摘要:本文阐述了实验化学在化学教学中的重要意义,实验化学的特点及教学策略。
关键词:实验化学特点教学策略
化学实验是化学科学和化学工业发展的基础,是化学研究与学习的重要途径。化学教学中历来都强调化学实验的重要性。在新一轮的基础教育改革中,设置了专门的“实验化学”模块,这是基础教育中首次设置独立的实验课程。作为一门新设的课程,它与以往的化学课程不同,不仅表现在内容上,更表现在教与学的方式、评价和课程管理模式上。此课程的开设在很大程度上改变了原来“在黑板上讲实验”的情况,从而大大提高了学习效率。我以自己的教学经验来谈一点意见,以此引起相关人士的思考。
一、《实验化学》模块的重要意义
《实验化学》区别于其他课程的特点主要体现在其内容和课程类型上。实验化学作为专门的实验课程,有着独特的实验技能和能力培养课程体系,其中的实验编排遵循课程体系的逻辑关系,每个实验间有内在的相互联系,其中每个实验都是课程系统学习和训练链条中的一环,因此具有课程系统学习训练上所承载的功能与作用,这种作用独到之处主要体现在以下几个方面:
1.有效运用实验思路和方法,提高综合技能。在我们日常学习过程中,实验只是相关知识的一种学习方式,被分散地安排在知识体系中。例如,元素化合物几乎每章都有性质实验,这样学生在学习知识时会学到一些实验技能,但是是零散的,缺乏内在联系,很难有系统性提高。而《实验化学》通过引导性的探究归纳出“实验的方案、一般思路和方法”,进而应用这一思路和方法,进一步让学生综合运用所学思路、方法和技能去解决实际问题。学生在反复多次运用各种单项技能操作中巩固提高了动手能力,又在一个个综合实验中,通过思考优化了实验思路和方法。
2.培养探究意识和创新意识。探究式学习是本次课程改革大力倡导的学习方式,而实验探究是最重要的探究方式,也是最能体现化学学科特点的学习方式。《实验化学》中有着做实验总数多、类型多等特点。比如其中的实验分为“完全引导探究”、“部分引导探究”、“自主探究”及“完全开放自主探究”,而且在安排顺序上也是由易到难,所涉及的知识由已知到未知,通过查找资料进行补充,进而锻炼自身的思维能力和动手能力。
除此之外,《实验化学》在创新意识的培养上也进行了有益尝试。比如在“综合设计实验中”,通过引导学生对同类实验的不同设计特点进行比较分析,使之从中受到创新思维的启发,进而指导学生进行创新设计实践,鼓励学生综合运用各学科知识和生活经验积累,自主设计各种不同用途的实验或装置,激发学生的创新兴趣,培养创造性思维。
3.激发、巩固和发展兴趣。兴趣是最好的老师。在化学课开设之初,绝大多数的学生都会对化学感兴趣,主要是被化学实验所吸引。但这种兴趣只是表现在满足于实验现象、实验仪器和装置,还有自己尝试操作实验的愿望,而没有了解实验背后的实质和规律的要求。这种兴趣和热情会随着学习的深入,呈下降趋势。
《实验化学》不仅能激发兴趣,而且能利用初始的直接兴趣,将其转化为稳定的、持久的、较高水平的间接兴趣。有条件充分挖掘并拓展化学实验在培养学生学习兴趣方面的功能,这主要体现在以下几个方面:
(1)一定量的、不同内容、形式和层次要求的实验可从不同的角度激发兴趣并巩固兴趣。
(2)实验内容编排上采取系统的、渐进的、分层次的培养体系。学生在不断的积累过程中逐渐形成能灵活运用的实验能力,进而产生探索新知的兴趣。
(3)实验题材的多样性提供了较开阔的选择空间。教材中除学科性的实验外,还有大量联系学生熟悉的日常生活和社会问题的实验。这类实验有利于培养正确的学习动机,发展稳定的间接兴趣。
二、《实验化学》模块的特点
1.实验主题注重探究性和创新性。《实验化学》强调了实验的探究性。比如拓展实验中的“自制小电池”,通过让学生选择合适的材料用品独立设计原电池、画设计的装置图、填写实验报告等,让学生对刚学的原电池原理、电极反应及形成条件等加深了理解,而且实现了理论与实践的有机结合。
