化学教学研究管理论文

2022-04-17

化学教学研究管理论文 篇1:

虚拟仿真软件在中学化学教学中的 应用研究综述*

摘 要:文章以CNKI所提供的有关“虚拟仿真软件在中学化学教学中的应用”文献数据为研究对象,以综述的形式,从定量的角度对其文献来源、發文趋势进行分析,并利用文献计量工具CiteSpace软件对所研究文献关键词进行统计分析;从定性的角度对虚拟仿真软件在中学化学教学中的应用特点、应用状况进行分析,最后进行总结审思,以期为虚拟仿真软件应用于中学化学教学研究后续发展提供参考。

关键词:虚拟仿真软件;中学化学教学;CiteSpace

一、引言

新一轮的基础教育改革是全面推进实施我国素质教育的主要途径。教育部于2010年颁布了《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,其中明确表明信息技术对我国教育发展具有重要作用,应强化信息技术应用,建立数字图书馆和虚拟实验室[1]。2019年颁布的《教育部关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0的意见》要求提升教师信息技术应用能力、学科教学能力和专业自主发展能力;建立教师主动应用机制,推动每个教师在课堂教学和日常工作中有效应用信息技术,促进信息技术与教育教学融合取得新突破[2]。

在当代科学技术快速发展的大背景下,虚拟仿真软件应运而生。随着新一轮课程改革的推进,各学校积极响应国家政策的号召,开始将虚拟仿真软件广泛应用于中学化学教学当中。因此有必要对虚拟仿真软件在中学化学教学中的应用特点、应用现状等方面进行综述分析,以便为虚拟仿真软件在中学化学教学中的研究后续发展提供参考。

二、虚拟仿真软件应用于中学化学教学的定量分析

1.数据来源与研究方法

研究数据源自中国知网(CNKI)。通过中国知网搜索主题词“虚拟”“仿真”“软件”分别合并词条“中学化学”,以“精确”为检索条件进行高级检索(包括期刊论文、硕博论文、会议论文、年鉴等),并在已检索文献范围内对不符合要求的文献进行筛选删除,以保证所收集文献的科学性和准确性。

以已搜索到的文献数据为基础,运用Excel办公软件、文献计量工具CiteSpace软件绘制图谱,从定量角度分析“虚拟仿真软件在中学化学教学中的应用”研究领域的文献来源分布、资源类型分布、文献增长趋势及高频关键词等情况,并在此基础之上从定性角度对其相关文献进行分析与总结。

2.文献来源与文献发表分布

基于文献检索,截止到2020年3月共筛选出有效文献136篇。从用Excel根据中国知网所提供数据制作的资源类型分布图和来源分布图可知(见图1),有期刊论文55篇、硕士论文71篇、博士论文1篇、中国会议论文3篇,另有其他来源论文6篇。其中硕士论文占据大多数,四川师范大学、东北师范大学等高校对此有着较深入的研究。

3.文献增长趋势

通过Excel制作文献发表总体趋势分布图(见图2)可知,早在1989年就有对虚拟仿真软件结合中学化学教学的研究,在2011年至2012年发文量大幅上升,在2018年再次到达研究高峰。数据的背后显示出近年来虚拟仿真软件在中学化学教学领域中的研究日益广泛,也反映出了我国对教育技术发展的重视及信息技术融合教育发展的必然趋势。

4.基于关键词共现的研究分析

运用CiteSpace软件对相关文献关键词进行分析可初步确定该领域的研究热点。现将从中国知网检索到的有效136篇文献以Refwork格式导出至新建文件夹,再通过文献计量工具CiteSpace软件分析其关键词数据,最终生成近年来我国在中学化学教学中有关虚拟仿真软件的应用研究可视化关键词共现图谱。CiteSpace关键词图谱是由关键词节点和连线组成的,节点越大代表关键词出现的频次越高,中心性越大,表明对此类研究越深,连线则代表关键词间的联系,节点附近连线越复杂则说明与这个节点关联的其他研究越多。从图3可明显看到,以“中学化学”为核心的关键词同时又与“实验教学”“虚拟实验”“计算机辅助教学”等紧密相关,且这些词又相互关联,这清楚地体现了实验教学在中学化学教学中的重要地位,也反应出了虚拟仿真软件在中学化学教学中主要应用于化学实验教学方面。

