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通过教师讲解,让学生认识到大学实验与高中实验的不同,认识到进行主动学习对其能力和综合素质提高的重要性,然后再根据学生自愿报名,将带教班级的学生分为两组,其中实验改革组按照以下方案进行,对照组按照普通教学法进行。
1.1课前预习与小组讨论:
布置学生进行课前预习,预习时以教材为主,以网络资料和图书馆课外书为补充。撰写实验预习报告,报告内容分实验原理、步骤、注意事项、问题、可改进操作,引导学生尤其注意实验注意事项和实验问题的收集。在课前两天,自由组合的几个小组一起进行探讨,尤其是实验注意事项、实验问题和可改进操作的讨论。对照组学生只需参考实验教材写出普通实验预习报告。
1.2课堂学生讲解和教师补充相结合,教师演示和学生体验相结合:
为了督促学生养成主动预习习惯,使学生由“要我学”转变为“我要学”,每次课堂开始时叫1名学生上台讲解实验,讲解完后,先由学生自愿主动补充。然后再由教师补充讲解学生未讲到位的部分。同时教师进行关键操作的演示,可以叫学生上台配合体验实验操作过程。特别强调让学生提出对实验部分操作过程的改进,对可行的部分将允许学生按照新操作过程进行实验。对照组学生不需上台进行实验讲解。
1.3学生实验:
生按照讲解和演示的过程完成实验内容。对于部分小组提出设计的可行的部分操作的改进方案,鼓励引导学生按照新方案进行实验。如果实验课堂不能够满足新方案的要求,将给学生提供教师药物化学科研实验室和相应实验条件,在课后时间完成。对照组完全按照教材内容方案进行实验。第四,讨论总结分析、撰写实验报告和实验改进方案:实验完成后,在课堂组织学生分组讨论总结,课后撰写实验报告,对于部分实验,鼓励引导学生提出并上交实验改进方案。在下次实验课堂前,教师将针对实验报告和实验改进方案进行评述。对照组学生只需递交普通实验报告,而实验组的实验报告形式和内容形式自由。上教学方法的实施,与未参与改革组相比,实验改革组学生的学习效果明显要好,学习积极性也要高,实验动手能力、分析问题和解决问题的能力均明显要强,同时也让部分学生体验到了自行设计实验的成就感,激发了其对科研的兴趣爱好。
2以有机化学实验为起点培养本科生科研素质
从以上参与有机化学实验教学改革的学生中,组建本科学生课外科研兴趣小组,长期指导学生进行课外科研实验、资料查阅、实验设计、学生课题申请、论文撰写、课外学术作品竞赛和考研辅导等一系列的提高学生科研素质为目的的活动。在教师的合理引导下,在笔者所进行教改的2个实验班中,实验组有多达18名同学主动强烈要求进入教师的科研实验室参与课外科研活动。由于学生的课余科研活性以不影响学习为前提,因此笔者随后挑选了14名成绩中等及以上的同学,分成了2组,在一年二期的时候分别进入了两个不同实验室。与笔者以往通过其它途径所带的课外兴趣小组的学生相比,这些学生思想动机总体相对较端正,除了5个学生由于急功近利、功利思想较强等原因而中途流失外,其它学生一直踏踏实实,完成了多个环节的课外科研活性内容,坚持到大四完成毕业论文。在进入实验室初期,这些学生跟着老师或不同研究生学习一些最基本的实验技能,同时也参与研究生的文献检索、实验设计、汇报等工作。经过一个学期的锻炼后,尽管有专业知识的限制,但是由于学生的主动积极进取学习,大部分同学已经掌握了所在实验室的基本实验技能,熟悉了所在实验室专业中文期刊的检索,也初步懂得了简单实验的研究方案、技术路线的设计。经过一年的培养后,在教师的指导下,学生设计并进行了独立的科研实验。在二年二期的时候,利用前期实验结果,指导学生撰写并积极申报省、校级大学生创新科技计划项目。课题完成时指导学生撰写科研学术论文,利用取得的科研成果指导学生参与大学生课外学术作品等竞赛。以上完成的学生科研课题同时可以作为学生的本科毕业论文。由于科研课题在大三基本完成,因此,在大四时学生可以全身心的投入考研或者其它与就业相关的个性化活动中。通过三年多的课外科研活动及组队参与挑战杯作品竞赛,学生的潜力得到了充分的发挥,不仅培养增强了学生进行实验设计、动手操作和论文撰写等方面的科研能力,也锻炼提高了学生的自制力、毅力、团队协作等方面的能力,整体综合素质较高。例如,首先组队的两组学生中先后申请并完成了三项省大学生科技创新活动计划项目(2010R413019,2011R413025,12R413020)和多项校学生科研项目;同时也发表了学生第一作者的论文或会议论文3篇;其中一组学生的作品获得了第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖;由于毕业论文是几年积累的结晶,这些学生的本科毕业论文整体水平较高,避免了目前普遍存在的本科毕业论文来自于教师科研成果的“拿来主义”。其次由于小团队有自己的目标和信念,大部分同学都能够至始至终坚持利用课外时间进行充电,其中有3个同学从大学一年二期到三年二期暑假,每个寒暑假都能留在实验室做实验,每个寒暑假只休息两周时间。再次,在所带教的学生中,学生的学习成绩总体不是特别好,只有一人次拿过一等奖学金,但由于综合素质强,在研究生考试中脱颖而出,有5人考取了硕士研究生,其中有北京大学和浙江大学各一名(整个学院当年考取985学校研究生仅仅3名)。
