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【关键词】化学素养核心素养;初中化学;化学实验;推理能力;培养策略;证据推理
培养学生能力是教师重要的教学任务之一,在初中化学教学中,化学实验的教学是其重要组成部分,培养学生的科学探究能力贯穿于化学实验教学的始终,而实验的整个科学探究过程都离不开学生的证据推理能力。化学核心素养一般分为3个维度,分别是化学知识与技能、化学过程与方法、化学情感态度与价值观。笔者经过多年初中化学教学研究和实践,认为在初中化学实验教学中培养学生的证据推理能力,不仅要以化学核心素养为基础,还要掌握一定的教学策略,现总结如下,望能起抛砖引玉之效。
一、夯实学生化学基础知识
夯实学生的化学基础知识是提高学生证据推理能力的前提,是学生逻辑推理和判断的依据。在化学实验中,只有学生牢固掌握了化学基础知识,才能在推理时思路清晰,进行正确的推理。化学基础知识不仅包括化学概念、原理和性质,还包括学生在其学习过程中所形成的化学基本观念,包括元素观、变化观、守恒观等,这也是学生在推理过程所需要的“证据”,是初中化学教学的核心内容。如在氧气的实验室制取与性质实验教学中,我让学生推测本实验所要使用的制取装置和收集装置。在推测制取装置时,学生需要知道自己制取氧气时所使用药品的状态,是液体与液体、固体与固体还是液体与固体,反应条件时加热还是常温,实验室常用的制取氧气的药品是KMnO■,反应条件是加热,因此应选择的制取装置是固固加热型,又由于所用药品粉末在受热时易进入导管,所以在导管口还要放一团棉花;在推测收集装置时,学生需要知道氧气的基本物理性质是不易溶于水,密度比空气大的气体,可使用向上排空气法或排水法进行收集。由此可知,扎实的化学基础知识是学生在实验中进行正确推理的前提和保障,只有在教学中帮助学生牢固掌握化学基础知识,才能让学生的推理有理可依、有理可据,让推理变得顺理成章。
二、培养学生实验探究能力
在初中化学教学中培养学生的实验探究能力,是化学教师实验教学的重要目标之一,也是学生实验能力的重要体现,更是学生推理能力的重要表现形式。实验探究能力包括:发现和提出问题的能力,在此过程中可以极大程度地提高学生思维的灵活性,是科学探究的基础和前提,能让学生的分析、综合和归纳能力得到发展;科学猜想能力,是学生利用已有知识和所给信息进行的合情推理,为实验探究提供目标,在此过程中可以培养学生的缜密性;设计实验方案能力,是遵循基本原理和基础知识的基础上,设计的科学、简易、可行的实验具体步骤,是学生推理能力的具体体现,在此过程中可以培养学生思维的条理性;收集和处理数据的能力,是学生利用实验数据发现规律的过程,在此过程中可以培养学生思维的敏锐性和快捷性。培养学生的实验探究能力,是提高学生思维能力的重要过程,也是学生的化学实验能力中不可或缺甚至是关键的组成元素。如在燃烧的条件实验教学中,我们要探究燃烧的条件常用的方法是对比实验法,控制其中一种影响燃烧的条件,保持其他条件一致,逐步总结得出燃烧的必备条件。学生在推理总结实验方案时,必须综合考虑各种影响因素,作出合理的猜想,然后通过科学、合理的实验操作验证猜想的正确与否,最后作出正确的判断,得出物质燃烧的条件是:物质是可燃物、与氧气接触、温度达到着火点。
三、提高学生语言表述能力
学生具备了一定的逻辑推理能力,还要匹配相应的语言表述能力,否则自己的推理过程只能成为“只可意会不可言传”的“鸡肋”。教师在实验教学中要注意让学生学会把“内部信息”转化为外部语言,让其他人感受到自身推理的缜密性、条理性,让化学实验过程变得言之有理、落笔有据。学生在表述自己的证据推理过程时,不仅要“知其然”,还要“知其所以然”,表述的语言要准确、严谨、精炼、规范,在细微之处见真章。如在溶液酸碱性的检验实验教学中,在实验过程中,我给学生提出这样一个问题:在使用pH试纸时,若用蒸馏水润湿试纸,则所测溶液的pH会如何变化?大多学生的答案是:因为湿润试纸相当于稀释了溶液,则所测pH会降低。是这样吗?我们来分析下:若用蒸馏水润湿,相当于稀释了待测溶液,导致所测溶液的pH不准。对酸性溶液来讲,测得的pH将偏大;对碱性溶液来讲,测得的pH将偏小;对中性溶液来讲,测得的pH不变。由此可见,在分析推理过程中,语言的严谨性直接关系着答案的准确性,在实验教学过程中提高学生的语言表述能力是初中化学教师实验教学中重要教学目标之一。