在关键词共现图谱的基础上,进一步利用CiteSpace软件制作图4所示的关键词时区图,统计了结合虚拟仿真软件进行中学化学教学前后不同时期的研究热点及在不同年份所出现的新的研究领域。从图4中可清楚看到在1996年至2006年间,“中学化学”“计算机辅助教学”“化学实验教学”与“信息技术”等热词相继出现,成为与该领域相关的研究热点,在2008年至2012年间,“虚拟实验”“虚拟中学化学实验教学”等成为该领域的热门研究,从2015年至今,“虚拟仿真技术”“增强现实技术”等成为研究者们较为关注的领域。从这些热词的变化中可以发现,随着化学课程与教学改革的推进,我国教育与信息技术的融合日益紧密,虚拟技术等新型现代教学媒体的研发和推广速度日益加快,也体现了信息技术的发展与国家信息教育政策的顺利实施。

三、虚拟仿真软件应用于中学化学教学的定性分析

1.虚拟仿真软件在中学化学教学中的应用特点

虚拟仿真软件是一种基于虚拟仿真技术利用计算机进行模拟操作的现实软件。利用虚拟仿真软件进行教学,可以弥补当前化学教学中的许多不足。

(1)创设实验情境,提高自学能力

在教师向学生说明展示某项实验操作时,只是简单口述和动作比划并不能让学生很好地理解,而通过虚拟实验的演示则能让学生充分感受化学实验情境,激发学生的学习兴趣,从而更好地理解实验知识[3]。运用虚拟仿真软件,学生可根据实验所需药品和仪器自主进行实验预习和实验探究,教师则可针对实验问题进行提问,从而将学生由“被动”转为“主动”学习[4],提高学生自学能力。

(2)直观教学表达,深化知识理解

在化学教学中,许多化学知识较为抽象,且无法用现有的实验仪器予以直观表达,而利用Flash等软件,可将抽象知识具象化、形象化,深化学生对知识的理解,帮助学生建立宏观与微观体系的联系[5]。

(3)增强实验安全,经济环保高效

虚拟仿真实验可避免传统实验中所存在的实验隐患[6]。以“稀释浓硫酸”为例,由于水比浓硫酸的密度小,当水入酸时会发生喷溅,这时具有腐蚀性的浓硫酸也会随水一起喷溅而出,造成实验隐患,因此教师会一再强调“酸入水”的实验步骤,但仅仅是口头说明并不会让学生对此产生深刻印象,这时通过虚拟仿真软件模拟此实验场景则会让学生记忆犹新,并消除了原先的实验安全隐患。此外,虚拟实验中的仪器和药品都可重复使用,在节约教学资金的同时也保护了环境[7]。

(4)不受时空束缚,开放灵活实验

利用虚拟仿真软件进行教学最大的优势就是不受时间和空间的束缚[7]。许多中学教学中涉及到的工业实验如“铁的冶炼”,在实际课堂教学中只能以讲述或视频的方式呈现给学生,而通过虚拟仿真软件模拟铁的工业冶炼可以让学生对其中原理的理解更加透彻。许多实验如“铁生锈”需要漫长的反应时间,而利用虚拟仿真软件可调节反应时间创建理想的实验条件。虚拟仿真实验室具有节省反应时间、允许学生不受时间、地点限制反复实验的特点[8]。

然而目前为止,虚拟仿真软件在中学化学教学的应用中也有其自身无法克服的一些缺陷。谢建平结合多年教学经验对虚拟仿真软件在中学化学教学中的应用状况做了一系列分析和调查,认为现阶段虚拟仿真软件的硬件设施建设还不够到位,无法广泛为虚拟仿真软件的应用提供基础平台;软件设施还不够完善,大部分教师都赞同将虚拟仿真软件运用于實际教学中,但虚拟仿真软件的开发进度缓慢,可应用的软件种类较少,许多学校的师生还未完全将该类软件应用于实际教学中[9]。目前大部分学校还是以教师传统讲授为主,并未将线下所拥有的软件真正落实到课堂实际教学中。黄红梅、严海林等人表示化学仿真实验效果不能与真实实验媲美[10],其在实验操作触感、实验现象等方面与真实实验相比还存有较大差距。

2.虚拟仿真软件在中学化学教学方面的应用现状

136篇有效文献中,至少有69篇专门论述中学化学教学中常见的某种虚拟仿真软件,现对以下在现阶段中学化学教学中应用的主要软件及其应用现状进行综述分析:

(1)NOBOOK

“NOBOOK”简称“NB”,该虚拟仿真软件是一款全新的实验教学软件,它依托现代计算机应用技术,组成与实际实验环境高度相近的虚拟实验室[11]。教师或学生可利用NB软件在虚拟实验室进行虚拟实验操作,完成所要掌握的化学实验内容。钟桂香以“浓硫酸与铜反应”为例,针对原有教学设计中“实验存在安全隐患”“教学环境存在局限性”“教材上的装置存在一定弊端难以达到实验预期效果”等问题[11],运用NB软件进行实验教学,从而得到直观、绿色的教学效果。雷江蛟开展了基于NB虚拟实验室的混合教学模式实践,他事先让学生对本节课进行预习,并以提问的方式引导学生分组进行虚拟实验操作,学生通过虚拟实验对实验现象有了直观的认识,对实验过程有了清晰的掌握,极易实现理论知识的自主构建[12]。为了让学生对一氧化碳可燃性的了解更加透彻,朱世根等人通过NB虚拟实验平台进行相关演示实验,其总结认为利用NB软件进行实验能展示出由于操作不当而导致的爆炸等在实际实验课堂中无法演示的危险后果,并可重复实验深化学生的理解,使学生注重实验安全并形成实验操作规范意识[13]。但目前NB虚拟仿真软件在我国还未被广泛使用,且由于技术尚未成熟,只适用于一些较为基础的化学实验。王军表示,在学生进行虚拟实验操作时,教师的指导作用不可或缺[14]。现阶段NB虚拟仿真软件主要作为中学化学实验教学的辅助工具。

(2)Flash

Flash软件是一款动画制作软件,Flash动画可模拟微观粒子,化抽象为具体,便于学生学习理论性较强或很抽象的知识。以“原子的构成”为例,这一课题主要是向学生介绍看不见的微粒,知识点较为抽象,需让学生做α粒子散射实验进行观察理解,而中学实验室不具备此类高级实验仪器,黄郁郁利用Flash动画软件很好地克服这一条件限制[15]。电化学基础单元中“金属的电化学腐蚀与防护”,诱发金属生锈需要较长时间,而本节课程重要的知识点之一便是探究“金属如何与空气接触发生反应”,教师无法向学生提供实际的演示实验,也难以安排学生在课堂上进行此类实验操作,梁希瞳进行基于Flash动画的课堂活动分析,运用Flash动画演示了析氢腐蚀和吸氧腐蚀的过程及原理,向学生很好地展示了电子流向,让学生充分理解电解池与原电池的工作原理[16]。Flash有助于学生建立微观世界模型,探索难以触摸的感知和反应原理。需注意的是由于大多数Flash课件只能以编程好的动画展示给学生,陈志胜等人经过实际操作表示其动画制作具有一定难度,有些制作过程涉及编程语言,不利于计算机基础较差的教师熟练使用[17]。

(3)VR技术(Virtual Reality)

VR技术(Virtual Reality)又简称VR技术,是一种能够利用计算机与其他设备软件营造三维立体空间环境的技术,参与者通过佩戴VR设备,仿佛置于真实的化学实验环境[18]。杨壮林等人总结VR技术在化学教学中具有安全性、高效率性等优点[19],以高锰酸钾制取氧气实验中的“先撤酒精灯还是先撤导管”知识点为例进行实践,以实际实验讲解这个知识点时存在一定的危险性,若仅在口头上向学生讲解先撤酒精灯会使水流倒吸而引发爆炸,对学生来说印象不够深刻,为了使学生牢记这一知识点,可利用VR技术进行操作引发虚拟爆炸,使学生能够更加直观、安全地参与到化学实验中去;又以“酸碱滴定”实验操作为例,现实环境中酸碱中和反应几乎是瞬间完成的,滴定实验操作很难控制,而利用VR技术在虚拟环境中进行实验,学生则会观察到离子碰撞的整个微观过程[19],使得实验成功率得到很大提升,从而提高实验教学效率。李嘉讲到VR技术可让学生获取三维空间的抽象概念内容,学生可使用VR眼镜观察3D分子结构,体会化学分子世界之美[20]。但正如樊艺蕾等人所提到的,VR技术应用投资巨大,设计某一特定VR化学实验过于耗费时间和精力,且进入虚拟环境需要佩戴接触设备,会有学生因额外的重量感而导致身体不适或不习惯沉浸式虚拟现实系统复杂的环境,学习后期可能出现大脑活动负荷过重等问题[21]。因此目前为止VR技术在中学实际课堂教学中的应用较少。

(4)GaussView软件

GaussView软件是一款应用于中学化学教学的图形软件,主要应用于分子晶体的结构教学。张翼在有机化学的实际教学中发现该软件功能强大、方便且美观,是一款良好的化学教学辅助性软件[22]。田亚利等人表明相较其他图形软件,GaussView在分子和晶体结构设置上更具优势,该软件不仅可以绘制分子结构图,还可设置分子的二面角通过旋转基团查看不同角度的分子结构,并能任意替换原子和基团绘制其他分子结构[23]。现阶段在中学教学中所涉及到的结构化学和有机化学知识较为基础,因此GaussView软件非常适合应用于中学化学的教学,但该软件大部分并非免费使用,因此还有待普及。