3小结
目前生物化学实验教学依附于理论教学,而不是作为一门单独学科进行教学,学校、老师和学生对生物化学实验教学重视不够。生物化学实验教学内容设置简单,以验证性实验为主;实验教学方式机械简单,主要表现为教师准备、讲解,学生依样画葫芦。目前的生物化学实验教学不利于学生培养,谈不上应用能力的培养,更谈不上科研素养的培养。问题主要表现在:
1.生物化学实验教学投入不够:
湖南理工学院生物工程专业为2005年新设专业,一切从零开始,实验设备不够,无法满足现代生物化学实验教学要求。实验设备台套数不够,限制了学生单独操作实验设备的可能,例如层析系统、常压色谱仪和高效液相色谱仪各一台,很难让每位学生单独操作。
2.生物化学实验教学内容陈旧:
由于生物化学实验教学经费投入有限,生物化学实验设备单一,导致生物化学实验内容设置只能以验证性实验为主。比如运用分光光度计测定物质的含量,设置的内容太多,几乎一半实验均需要使用分光光度计。这样的实验内容设置,根本无法满足学生对生物化学基本理论、基本概念的理解,更谈不上能力的培养。
3.教学过程中学生参与性不强:
实验前预备室教师做好一切准备工作。课堂上实验教师先召集学生讲解操作步骤等等。然后学生按照实验教师的讲解一步一步完成实验内容。实验完成后,教师指导学生处理实验结果,分析实验问题。一切均由实验指导教师包办。学生不用思考,只需要机械地完成一切,久而久之,学生不再思考,更谈不上在实验过程中发现问题和解决问题。如此教学方式,必将影响学生对实验课的兴趣,不利于学生能力的培养。
二、生物化学实验教学改革内容。
针对上述问题,湖南理工学院在多方面采取对策,对生物化学实验教学进行了改革,具体改革内容如下:
1.加大生物化学实验教学投入。
加强实验室基本建设,首先从实验场地建设入手,学校加大实验场地建设,为生物工程专业建设了大量实验室,保证了实验教学场地,目前建立了包括生物化学实验分室在内的大量实验分室。在进行场地建设的同时,连续多年对生物化学实验教学仪器进行投入,购置了包括5台液相色谱仪在内的大量实验教学仪器,使生物化学实验教学内容改革成为可能。近几年来,湖南理工学院不仅在实验室硬件建设方面增加了财力投入,同时在实验室人员配置上也投入人力,把教学能力强的教师配置到实验教学上,把实验教学放在一个前所没有的高度进行建设。
2.改革生物化学实验教学内容。
生物工程专业在改革前生物化学实验40学时,实验内容主要以验证性实验为主。通过改革,把生物化学实验从40学时调整为96学时,把实验教学内容将生物化学实验调整为以验证性实验为基础,以综合性实验和设计性实验为主要教学内容,重点突出综合性实验和设计性实验的实验教学内容设置,以此为基础进行生物化学实验教学。结合教师专业方向特点,我们在生物化学综合性和设计性实验设置上主要以生物大分子的分离提纯与活性测定为主。事实证明,综合性和设计性实验的开设,激发了学生的学习与研究热情,越来越多的学生主动申请进入教师课题组从事科学研究工作。考虑到学生的学习热情,我们在改革生物化学实验教学内容的同时,结合学院每位教师的科研工作,开设了生物化学创新性实验,以期学生获得进一步提高。比如2011级生物工程专业生物活性镇痛肽的合成与活性研究课题小组,在该文作者的指导下,通过Fmoc固相多肽合成、高效液相色谱纯化、复性体系二硫键形成等方式合成生物活性多肽,将活性多肽在动物模型上进行镇痛活性研究,发现合成的镇痛多肽在动物模型中具有良好的镇痛活性,该实验结果通过该文作者整理,发表在SCI杂志“Protein&PeptideLetter”杂志上。通过创新性实验开设,学生解决问题的能力越来越强。为本科生将来进入实验室从事研究工作实现无缝对接打下了坚实基础。
3.改革生物化学实验教学方式。
传统生物化学实验教学由教师主导,学生被动接受,学生缺乏主观能动性,缺乏参与性。目前我们通过改革,将教师从主导地位改为从属地位,而学生则从从属地位变为主导地位,教师只安排实验项目,也就是出题。学生则从实验设计、实验准备、实验过程到实验结果分析全部自己解决,并且每次实验完成后学生均应该能够提出问题,教师则和学生探讨实验问题,学生的实验操作技能和实验成功率得到了极大提高。同时也使学生了解了一个实验的全部内容,为学生研究性学习,为学生将来进入社会参与工作或者将来从事研究工作打下坚实基础。
4.改革生物化学实验考核方式。
针对传统生物化学实验只注重实验理论考试和期末实验考试的做法,湖南理工学院采用全程考核的方式对生物化学实验进行全程考核,也就是实验的全过程都是考核过程。对每位学生生物化学实验成绩的评定,采用平时实验成绩、实验报告和实验考试成绩相结合的办法。平时实验成绩占比50%,平时实验成绩根据每位学生每次实验的准备情况,实验过程中各种仪器设备操作规范性,实验结果的准确性,甚至包括实验过程中试剂称量、溶液配制等实验习惯性动作进行综合评定,每次实验完成现场给出平时成绩;实验报告占比20%,实验报告的撰写是学生对自己实验过程以及实验结果的重要总结,体现学生分析归纳总结能力,同时也是对学生将来从事研究工作,撰写研究论文和研究报告的重要训练,故有必要将实验报告的撰写考核单独列出,予以评分,使学生重视实验报告的撰写;实验考试成绩占比30%,实验考试成绩和传统实验考核一致,但比重显著下降,实验笔试成绩占实验考试成绩的20%;实验操作考试占实验考试成绩的80%。通过实验考核方式的改变,督促学生在生物化学实验过程中全身心投入,认真对待每一次生物化学实验,认真对待每一个实验的全部细节,认真做好每一个生物化学实验。由于考核方式的改变,只有那些从头至尾认真对待生物化学实验的学生才有可能获得高分,大大调动了学生对生物化学实验的积极性和主动性。
