在实际教学中难达目的
选修模块《实验化学》共选择了16个实验课题,编写成7个专题作为学习的基本内容。其目的是强化化学实验作为实验科学的特性,培养学生的实验动手操作能力,鼓励学生积极开展实验探究,树立科学思想,提高科学素养。通过《实验化学》模块的学习使学生在以下几方面得到发展:(1)认识到化学实验是学习化学知识,解决生产和生活实际问题的重要途径和方法。(2)掌握基本的化学实验技能和方法,了解现代仪器在物质的组成、结构和性质研究中的应用。(3)了解化学实验研究的一般过程,初步形成运用实验手段解决化学问题的能力。(4)养成实事求是、严谨细致的科学态度,形成良好的批判精神和较强的创新意识。(5)形成绿色化学观念,强化实验安全意识[2]。面对选修模块《实验化学》大部分普通高中学校难以适应这一模块的教学要求,当然也就很难达到《实验化学》模块设计的目的意图。究其原因有以下几个方面:(1)限于普通高中的实验条件,大部分学校不能完全满足《实验化学》所需要的实验仪器、药品,特别是实验室的个数以及实验教师的精力完全不能应对在一个学期内同一个年级所有平行班同时开设实验课。(2)《实验化学》模块在高三开设,而高三的学生和教师面临着高考总复习的巨大压力。尽管《实验化学》的学习和高考总复习从理论上看是不矛盾的,但由于当今的高考试题还不能很好地检测出学生的实验操作能力和实验素养。如2009年的浙江高考理科综合卷中就没有很好的体现。因而,学生和教师就自然而然地放弃实验的操作训练。这样一来,就将原本应以实验操作训练和实验设计为主的《实验化学》模块的教学转化为“口头实验”或“纸面实验”。为了应付考试教师要求学生记住《实验化学》内容中的一些“实验原理”,“实验现象”,“操作步骤”等条文。鉴于以上情况。目前中学
化学教学中,实验教学是形式上的轰轰烈烈,实质上的削弱淡化,学生实验的动手操作能力和实验素养都很难达到预期的水平。
三、学生实验操作能力的提高和实验素养形成的策略
1.让学生多动手
一个人一种能力的获得和一种素养的形成是需要一个过程的。学生的实验能力和实验素养的培养需要高中三年长期的训练而不能单靠高三一个学期的突击。因此,在高一和高二阶段教师要想方设法让学生有动手操作实验的机会。在平时的教学过程中,教师可以把“活动与探究”“观察与思考”内容中的一些简单实验让学生上讲台操作,然后教师对学生的操作中存在的问题进行点评,指导学生掌握正确的实验操作方法。教师可以对教材进行处理,在上完一个专题后,将“活动与探究”“观察与思考”内容中的重要的有代表性的实验融合在一起,让实验老师准备好实验,然后让学生到实验室亲自去做这些实验,这样处理有以下好处:(1)可以节约时间,保证教学进度的完成。(2)减轻实验老师的工作压力,化解硬件设施不足的矛盾。(3)可以帮助学生巩固本专题的知识,加深对知识的理解。
2.开放实验室,把探究性学习和实验能力培养有机结合起来
探究性学习是学生在教师的指导下,以类似于科学研究的方式,通过一系列自主的探索活动去发现问题、解决问题以取得知识和应用知识的一种学习方式。探究性学习具有探究性、创新性、主体性、交互性、开放性、过程性、综合性及社会性等特征。探究性学习作为我国基础教育课程改革推崇的主要教学方