四、总结审思

1.虚拟仿真软件在中学化学教学中发挥着重要作用

通过上述分析可知,我国对信息化教学研究予以重视。虚拟仿真软件作为辅助教学工具尤其在化学实验教学领域中发挥着重要作用。运用虚拟仿真软件教学有利于培养学生的宏观辨识与微观探析能力,开拓学生的科学探究思维,帮助学生建立认知模型并渗透化学知识,感受化学魅力。我国教学改革提倡加强学生在课堂中的主体作用、增强学生的创新意识、结合信息化技术培养学生的科学素养,虚拟仿真软件的应用有助于这些目标的实现。

2.虚拟仿真软件在中学化学教学中应被选择性使用

经上述分析,我国目前常用于中学化学教学的仿真软件有NB虚拟仿真软件、Flash动画制作软件、基于VR技术的虚拟实验室及GaussView图形软件等。结合笔者在中学两年的实践研究与调查可知,应根据不同地区的发展水平、实验难易程度、实验重难点、实验安全性能及教师的计算机操作能力等因素选择性使用虚拟仿真软件。如在进行重难点实验讲解或存在易燃易爆危险性较高的实验时,教师和学生可选择NB虚拟仿真软件进行实验操作,有条件的地区和学校也可采用VR技术进行虚拟实验;在向学生讲解如“原子的构成”等復杂抽象的教学内容时,教师可选择制做Flash动画向学生进行直观的实验教学;在讲解结构化学与有机物时可利用GaussView软件进行教学......虽然我国现阶段很多地区都已开始将技术与教育相融合,但还有部分地区没有先进的技术和条件进行此类教学,因此在积极倡导发展虚拟仿真软件应用的同时,也要注重客观现实条件和教学内容的不同而进行选择。

3.虚拟仿真实验无法代替中学化学教学中的真实实验

周晓敏、陈燕通过问卷和访谈调查了中学化学教师对虚拟仿真实验室的认可度与应用意愿度,其调查结果显示,虽然现下中学化学教师对虚拟仿真软件的认识度普遍较高,且大部分教师都对虚拟仿真软件应用于中学化学教学表示认可,但从其数据统计结果来看,中学化学教师对虚拟仿真实验的认可主要是因为虚拟仿真软件能够辅助教学,而对虚拟仿真实验能否提高实验动手能力和培养科学严谨性等方面则持保留意见[24]。尽管虚拟仿真软件有着许多优点,但目前该技术尚未成熟,仍受多种客观或主观条件的限制。在触觉、视觉、嗅觉上的真实感官刺激目前任何一个软件和技术平台都无法替代真实实验所给予的。因此能让学生动手的实验,不提倡用虚拟仿真实验代替。目前虚拟仿真软件应作为一类教学辅助工具辅助实际实验进行教学,其发展还有待进一步研究探索。

参考文献:

[1]中共中央国务院印发.国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)[S].人民教育,2010(17):2-15.

[2]教师[2019]1号.教育部关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0的意见[Z].

[3]张克胜.试论虚拟实验在中学化学实验教学中的应用[J].科技展望,2016,26(34):220.

[4]冯燕,孙鹏,朱凯.虚拟仿真技术在化学教学改革中的作用[J].教育教学论坛,2020(7):155-156.

[5]都禹杉,张梦伟,陈冰,等.仿真交互式动画在化学教学中的应用[J].广东化工,2019,46(1):156+170.

[6]宋颖娟.虚拟仿真实验软件对化学教学的作用研究[J].科学咨询(科技·管理),2019(10):102.

[7]吕浩,王文永,徐妲.化学虚拟实验室在中学教学中的应用[J].现代中小学教育,2012(4):46-47.

[8]张秀华.新形势下高中化学实验教学模式探究[J].中国校外教育,2017(19):55.

[9]谢建平.虚拟现实技术在中学化学实验教学中的应用[J].教师,2015(20):69.

[10]黄红梅,严海林,冉鸣.化学仿真实验平台在高师中学化学教法实验中的应用[J].化学教育,2015,36(18):59-61.

[11]钟桂香.虚拟仿真技术在中学化学实验教学的应用研究[D].长沙:湖南师范大学,2019.

[12]雷江蛟.基于NOBOOK虚拟实验室的中学化学混合式教学模式研究[D].汉中:陕西理工大学,2019.

[13]朱世根,华杰.NOBOOK虚拟实验在初中化学教学中的应用——以“一氧化碳的性质”教学设计为例[J].广东化工,2019,46(21):182-185.

[14]王军.基于NOBOOK平台的中学化学虚拟实验教学应用研究[D].海口:海南师范大学,2018.

[15]黄郁郁.信息技术在初中化学实验课中应用的案例研究[J].中学化学教学参考,2018(18):60-61.

[16]梁希瞳.Flash动画在高中化学课堂教学中的应用研究[D].岳阳:湖南理工学院,2017.