四、加强学生自我反思的能力
证据推理能力的提高还需要学生加强自我反思的能力,在反思中自我监控、自我调节,使获得的知识得到升华,使已学的化学知识系统化、结构化,内化为学生自身的能力,进一步提升学生的证据推理能力。通过反思,学生可以找出自己对实验认识的缺失,强化化学实验知识,形成实验的自我内化。我在初中化学实验教学中,每进行完一个实验后会安排“疑难解答”环节,针对实验中常考点、易错点向学生提出问题,让学生在反思实验的过程中得到答案,使学生对实验有个更清晰的认识。
聚焦核心素养,落实立德树人的根本任务,是每一位初中化学教育工作者义不容辞的使命。在化学实验教学中重视核心素养的形成,提高学生的证据推理能力,是提高学生化学实验能力的重要途径。
【参考文献】
[1]潘嘉燕.加强实验探究 培养学生兴趣[J].中国校外教育,2011(05)
[2]公红心.初中化学实验教学有效性研究[J].学周刊,2016(08)
(一)存在实验教学认识误区
目前,我国的化学教学的主要模式为分班讲课制,全县18所中学中初中化学课程设置为每周4-5节课(不含晚自习),教师备课压力大,学生实验普遍用“讲实验、画实验、视频实验”代替课堂演示实验、学生分组实验,家庭化学实验的探究更是缺乏,难以发挥学生主体作用,教师误用课程权利,从而限制了学生的个性的发挥。导致化学实验操作的得分率不高。如:下列实验操作图示不正确的是此题难度系数为0.49,若有实验经验的同学就很容易得到答案D项。说明学生实验操作水平太薄弱。从这个题目的设置重点考查学生的实验素养:实验操作的规范性、安全性和绿色化学素养。要求学生建立证据推理意识,养成科学探究习惯,旨在形成科学精神意识等学科素养。分析见下表1。
(二)实验教学设施不完善
在初中化学实验教学中,还缺乏比较现代化的教学设备,而学校对实验仪器和试剂的预算和重视度不够。现存教学设备陈旧,部分化学药品过期。例如,浓盐酸有很强的挥发性,因密封差,氯化氢气体挥发,由原来的浓盐酸变成稀盐酸,在后来的实验中学生就观察不到瓶口产生白雾的现象,与理想结论有较大偏差,影响实验的真实性,导致学生对实验的真伪性产生怀疑,动手操作的积极性也会下降,学生对学习化学的兴趣没有得到提高,从而导致了学生们在学习时不能够掌握到真正有用的知识和技能。
(三)教师的职业懈怠
由于大部分的初中化学教学老师的整体教学水平不高:教师专业化程度不够:教非所学、学非所教的问题很严重,学历水平普遍不高,实验探究水平不高、对学生实验操作的指导不够、自我实验操作水平不高、实验解读水平不高、实验演示技巧和实验素养意识不高、实验创新意识匮乏等,使得初中化学教学的情况得不到有效的改善。特别是西部农村地区,农村教师由于各种原因的影响,教师职业倦怠感也很明显。化学老师的实验教学能力不能有进一步的提升和改善。另外,在对一些老师进行专业培训时,学校也没有予以重视和监督,教师对现代化的教学手段的应用重视不够,学生学习化学的兴趣没有明显提高。这就使教学的模式和方法等得不到转变和提升。
(四)班级规模过大
以重庆市彭水县为例,80%的义务教育学校中班级人数均在60人以上,这种大班额导致学生分组实验无法开展,尽管学生喜欢分组实验,但大班额对实验的操作要求和重复实验的机会就相对较少,也增加实验员老师的工作负荷。对初三化学实验教学有较大的阻碍作用,所以,需要教育主管部门解决大班额的问题。
(五)实验员教师分工和绩效不明
对于一线教学老师来说,有较为明确的教学分工,而对于实验员老师来说,处于相对尴尬的角色,相对于教育发达地区已有明确的定位和分工,职位要求和岗位绩效报酬都出了相应的管理办法。而对于中西部教育欠发达省份,针对实验员的配备和职位要求、岗位津贴等没有明确的说明,成为教育教学管理的真空地带。
二、西部初中化学学科素养教学教育实施思考
(一)因材施教,分小班讲课
