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化学是一门以实验为基础的学科,许多物质间的反应变化及其规律都是建立在实验的基础上的。通过实验,学生不仅能获得物质及变化的感性材料,有利于形成相关化学基本概念,理解和巩固所学化学基础知识,而且能进一步培养学生的观察能力、分析综合能力、想象力和实验动手能力。那九年级化学实验有哪些教育功能呢?在知识与技能层面,主要是培养学生初步形成基本的化学实验意识,能够设计并能完成一些简单的化学实验和基本操作;在过程与方法层面,使学生初步学习运用观察、实验等方法获取信息,进一步引导学生认识体会科学探究的基本过程,能够设计和进行简单的探究活动,从而增进对科学探究的认识和体验;在情感态度与价值观层面,主要是激发学生对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣,增强安全意识。例如:初三第1课和初学阶段怎样运用化学实验,发挥实验教学的功能?运用化学实验方面,要围绕“学化学”的中心,帮助学生认识“化学学什么”“学化学很有趣”“学化学很重要”,不能只讲“化学是什么,化学有趣、化学重要”。运用化学实验素材要有趣,最好是贴近生活实际的;应是学生能理解的、能引起学生共鸣、思考的;能从中体会学化学在认识物质、物质变化上的作用和魅力的;不能只图热闹、新奇,不能一味追求吸引眼球、刺激。最好要让学生动手进行一些简单的化学实验,初步体会什么是化学实验,了解化学实验在认识物质及其变化中的作用,初步认识怎样做化学实验。
二、做好化学实验教学是开展科学探究的关键
1.把握基础学生实验的学习要求。
学习化学、进行科学探究的重要方法和手段是实验。新课标明确规定了8个必做基础学生实验。这8个基础实验分别是粗盐中难溶性杂质去除、氧气的实验室制取与性质、二氧化碳的实验室制取与性质实验、金属的物理性质和某些化学性质的探究实验、燃烧条件的探究实验、一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制实验、溶液酸碱性的检验实验、酸、碱的化学性质实验。这8项基础学生实验共同点是承载对药品的取用、简单仪器的使用、仪器的连接、根据实验需要选择实验药品和仪器、实验安全操作等基本技能的培养,但各个实验的基本技能和学习目标各不相同。如粗盐中难溶性杂质去除实验,主要是让学生掌握简单的混合物分离方法主要有过滤和蒸发,能够利用这两种方法分离混合物;氧气和二氧化碳的实验室制取与性质实验有许多异同点,可以通过对比、分析、归纳的方法让学生知道气体的制备原理、反应物的状态及反应条件的不同而选择的气体发生装置就不同,气体的性质不同就选用不同的方法进行收集,从而让学生能够运用简单的实验装置和方法制取、收集气体并进行一些性质的实验;通过金属的物理性质和某些化学性质的探究实验,使学生懂得实验现象的观察、描述,认识不同金属性质存在一些共性与差异;通过金属与酸溶液、盐溶液的作用,探究并认识金属的活动性顺序;利用燃烧条件的探究实验,通过推理判断和实验验证,认识燃烧的条件和灭火的原理,从而了解防火和合理用火的一些常识;通过一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制实验,懂得配制一定溶质质量分数的溶液的方法;通过溶液酸碱性的检验实验,会用酸碱指示剂检测溶液的酸碱性、用pH试纸检验溶液的酸碱度,学会依据物质性质检验物质的实验方法;通过酸、碱的化学性质实验,认识酸碱的主要性质,了解如何根据酸碱的不同性质用化学方法检验和区分常见的酸和碱。以上几个基础学生实验若能让学生亲自动手完成的话,则除了能培养学生的基本的化学实验技能之外,还能锻炼和提高学生通过提出问题、假设与猜想、制订计划进行实验、搜集证据、验证假设等方法进行科学探究学习的能力。