[17]陈志胜,黎素,操江飞,等.中学化学危险实验及微观知识点Flash教学[J].广州化工,2020,48(4):116-118.

[18]张雪.虚拟现实技术在化学实验教学中的应用探究[J].科技风,2017(13):28.

[19]杨壮林,陈小莉,王巧艳,等.浅谈虚拟现实技术在中学化学实验教学中的应用[J].中学化学教学参考,2017(16):55-56.

[20]李嘉.虚拟现实技术在化学分子结构教学上的应用简介[J].化学教育(中英文),2018,39(3):49-54.

[21]樊艺蕾,丁伟.沉浸式虚拟现实技术在科学教学中的应用述评[J].化学教育(中英文),2020,41(5):84-90.

[22]张翼.Gaussview在有机化学教学中的应用[J].中学化学教学参考,2006(3):34-35.

[23]田亚利,张聪杰.GaussView软件在分子和晶体结构模拟中的使用探究[J].化学教学,2015(6):90-93.

[24]周晓敏,陈燕.中学化学教师对虚拟仿真实验室的认可度与应用意愿度调查[J].化学教育(中英文),2019,40(21):43-47.

(编辑:鲁利瑞)

作者:吴晓红 王沺菁 康泽伟

化学教学研究管理论文 篇2:

浅谈化学实验教学

新课程理念下如何实施实验教学,如何发挥实验教学的实效性,如何体现“以学生为本”是我校化学教学研究的重点内容,下面结合课程改革以来我校实验教学情况,浅谈本人觉得颇有成效的点滴体会:

一、 课上演示实验巧妙转换为学生分组实验,培养学生交流与合作能力

课堂教学必须 “以学生为主体”,而不应该总是让学生充当“看客”、“听客”。如果还停留在看实验的层面上,那么学生科学素养的培养便成为一句空话。要尽可能为学生提供进行化学实验的机会,学生在自己的亲身经历与体验中,加深和强化对知识的理解,获得科学的方法,体会做科学的快乐,这种身心的共鸣单纯的看实验是做不到的。即使实验失败了,分析失败原因的过程也是一种收获。而且,在实验中,学生在动眼、动手、动口、动脑学生的双手会更加灵巧,思维更加成熟。

例如:在学习氧气化学性质时,考虑到学生刚开始学化学,实验接触不多,实验动手能力有限,实验技巧欠缺,没有引领的情况下很难独立完成实验,同时考虑环保等问题,我演示了硫在氧气中燃烧的实验,把木炭、铁丝在氧气中燃烧实验变为学生分组实验,每个小组在实验前先认真阅读书上实验内容,并进行讨论,依据于书但可不拘泥于书,做好分工合作计划后进行实验。教师巡回指导,对于失败的实验鼓励其认真思考,做出分析。实验结果的交流和问题的分析、解决阶段,完全采取学生自主交流,互相补充,共同解决问题的形式。教师以一个管理者的身份倾听,去发现他们在思维上暴露出来的问题,有针对性地给予指导、点拨和强调。针对实验过程中的一些环节和注意事项,学生心中总有疑问,给出开放的时间,形成有问题问大家,集体在解决问题时也是在共同收获宝贵知识。教师认真倾听、适当的引导、点拨,达到全面扫除疑点,营造生动活泼、热烈有序的学习氛围。

二、 增强实验的探究色彩,擦亮学生智慧的火花

教材中的学生实验有一些是验证实验,验证实验的缺点是:(1)实验的一切现象和结论都是已知的。实验中只重视引导观察所要的结果,而严格的操作程序会把智慧、手脚束缚得死死的,不利于调动学生的积极性,不利于发展智力、培养能力。(2)不利于培养实事求是、严肃认真的科学态度。“反正书上的结论是正确的,做不做一回事。””如果实验事实与书上有矛盾,照书上写的填不会错。”这些想法反映了学生们的惰性和无可奈何。与验证性实验相反,探究性实验具有明显的优越性。(1)实验前不知道实验的现象和结果,这就要求他们认真、正确地操作,仔细敏捷地观察,忠诚老实地记录。这有利于培养他们科学实验的基本素养。(2)有利于发展智力,培养能力。探索性实验不仅要求有一定的操作能力、观察能力,还要求把观察实验的过程和抽象思维的过程结合起来,要求有“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的分析,充分发挥学生创造性的潜在能力,有利于扩充思维容量,把感性认识提升为理性认识。所以,在验证实验中,教师应该为学生设置探索和研究的问题,建立探究的氛围,把验证实验变为探究活动的一种形式,鼓励和引导学生积极思考,勇于提出自己的见解,并让学生亲身经历实验的过程。学生在这个过程中将保持兴趣盎然,认识和体验不断加深,创造性的火花会不断迸发。例如在对木炭吸附试验中我做了这样的调整:在学生根据木炭的用途推测出木炭具有吸附性后,依次抛出问题:木炭与活性炭的吸附性那一个更强?如何设计实验验证?经过小组讨论之后会呈现不同的方案,此时引导学生对设计方案的可行性进行评价,并选取我的几个预设方案进行优化,然后让学生进行分组实验。经过这样处理之后,实验变得鲜活起来,提高了分析联想的流动性,发展了学生综合运用知识的能力。而且,在学生实验的过程中、以及实验结果的交流中,往往也会有生成性问题的出现,这更是一种偏得。