2.实验内容注重开拓性与灵活性。《实验化学》的实验内容向外延伸,创设了开放性的问题情境,拓展了学生视野和知识面,同时淡化了学生实验和演示实验的界限,增加了处理教材的灵活性。
3.实验编排注重系统化与启迪性。《实验化学》教学内容的编排由易到难、由简到繁,既注重了基本技能方法的系统化,又注重了学生能力、培养目标的循序渐进。
4.实验设计注重绿色化和微型化。《实验化学》中充分考虑了吸收和消除有毒物质的环节。其中所安排的实验或对那些会产生有害尾气的实验都增添了尾气收集处理装置,或者自己设计一些装置简单、药品剂量小的微型化实验。
5.实验手段的前沿化和现代化。《实验化学》有些题材设计是本来一直处于科技前沿的试验方法,比如“核磁共振波谱法”、“红外光谱”、“质谱法”等,使实验教学活动更有研究性,更联系实际。
三、《实验化学》的教学策略
合理重组,融合教学。要充分考虑各模块之间的相关性问题,即保证各学科内容相关但不重复,并能有效地整合为完备的化学课程体系:
(1)在必修模块中落实化学实验的基础知识与基本技能。这既能为选修模块中众多的探究方式的学习提供必要保证,又能分散知识点,保证实验的顺利完成和实验的规范及安全。
(2)利用部分实验课题提高其他选修模块的探究效率。将部分实验课题穿插在其他选修模块中进行,能变验证性试验为探究性试验,更有利于学生探究性学习,在探究中自主构造知识,培养科学素养,提高学习的积极性。
(3)学会选择、合理取舍,促进有效教学。教师应有意识地对所有实验进行梳理、分类、综合考虑,有重点、有选择、高质量地完成一些重点实验,也可根据课程教学总体部署,将部分综合实验课题设在高三总复习阶段,以更好地体现教学效率,增强高三复习的“新鲜感”和“成就感”。
2.合理组织教学,充分利用现有资源。
由于近几年高中规模的扩大,使原来不充裕的实验室更加紧缺。因此,在实验教学中要有效地采用组织策略,充分利用现有资源。
(1)教室和实验室相互交替,课内课外相结合。部分实验活动可在教室内进行,比如实验原理的分析与讨论、方案的设计与评价、数据的处理和分析等,从而减轻实验室的负担。同专题的多个实验可在不同的实验室同时布置,使同年级的多个平行班可同时在不同的实验室交叉进行实验,缓解了多个班级需同时使用一个实验室的矛盾。
(2)全面开放实验室,进行自主实验教学。学校应充分发挥实验室、实验仪器和药品的作用,在保证安全的前提下,有条件的学校应向学生开放实验室,使实验室真正成为“全天候”的学生的科学殿堂。
3.师生共同参与积极开发化学资源。
(1)充分利用校内资源。对教材实验进行调研、分析和整理,找出原有实验的缺陷或不足,给予改进或创新。比如利用“青霉素瓶、注射器、输液管”等设计一些微型装置,让实验生活化、趣味化。
(2)利用多媒体开展虚拟实验。对于一些因缺少仪器、危险性大、历时时间较长的实验,以及一些化工生产过程,我们可以利用多媒体观察模拟实验现象。
(3)利用好校外实验资源。充分利用社区教学资源,如图书馆、科技馆、科研机构及化工厂等,联系当地的生产实际,开发出适合本校的“校本实验”。
参考文献:
1.化学课程标准研制组.普通高中化学课程标准(实验)解读[M].武汉:湖北教育出版社,2004.
2.中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验)解读[S].北京:人民教育出版社,2003.
3.高慎英,刘良华.有效教学论[M].广州:广东教育出版社.
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