2.根据学校的实际,结合学生认知水平精心设计和组织科学探究活动。
教师应根据学生的认知水平发展,精心设计探究活动,有效组织和实施探究教学。如:探究“物质燃烧的条件”,可设计三组探究实验,从物质的可燃性、氧气、可燃物的着火点三个方面引导学生进行探究。结合学生查阅的“钻木取火”等资料,引导学生对资料进行分析、讨论、归纳出物质燃烧的三个条件。让学生既能获得化学知识,又懂得科学探究是主动获取化学知识的重要方式之一。学生掌握了一定的化学知识和化学试验技能后,可让设计科学探究要素相对比较完整的探究活动得以提高。例如:二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液,溶液没有明显变化,二氧化碳气体和氢氧化钠是否发生了化学反应?你是如何判断的?从二氧化碳与石灰水、氢氧化钠溶液的反应,我们可以作出什么推论?怎么检验这些推论?怎么通过科学探究得到答案?可以有哪些方案?等等。
三、在实际教学中设计和组织实验探究应注意的环节
1. 要实现科学探究的学习目标,必须让学生亲身经历丰富的探究活动,所以开展实验探究必须落实在各主题的学习中,不宜孤立地进行探究方法的训练,不要只搞纸上谈兵,不要认为教学时间短,对探究学习教学被动应付,设计一些科学探究的题目代替科学探究实验,没有让学生通过实验真正体验探究的过程,不要主观臆造科学探究的题目,导致有的科学探究的内容脱离生活实际,存在严重的科学性错误。
桂馨乡村小学科学课教师培训――乡村小学科学课教师培训项目,是基金会为支持中国乡村小学提升教学质量、完善和规范开展教学而特别设立的乡村教师支持项目。项目旨在提升乡村小学科学课教师的教学理念,增强系统知识,改进教学技能,使其成为对学生科学素养形成有决定意义的合格教师。
一、调研问题背景
二、国际科学教育历史上的“探究” (内容见本刊11月、12月)
三、当前主要国家科学课程标准中的“探究”
6. 南非
在南非2002年颁布的《R-9年级国家课程标准(Overview)》中,最初用的都是“科学调查”(Scientific Investigations)的提法,定义为:学习者依赖其对自然现象的好奇心进行活动;探察事物间的联系,从而解决科学、技术和环境领域的相关问题。
而在专门的《R-9年级国家自然科学标准》的第一章“引言”部分,才开始提到“探究(inquiry)”和“科学探究(scientific inquiry)”的说法。以下这段文字可以从一定意义上反映其对科学探究的定义:“一些探究的方法在科学领域被广泛采用,它们促进可重复性、努力追求客观性,进而发展成一套系统的科学探究方法。这套方法主要包括:提出假设、设计和操作实验来验证假设。在科学探究中,常采用多次重复的调查,并且研究方法和结果在被采纳为有效之前都要经过谨慎的检查和讨论。”通过科学探究,“科学知识的产生是一个正在发生的渐变过程,但有时新知识也能带来飞跃,作为一个新的理论取代原来占统治地位的旧理论。像其他的知识一样,随着人们不断获取新的信息,改变对世界的旧有观念,科学知识本身也逐渐变化了。”
但在后面关于各学段“学习计划”的章节表述中,仍以“科学调查(Scientific Investigations)”作为各阶段学习成果(Learning Outcome)的第一个方面。在这一学习成果上的能力包括:“学习者查找书籍和咨询他人获取信息、产生和设计调查、收集自然界和工业领域的数据、产生可测试的问题和操作公平实验,解释结论”;并且指出:“学习者要表现出主动性,将自己的构想转化成至少四类实践问题:制作问题、观察和测量、比较、确定某些因素的效应”。这里所描述的科学调查,与前文所述的“科学探究”在过程和步骤上有较大重合,但范围和要求更为宽泛,应用更广。
7. 巴西