三、结语
[关键词]新课程;化学教育;国际化学教育会议
近代化学及其衍生的化学教育诞生于18世纪的西欧社会。我国学校制度化的化学教育直至19世纪后半叶才初步建立,并由于诸多历史与政治因素的制约一直落后于西方发达国家。这种现实的差距催引着一代又一代化学教育工作者不断地开阔眼界,力图把握国际化学教育的脉动来探寻我国化学教育发展的理想图景。进入20世纪70年代后,这种吸纳新源、借鉴先达的工作更是得以围绕着一条有章可循、轨迹清晰、国际主流的线索而展开,即通过探察国际化学教育会议(ICCE,InternationalConferenceonChemicalEducation)主题的内容和趋势来反思与改进我国化学教育研究发展的现状与路向。然而,通过现有文献检索我们发现,国内学界对于极具代表性的ICCE主题的分析与思考尚缺乏整体研究,最早的相关报道和介绍也仅从1977年第4届开始。[1]因此,我们通过查阅相关信息,对近40年20届的国际化学教育会议主题予以全面分析和梳理,试图从整体上把握这一国际主流化学教育的趋势,并结合当前我国新课程改革现状对化学教育研究的路向进行思索。
一、ICCE的概览与主题回顾
ICCE是基于全球背景的当代大型国际主流的化学教育会议,由国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)主办,举办国化学学会及相关教育部门承办,联合国教科文组织(UNESCO)协办。会议通常每两年举办一次,在具体操作上,由IUPAC的下属机构化学教育委员会(TheCommitteeonChemistryEducation,CCE)负责组织与协调。作为全球性化学教育的盛会,ICCE的核心目的是在全世界范围内沟通化学教育信息和协调化学教育活动,建立国际交往和促进相互了解,以发展世界各国的化学教育事业。会议形式多种多样,主要包括大会报告(PlenaryLecture)、专题讨论会(Symposia)和研讨会(Workshop)。期间,还将提交论文以口述或墙报(Poster)形式予以呈现。
为了明确大会讨论和交流的指向与范围,并给下一时期各国化学教育工作提供方向性指导,每届ICCE都会预先设定大会主题(Theme),并围绕主题拓展系列相关具体议题(TitlesofSessions)。大会主题作为每届会议的中心议题,是立足当时社会经济背景,紧密把握化学及教育科学与技术动向,适切关注时代的发展,拟定和遴选出具有高度前瞻性和概括性的内容,并在会议召开前的一段时间公布。历届ICCE具体信息详见表1。
二、ICCE主题梳理的方法与结果
从表1看出,作为历届ICCE核心口号的会议主题通常是以指导性的纲领式呈现,少有具备明确指向性的化学教育领域内的具体内容。而通过对会议相关议题的研究发现,其中较多包含了各届ICCE研讨内容的具体信息。例如,即将召开的2008年ICCE主题为“信息和通信技术(ICT)时代中的化学”,而其具体议题则细致明确,分列为:“文科与化学教育、生物化学与生物技术、中等教育中的化学、高等教育中的化学、化学教师教育、化学与社会、化学奥林匹克、信息与通信技术和化学教育、绿色化学、微观尺度的化学、化学教育中的现代技术、面向化学与化工的网络、工程教育、化学的公众理解、化学教育中的研究、初等教育中的科学教育、其他相关化学教育的议题”等。由此可见,通过对议题所涉化学教育内容范畴的研究更有利于详细了解ICCE的主题轨迹,进而对国际化学教育的研究热点领域和趋势形成整体、有效的把握。鉴于此,现对历届ICCE的具体议题连同大会主题一起进行梳理与分析。
我们在文献检索和整理的基础上,梳理出第6~20届ICCE议题123条,加上第1-5届主题5条(由于时间较早,仅掌握到主题),合计128条。根据各议题或主题所涉的化学教育研究的内容范畴,分别归纳为12个领域,依次为:公民素养、科学教育与化学;化学教育理论化研究与交流;化学理论及前沿研究;化学与交叉学科研究;化学与STS教育;化学与环境;化学教育与信息技术;大学化学教育研究;化学课程与教学研究;化学实验研究;化学教育评价研究;化学教师教育研究。并使用Excel软件按届次对议题涉及上述12领域的频次进行统计,结果如图1所示。
三、基于ICCE主题分析的思考
根据表1和图1分析共20届ICCE的主题与各类议题的发展脉络,我们对我国当前新课程化学教育研究路向作出如下几点思考。
(一)坚守优良传统,稳固发展化学课程教学与评价研究
建国后,我国的化学教育一直十分重视“双基”的训练,即培养学生的基本知识和基本技能。按照这样的教育目标,化学教育一直大力提倡教师的高效教学与学生的有效学习,其突出表现为重视教师的教法和学生的练习,注重向课堂教学要效益。新课程改革以来,在原来倡导“双基”的基础上又扩展到提倡学生的“三维”发展,并着力以“课程”的研究为突破口,整合“课程”“教学”“评价”三者的联系,形成了一体化的化学教育研究领域,并逐渐呈现繁荣局面。