在之前的论述中可以了解到,尽管班级讲课制能够发挥一定的教学作用,但是相对于正面的作用来说,其带来的负面效应影响更大。在现代化建设快速发展的今天,社会需要的是更多具有创造性的新型技术人才,然而大班级讲课制不利于发挥学生们的创造力。因此,为了适应社会的发展,培养更多具有创造力的人才,就需要实行小班的讲课制度。这种小班讲课制度就是在缩减班级规模的基础上,尽可能的降低学生人数,从而使得化学老师能够在教学的过程中关注到每个学生学习的状况和需求。小班额教学不仅能够消除班级讲课制带来负面影响,还能够将其正面影响不断优化和扩大,从而促进自身的发展和进步。这也是适应新课程标准改革的重要教学模式。
(二)完善教学设施,培训师资力量
针对的化学教学,必须加强对老师的专业教学技能的培养,并且还要引进先进的教学设施来辅助实验教学。首先,在选用教师的过程中要加大考核的力度。其次,要对老师进行专业的培训以及监督,从而提升化学老师的整体素质和技能。学校还要创新激励机制,保证学校能够留住优秀的教师人才。再次,要加大对教学设备的资金投入,购买比较先进的实验设施,增强学生们学习的积极性和主动性,从而促进化学实验的有效教学的推进。由于科技技术的飞速更新和变换,在化学教学的过程中就要将教学的模式以及设备进行不断的更新和变换。初中化学实验教学还要时刻学习西方国家的模式和策略,不断提升有效教学的质量,从而提高学生学习的成绩。
(三)激发学生的兴趣,创新教学模式
在化学教学实验上,化学老师还要注重调动学生们学习的创造性和自发性。在这个过程中,老师可以通过建立教学情境的方式来增强学生们的学习效果的影响,从而让学生们能够参与到教学的实际操作中,使得他们能够积极动脑思考,增强动手操作的能力,并完全地融入到实验学习的氛围中去。另外,还要进行异质同组进行分组实验、“小小实验家”“实验小发明”“实验小魔术”等有趣的实验活动,从而激发学生们的学习兴趣,让他们在小组学习的过程中能够学会团结与合作,交流与沟通,从而提升自身的综合素质。
三、总结
提升教师实验教学水平是一个系统工程,需要自上而下的教育设计与自下而上的教育实施。应将教育管理机制进行完善,更新教学设备,还要培养出一批具有高素质的实验教学人才,从而促进化学实验教学的实施和发展。在当前形式下,要以《中国学生发展核心素养》理论不断武装自己的头脑,用新理论替代传统的“三维目标”教学,开展大胆的教学实验尝试,构建与学科素养相匹配的教学模式和风格。
作者:王翔 夏振洋 单位:重庆市彭水县龙射中学 重庆市彭水县教师进修学校
参考文献:
[1]王磊,支瑶.化学学科能力及其表现研究[J]教育学报.2016(04):46-56.
【摘要】 在实践教学中培养学生的创新思维、创新能力、提高学生的综合素质已成为我国高等教育改革的重要内容。为培养学生的创新能力,对医学化学实验的教学理念、教学体系、教学内容和教学方法进行了研究。
【关键词】 医学化学; 实验; 创新能力
科学技术的飞跃发展,不断对高等教育提出新的挑战。教育部在《关于加强高等学校本科教学工作,提高教学质量的若干意见》中指出要大力加强实践教学,注重学生创新精神和实践能力的培养。2005年教育部启动了基础课程实验教学示范中心建设项目。近年来,在实践教学中培养学生的创新思维、创新能力、提高学生的综合素质已成为我国高校教学改革的热点之一。
1 化学实验是培养学生创新能力的重要平台 化学是一门实践性很强的自然科学学科,化学理论正是依赖于化学实验而不断创新。实验教学是化学教学的重要组成部分,通过实验教学不仅训练学生化学实验的基本操作和基本技能,更重要的是培养学生发现问题、分析问题和解决问题能力,从而培养创新意识和创新能力。在首批25个国家级基础课程实验教学示范中心中化学就有8个,这些化学实验教学示范中心为全国高等学校化学实验教学提供了示范经验,带动了高等学校化学实验教学的改革和发展。