总而言之,学生中蕴藏着巨大的智力潜能,需要教师不断的去挖掘。

三、 重视家庭小实验,保鲜化学兴趣

化学是一门应用性和实践性很强的科学,它与日常生活和工农业生产的联系非常密切。在现实生活中值得研究、探讨的现象随处可见,让学生做一些自己感兴趣的、与日常生活紧密联系的家庭实验,有利于学生加深化学的理解、开拓视野和养成科学探究的习惯。化学小实验是化学教学的重要组成部分,将家庭小实验与课堂探究有机结合,是将化学课堂延伸、化学兴趣升华的有效手段,是培养学生各种能力、使学生的智能得到健康发展的源泉。课改以来,我一直坚持轰轰烈烈的开展家庭小实验,例如:指导学生自制简易净水器、酸碱指示剂、汽水、叶脉书签、“无壳鸡蛋”等,利用氧化钙和水反应放热煮熟鸡蛋、利用生活中的物品自制实验室制取二氧化碳的装置等,这些都推动了化学在学生心目中地位的一路攀升。我在学生的日记中获知,有的学生把自己化学实验的产品如“无壳鸡蛋”作为礼物送给父母,博得了父母的赞赏,传递了亲情的温馨。到后来,有的学生已经拥有自己的家庭小实验室,给我们留下的影像资料和一些产品也成为我们届届相传的教育资源。

四、 信息技术与化学实验整合,增强环保、安全意识

教材中有少数数量的实验具有一定的危险性,如果操作不当,就有可能发生意外事故。还有一些实验由于对试验条件、实验装置或实验操作要求较高,不适合以演示试验或以分组试验的形式呈现。这样的实验中涉及到的一些错误操作以及可能带来的危害等问题,如果只靠教师讲是枯燥的,学生也无法理解和掌握。为了解决这些问题,我会亲自在实验室动手实验,并将实验的全过程录制下来,课堂上用视频的方法将实验过程播放,并将错误分解,放慢动作,这样不仅把错误的原因演示清楚,也会给学生留下深刻印象。而且播放老师亲自实验的录像,增强亲切感和可信度。

五、 精心准备综合实验课,抓稳培养学科素养的契机

综合实验课中蕴涵广泛的思维活动,呈现众多的实验基本操作和基本技能,贯穿科学探究的思想,亲历亲为中感受着交流合作的真谛,无声无息中提升解决问题的能力。可以说聚齐了各种实验的功能,是培养学科素养的最有效的阵地。教材中粗盐提纯就是一堂非常典型的综合实验课。对这节课的处理中,我觉得有些环节是必不可少的。首先是预习环节,粗盐提纯中融入众多重要实验基本操作,其中规范的操作、安全的意识是需要有充分准备的,产率的计算是必须明确的,误差产生的原因是应该有预测的,这些都应该成为下发的预习提单中的内容。其次是预习检查环节,这个环节完全可以采取情境探究方式进行。我们大连有得天独厚的条件——与大海相伴,以大海的美丽、对人类的贡献为切入点;从海水晒盐的复习提问中复习与溶液相关的知识;赋予学生除去粗盐中泥沙的使命,促使学生去思考实验中应该注意什么,从而完成预习提问的检查,潜移默化的达到培养学生解决问题的能力。学生动手实验是一个中心环节,必须先教给学生怎样分工合作,然后让学生在实践中体会,这样才不会使合作学习成为一句空话。捕捉到的实验中的问题、误差的分析,一些问题出现后的补救措施等,都是交流的最好主题,目的在于培养学生认真求实、不怕失败、勇于探索的科学素养。布置一道课后讨论题:如何除去粗盐中可溶性杂质如氯化镁、氯化钙呢?将实验内容延续,为下一节课学习指明方向。实验之后别忘了让学生写反思,这是一个消化、吸收的过程,是由量变到质变的飞跃。

化学实验是化学学科发展的最现实、最生动、最有效的物质载体。化学实验教学对于化学课程三维目标的全面落实具有重要作用。重视化学实验是激发学生的学习兴趣和培养实验操作技能的有效手段,在培养学生科学思维,养成科学习惯,学习科学方法等方面有不可替代的功效,面对新课程改革,身为化学教师要努力实现实验教学以知识为本向以学生发展为本的转变,达到提高学生整体素质的目的。通过实验改变学生的学习方式,培养学生的自主探究能力,使学生了解和应用科学研究的一般方法,是值得大力提倡并付诸实践的。