法国“做中学”(LAMAP)项目中心先后为巴西、智利、埃及、以色列、瑞士等国家提供各类科学教育的信息,并且为他们提供“做中学”培训。因此,巴西等这些国家的科学教育思想多源于法国。在巴西当前的“ABC科学教育计划”中,探究被表述为“Mao na Massa”,即等同于“Hands-on”或“La main à la pate”的提法。在这份计划文件中,并没有对“探究”作专门的定义和阐述,只是约定俗成的沿用法国LAMAP的指导思想,将LAMAP全面引入巴西的科学教育中去。
8. 新加坡
作为亚洲的发展中国家,新加坡、日本、中国等也在西方科学教育改革理论和实践的基础上,将“探究式科学教育”引入本国,发展并落实到新的“科学课程标准”中。
在新加坡教育部课程计划开发司2005年开始实施的《新加坡小学科学课程大纲》中,虽然没有明确的文字对“探究”或“科学探究”作出定义和描述,但在“前言”部分阐述“科学应当怎样教”时说到:“科学技能的习得主要通过寻找问题的答案的过程实现。在此基础上,通过这一过程获得的知识,经过组织可以形成一些基本原理,依据这些原理,人们便能对自然现象作出合理的预测。对于那些通过有意义的学习方式学习科学的学生来说,允许他们体验获得一手资料解决问题的过程非常重要。这就要求学生在日常生活环境中或实验室里亲身体验探索、发现知识的过程。在此基础上,他们还必须能够有效地把新的概念融入原有的知识体系当中,把二者有机地联系起来。”这段文字在很大程度上反映了“科学探究”的主要特点和核心思想。
而在阐明“小学科学课程大纲的目标是什么”的文字中,第一次在文字上明确提到“科学探究”,要求小学科学课程要“为学生提供机会,培养进行科学探究所必需的技能、思维习惯和态度”。此外,其余4个课程目标为:“基于学生的兴趣为学生提供学习经验,激发他们对周围环境的好奇心;教给学生科学概念,帮助他们认识自己和周围的世界;培养学生运用科学知识和方法作出个人决定的能力;帮助学生了解科学与技术对人类生活与环境的影响”,在很大程度上也是科学探究所重视和希望达到的目的。
小学科学课程大纲有一个部分是专门关于“小学科学技能和探究过程”,文中提到:“为了有效地开展科学探究,学生需要掌握足够的过程技能。科学过程技能既包括抽象思维技能也包括操作技能。小学科学课程大纲试图培养学生的基本过程技能和运用这些技能解决复杂问题的综合过程能力。在小学科学课程中需要教给学生的基本技能和综合技能包括:A.基本技能:观察、比较、分类、测量及使用仪器、交流、分析、形成个人观点、评价;B.综合技能:创造性地解决问题、做出决定、调查”。综上可见,新加坡科学教育同样非常重视以科学探究为核心的实践(practical)操作活动,使科学实践操作与理论知识的理解与应用形成有机结合。
此外,据新加坡教育部介绍,2008年将进一步修改小学三年级与四年级科学课程,加重课程中的科学探究(Science as Inquiry),激发学生从多问多学中增进科学知识。在2008年的小学科学课程中,探究将继续是课程的中心。教师将激发学生的好奇心,增进知识和经验,培育他们成为积极发问的“探求者(inquirers)”,这也是科学探究的直接目的。
9. 日本
日本中央教育审议会1998年6月所作的《教育课程标准的改善》报告中指出,今后的理科教育应从以前以传授知识为基本的教育,转变为以培养学生自学能力、独立思考能力为基本的教育,并且应重视解决问题学习和体验学习。基于此,教育审议会最终确定了如下理科改革的基本方针:①亲近自然;②有目的、有意识地进行观察和实验;③培养科学的调查研究能力和态度;④培养科学的见解和思考方法。与以前相比,此次理科改革基本方针最突出的特点是强调了有目的、有意识地进行观察和实验,也就是说,在理科教育中,不只是让学生简单地进行观察和实验,而是让学生在进行观察和实验之前就有设想,了解观察和实验的目的、方法并预测结果,使学生能主动学习。这一新的改革基本方针的提出,充分表明日本正在将基础教育中的理科学习从记忆学习转变到探究学习上来。