医学化学是医科院校本科生必修的一门重要基础课程,是医科学生合理知识结构中不可缺少的重要基础知识,医学化学实验是培养学生创新思维与创新能力的重要平台。传统的医学化学实验的教学理念、教学体系、教学内容和教学方法等不太适应培养创新型高素质医学人才的要求。传统的化学实验教学理念重理论教学轻实验教学,实验基本上是理论课程的附设,学时少,经费缺,条件差,限制了实验教学的发展。传统的化学实验教学体系和内容主要是对学生基本实验方法和基本操作技能的训练,验证性实验较多,综合性实验少,设计性实验基本没有,难以培养创新思维和创新能力。实验教材内容编写单调,实验操作步骤叙述十分详细,学生可以不动脑筋,照方抓药,不能调动学生自主学习的积极性,束缚了学生的思维和探索精神。实验教学方法比较单一,以注入式为主,学生处于被动接收状态,实验时学生按照教材上写的、教师说的做,循规蹈矩,缺乏兴趣和活力,缺少思考和探索,难以突出个性和发挥特长。因此,为培养创新型高素质医学人才,针对医科学生的培养目标和知识结构特点,探索医科大学医学化学实验教学的改革,是医学化学教学改革不可忽视的重要内容。
2 医学化学实验教学理念要突出创新能力的培养
创新教育理念是医学化学实验教学改革的关键。在教学观上,教师要把医学化学实验教学由单纯巩固课堂上所学的理论知识、传授基本操作技能,转变为加强实验基本技能训练、提高实验动手能力和培养创新思维的教学观。在培养观上,要注重学生的个性特征,分清学生的化学实验水平和创新能力上差异,注重个性,因材施教。牢固树立以学生为本、以加强实验基本技能训练为主线、以培养创新思维和能力为核心的创新型实验教学理念。
3 医学化学实验教学体系要突出创新能力的培养
创新型的教学体系是医学化学实验教学改革的重点。围绕知识、能力、素质协调发展这条主线,构建一个多层次、多元化的医学化学实验教学体系。多层次即:基本实验——综合性实验——设计性实验三个层次,根据认知规律,由简单到复杂、由基础到综合、由综合到设计依次递进,循序渐进,启发思维,培养能力。开放式即:必修实验课 + 选修实验课 + 开放实验室,改革现在单一的必修课实验教学模式。在现有医学化学必修实验课课时较少的情况下,通过选修实验课和开放实验室作为实验课的延伸和补充,以发掘学生化学实验潜能,突出个性和特征,培养创新思维和创新能力。
4 医学化学实验教学内容要突出创新能力的培养
创新型的教学内容是医学化学实验教学改革的核心。按照基础性实验、综合性实验、设计性实验三个模块设计实验教学内容。基础性实验旨在培养学生的基本化学实验能力和基本化学实验素养,如化学实验的基本操作、基本技能、基本实验方法、常用仪器的使用等,在实验内容上对经典的和重要的基础实验内容进行整合、精选。综合性实验旨在培养学生运用化学理论知识、实验操作技能和实验仪器应用的综合能力,在实验内容上优选、组合、改进化学专业本科的综合实验,注重化学理论知识和实验技术方法在医学中的应用,突出医学化学实验的特点。设计性实验旨在培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力以及创新思维和创新能力,实验内容涉及的知识面较广,通常是化学与生物医学的交叉,或涵盖两三个化学二级学科的知识,学生可以根据自己的兴趣和特长自主设计,也可以是教师科研成果的提炼和移植。
同时编写与实验教学内容相符的新型医学化学实验教材,教材内容要体现经典与前沿的结合,基本操作与现代技术的结合,化学与医学的结合,特别是基本技能训练与创新能力培养的结合。
5 医学化学实验教学方法要突出创新能力的培养
创新型的教学方法是医学化学实验教学改革的重要环节。教师在教学中要突出以学生为本的理念,创造一个宽松的教学环境,采用问题式、启发式、讨论式的教学方法,启发学生积极思考,鼓励学生大胆发表意见,激发学生对实验产生兴趣,引导学生自主实验,培养学生创新精神,在和谐融洽的气氛中协同完成实验教学任务,实现融知识传授、能力培养、素质教育的协调发展。在具体方法上采取递进式的指导,即基础性实验阶段应在学生预习的基础上讲清实验方法、操作程序、仪器使用、注意事项和示范操作等;综合性实验阶段主要提示操作要点和实验成败的关键;设计性实验阶段重点在指导学生科学合理的实验方案的设计,引导他们如何把握实验的全过程。同时要改进教学手段,建设网络实验教学平台,学生可以通过多媒体课件、视频对规范操作、仪器结构及其正确使用等有较明确的认识。
【参考文献】
1 朱清时.注重创新素质 培养成功的创新型人才.中国高等教育,2006,1:12~14.
2 王义遒.以创新为灵魂构建教育教学新理念.中国高等教育,2008,9:16~18.