分析ICCE主题的统计结果,我们发现,“化学课程与教学研究”及“化学教育评价研究”共占议题总体的18%,具有相当的比重。同时,从届次和时间上看,自1979年第5届开始,此两项研究的议题基本从未间断,形成了国际化学教育界持续的、相当力度的关注。这样的特点恰恰与我国化学教育中一贯重视“课程教学评价”的研究脉络契合。例如,第十二届ICCE以“化学课程与教育方法的演变”为分主题,提出了课程结构和教学内容的改革应适应学科发展、就业和社会需要,教学内容应注意引发学生对化学的兴趣。值得一提的是,在评价领域占有很大比重的化学奥林匹克竞赛研究几乎在每届大会都会提及,而这更是我国为之自豪的强项,参赛选手均取得优秀成绩。可以看出,我国化学教育在化学课程、教学、评价这三个国际化学教育研究的持续热点领域上一直具有良好的研究传统。现阶段是新课程改革的关键阶段,化学教育研究工作首要的无疑是在继续坚守我国的传统领域研究的基础上进一步稳固发展化学课程、教学、评价的优势。
(二)把握国际动向,积极开展科学素养教育与STS教育研究
源起于上世纪末的第八次基础教育课程改革,由于一开始便立足广泛的国际考察,参考与引鉴了若干国际教育改革的先进经验,因而出现了一些新的研究视域和兴奋点。在化学教育领域,同样也吹来了新的气息。以新课程理念为例,《普通高中化学课程标准》中明确了“着眼提高21世纪公民的科学素养”“关注人类面临的与化学相关的社会问题”的新提法。根据目前国内化学教育研究情况来看,科学素养(包括化学素养)教育和化学与STS教育不能不说属于新兴的热点领域。结合上文的统计结果分析,“公民素养、科学教育与化学”“化学与STS教育”在整个国际化学教育会议涉足的议题上也占有重要分量,其比重分别高达10.16%和9.38%。另外,加之与“STS教育”联系甚密的“化学与环境教育”“绿色及微型化学实验研究”的份额,这两个领域在当今国际化学教育研究中占据的比重更大,例如,2002年在我国举办的第17届ICCE提出的“环境化学教育”“公众化学素质教育”“绿色化学与微型化学实验”主题,第18届ICCE提出的“化学的公众理解(PublicUnderstandingofChemistry)”等。从时序上看,“化学素养”主题在第9~13届即上世纪80年代末至90年代早期零星出现,90年代中期后渐成趋势,进而演变成化学教育研究领域的又一热点。这恰与上世纪80年代第二次国际科学教育改革及其影响化学教育领域的情形暗合。
与国际研究状况相比,尽管我国化学教育研究在“科学素养教育”“STS教育”上起步较晚,研究质量相较于下,但在当前国际国内研究方兴未艾的氛围下,也已具备了一定层次、不同视角的研究。新课程化学教育研究,更应进一步奋起追赶,紧随国际脉动,积极开展科学素养教育和STS教育,形成我国本土的高水平研究成果。
(三)着眼未来发展,努力拓展化学教育的理论化与信息化研究
相对于强势的纯化学研究而言,化学教育研究长期处于弱势地位,因此专业化学人才对此领域少有涉足,而由于学科壁垒又少有教育学者问津。因此,作为研究化学领域内教育问题的化学教育长期依附其两门上位学科——化学与教育学,使得自身研究主要处于演绎借鉴的阶段,研究理论化程度低下,缺乏独立自觉的理论研究基础与体系。20世纪中期以后,随着化学的迅猛发展及其对社会生活的日益影响,以国际权威性的首次ICCE召开为标志,化学教育研究的理论化与交流工作以这样一种形式被固定并渐受关注。时至今日,虽然仍鲜见颇具影响和标志性的化学教育理论基础研究成果,但其研究领域已在逐渐形成,研究工作逐渐丰富。如图1结果所显示,“化学教育理论化研究与交流”的议题比重已位居首位。例如,第18届ICCE就提出了“化学教育研究的理论与方法论基础(TheoreticalandMethodologicalBasisofResearchinChemistryEducation)”的议题;又如近年出现的从“符号的—宏观的—分子的”三角构型的化学教育与学习理论演变为以“人类要素”为着重点的“人性的—符号的—宏观的—分子的”四面体化学教育理论构型。[2]国外学者已进行了开创性的工作,而国内学界能够堪比的研究至今寥寥无几。可以这样说,我国化学教育理论化研究依然比较薄弱。
另一方面,在信息和通信技术(ICT)高度发达的未来社会,化学教育必然要借助最为先进的工具实现自我的传播和发展。考察这一领域的研究工作,关于ICT与化学教育的研究早已在国外展开,第20届ICCE已明确将大会主题拟定为“信息和通信技术(ICT)时代中的化学”。我国由于受经济社会发展条件所限,ICT与化学教育研究多在大中城市的重点学校与研究机构中开展,普及性不够;研究内容多是单机或局域网内个别软件的应用与简单程序的开发,研究应用的交互性与高效性欠佳,使得我们离真正的基于ICT的化学教育尚需时日。
教育作为着眼未来的事业,新课程作为着眼未来的教育改革,要求我们的化学教育研究不能总是步国外先进经验后尘,处于长期滞后的局面,而应聚焦未来发展,具有前瞻性的研究眼光,在化学教育研究领域做出应有的贡献,为保证我国化学新课程的顺利实施提供强有力的理论支撑。
[参考文献]
[1]刘知新.IUPACCTC与ICCE[J].化学教育,2002(7-8):95.
