以新的实验教学理念,推进《新课标》的实施

2022-09-12

《化学新课程标准》中明确指出, 化学课程教育教学应“以提高学生的科学素养为主旨, 激发学生学习化学的兴趣, 帮助学生了解科学探究的基本过程和方法, 培养学生的科学探究能力, 使学生获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能, 引导学生认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用, 通过化学学习培养学生的合作精神和社会责任感, 提高未来公民适应现代化社会生活的能力。”把知识学习、能力培养与情感体验有机地结合起来, 为全面推行以培养学生创新精神和实践能力为核心的素质教育, 随着基础教育课程、教材、教学模式和教学手段现代化的改革, 作为化学教学重要组成部分的化学实验也必须加大改革和创新的力度。要进行化学实验教学的改革与创新, 首先, 必须更新实验教学的理念。

1 突出学生的主体作用

目前, 中学阶段学生实验操作课时较少, 所以仅靠演示实验教学是不够的。因此, 在教学中教师要为学生创造更多参与实验活动的机会。在实施过程中应该在教师指导下, 按照认知规律, 使学生在和谐、宽松、民主的环境中自主能动, 创造性地学习和实验。教师必须放手让学生独立设计实验过程, 选取试剂和仪器, 独立观察、思考、总结、归纳, 真正成为实验的“主人”, 而不是教师指挥下的“机器人”。

突出学生在实验教学中的主体地位, 不能仅停留在让学生多参与实验、多提供动手动脑的机会上。更重要的是要改变过去把实验当作验证教师讲解知识的“物证”, 为教师教学服务的观念。在设计每一个实验时, 必须以学生为本, 首先考虑通过这个实验能培养学生哪些能力, 使学生学到哪些科学方法和知识, 受到哪些情感和价值观的教育。

2 重视实验的探究过程

长期以来, 化学学习过分突出和强调知识的接受和掌握, 化学课堂的演示实验多是“教师做实验, 学生看实验, 教师讲实验学生背实验”, 这是一种枯燥, 缺乏激情和探究欲望的教学。忽略了学生认知的主体作用, 束缚和制约了学生的创新意识, 冷落和忽视发现与探究, 形成了“听、记、背、练”的现状, 这已经成为影响素质教育在课堂教学中推进的一大障碍。新的化学课程倡导从学生和社会发展的需要出发, 发挥学科自身的优势, 将科学探究作为课程改革的突破口, 激发学生的主动性和创新意识, 促使学生积极主动地学习, 使获得化学知识和技能的过程也成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。

根据创新教育的培养目标, 实验教学必须把提高广大公民的科学素养放在首位。因此, 应尽量增加联系生活、生产和社会实际的实验。改进一些传统实验的装置和操作方法, 增强实验过程的探究性。在教学过程中有意识地设立探索环境, 开启可进一步探索的“窗口”, 让学生主动地进行探索, 通过教师的点拨, 使学生观察、思维、实验和自学能力逐步得到提高。例如:在讲授铁、铁盐与亚铁盐的性质及之间的的相互转化时, 让学生实验:在FeCl2溶液的试管中, 加入少量铁粉, 充分反应后, 滴入几滴KSCN溶液, 观察现象后, 再加几滴氯水, 观察又发生什么变化?让学生通过观察到的实验现象进行探究, 进而得出铁、铁盐与亚铁盐之间的相互转化, 归纳、总结出铁Fe、亚铁Fe (Ⅱ) 盐和正铁Fe (Ⅲ) 盐性质相互转化的“铁三角”关系。然后再提出还有那些问题要进一步研究探索?整个过程, 由学生发现问题, 老师引导学生提出猜想 (假设) 、讨论、设计解决问题的实验方案, 进行实验探究、归纳实验结果。整个学习过程, 学生是主体, 学习的过程是知识与技能主动构件的过程, 探索研究的过程, 对认识事物的一般方法、兴趣、态度、价值观念, 都得到了协调发展。又如, 在讲授结构化学时, 关于分子运动的实验, 将盛浓氨水的小烧杯A和盛酚酞水溶液的小烧杯B靠近在一起, 并用大烧杯将他们罩住, 不久可以观察到酚酞水溶液变红。通过这个实验, 可以证明分子的运动。但该实验中, 学生并没有根据实验现象进行探索, 只是根据实验现象得出结论。我们应该引导学生对实验现象进分析, 对为什么变红色可能提出几种猜想: (1) B烧杯内滴入的酚酞要经过一段时间才能变色, 与A烧杯无关。 (2) 大烧杯壁上沾有某种物质, 散发出的肉眼看不见的微粒与B烧杯中的溶液接触, 使其变红。 (3) 烧杯A中的浓氨水散发出一种肉眼看不见的微粒, 慢慢溶解到烧杯B中, 使B溶液变红色。……并让他们提出证明猜想的假设, 然后通过实验验证。例如:将氨水滴入酚酞水溶液中;将氨水滴入蒸馏水中;将酚酞溶液滴入蒸馏水中;将另一干净的大烧杯罩住盛有酚酞溶液和蒸馏水的小烧杯等等。经过交流讨论, 得出氨水能使酚酞溶液变红, 浓氨水中有肉眼看不见的粒子逸出, 这些粒子进入到酚酞溶液中也能使溶液变红的共识。这样引导学生探究, 最后得出结论, 才是探究性实验, 才有利于学生能力的培养。故在实验教学中应注意增强探究过程。