关键词 应用型人才 农林院校 基础化学实验 教学改革
中图分类号:G424 文献标识码:A
Agriculture and Forestry University Chemistry Experimental
Teaching Reform Based on Applied Talent Training
ZHANG Heli, LI Changbin, SU Nan, Cui Liwei
(Department of Quality Testing and Management,
He'nan University of Animal Husbandry and Economy, Zhengzhou, He'nan 450046)
Abstract In view of the teaching existing situation of the basic chemical experimental, it was studied by constructing curriculum system, renewing teaching content, reforming the teaching method and establishing the evaluation system. The new model of the basic chemical experimental teaching based on the applied talent training was constructed, in order to cultivate the chemical experimental literacy of students and to realize the goal of training applied talents.
Key words applied talents; agriculture and forestry universities; the basic chemical experimental; teaching reform
随着我国高等教育的大众化,高等教育的主体由培养精英人才转向培养应用型、职业型专门人才。应用型人才的培养以学科为支撑、以专业为基础、以岗位为核心,其重要特征是实践的应用能力,即学生实践能力的培养和职业素养的形成。基础化学是高等农牧院校中,生命科学类专业学生必修的重要基础课程之一。通过这门实践性学科的学习,不仅可以使学生扎实掌握化学基本理论知识,更重要的是在基本化学实验技能训练过程中,培养学生的实践能力和科学素质。因此,基础化学实验课程的教学改革直接影响高校人才培养的质量。
1 研究背景分析
我院涉及生命科学的专业主要有动物医学、动物科学、食品科学、动物药学、生物工程、食品质量与安全等。从课程设置来看,化学实验是分科设课的,分为无机实验、分析实验和有机实验,附属于相关理论课,没有形成统一的化学实践课程体系;在实验内容方面,验证性实验仍占有较大比例,单一性实验偏多,缺少综合性和设计性实验;有些科目的实验课或没有纳入考试范围,或考核方式过于片面,难以对学生的掌握情况全面考核。上述现状不利于学生学习积极性的调动,而且极易造成一些不良影响,如学生学习的主动性不强,学生思维创造能力受到抑制,同时不利于学生实践技能的训练和提高,在一定程度上阻碍了应用型人才的培养。通过高校间的交流调研,在类似的农林院校,或多或少都存在上述问题,而目前大部分研究或侧重在实验课程体系的改革,①或重点是实验教学内容②和方法③的更新,或着重于评价体系和考核方式的优化④等。
我们在教学实践中,以充分激发学生的学习兴趣和探索热情,全方位、深层次地培养学生的创新意识、创新能力、科研能力和科学素质为目标,从课程体系、教学内容、教学方法、教学手段、考核评价等全方位出发,研究探讨并构建了以培养应用型人才为目标的农林院校基础化学实验教学新模式。
2 基础化学实验教学改革的内容
2.1 构建基础化学实验课程体系
对现有的无机化学实验、分析化学实验和有机化学实验课程进行有机整合,将原来分属于3门化学课程的实验都分离出来,形成一门独立、完整、系统的新课程――基础化学实验,在教学过程中单独设课,单独考核,强化了实验课程的重要性,使实验课程不再从属于某一门理论课程。一方面使教师和学生都更加重视实验教学和学习,增强教师教学的责任感和学生学习的主动性,同时,有助于提高学生的动手操作能力、分析解决问题能力和创新能力,而且避免了不同课程之间实验内容的重复,减少了教学时数。
2.2 按认知规律整合基础化学实验教学内容
应用型人才的应用能力和创新能力是其主要特色。化学是学生进入高校后接触到的第一门实践性很强的自然学科,在基础化学实验教学过程中,不仅应注重学生基本技能的训练,重视对学生规范的操作习惯的培养,更应强调培养学生分析解决问题的能力,自行设计实验的能力,只有这样,才有利于学生综合能力,尤其是创新能力的培养,而教学内容的优化整合对提高实验教学的效果起着至关重要的作用。因此,在实验教学内容的编排上,突出应用能力培养,形成了基础实验、提高实验、综合实验和设计实验四层次的实验教学体系。