在同年12月颁布的《日本中小学新学习指导要领》中,对理科课程的目标概括为:提高对自然的关心,通过观察和实验,培养科学的调查能力和态度,加深对自然事物和现象的理解,培养科学的见解和思考方法。其中在小学强调“要有计划地进行观察和实验等,突出以学生为主体”;在初中“要有目的有意识地进行观察和实验,并在各领域目标中提出通过分析观察和实验的结果,得出自己的看法,培养表达能力等,突出培养学生的创造性。”课程目标包括能力、态度、方法、技能和知识等几方面,在内容上体现了重视观察和实验、重视培养能力、态度和科学方法以及将知识与日常生活密切联系等特点。这也体现了“科学探究”的特征和目的。
10. 中国
我国教育部2001年新颁布的《科学(3~6年级)课程标准》中,明确指出:“科学学习要以探究为核心”,并将“科学探究”列为科学教育的第一目标。在新课标中,对科学探究的双重含义作了类似《美国国家标准》中的界定:一方面,指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式;科学探究也指的是学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。在讨论科学教育的文献中,不管是使用探究还是科学探究这个词,除特别注明外都是指探究式的学习活动而非科学家的探究。并且指出,科学探究过程包括提出科学问题、进行猜想和假设、制定计划和设计实验、获得事实与证据、检验与评价、表达与交流等活动。
关于探究的目的,根据新课标总目标和分目标内容的解读分析,主要把教师指导下的科学探究的重点放在以下四个方面:①通过探究满足学生求知欲;②通过探究获得对身边世界的理解;③通过探究培养科学思维能力,锻炼问题解决能力、合作与交流能力,培养科学精神与态度,初步习得科学方法;④逐步获得对科学探究本身及科学本质的理解。
而在“探究式科学教育”(做中学)项目中,对探究的定义目前基本参考《美国国家标准》的内容。在目的上,提出了以下七点(《指导书》中原为六条):①保护孩子的好奇心和激发学习科学的主动性;②激发想象力,扩展思维;③获得重要的科学概念和科学概念之间的联系;④学习探究的技能;⑤改善合作和交往能力;⑥促进语言和表达能力的发展;⑦关心日常生活中的科学问题,关心环境和关爱生命。
此外,还将“探究能力”作为“做中学内容标准”之一:“学生通过科学课程能够做到:①对周围的物体、生物和发生的事件进行思考、提出问题;②提出可能找到问题答案的观察或实验方法;③用简单的工具和设备来收集数据;④分析数据得到结果;⑤对探究结果进行表达和交流”。
四、国际科学教育评测体系中的“探究”
随着科学探究成为国际科学教育的核心理念,对科学探究能力的评测也成为世界科学教育专家关注的焦点。目前国际上主要采用了三种测评方法,分别为TIMSS、PISA和NAEP。下面,我们就对这三种测评中科学探究能力目标分类和特点的考察,从能力评测的角度对探究的定义和目的作进一步调查。
1.TIMSS。
国际教育成就评价协会(International Association for the Evaluation of Educational Achievement,简称IEA)是美国教育测试中心的一个组织。从1995年开始,每4年一轮测量国际上学生在数学和科学成绩的状况,了解影响成绩的不同因素。2003年的TIMSS(Third International Math and Science Study,第三次国际数学与科学研究)评测框架科学包括科学内容、科学认知和科学探究三个方面。