式,对培养学生的创新意识、创新精神和创新能力起着重要作用。化学教师可以积极参与到学生的探究性学习中去,在所教的班级中成立化学探究性学习小组,结合教材内容和现实生活实际指导学生选择课题进行实验探究。教师可从以下方面指导学生进行选择:(1)联系教材内容,研究化学理论的课题。如不同催化剂对H2O2分解速率影响的研究;比较SO2和HClO漂白原理的研究;乙醛使溴水褪色原理的研究等。(2)针对课本实验进行深入研究。如对Cu和浓H2SO4反应的产物研究;Na和CuSO4溶液反应产物的研究;Cl2在H2中燃烧实验的改进研究等。(3)化学和环境、生活的联系。如开展对家乡河水质量的调查研究;燃放爆竹所产生的废气成分及危害的研究等。为配合学生进行探究性学习,学校应配备专门的化学实验室,提供一些常用的仪器和药品供学生使用。实验室要有专人负责,学生可事先列出实验器材和药品清单向任课教师提出申请,任课教师审核后通知实验室负责人准备好实验用品。通过这些活动将学生引进实验室,充分发挥化学实验室的功能,不断提高学生的动手操作能力,培养学生的实验素养和科学精神。
3.调整《实验化学》模块的课程教学安排使之更具有可操作性
如前所述,普通高中限于硬件设施和实验教师的精力,很难应对《实验化学》模块的教学要求。我们处理《实验化学》模块的主要做法有:课内课外相互调节;必修选修相互融合;新课复习课相互渗透。如可以将《实验化学》中的某些实验提前到高一、高二年级讲授。根据上课进度分别将《实验化学》中的有关实验内容以学生实验的形式穿插到平时的教学中。如在上完《化学1》专题2从海水中获得的化学物质后,可将《实验化学》专题1物质的分离与提纯中的课题1——海带中碘元素的分离及检验作为学生实验。上完《化学1》专题3从矿物质到基础材料后,可将《实验化学》中的专题2物质的性质探究中的课题1——铝及其化合物的性质作为学生实验。上完《有机化学基础》专题4烃的衍生物后,可将《实验化学》专题2物质性质的探究中的课题2——乙醇和苯酚的性质作为学生实验。上完《化学反应原理》专题2后,可以将《实验化学》专题4化学反应条件的控制中的课题1——疏代硫酸钠与酸反应速率影响因素及课题2——催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响作为学生实验。上完《化学反应原理》专题1化学反应的能量变化后,可将《实验化学》专题5中的课题1——原电池作为学生实验。通过这样处理后,《实验化学》中的一半学生实验被分散到高一、高二,从而减轻了高三集中做实验的压力。剩下的一半实验在高三进行,在高三进行实验的同时也可以通过这些类似的实验进行实验知识的复习巩固。
总之,学生实验技能、实验素养和科学探究精神的培养是需要循序渐进,长期积累的,不能靠短时间的突击。只要我们深入分析,研究教材,合理处理教材,充分挖掘教材中潜在的有利因素;避免教材中的不利因素,完全有可能使我们的学生通过高中三年的学习达到新课程对学生实验能力培养的要求。
参考文献
[1]王祖浩.普通高中课程标准实验教科书
“实验教学”是化学教学的特征之一,化学实验能为学生提供必要的感性材料,有利于学生理解化学概念、原理,形成科学的思维观念;能为学生提供练习和实践的机会;有助于培养学生的观察能力和思维能力,养成科学的思维方式。然而,由于现行高考模式的制约,一直以来中学化学实验教学常常处于一种尴尬的处境,有其名而无其实。学生的实验能力仅仅停留在口头上或纸面上,实际的动手操作能力和基本的实验素养没有得到很好的培养。在当今轰轰烈烈的新课程改革中,新课程的设置能否给实验教学带来新的生机呢?从中学化学教学的实际情况和对中学生的实验能力的调研情况看,学生的实验操作能力和实验素养有弱化的趋势。那么,到底是什么原因造成这种现象的呢?面对新课程的设置,我们又应如何处理教材,切实提高学生的化学实验素养呢?本文旨在对以上两方面进行探讨。
二、造成中学生化学实验能力弱化的原因分析
1.教师对教材的处理及教材编排上存在缺陷