3 加强实验创新

化学是一门以实验为基础的科学, 辅导学生进行实验创新, 能使学生处于一种创造性思维活动状态, 主动地动脑、动口、动手, 独立的观察、分析、类比、联想、实验、归纳等, 体现了教师的主导性和学生的主体性相结合, 使学生的主体性得到充分的发挥。化学实验尤其是实验创新设计更是培养学生创造思维的重要环节, 在教学中, 引导学生要不拘泥于书本、不迷信权威、不墨守成规, 教师要尽量减少对学生的限制, 并适时适度地给学生以帮助, 鼓励学生充分发挥想象力和主观能动性, 独立思考, 大胆探索, 标新立异。针对教材上的实验, 从实验原理的设计、实验装置的选择、实验方法、条件等方面对实验加以大胆创新, 多方位、多视角、多途径去思考问题。积极提出自己的新观点、新思想、新方法。通过创新实验, 从多方面训练学生的思维品质, 使学生能独立、自觉地运用所给问题的条件, 并做出新的变换和组合, 对思维发散过程中所获取的各种信息进行分析、评价, 从中找到相对的最佳结果。培养学生聚合思维和灵活应变能力。例如:对于图示装置的作用, 改变以往教师讲学生记的灌输式的教学模式。首先分析集气瓶收集气体的原理, 让学生思考为什么收集氧气等气体时必须长导管进气, 短导管出气。并且长导管的未端要接近集气瓶的底部, 然后启发学生从不同的角度去思考该装置可以有哪些不同的用途?应用原理是什么?以此激发学生学习的热情。经过讨论, 集思广益, 再一一分析利弊, 最后归纳出该装置可以有如下的用途: (1) 作排水集气装置; (2) 作向上 (或向下) 排空气法收集气体装置; (3) 作洗气装置; (4) 作气体干燥装置; (5) 作缓冲瓶 (安全瓶) ; (6) 左管外接一量筒作气体体积测量装置等等。然后教师提供必要的仪器和药品, 让学生自己动手实验, 验证自己的推断是否正确 (见图1) 。

由此可见, 在实验创新活动中, 多问几个“如何”, 多变换一些“类别”, 是学生对设计中涉及到的“因素”有了变通性的认识, 克服思维定势, 思维就会越来越有深度。

4 拓宽实验的教育功能

在传统教学中, 实验主要强调认知领域的功能, 成为使学生获取知识和技能的手段, 忽略了实验在情感领域和能力、方法领域的功能。《化学新课程标准》将提高学生的科学素养作为化学新课程的主旨, 并由此制定了“知识与技能”, “过程与方法”, “情感态度与价值观”三个纬度的教学目标。化学课程要达预定的三维目标, 促进学生科学素质提高, 必须以实验为基础, 充分发挥实验教学的多重功能。化学实验在激发学生学习兴趣, 陶冶情操, 塑造品质, 培养科学态度, 培养观察能力, 思维能力, 实验设计能力, 实践能力, 训练科学方法等方面, 具有其他手段不可替代的作用。在教学中, 教师可针对不同的教学内容, 善于利用丰富生动有趣的实验现象, 以特殊的魅力引起学生的好奇心和求知欲, 激发学生积极的接受学习转变为主动地探索学习, 由学会知识到会学知识和求异创新。

结合化学实验教学, 努力培养学生严谨的科学态度, 良好的道德修养和行为习惯, 是化学课程实施中的重要环节。学生对化学实验的学习和掌握, 不能仅仅满足于对实验现象的观察, 也不能满足于对实验表面的刺激, 应根据学生的特点, 立足于在有限的时间内, 帮助学生形成化学概念, 获得化学知识和实验技能, 培养实事求是的科学精神。加深学生对科学、技术与社会相互关系的理解, 提高学生的科学素养人文精神, 并让学生通过对化学知识的学习、应用, 提高他们未来生活的质量。例如:在“燃烧与灭火”的实验教学中, 教师可以从实验室酒精灯的熄灭, 燃烧木柴要架空, 液化气灶及煤炉都留有通风口等学生非常熟悉的实验情景出发, 引导学生思考, 发现问题。在“铁制品的生锈条件的探究”的实验教学中, 可播放在生活和校园内拍摄的铁制品特别是学生自行车锈蚀的录象, 让学生观看后, 提问或启发学生由生活发现问题。使学生体验技术在科学与社会之间的桥梁作用, 认识化学与技术的交互影响, 化学与人类生产、生活相关。在学生进行实验探究中, 明确要求按正确操作方法、实验步骤和实验规则进行实验。从实验中观察实验现象是否正确、实验步骤是否正确、采用药品是否适量、处理废料是否符合规定, 到实验完毕仪器整理、洗涤是否符合要求以及实验报告的填写等这些细微中培养学生实事求是、严肃认真、细致耐心的科学作风。同时让学生多动手, 通过自己动手, 自行观察、研究、分析、推理、归纳、总结。最大限度地发挥自己的主观能动性和提高自己的分析问题、解决的能力。甚至通过一些失败的教训, 培养学生结合理论解决问题, 探索科学奥秘的信心和勇气及锲而不舍的精神。化学实验是对学生进行能力训练和心理培养的重要阵地, 我们必须充分发挥化学实验的教育功能, 为全面提高学生的综合素质创造条件。

虽然传统的教学方法有些已不再适应时代的要求, 但旧的教学理念往往根深蒂固, 因此以科学探究为核心的化学教学的真正实施还有很长的路要走, 科学探究的各种有效途径还需要在实践中不断摸索。只要我们认真转变观念, 确立新的实验教学理念, 致力于促进学生发展, 脚踏实地地改革、创新, 中学实验教学和中学实验研究是一定会迎来“山穷水尽疑无路, 柳暗花明又一村”的转机, 实现新的飞跃的。

摘要：实验教学的改革, 首先要更新实验教学的理念, 突出学生的主体作用, 重视实验的探究过程, 加强实验创新, 拓宽实验的教育功能。

关键词：实验教学理念,学生主体作用,实验探究过程,实验创新