一、传授新知识的演示实验
这是以让学生获取新知识为目的而进行的演示实验,通常是边讲边演示。从逻辑上看,这往往是一个由特殊到一般的学习过程。教师在演示时,先讲述实验原理、条件及注意事项;当学生观察到实验现象后,教师再通过谈话启发学生对所观察到的现象进行解释,引导其得出正确的结论。
例如,在讲“铵离子的检验”时,采取的方法是先演示“氯化铵和硫酸铵分别与氢氧化钠溶液作用”的实验,然后总结得出检验铵离子的一般方法。为此在开始演示实验之前,要突出强调铵盐能跟碱起反应放出氨气(讲铵盐性质时学过的)。实验过程中,要引导学生观察湿润的红色石蕊试纸接近装有铵盐(氯化铵和硫酸铵)与氢氧化钠混合液的试管口时,试纸颜色的变化,能闻到什么气味,然后由学生根据实验现象或结果来回答,并由教师加以总结得出正确的结论。像这样通过演示实验来进行新知识的教学,就具有较强的真实感和说服力,使学生容易理解和记忆所获得的新知识。
使用传授新知识的演示实验进行教学时,应注意以下几点:
①在演示实验时,学生并未掌握有关实验的理论知识,在没有理论的指导下,学生观察实验时往往会忽略掉最关键的内容。因此,教师要有意识地引导学生注意实验的条件、环节和实验的主要结果(亦即告诉学生观察什么、如何去观察),使学生能看懂实验,准确地观察到实验的现象和结果。这是这种演示实验的感性阶段。
②在演示实验结束后,教师不要急于做出结论,应通过谈话启发学生自己去做结论,以培养学生的思维能力,促进其对知识的消化理解,并加强对所学知识的巩固。例如,在前述有关铵盐检验的实验中,当学生观察到“试纸变蓝,有刺激性氨味”时,应启发学生思考产生此现象的原因。这是这种演示实验的理性阶段。
③要注意把实验中所得出的特殊(或个别)的结论推广到一般(或同类的其它对象)中去,使学生类推地掌握带有规律性的知识。例如,应把从演示“氯化铵和硫酸铵中铵离子的鉴定”实验所得出的结论推广到其它铵盐的鉴定中去,总结得出“化学上检验铵盐的一般方法”,这是对这种实验的归纳。
④应要求学生用文字或图表把实验的结论记录下来,或结合指导学生读书把教材中的有关内容做上记号或摘录下来以巩固知识。
二、验证巩固所学知识的演示实验
这是以验证或巩固已学过的知识为目的而进行的演示实验,通常是在讲授完新知识以后进行的实验。从逻辑上看,这往往是一个由一般到特殊的学习过程。教师讲课时,先通过新旧知识的联系与对比,结合使用各种直观教具讲授新知识,待学生初步掌握了这些知识后,再进行有关的演示实验以验证和巩固所学过的知识。
例如,在讲“氧气的实验室制法”时,先结合有关氧气制取与收集的挂图,讲解实验室制取氧气的化学原理与收集方法,使学生对这部分内容先具有初步的认识,然后课堂现场演示实验室制取及收集氧气的过程。使学生通过观察教师的演示,进一步加深印象,提高当堂课的巩固率。又如,介绍“常见的碱——氢氧化钙”时,先通过复习碱的概念,指出氢氧化钙是一种碱,应具有碱的通性——使指示示剂变色,然后再演示把紫色的石蕊试液及无色的酚酞试液分别滴加到氢氧化钙溶液(澄清石灰水)中,让学生观察溶液的颜色变化情况,以验证刚刚学习到的事实。
使用这种演示实验法进行教学时,应注意以下几点:
①在演示实验前,因学生对有关内容已有初步的印象,所以教师在演示时,要引导学生运用已初步掌握的知识来观察实验的过程及现象,同时应该强调操作过程中的关键步骤,即有目的、有针对性地观察。
②在演示实验过程中,要启发学生积极思考。例如在演示实验室制取氧气时,可以提出这样的问题:除了用排水法收集氧气外,能否用排空气法收集?怎样用简单的方法证明收集到的是氧气?