其中“科学探究”作为一个独立的评测因素。这部分测评是通过学生完成需要在实际情况中应用所掌握的知识、技巧和思维过程的项目或任务来检测学生对科学探究的理解程度和能力,包括能有系统地描述问题以及做法,设计调查方案,收集数据资料并分析、理解,得出结论和形成解释。科学探究占整个测评时间的15%。
根据学生的行为将科学探究能力测评目标分为五个方面:
“科学探究过程Ⅰ:观察和测量。①观察物理的记录;②用简短的语言叙述观察过程;③物体或变化的测量;④选择合适的测量工具;⑤估计测量和了解精确度。
科学探究过程Ⅱ:发现问题并找出解决问题的方法。①认识问题;②提出工作想法;③选择检验的合适手段;④设计适当的实验方法。
科学探究过程Ⅲ : 解释数据和系统概括。①实际数据的加工;②用函数关系的形成来注明数据;③实际数据的注明和结果;④外推和内推;⑤根据测验中得到的数据评价假设;⑥根据发现的关系概括定型。
科学探究过程Ⅳ:建立、测试和修改理论模型。①对理论模型需求的认识;②模型的理论化;③模型满足关系的注明;④从一种理论模型推出新假设;⑤模型检验的说明和评价;⑥纠正、加工和引申模型的公式。
关键字 高中;生物;有效性;策略;素养
课堂教学是教学的基本形式,高效率的课堂有效教学是促进学生有效学习的基本前提条件,是实施新课程的重要保障,实现课堂教学的有效性,已成为当前课程改革的重要方向。高中生物有效教学中要求教师不仅要关注学生在生物学知识、情感态度及能力等方面的进步或发展,更要关注教学效益,要求教师要有时间与效益的观念,教师是以研究者的心态致力于教学中的,以研究者的目光审视和分析生物学教学中的多种问题,不仅反思教学中的自身行为,还对学生中出现的多种问题进行反思,及时总结和上升已有的认识。下面我就谈谈自己在实际的教学实践中的一些初步的经验和做法,以供大家的借鉴。
一、实施生物课堂的探究化策略,倡导自主、探究与合作式的学习模式
新课程要求改变学生过分依赖死记硬背和信息简单接受的学习方式,倡导自主、探究与合作式的学习,在活动中落实三维课程目标。让学生用类似科学家探索科学问题的方式,亲身经历科学探究活动过程,领悟科学思想与观念,学习科学研究的方法和初步形成科学探究的能力。生物学是与日常生活联系非常紧、实践性非常强的一门自然科学。生物学的有效教学当然离不开对学生探究性实践能力的培养。实践离不开理论,但学生现有的无论是知识结构还是思考能力都不全面,如果完全放手让学生自己去实践,则学生很可能找不到正确的探究方法和偏离探究的方向,使实践活动达不到目的;但如果手牵得太紧,先把探究的步骤告诉学生,让学生熟记之后,按部就班地去进行实验,也就无创新可言,也就又回到了传统的教学模式上去了。所以在培养学生自立探究能力时,我先是讲了一个实验专题,把设计实验的一些相关理论,科学研究的基本方法,透过现象看结论的探究过程通过一些具体的例子,讲给学生听。在学生掌握了一些基本探究技能之后,再让他们逐步尝试探究性实践。
二、注重基本技能的培养,提高学生的生物科学素养
选取适应学生发展的生物学基础知识与基本技能。融合科学和人文,提高学生的生物科学素养,21世纪的生物学教育,应该更加关注社会,贴近于生活,密切联系生产实践,强调科学与人文的融合。全面提高学生的生物科学素养是高中新课程标准提出的核心任务。在肯定“双基”的基础上要强调学生具有一定的科学探究和实验能力,养成科学思维习惯,理解人与自然和谐发展的意义,提高环境保护意识,逐步形成生物学的基本观点和科学态度,为确定辩证唯物主义世界观奠定必要的基础。
在高中阶段所学习的生物学知识,对学生的终身发展只起到奠基的作用。知识内容与基本概念、基本原理的相关性越高,实现迁移的可能性就越大,其时效性就越长久,对学生终身学习和发展的价值就越大。因此,在高中生物教学内容中,一要选择最基本的生物学概念、原理、规律以及生物的物质结构基础知识。二要选择生物学科的主干知识,因为学科的主干知识一般都是学科中最基础、最常用和最有价值的知识,它构成了学科知识体系的“纲”。如生物体的结构组成,生物体的功能,遗传和进化,生物与环境等。三要重视生物实验与实习,突出生物实验的重要地位和功能,尤其是突出探究式实验和实验设计。