(大连格致中学)

作者:隋春燕

化学教学研究管理论文 篇3:

化学课堂教学要为学生的发展而设计

目前各种化学教学研究活动很多,但这些活动与新课程对中学化学教学的要求相比还存在某些不足,主要表现为:只注意讨论研究教师如何教,而学生如何学,这一领域的有关问题研究较少。即站在教师立场上的论题,论点较多,站在学生立场上的观点讨论较少。我们知道,美国著名心理学家罗伯特·M加涅提出来一个“为学习而设计教学”的口号,这个口号依据一种“系统观”更加全面和合理地看待学与教的关系,也反映了人们对学与教关系的认识的深化。化学课堂教学不仅仅是化学教师与学生学的共同活动,教学是人们精心创设环境,通过与外部条件的作用方式,激发、支持和推动学习内部过程的有效发生和学习结果达成的过程。化学课堂教学本身是围绕着学习展开的,教是为学服务的。为学习而设计化学课堂教学即意味着不能仅仅考虑教师教得方便,教得精彩,教得舒畅,而是把学生与学习作为焦点,以教导学、以教促学。下面结合本人体会谈几点改进意见,仅供参考。

一、 更新化学课堂教学效果评价体制,教师由“演员”转变为“导演”

有些教师认为一节好课就是要有四多一紧:黑板写得满满的,话讲得多多的,题目做得快快的,课堂密度大大的,时间用得紧紧的。这样的课堂上学生掌握了多少知识?培养了什么样的能力?我曾对高二的平行班进行对比试验:一班用高密度,快速度的灌输式教学,一班用自学、实验、讨论等方法让学生充分参与的启发式教学。前一班除少数思维敏锐的同学掌握得较好外,60%~80%的同学只能掌握40%~60%的内容,有个别甚至只能掌握10%的内容,能力更不用讲了,而后一班有90%以上的同学掌握了教学内容的80%~90%,有部分同学还能对新知识加以应用。

近年来对课的评价往往只注重教师的“演”而偏少于学生的学,很少听学生的感受和体会,只注重教师有没有将知识内容教给学生,而不注重教师如何让学生接受这些知识。这样势必使课堂教学围绕教师这一主角来进行,使课堂教学不能达到应有的效果。因此要更新优质课概念,建立有效的课堂教学效果评价机制,将评教师“演”得好不好转向教师“导”得好不好,学生“演”得好不好上来,促使教师自身由“演员”转变成“导演”。

1.评课要让学生有发言权

学生是教师的服务对象,课堂教学的目的是让学生内化知识并增长能力。而教师评教师往往只能评教功,不能知道所学的真正作用和效果,不能指出教师教学过程中的真正优势和缺点,因此听取学生的意见和建议,听取他们的体会与感受就成了评课的关键的一环。

2.发展智力,培养能力,提高综合素质是课堂教学的永恒主题

课堂教学以传授知识为手段,促使学生发展智力,提高素质。因此,对课堂教学效果的评价不能完全站在“知识”这一支点上看,要通过“知识传授”这一现象来分析:教师以什么样的方式、方法,使学生掌握知识?知识的传授有没有贯彻发展、开发、培养、提高等内容?是部分优生发展还是全体学生发展,是个体参与还是全方位的参与?因此,发展智力,提高综合素质是评课的重要内容。

3.新形势下的教师要更新观念,树立为学生发展而教的理念

现代社会对人才的要求逐步提高,而对人才培养起重要作用的中学化学教学则由全体教师去实施。因此,首先要求教师更新教育教学观念,认真学习新形势下的教育教学理论。我们应该更多地思考学生如何“学”,即以学生的求知需求为主线,追求教师和学生面对知识共同探讨、平等对话,关键是教师角色的重新定位,从“独奏者”的角色过渡到“伴奏者”的角色,从此不再主要是传授知识,而是帮助学生去发现和管理知识,引导他们而非塑造他们。

二、在课堂教学中应以知识为载体,在学法上下功夫,让学生自主学习

新形势下高素质的人才不仅有丰富的科学知识,更需要有接受新知识、认识新事物的能力和方法。在知识大爆炸和信息大爆炸的形势下,我们不可能通过课堂教学向学生传授各方面,各层次的知识,更主要的是学生自己去学习和掌握。著名教育家叶圣陶先生提出“凡为教,目的在于达到不需要教”,为了达到这个目的,教师的教学“不在全盘授予,而是在于相机诱导,必令学生运其才智,勤其练习,领悟之源广开,纯熟之功弥深,乃为善教者也”。目前我国推行素质教育、终身教育政策更需我们的学生不断学习,不断更新知识,因此,能否融学法于知识之中是教师教学水平高低的重要标志。