③演示实验结束后,教师要敦促学生用学过的知识来解释实验现象和结果。如在演示氢氧化钙溶液与指示剂作用时,当学生观察到“滴有紫色石蕊试液的氢氧化钙溶液变成蓝色,而滴有无色酚酞试液的氢氧化钙溶液变成红色”后,让其解释该现象,指出该现象所证实的问题。这是一个由一般到特殊的认识过程。
三、指导性的演示实验
1.1实验实训设施不足,现代化程度低
由于学院为地方办学,教育投入主要依靠地方财政,学院是一所综合性高职院校,校内的实验实训室较多,因而用于单个实验室的教育投入相对较少。目前无专门的应用化学实验室,通常在进行应用化学实验时,一般被安排在园艺实验室。园艺实验室中的实验仪器、设备、器皿等也并不完全适用于应用化学实验的要求,有些实验必需的实验仪器、设备等需要向其他实验室临时借用,有时因实验仪器、设备的缺乏就完不成相应的实验。目前所使用的部分实验设备、仪器还是原阿克苏地区农校十几年前所购买的或使用的仪器,其中有些仪器已损坏或不能使用,这样就使得应用化学实验课程无法正常进行。
1.2教育理念落后,重理论、轻实践
高职的现代教学理念要求应以职业能力培养为核心,根据各项能力目标来选取课程教学内容并进行课程设置。园艺技术专业的培养目标是面向生产、管理、服务和经营第一线的应用型、技能型技术应用性专门人才。根据培养目标,在专业基础课的设置上,向学生传授园艺技术从业所必需的基本理论、知识和技能。这就要求园艺技术专业的理论教学与实践教学必须结合起来。而目前的实践教学由于受实验条件、教学思维的固化影响,只是将理论教学按照教学计划、教学大纲的要求将课时完成即可,这就使实践教学成为了理论教学的附属品,往往被忽略或草草完成,很难达到理想的效果。
1.3教学方法手段单调
目前,现有的实验教学方法手段单调,几乎无法用现在比较成熟的教育技术手段和信息技术方法等,这抑制了学生思维能力的发展和创新能力的发挥。这样的实验教学,学生不感兴趣,达不到预期的实验教学的目的,因此对实验教学改革势在必行[2]。
1.4学生基础薄弱,影响教学效果
在南疆经济欠发达地区,少数民族学生居多,汉语水平有限,应用化学实验课的开展有一定的困难。首先,民族学生的相关化学知识基础非常薄弱,有的学生曾上过化学课,而有些学生基本上没有上过化学课,即便是上过化学课的学生也是使用的民族语言授课,这样的结果就是:即使是高职班的学生,其基本的专业知识甚至是简单的概念都是空白,基础非常薄弱。其次,学生的汉语水平也不高,由于学院地处南疆,园艺技术专业所招收学生全部来自南疆,他们在入学前汉语水平都比较低,甚至连基本的汉语沟通都无法实现,更谈不上专业的化学知识了,这就给正常的教学带来了不小的挑战。
2对策与建议
经过阿克苏职业技术学院院10余年的建设与发展,学院相关实验室的硬件设备得到了一定的提高,在应用化学实验教学改革方面也取得了一些进展,但是在实践的过称中仍存在着很多问题,因此要进一步明确改革的方向与内容,具体可以从以下几个方面实施。
2.1加大教育投入,改善教学条件
应用化学是园艺技术专业的一门专业基础课,要想从根本上改变应用化学实验课的现状,必然要加大对目前实验实训条件的教育投入,同时整合目前相关实验室的实验设备、仪器等硬件设施,改善目前这种“东挪西借”的尴尬情况,为今后的实验课程的有效开展提供一定的基础保障。
2.2对课程进行理论-实践一体化的改革
加强实践教学是实现专业培养目标,提高学生职业岗位能力和实践动手能力的根本保证,而要加强实践教学则必须要对目前的实验课程进行改革。从图1可以看出,专业基础教学是学生职业能力的基础能力,基础打不好会影响到学生的专业能力、综合能力甚至是职业能力,而目前重理论、轻实践的教育则往往会导致学生的实验基础不牢固,对专业课的学习也会造成一定的影响,因此,实验课程的改革必须从基础做起,打牢、夯实实验基础并与园艺技术实际需求相结合。首先,通过基础教学,让学生学习与掌握一定的汉语知识,对于民族学生尤其是汉语水平不高的学生,汉语水平的能力是他们的学好其他课程知识的最基本能力,必须要求其MHK(三级甲等)通过才可,将汉语教育作为基础教育贯穿在专业教学过程中,使其在专业课的学习过程中学习与理解汉语的真正含义及应用化学中的基本知识。其次,在学生学习应用化学实验过程中对于常用药品、试剂及仪器设备,尽量让学生多接触、多认识,培养学生对于应用化学实验课程的必备知识的感观认识,从而为真正学好和掌握应用化学实验打好基础。最后,在实验教学中以化学实验与人们当前园艺技术专业在实际生产过称中确实所需为目的,拓宽应用范围,培养学生的动手能力、实际生产应用能力。
2.3对实验教材进行改革
教材建设是教学改革的先导,尤其是实验教材。为培养学生的实验能力,实验教学改革应在“基础扎实、知识面宽、理解能力高、动手能力强”的目标指引下,努力培养高技能、适应性强的人才[3]。实验内容应不局限在所订教材的实验范畴,而要密切结合园艺技术实际所需来开展实验,目前我院学生所使用的实验教材都是所定教材当中所包含的相应实验项目,有的实验项目还不完全适应于实际的教学,因此,编写适用我院学生实验教材是很有必要的。