三、体现激励性评价调动学生的学习积极性
在评价学生的时候,应从关注学生学习的差距和不足转变为努力发现学生在学习过程和结果等方面的成绩和长处,坚持“从实际出发”的原则,尊重个体差异,对学生区别对待,充分考虑学生的努力程度、学习态度、学习过程等情况。比教学原则强调以学生为中心,尊重学生的个性与情感,引导学生积极运用学习策略完成学习任务,这就要求我们要把评价作为课程、教学的有机环节,它不是为了给出学生在群体中所处的位置,而是为了让学生在现有的基础上谋求实实在在的发展。通过激励性评价可以使学生体验到进步与成功,充分调动学生学习的积极性,提高学习的兴趣,改变学生的学习态度,减少厌学现象的发生,切实提高生物课堂教学的有效性。
四、实行教学方式的最优化、多样化提高教学效率
教学方式是指实现教学目标所采取的一切手段、技术、途径。有效的教学方式是课堂教学效率的提高的有力保障。任何一种教学方式,都不是万能的,教学方法选择的最优化实质也包含了教学方式的多样化的含义。就一堂课而言,教学方式的多样化表现为课堂教学纵向上是多样化的,即在一堂课上,教学可能会使用几种不同的教学方式,例如,讲授、探究、讨论、操作等。就不同的课而言,教学方式的多样化又表现为不同课堂教学所采用的主要教学方式是多样化的。多样化的教学方法可以激发学生的学习积极性,不同的教学方式为学生提供了多种机会。
在传统教学中,以教师讲授为主的教学方式,造成了学生的创新能力、实践能力、合作能力比较弱,学生的才华和智慧得不到应该有的展示。因此,课改专家特别强调和呼吁在转变学生学习方式的同时要转变教师的教学方式,要有利于每一位学生的发展,要以学法的改革带动教法的改革,保证课堂教学的科学性、灵活性、创造性,为课堂教学注入新的活力,
对教学方法的优化选择,要求教师根据教学目标、内容、学生认知和能力发展水平,结合教师自身的特长和风格,灵活运用各教学方式,实现各种方式的优化组合。
参考文献:
关键词:上教版初中生命科学教材;“实验与实践”栏目;教学价值
上教版初中生命科学教材“实验与实践”栏目是教材“学习与探究”模块的核心栏目,该栏目比较系统地论述了生命科学的实验研究方法与实验技能,并对相关的实验实践做了基本的说明和建议。初中学生通过该栏目的学习可获得临时装片的制作、低倍显微镜的使用、动植物的基本观察和解剖、人体基本生理数据的测量、生物分类和检索表的使用、生物活体实验等技能,初步掌握实验观察、比较分析、交流讨论、资料搜集、实践调查等方法,初步养成科学思维的习惯,提升批判性思维和创造性思维品质。因此,教师应积极引导学生通过实验实践,掌握探究生命活动的基本方法与技能,加深对学科概念和规律的理解,建构生命科学的知识体系,培养对生命科学的兴趣,为学生终身发展奠定必要的知识、技能、方法和情感基础。
1“实验与实践”栏目的教学价值
在《上海市中学生命科学课程标准》的内容标准中并未对具体教学内容规定相应的实验,而是提出了相应的活动建议及说明。上教版初中生命科学教材编写者在基于《课程标准》要求下,结合教学内容及学生已有的知识经验,精心设计了“实验与实践”栏目,共涉及15个实验和1个实践活动,每个“实验与实践”栏目均由实验目的、实验内容、方法与技能、实验建议、讨论等几部分组成,其中“实验目的和实验内容”规定了学生要完成的学习内容和达到的具体要求;“方法与技能”重点介绍了生命科学的一些基本研究方法与技能;“实验建议”重点介绍了实验所需器材及完成该实验的主要建议,具有一定的开放性;“讨论”提出的问题是该实验的核心和关键,是对整个实验与实践的概括和深化。