笔者在高中化学第一册《周期表中的同周期同主族元素性质递变规律》的教学中,采取这样的模式,用辩证唯物主义观点的认识作指导→准备恰当的学生实验→学生实验→观察记录→得出结论→用原子结构决定性质的观点指导分析本质→得出原子结构递变决定元素性质递变的规律→理论推广到其他周期主族→用该理论解释某些现象和结论。通过这样的教学同学们不仅掌握了周期表中的递变规律,而且培养了认识事物改造世界的一般观点,从实践中来再到实践中去。为此,要求教师做到以下几方面。

首先,不断学习,研究各种学习方法,结合自身的学习体会,总结出符合中学生实际的方法并加以指导。

其次,研究教材,结合教材进行学法指导。如元素化合物的性质可用点、线、网、面的归纳法学习,化学计算中用端值法、十字交叉法等,在推导题中指导应用推理分析法等等。

再次,按学生身心发展规律和年龄特征进行学法指导,我们不能盲目地把先进的学法一股脑地向学生传授,学法传授也应注意现实性、可行性、适应性和实用性,不能脱离实际,拔苗助长,无的放矢,这样反而适得其反,搅乱正常的教学。

三、 教师要研究学生,学会学生般地思维

教师在一起讨论往往有这样的感慨,这个概念已经教了好几遍了,怎么还不会用?其实这样的感慨是脱离学生的标志,初为人师的那年,教到氧化还原方程式的配平时,将配平的方法、程序讲得很仔细,特别对电子得失总数相等这一配平原则讲得很透彻,而在考查时,部分同学仍然不能顺利完成,我百思不得其解。于是,就找二位同学面对面来分析,让他们配平:KMnO4+HClKCl+MnCl2+H2O+Cl2他们很熟练地配到2KMnO4+10HClKCl+2MnCl2+5Cl2+H2O时就配不下去或出错,问其原因,他们是先用观察法配平氢元素,再来配钾元素,原来问题出在用观察法配平其他元素的先后顺序上。我也与某些已毕业的学生交谈过,他们认为:“有的知识在高一时没有弄懂到后来还是不懂”。自己不懂不去请教先生这固然不好,但可悲的是老师从来也没问过他们懂不懂,为什么不懂,所以研究学生是我们有的放矢地教学的有效途径。

首先,要研究学生个体差异,分析个体间智力、能力、思维方法、个性兴趣等方面的特点,发掘他们的优势,弥补他们的不足,有的学生看起来是“差生”或“优生”,其实“差生”并不是全差,也有闪光点;优生并不是全优,也有“阴暗面”,教师不能以管中之窥的方式来评价每位学生,而应全方位地评价学生,以优补差,以高填底。没有教不好的学生,只有教不好的老师。

其次,要通过双边活动,找准普遍存在的知识能力缺陷及原因,从多角度改变教法,力争突破重点,难点。

再次,要建立学生档案,及时跟踪调查,捕捉他们的变化,分析深层次的原因,寻找解决问题的方法。

第四,要放下架子,站在学生的立场上看自己的教学,多听取学生的建议,认真分析他们的感受,从而帮助自身调整教学,不断改进教法,收到更好的教学效果,教师也要“不耻下问”,多听取学生的呼声。

第五,要提出符合个体实际的目标,促使他们向不同的高度冲刺,不能“一视同仁”,否则会挫伤部分同学的积极性,使他们一蹶不振。在平时的教学中,可提出简单的问题让学困生回答,提出难、新问题让优生回答,使每个人都有成就感,激发他们的学习主动性,当学困生上一档次后,再提出相应的要求,这样步步为营,以不同的标准要求不一样的学生。

第六,要身临其境学会“学生般地思维”,学生、老师是不同年龄阶段的人,他们的思维方法不同,平时大多数教师以自己的思维方式来要求学生,那是不切实际的。应深入学生群体,学习学生的思维方法,再把该方法用于教学之中,使学生易于接受教学内容。因此,教师应“沉浸”到学生中去,真正成为学生中的“一员”,“急学生之急,想学生之想”。

教学也像打仗一样,要知己知彼,不能光顾自己教什么内容,而不懂我们面对的是什么层次的服务对象及对象之间的差异。

总的看来,我们搞教学研究要兼顾学法研究,真正贯彻学生是教学的主体这一原则,真正做到学生是教师的“上帝”。教学面对的是一个个富有个性,具有独特精神、生活方式和经验的学生,教学要促进学生的发展。

(责任编辑付一静)

作者:郑国武

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