2.4教学方法、教学手段的改革
(1)采用多媒体教学这种新颖、有效的方法。教学方法、教学手段作为教学改革的配套措施,必须十分重视和加强。通过应用现代化教学设备和手段,使充满现代化气息的教学方法应用在实践教学活动中来提高教学效果,增强学生的学习兴趣,从而达到培养提高学生全面素质和综合职业能力的目的[4]。多媒体教学的一个显著特点是人机交互、及时反馈[5]。采用多媒体技术教学已成为实验教学中必不可少的辅助教学手段。多媒体教学能帮助学生提供形象、直观、规范的教学内容,在学生做实验之前,教师可利用多媒体教学提供相应规范化的实验内容如规范化操作录像,并在录像中根据具体情况强化操作规范和注意事项,使实验过程可视化,让学生在预习实验时改变传统的阅读文字的预习方式,从而提高预习效率。这样,在实验进行时也起到规范、较容易学习的作用。(2)调动学生学习的积极性,发挥学生的主体地位。学生是学习的主体,只有学生主动参与教育活动,教育才有成效。可采取任务驱动教学法,将实验任务分解分组,每位学生在所分小组中则有一项必须完成的任务,如在溶液配制的实验中,必须要求学生对溶液的配制中所需的溶剂的量的计算准确到位,使接下来的实验步骤有序进行,这样便能发挥学生的主体作用,激发学生学习的主动性和责任心,有力提高教学效果。还可采取将学生分成几个小组,由小组根据自己的兴趣和爱好在实验过程中进行选择,在实验教学中引导学生自觉实践、主动探索、积极思考、敢于创新,使学生真正成为学习的主人、也培养了学生的团队意识和竞争精神、从而提高了教学效果。
2.5考核方法的改革
一、分组实验生活化
分组实验是学生在实验室中,在教师的指导下,自主进行的实验。在《科学》七至九年级的教材中都安排有一定的分组实验,如《科学》八年级下册的学生实验“二氧化碳的制取和性质研究”。此类实验都是使用实验室的仪器和药品做实验,做多了学生容易产生疲劳感。为了给学生一个新鲜感,同时也更好地了解生活中的科学知识,笔者对分组实验“二氧化碳的制取和性质研究”作了如下改进。首先在实验器材上,把稀盐酸换成白醋或醋精(超市有售,乙酸的浓度可达30%,酸性不比实验室的稀盐酸弱,而且生成的乙酸钙易溶于水,不会包裹在大理石表面);澄清的石灰水让学生用茶叶、饼干里废弃的石灰干燥剂泡制(主要成分是氧化钙);紫色石蕊试液用紫罗兰花瓣代替;锥形瓶用带密封盖的塑料杯代替,盖子上钻孔,插漏斗和塑料管后,用粘合剂密封;烧杯、集气瓶和试管用玻璃杯或塑料杯代替(见图4,可用作集气瓶);橡皮管和玻璃导管用塑料管代替。其次在实验过程中组装一个跟图5类似的装置来制取二氧化碳。接下来把一支点燃的短蜡烛固定在玻璃杯底部,缓缓倒入二氧化碳来验证二氧化碳的灭火性;取一只小一点的塑料杯,注入少量澄清石灰水,通入二氧化碳,观察现象;取一只塑料杯加少量水,放一瓣紫罗兰花瓣,通入二氧化碳,观察花瓣颜色的变化。(注意:用作收集气体的塑料杯上的盖子不要盖得太紧,以便让上面的空气能排出。关注生活、关注问题是科学实验教学的两大重要支点。将分组实验生活化,有助于学生发现生活中的科学问题,再应用科学知识去解决问题,既培养了学生的学习兴趣,又提高了学生的实验和探究能力,同时也启迪了学生的思维。
二、实验作业生活化
作业是巩固知识、反馈教学效果的重要环节之一,是促进学生认知、技能与情感协调发展的重要途径。在实验教学中,学生对书面作业做多了,往往会觉得很单调、乏味,没有成就感。因此,笔者把一部分作业变成了只需动手而不用动笔的实验作业,效果很好。例如,在《科学》七年级上册做完“测量石块和盐水的密度”实验后,笔者给学生布置了一个家庭小作业:“测量红豆和糖水的密度”。实验器材调整为:电子秤(见图6)、塑料量杯(一部分的止咳糖浆中有,只需注意收集)(见图7)、红豆(黑豆、黄豆等均可)、塑料杯、开水、糖。测量的结果填入课本P137的表格,跟石块和盐水的密度进行比较。作业的功能不应局限于巩固和检查学生知识的掌握情况,而应遵循学生生活的规律,以密切联系学生生活的主题活动为载体,重在体验和实践。笔者的实验作业便是基于这个思路去设计与实践的,尝试后发现效果不错。这样的作业既丰富多样,又能引起学生的学习兴趣,还能让学生在完成后获得成就感。教育家陶行知先生提出了“生活即教育”“社会即学校”的教育理念。当代心理学研究也表明,青少年认识和感知事物,是有一定的过程和规律的,它往往是由感性到理性、由现象到本质、由直观到抽象等。课堂是学生成长的场所,科学实验教学中融入生活情境,多了一份生活的自然,不牵强、不刻意,在不经意之间让学生掌握了所学的知识和实验的技能。“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”,在科学实验教学生活化,把课堂还给学生的探索上,我也会将一如既往地不断努力探索,以促进科学实验教学的有效高效发展!