其中“方法与技能”是教材“实验与实践”栏目的重要内容,从一般的实验操作技能上升到比较系统的科学研究方法,不仅有利于培养学生科学思想方法和生命科学实验技能,而且对学生开展课题研究和探究性学习活动有很好的借鉴和引领作用。实验实践是初中生命科学教学的基本方式与手段,教学过程寓知识、方法、观念与科学探究能力、情感态度价值观教育于一体,使学生在直观形象、丰富多样的实验实践中,体会学习的乐趣。在学生思维智能发展、科学素养形成及科学方法熏陶等方面具有独特的教学价值。例如,显微镜观察、活体小动物的解剖等基本实验和经典实验,能够培养学生的实验能力和动手能力,增强学生的知识和技能,体现生命科学实验实践的认知价值;测量、观察、调查等实验实践,则让学生学习生命科学的研究方法,体现科学研究的方法价值;此外,也有一些实验实践则引导学生应用生命科学基本原理、方法分析解决生活中遇到的相关问题,形成最基本的生命科学思想,从而理解生命科学的社会功能。因此,教师在教学中应针对某一实验实践的内容特点,在教学预设时充分考虑哪些实验方法与技能是该实验教学的重点和难点,需要在课堂上如何引导和点拨?哪些实验方法与技能可以在课堂上作适当的拓展和延伸?等等。通过“实验与实践”栏目的教学,使学生具备生命科学的基本知识,学会生命科学最基本的研究方法,初步养成科学、健康的行为习惯和生活态度,形成结构与功能的统一、人与自然的和谐、可持续发展以及生物进化等观念。
2“实验与实践”栏目的教学启示
2.1整体思考
“实验与实践”栏目内容,统筹落实相应的目标要求上教版初中生命科学教材“实验与实践”栏目内容既有对学生进行科学方法和探究技能综合训练等比较完整的实验实践,也有侧重训练某一科学方法或探究技能的实验实践,对培养学生的科学素养至关重要。对该栏目中涉及的实验与实践名称、方法与技能和目标要求的梳理见表1。教学中教师必须对“实验与实践”的整体安排有一个清晰的思考。例如,观察人体的基本组织、水质的简易测定和不同水质对水生小动物的影响等实验重点突出了实验观察的基本方法;测量人体的体温、心率、唾液的pH等生理数据、观察条件反射、探究水蚤对光照强度的反应等实验都涉及实验数据的测量、记录、处理、分析等方法;酒精对水蚤心率的影响、探究某一因子改变对生态瓶的影响等实验重点强调了科学探究的过程与方法,并指导学生设计观察记录表及较长时间的观察计划;观察并解剖鲫鱼、蝗虫、花、果实等实验则重点强调了生物的解剖技能及从整体到局部的观察方法,等等。教师通过对实验方法与技能的归类整理,结合实验内容和学生的实际,分析学生应该在哪个实验方法或技能上多下工夫,引导学生把主要的精力放在需要强化的要素上。例如,在“酒精对水蚤的心率的影响”的实验中,可突出实验方案设计中的“对照实验和重复实验”的教学,引导学生关注“对照实验和重复实验”中的细节,如对照组和实验组除酒精的浓度不同外,其他条件都应该相同;实验要重复多次,实验的个体数目越多,结论越可靠;每只水蚤放入酒精溶液中的时间应相同;实验用过的水蚤不要再放回到原来的容器中;每次实验前都要将载玻片清洗干净;等等。而在“探究某一因子改变对生态瓶的影响”实验活动中,可以重点强化“实验方案设计”这一研究方法,让学生分小组讨论设计实验方案,充分感受实验方案设计的主要原则和基本方法,培养学生设计实验的能力和思维的严密性。
2.2优化改进
一、重视基础兼顾实验探究
1.重视基础知识、基本技能的教学
高中化学所涉及的内容是非常广泛的。虽然《新课标》对课程的基本范畴有所限制,但却是比较宽泛的。苏教版教材注重对学生今后发展有重要意义的基础知识的选取,重视基本概念和基本规律的教学。全套教材较好地体现了高中化学课程改革的基本理念,着力提升高中生的科学素养水平。