单项基础实验和提高实验以各种常用实验仪器的技能训练为重点,删除化学性质类的验证性实验,增加物理化学常数测定类的实验,以培养学生基本操作技术和方法。
增加综合实验和设计实验,均安排在第二学期开设。综合性实验至少跨2个化学学科,涉及无机、有机、分析化学,将无机物或有机物的制备(或天然产物中有效成分的提取)、分离提纯、产物或杂质含量的测定、产物物理常数的测定等内容融合到一个实验中,这样的大综合实验,不仅将不同学科的内容有机汇总,而且将分散在不同实验中的单项基本操作汇集在一起,有利于巩固学生的基本操作技能,培养学生对实验过程的通盘考虑、合理安排时间、注重各单元操作间的衔接等方面的意识。
自行设计实验一般安排在第二学期末开展。由任课教师根据自己的科研课题或科研方向,先行提出设定的实验项目,从项目的可操作性、学生可接受的难易程度、与学生所学课程内容的关联度以及与专业课程的结合度等各个维度开展讨论,确定2~3个实验项目,提前一个月将讨论确定的实验题目向学生公布。学生自由组合,3~5人一组,每组指定指导教师和1名组长。在教师的指导下,学生利用课余时间上网查阅文献(要求不低于10篇),结合实验室提供的仪器设备、药品试剂等实际条件,运用所学理论知识,设计出初步的实验方案(方案包括实验原理、所用试剂、主要仪器设备型号与规格、实验步骤、实验中的注意事项)和实验中用到的所有试剂的大致用量、配制方法等。实验方案等材料在实验开设前1周交指导教师审核,反复修改、定稿后,才允许学生开展实验。要求学生独立准备药品、配制溶液、调试仪器、规范操作,上交原始数据记录表和实验结果报告。通过这种完整的实验过程,学生对实验的原理更加清晰,对实验各个环节的把握更加到位,不仅“知其然”,更“知其所以然”。
2.3 改革基础化学实验教学方法和手段
根据教学内容的不同,采取灵活多样的教学方法。在开课初期的基础实验阶段,以教师详细讲解实验原理、现场演示操作、重点强调注意事项为主要授课方式。首次学习某种实验仪器时,结合使用教学录像,让学生观看规范的操作之后,再由教师现场操作,并提出仪器使用中应注意的关键点,对学生的操作做出具体要求,使学生明确实验的目的,养成良好的实验行为习惯。
在综合实验和设计实验阶段,采用行动导向教学的方法。以教师指导、学生自主完成实验为主要的授课方式,教师重点审核学生的实验方案,加强对实验过程的指导、监督,针对发现的问题及时提出并予以纠正;学生根据实验项目内容、老师提出的要求,结合实验室实际,以小组为单位完成实验前期的准备、实验过程中的操作,并根据实验中遇到的各种问题随时与组员、教师探讨,提出解决方案并予以实施,最终上交实验报告,并在此阶段结束之后,撰写个人总结报告,谈体会,说不足。
每学期设立化学实验开放周,为学有余力、对化学实验感兴趣的学生提供基本的实验条件,进一步强化实验仪器的操作技能,巩固已做的实验项目。同时,也尝试吸收部分理论基础扎实、实验技能熟练、有一定探索精神的学生参与到教师的科研课题中,以提高学生的综合实验素质和科研能力。
通过开展第二课堂,激发学生学习基础化学实验的兴趣。在第一学年末,组织进行全校学生参与的化学实验技能竞赛,由各系部选拔的优秀选手集中参与比赛,在规定时间内完成给定实验内容,从实验操作的规范性、数据记录的科学合理性、结果报告的准确度等各个环节对学生的表现现场打分。这种以竞赛促学习的方式,激发了学生的学习兴趣,在全校引起极大反响。
2.4 建立多元化的考核评价体系
考核评价体系的构建是基础化学实验改革的重要组成部分,通过对学生的考评,既可以对学生的学习状况、学习效果进行检验,也能反映教师的教学效果,是进行教学质量控制的重要环节。考核评价体系应以“学生是否掌握化学的基本操作技能、分析解决问题能力是否提高、是否具备良好的化学实验素养等”为目标。
经过多年摸索和实践,逐步建立了“过程监控与集中测评并重、学生自我评价、学生互评、老师评价相结合”的多元化基础化学实验考核评价体系。为加强对学生平时课堂表现的过程评价,针对基础实验和提高实验,制定了由预习报告、平时考勤、实验操作、实验态度、数据记录、器材整理、实验报告等指标构成的平时成绩考核表,每次实验结束由任课教师如实填写,并告知学生,起到引导、督促的作用;在综合实验和设计实验结束后,指导教师根据学生表现给予评价之外,还要求每位学生撰写个人总结报告,进行自我评价,并由同组同学就组员在实验过程中的贡献、分析解决问题能力、团结协作意识等综合表现相互评价;学期末,选择中等难度、能涵盖主要实验技能的项目进行操作考核,全面考查学生对实验原理的理解、操作技能的规范性、数据记录和结果处理的科学性。
基础化学实验教学是化学教学的重要组成部分,化学实验室是学生化学实验素养养成的主要场所,⑤做好化学实验是锻炼学生的基本实验操作技能、培养学生创新能力和科学素质的最有效手段,是实现应用型人才培养目标的关键所在。只有勤于实践,不断创新,进一步深化基础化学实验改革,全面提高学生能力,才能培养和造就更多的高素质应用型创新人才。
基金项目:河南省骨干教师资助项目(2009GGJS-128)
注释
① 董岩.构建课程教学新体系 推进基础化学实验课程改革[J].中国教育技术装备,2013(24):113-114.