新课程设置中,提倡学生在实验中获得体验和知识的增长,课程设置的思想仍然非常体现实验教学的重要性。新课程将原来化学实验中的演示实验和学生实验融合在一起,以“观察与思考”,“活动与探究”的形式出现在教材中。新教材特别强调“活动与探究”在化学教学中的重要作用,据统计,在苏教版《化学1》和《化学2》中共有“活动与探究”23处,其中包含有化学实验46个;“观察与思考”共20处,其中包含有实验36个[1],这些内容都是非常好的课程预设。然而,在实际的教学过程中,教师经常将这些内容演化为“教师的演示实验”甚至是“黑板实验”。有些学校在高中三年的学习中,高一,高二的学生几乎没有机会动手去做一个化学实验,课堂上只能观察老师做实验,只有在高三《实验化学》课程中才有机会接触化学仪器。学生动手操作的机会丧失殆尽,更不要说实验素养的培养了。造成这种现状的原因是多方面的,一方面是部分教师在思想上还没有真正意识到实验教学在中学化学教学中的重要作用。另一方面,新课程的设置也存在不够理想的地方,新课程教材各化学模块教学的知识内容相当丰富,而教学时间每个模块却只有短短的36课时。为了完成教学进度,教师处理教材的方法往往是缩减相对不够刚性的学生实验的时间和空间。事实上,如果教师将教材上“活动与探究”、“观察与思考”中的实验内容放手让学生来完成的话,那么,一方面教学时间上要受到很大的冲击;另一方面教学场地也是一个无法解决的问题。因为就目前情况看,即便是硬件设施较好的省一级重点中学,其实验室的个数及实验教师也无法应付十几个甚至二十几个平行班级同时开课。
2.设置选修模块《实验化学》意图鲜明,但在实际教学中难达目的
选修模块《实验化学》共选择了16个实验课题,编写成7个专题作为学习的基本内容。其目的是强化化学实验作为实验科学的特性,培养学生的实验动手操作能力,鼓励学生积极开展实验探究,树立科学思想,提高科学素养。通过《实验化学》模块的学习使学生在以下几方面得到发展:(1)认识到化学实验是学习化学知识,解决生产和生活实际问题的重要途径和方法。(2)掌握基本的化学实验技能和方法,了解现代仪器在物质的组成、结构和性质研究中的应用。(3)了解化学实验研究的一般过程,初步形成运用实验手段解决化学问题的能力。(4)养成实事求是、严谨细致的科学态度,形成良好的批判精神和较强的创新意识。(5)形成绿色化学观念,强化实验安全意识[2]。面对选修模块《实验化学》大部分普通高中学校难以适应这一模块的教学要求,当然也就很难达到《实验化学》模块设计的目的意图。究其原因有以下几个方面:(1)限于普通高中的实验条件,大部分学校不能完全满足《实验化学》所需要的实验仪器、药品,特别是实验室的个数以及实验教师的精力完全不能应对在一个学期内同一个年级所有平行班同时开设实验课。(2)《实验化学》模块在高三开设,而高三的学生和教师面临着高考总复习的巨大压力。尽管《实验化学》的学习和高考总复习从理论上看是不矛盾的,但由于当今的高考试题还不能很好地检测出学生的实验操作能力和实验素养。如2009年的浙江高考理科综合卷中就没有很好的体现。因而,学生和教师就自然而然地放弃实验的操作训练。这样一来,就将原本应以实验操作训练和实验设计为主的《实验化学》模块的教学转化为“口头实验”或“纸面实验”。为了应付考试教师要求学生记住《实验化学》内容中的一些“实验原理”,“实验现象”,“操作步骤”等条文。鉴于以上情况。目前中学
化学教学中,实验教学是形式上的轰轰烈烈,实质上的削弱淡化,学生实验的动手操作能力和实验素养都很难达到预期的水平。
三、学生实验操作能力的提高和实验素养形成的策略
1.让学生多动手
一个人一种能力的获得和一种素养的形成是需要一个过程的。学生的实验能力和实验素养的培养需要高中三年长期的训练而不能单靠高三一个学期的突击。因此,在高一和高二阶段教师要想方设法让学生有动手操作实验的机会。在平时的教学过程中,教师可以把“活动与探究”“观察与思考”内容中的一些简单实验让学生上讲台操作,然后教师对学生的操作中存在的问题进行点评,指导学生掌握正确的实验操作方法。教师可以对教材进行处理,在上完一个专题后,将“活动与探究”“观察与思考”内容中的重要的有代表性的实验融合在一起,让实验老师准备好实验,然后让学生到实验室亲自去做这些实验,这样处理有以下好处:(1)可以节约时间,保证教学进度的完成。(2)减轻实验老师的工作压力,化解硬件设施不足的矛盾。(3)可以帮助学生巩固本专题的知识,加深对知识的理解。