现代的化学教育不再把着眼点都放在知识上,而是认为只有对化学中的基本概念、原理和规律有了较好的理解,才能真正地掌握和运用这些规律,也才能更好地理解和掌握科学的方法。理解规律、掌握方法比记住知识更重要。所以,教材注重将化学内容围绕化学基本概念、原理和规律展开,避免过多地罗列和陈述识记性的知识。
2.重视实验探究
化学离不开实验,实验是化学教学中必不可少的重要组成部分。化学实验不仅是训练学生实验技能的一个方面,同时也是学生认识、学习和研究事物的有效方法,因此教材非常重视实验的安排与设计。这套教材根据不同实验的特点,特意设计了“演示”实验、“学生实验”等不同的实验栏目。
“演示”实验一般是由于仪器、药品或其他因素所限,主要由教师来完成的实验;“实验探究”栏目中的实验一般是要求学生亲自动手做的随堂实验,考虑到时间的因素,此栏目中的实验多以定性的为主;这类实验有些是验证性的,多数则是探究性的。通过实验来帮助学生掌握一些反应原理及规律。
二、理论联系实际
理论联系实际,是真正学好化学、培养学生的实践能力最有效的途径。只有很好地将学生已有的生活经验同化学问题紧密结合,才能使学生感受到化学是生活中的一部分;只有将学到的化学知识应用到生活实际中去,才能使学生感到化学是有用的;只有用科学、技术、社会相联系的观点看待问题,才能培养出用辩证、发展的眼光对待世界的人。
1.以学生的生活经验为基础,引入化学问题
无论新的教育理论还是这次课改的理念,都特别关注学生的生活经验。因此在教材编写中,都尽可能以学生已有的社会生活经验为基础来引入相关的化学问题,以唤起学生已有知识与将要学习的知识间的联系,激发学生的学习兴趣,增强他们对科学的亲切感。例如,在化学必修一中讲到酸雨的成因及防护措施,在选修一《化学与生活》中全部介绍与人们生活息息相关的知识:温室效应的形成、危害及防护措施,垃圾的分类处理,药物的分类、用途及正确使用等等。
2.注意培养学生应用的意识
学习化学要从实际中来,还要到实际中去,这样才能真正地学好化学、用好化学。因此教材在编写中注意了概念和规律的实际应用,注意引导学生运用化学知识解释化学现象,分析和解决各种实际问题。例如在化学选修4专题一第三单元中,让学生运用所学的知识分析钢铁生锈的原因及防护措施;在专题二第一单元中运用化学反应速率知识解释实验室用双氧水制氧气时为什么加二氧化锰,夏天为什么把食物放在冰箱中可以长时间保存等。
3.促进信息技术与化学课程的整合
将信息技术渗透于化学教学内容中,改革传统化学教育,培养创新意识。整合化学教学内容,丰富教学环境,实现信息技术与学科教学的整合,这是《课标》中所提倡的。现代信息技术是一种很好的技术手段、一个良好的信息载体,能创设一个生动的以图、文、像再现的教学情境,可以实现一种理想的学习环境和全新的、能充分体现学生主体作用的学习方式。
三、关注科学方法,培养科学探究能力
1.注重科学方法的学习
中学化学的学了一些基本的化学知识、技能需要学习、掌握之外,更重要的是通过化学课程的学习,使学生了解和掌握一些基本的思考问题和解决问题的方法。这些方法有一般的“演绎”“归纳”“分析”“推理”等逻辑思维的方法,也有化学学科中一些诸如“观察”“对比”等方法。教材对这些一般的方法和学科内部的方法都给予了充分注意。例如,除在具体问题的分析中运用这些方法外,还专门在适当的地方以旁批的方式点出一些具体的方法,使学生在潜移默化学习、领会科学方法的同时,增强科学方法的重要性的意识。
2.重视探究式学习的设计
《课标》中强调探究式学习在化学教学中的作用,对此在教材编写中给予了充分的重视。教材力求为学生创造自主探究、合作交流的空间,为教师营造教学创新的环境,为师生互动式教学提供民主的氛围和丰富的资源,促使学生主动探究。例如,在化学选修五中设置了“交流与讨论”“实验与探究”“整理与归纳”等。
四、拓展化学的视野,重视与其它学科的相互渗透