② 汪学英,徐青邢,李巧云.基于应用型人才培养的基础化学实验教学体系的构建[J].常熟理工学院学报(哲学社会科学),2008(12):120-122.
③ 李贵深,李琳,李敬慈,等.高等农林院校化学系列实验课程改革的研究与实践[J].河北农业大学学报(农林教育版),2000.2(2):4-6.
关键词:课程标准 化学实验教学 教学定位 基础实验
化学实验对于化学教学的重要性在化学教育界早已达成共识,如何充分发挥化学实验的教学功能,怎样才能更有效地提高化学实验教学质量等问题,一直是化学教育工作者关注的重点,也是历次化学课程改革的热点。在义务教育新一轮化学课程改革历经10年实践之际,新修订的义务教育化学课程标准(2011年版)正式颁布。2011年版义务教育化学课程标准(以下简称2011年版课程标准)与新课程改革之初颁布的实验稿义务教育化学课程标准(以下简称实验稿课程标准)相比,在实验教学方面发生了哪些变化,具有怎样的特点呢?
1.定位更加准确
义务教育化学新课程从“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”3个维度构建了课程目标体系,倡导以科学探究为主的多样化学习方式,强调学生的亲身经历和体验。化学学科的特点和化学实验教学的特征,决定了新课程目标和新课程理念的有效落实均离不开化学实验及其教学。著名化学家戴安邦先生指出:“化学实验以其丰富的内涵在通过化学教学培养学生素质中发挥着独特的功能和作用”“化学实验教学是全面实施化学教育的一种有效形式,是化学学科素质教育的有效组成部分”。应该说,无论是传统的教学大纲,还是实验稿课程标准都将实验教学放在比较重要的地位,给予了充分的关注。但相比较而言,2011年版课程标准对实验教学的重视程度却是前所未有的。
一方面,2011年版课程标准注重巩固和强化义务教育新一轮化学课程改革的成果,不仅在“课程设计思路”中进一步强调“科学探究是一种重要而有效的学习方式”“实验是学生学习化学、进行科学探究的重要途径”,而且在“课程内容”中仍以分散的形式将化学实验分布在“科学探究”“身边的化学物质”“物质构成的奥秘”“物质的化学变化”和“化学与社会发展”等5个一级主题中,以突出化学实验作为化学课程内容的重要组成部分所具有的特殊地位,及其在促进学生科学素养发展方面所具有的重要作用。
另一方面,2011年版课程标准在“课程性质”别新增了对化学实验的阐述,明确指出:“化学是一门以实验为基础的学科,在教学中创设以实验为主的科学探究活动,有助于激发学生对科学的兴趣,引导学生在观察、实验和交流讨论中学习化学知识,提高学生的科学探究能力”。也就是说,2011年版课程标准不仅重视化学实验对于激发学生化学学习兴趣的作用,而且更加强调化学实验对于转变学生化学学习方式和提高学生科学探究能力的功能。
2.要求更加切合教学实际
2.1规定基础实验,内容更加具体明确
为了加强对学生实验能力的培养,促进化学实验教学健康发展,2011年版课程标准在一级主题“科学探究”中增加了一个二级主题“完成基础的学生实验”,明确规定了在义务教育化学教学中学生至少应完成的8项基础实验。这主要是针对目前化学新课程实验教学中存在的具体问题所作出的重大调整。实验稿课程标准采用淡化演示实验和学生实验界限的方式,以鼓励一线教师更灵活地开展实验教学,多为学生亲自动手实验创造条件和提供机会。但是在实际教学过程中部分教师背离了课程标准设计的本意,不但没有多让学生动手实验,反而以课程标准没有规定学生实验为由,少做甚至不做学生实验,导致义务教育化学新课程实验教学出现了严重的滑坡现象。