2.开放实验室,把探究性学习和实验能力培养有机结合起来
探究性学习是学生在教师的指导下,以类似于科学研究的方式,通过一系列自主的探索活动去发现问题、解决问题以取得知识和应用知识的一种学习方式。探究性学习具有探究性、创新性、主体性、交互性、开放性、过程性、综合性及社会性等特征。探究性学习作为我国基础教育课程改革推崇的主要教学方
式,对培养学生的创新意识、创新精神和创新能力起着重要作用。化学教师可以积极参与到学生的探究性学习中去,在所教的班级中成立化学探究性学习小组,结合教材内容和现实生活实际指导学生选择课题进行实验探究。教师可从以下方面指导学生进行选择:(1)联系教材内容,研究化学理论的课题。如不同催化剂对H2O2分解速率影响的研究;比较SO2和HClO漂白原理的研究;乙醛使溴水褪色原理的研究等。(2)针对课本实验进行深入研究。如对Cu和浓H2SO4反应的产物研究;Na和CuSO4溶液反应产物的研究;Cl2在H2中燃烧实验的改进研究等。(3)化学和环境、生活的联系。如开展对家乡河水质量的调查研究;燃放爆竹所产生的废气成分及危害的研究等。为配合学生进行探究性学习,学校应配备专门的化学实验室,提供一些常用的仪器和药品供学生使用。实验室要有专人负责,学生可事先列出实验器材和药品清单向任课教师提出申请,任课教师审核后通知实验室负责人准备好实验用品。通过这些活动将学生引进实验室,充分发挥化学实验室的功能,不断提高学生的动手操作能力,培养学生的实验素养和科学精神。
3.调整《实验化学》模块的课程教学安排使之更具有可操作性
如前所述,普通高中限于硬件设施和实验教师的精力,很难应对《实验化学》模块的教学要求。我们处理《实验化学》模块的主要做法有:课内课外相互调节;必修选修相互融合;新课复习课相互渗透。如可以将《实验化学》中的某些实验提前到高一、高二年级讲授。根据上课进度分别将《实验化学》中的有关实验内容以学生实验的形式穿插到平时的教学中。如在上完《化学1》专题2从海水中获得的化学物质后,可将《实验化学》专题1物质的分离与提纯中的课题1——海带中碘元素的分离及检验作为学生实验。上完《化学1》专题3从矿物质到基础材料后,可将《实验化学》中的专题2物质的性质探究中的课题1——铝及其化合物的性质作为学生实验。上完《有机化学基础》专题4烃的衍生物后,可将《实验化学》专题2物质性质的探究中的课题2——乙醇和苯酚的性质作为学生实验。上完《化学反应原理》专题2后,可以将《实验化学》专题4化学反应条件的控制中的课题1——疏代硫酸钠与酸反应速率影响因素及课题2——催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响作为学生实验。上完《化学反应原理》专题1化学反应的能量变化后,可将《实验化学》专题5中的课题1——原电池作为学生实验。通过这样处理后,《实验化学》中的一半学生实验被分散到高一、高二,从而减轻了高三集中做实验的压力。剩下的一半实验在高三进行,在高三进行实验的同时也可以通过这些类似的实验进行实验知识的复习巩固。
总之,学生实验技能、实验素养和科学探究精神的培养是需要循序渐进,长期积累的,不能靠短时间的突击。只要我们深入分析,研究教材,合理处理教材,充分挖掘教材中潜在的有利因素;避免教材中的不利因素,完全有可能使我们的学生通过高中三年的学习达到新课程对学生实验能力培养的要求。
参考文献
[1]王祖浩.普通高中课程标准实验教科书