2011年版课程标准采用单列主题的方式强调学生必做的基础实验,内容标准更加具体明确,从而能更好地保证实验和探究学习要求的有效落实。8项基础的学生实验,不仅注重内容结构的合理性和完整性,而且注重能力结构的全面性和协调性,从不同方面承载了义务教育阶段学生化学学习的功能。其中既有核心知识的学习,如氧气和二氧化碳实验室制取与性质、金属的物理性质和化学性质、酸和碱的化学性质等;又有学生实验技能的训练,如药品的取用、简单仪器的使用和连接、运用简单的装置和方法制取某些气体、配制一定溶质质量分数的溶液、使用过滤和蒸发的方法对混合物进行分离以及使用酸碱指示剂和pH试纸检验溶液酸碱性、根据某些性质检验和区分一些常见的物质等;同时,还有化学问题解决与探究过程的体验和方法的学习等,例如,“粗盐中难溶性杂质的去除”涉及如何利用化学实验进行物质的分离,“金属的物理性质和某些化学性质”和“燃烧的条件”分别涉及如何利用化学实验进行物质性质的研究和反应规律的探究等。
2.2分层提出要求,建议更加合理可行
课程标准是国家课程的基本纲领性文件,是国家对基础教育课程的基本规范和质量的要求,是一个面向全体学生的标准。但由于我国各地区发展极不平衡,因此,课程标准的制定应既有明确的指导性,又有一定的灵活性。2011年版课程标准中有关化学实验的要求在这方面做出了应有的努力。针对目前不少学校仍存在化学实验条件较差、药品和仪器缺乏、实验教师和管理人员不足等现实问题,2011年版课程标准在“教学建议”中明确要求“教师在教学中应高度重视和加强实验教学,充分发挥实验的教育功能”,同时提出:“应根据学校实际情况合理地选择实验形式,有条件的学校尽可能多地为学生提供动手做实验的机会;条件有限的学校,可采取教师演示实验或利用替代品进行实验,鼓励开展微型实验、家庭小实验等”。在“课程资源开发与利用建议”中,则首先强调要“加强化学实验室的建设与管理”,要求“化学实验室应按要求配置必需的仪器、试剂、设备和实验防护用具,定期检查试剂的质量和数量,及时补充易耗品,确保化学实验和实验探究活动顺利进行。应加大实验室标准化建设的力度,按要求配备和培训专职实验员,做到每个学生都能动手做实验”。并指出:对于条件较好的学校,应逐步做到让每个做实验的学生都有一套实验仪器和一套防护用具,应在课余时间向学生开放实验室,鼓励学生在教师的指导下自主开展实验探究活动。2011年版课程标准中有关化学实验教学的建议,在明确刚性要求的同时,体现层次性,更加切合实际,更具有可行性。
3.可操作性进一步增强
3.1适当增删,科学调整
2011年版课程标准特别在“学习基本的实验技能”中新增了“化学实验应高度关注安全问题,避免污染环境”的要求,并在“教学建议”中明确提出“在实验教学中,应重视培养学生的实验安全和环境保护意识,形成良好的实验习惯”。“学习基本的实验技能”是“科学探究”主题下的一个二级主题,科学探究是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动,对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。在该主题中强调安全和环境问题,不仅仅是因为实验技能与实验安全和环境保护之间有着密不可分的关系,必须加以重视,同时更是为了强化学生的安全和环境保护意识,使义务教育化学课程改革的理念和对学生科学素养的要求得以更具体的体现。
严格控制实验教学内容的深广度,不仅从化学学科的角度对其可行性加以论证,而且从教学实际出发对其可操作性进行了分析和研究。一方面,删去了一些操作难度较大的实验,如“观察在水中加入少量盐后凝固点和沸点的变化”“观察并记录实验现象:氯化铜溶液用石墨电极通电分解;在加热条件下氢气与氧化铜反应”等;另一方面,降低了部分实验活动的难度,如将“设计实验推断孔雀石(或碱式碳酸铜)分解的产物”改为“设计实验证明加热碱式碳酸铜有新物质生成”,用“常用铵态氮肥的检验”代替“当地农村常用化肥的鉴别”等。2011年版课程标准中实验教学内容的删改,更有利于实验教学的顺利实施,有利于促进学生科学素养的综合提升。
3.2列举实例,示范引领
与实验稿课程标准相比,2011年版课程标准的一个显著特点是对实例的修订和完善。2011年版课程标准共列举了15个实例,其中与实验相关的实例有12个。12个实例分别是关于“科学探究”的2个、“教学建议”的2个、“评价建议”的5个、“教材编写建议”的2个、“课程资源与利用建议”的1个,涉及内容之多,范围之广,对化学实验及其教学起到了很好的示范引领作用。