作者:项仁土 单位:浙江上虞区永和镇中心学校
【关键词】生物工程毕业设计(论文)多元化
本科生毕业设计(论文)是工科高等院校教学计划中最后也是最重要的教学环节,占用一个学期,达大学教育阶段的八分之一。这一教学环节能培养学生查阅文献资料、使用各种工具书、应用计算机、外文翻译、工程设计与科技论文写作等方面的能力,提高学生的调研能力、实践能力、动手能力、社交能力,同时通过毕业答辩培养和强化学生的材料组织能力、讲演与口头表达能力、反应敏捷能力。东北电力大学生物工程专业的教师经过多年的教研总结出:这些培养目标仅靠在校园里苦读书本、纸上谈兵是根本不可能实现的,要提高毕业设计(论文)的质量,提高学生的综合素质,增加学生就业的机会,只有到社会实践中去,走学科交叉、产学研合作办学之路。
一、改革的措施
1.采用多元化毕业设计(论文)模式进行个性化培养
将参与毕业设计(论文)的学生分为考取研究生进一步深造型、签约就业型和自主创业型三类。根据不同类型学生特点,进行个性化培养,指导教师有针对性开题,学生根据自己的特长并结合自己的毕业去向选择合适的毕业设计(论文)题目;也可以让学生根据自己的兴趣提出新颖创新的毕业设计(论文)题目,由专业教师把关审题;也可支持学生到就业单位或实习实训基地做毕业设计(论文),可使学生受到正规的科技开发训练,熟悉未来工作单位的环境和要求,提前完成由学生向工程技术人员的角色转换;支持学生参与大学生"综合性、设计性、研究性、自主开放型"实验项目的研究,参加大学生节能减排等社会实践与科技竞赛,为日后的就业、创业和研究生学习打下良好的基础;支持考研学生参与教师的科研课题,提前进入研究生课题的研究。这些措施能极大地激发学习的积极性,对增强我校学生的社会竞争力具有非常重要的意义。
2.建立和完善独具特色的多元化毕业设计(论文)联合指导企业基地
积极探索与企业联合开展科学研究、产品开发、共建研究等产、学、研合作模式,企业借学校人力资源进行研发工作,学校利用企业条件培养人才,互利互惠,建设一批工程实践基地,形成长期稳定的合作关系;学生作为生力军,直接参与工艺设计、产品研制、科技开发工作,锻炼了学生的工程能力,形成了特色。我校地处各大类企业门类齐全的东北老工业基地的吉林省,有优越的校企联合优势和校企合作传统,同时,各企业中的工程技术人员和管理人员很多是我专业的毕业生,因此可依托本地建立多元化毕业设计(论文)联合指导企业基地,在培养一批校外兼职指导教师同时,也解决了教学设施和工程训练场地不足及到企业实习只能以参观形式进行的困难,为学生工程能力的培养提供了有力的硬件支撑和保障。
3.建立和完善实效显著的校内工程训练基地
利用校内资源条件,发挥学科优势,依托我院学生科技园、应用化学特色专业、省水处理实验中心组建了培养学生工程能力的校内工程训练基地,为毕业设计(论文)的顺利进行提供了有力保障。
4.对校内指导教师进行工程实际能力再培训,增强题目的工程实用性
近几年,我专业引进了一批青年教师,他们的学历高、综合素质高,但没有工厂企业工作的经历,缺乏深入的工程背景。因此,每年安排青年教师在学生到单位进行毕业设计(论文)过程中也下到企业锻炼,亲身体验工程实际和生产管理运行过程,积累工程经验,既可提高他们的理论教学水平和科学研究水平,同时,也能提高毕业设计(论文)的指导水平。
5.建立可操作性强的质量保证和评价体系
针对不同方式的毕业设计(论文)情况,制定相应的工作计划要求及联合指导协议书等教学文件,以保证毕业设计(论文)的有序进行。为考核学生的培养效果,制定了学生毕业设计(论文)质量评价内容和指标体系,提出了评价的操作及过程控制方法。在毕业设计(论文)中实行10~15%的末位复审制,保证了毕业设计(论文)的质量。
二、改革的可行性
"学科交叉、产学研结合"毕业设计(论文)新模式的研究与实践是一种有益的尝试,它是教师的一种自觉需求,教师既可以寻找科研立项课题,也可为企事业单位解决一些实际问题;同时在为社会服务的过程中,学习生产新技术,反过来又促进教育质量的提高,最终为教师提供了一个施展才华的更加广阔的空间,有利于高校双师型师资队伍的形成。
这种模式也是学生渴望的,学以致用,用才是学习的终极目标。一方面考研学生参与教师的科研课题,提前进入研究生课题的研究,激发学习的积极性,也提高了我专业研究生的综合素质;同时有计划地指导学生在毕业设计(论文)过程中申请校级、市级、省级乃至全国的自主创新科研项目,参加大学生节能减排等社会实践与科技竞赛。另一方面企事业单位委托的课题具有很强的实用性,学生真题真做感兴趣,更易激发他们的创新潜能,培养合作和团队精神,提高综合素质;同时,企业在这个过程中也能了解到学生的真实情况,及时与优秀学生签订就业协议,在一定程度上防范人才流失,增加了引进人才的可靠性,节省了培训费用。
通过这种模式的实践有效地缓解了我们专业实验资源不足的问题,充分利用企业或科研院所的实验设备作为学生毕业设计(论文)实验的有益补充,能有效地缓解学校因扩招而造成的资源紧缺的状况,提高了企业与科研院所实验设备的使用价值。
三、结束语
这种新模式的研究与实践有利于造就优秀的应用型本科人才,可全面提高我专业的教学质量,是我专业教学改革的方向,符合高等教育综合化的发展趋势。
参考文献
[1]冀满祥.本科毕业设计(论文)质量控制的实践与思考[J].山西农业大学学报(社会科学版),2005,2(4):142-143.
[2]李卫祥.高校本科毕业论文教学改革探索[J].太原大学学报,2005,1(6):59-61.
关键词:科学课活动生活化
小学科学是门以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。科学素养无法像知识那样直接“教”给学生,教师必须组织一个个科学探究活动,让学生在参与活动的过程中,获得感受、体验并内化。作为科学课程学习主体的小学生,在面对纷繁复杂的科学世界时,会产生激情和兴趣。教师必须尊重学生的意愿,以开放的观念和心态,为他们营造一个宽松、和谐、民主、融洽的学习环境,引领他们到校园、家庭、社会、大自然中去学科学用科学。不要把学生束缚在教室这个太小的空间里,教室外才是儿童们学科学用科学大有作为的广阔天地。
1挖掘生活化活动内容
1.1从教材中挖掘生活化学习活动资料。科学课是由观察、研究、认识周围事物和环境的探究活动组成的。学习科学,就是去参加、经历一个个的观察、研究、认识活动。在科学学科中选择贴近学生生活实际的科学内容和材料。例如:观察身体,比较水的多少,米饭的观察等。注重使学生能联系结合已有经验和生活实际,在对问题的探索、尝试、调整和解决的自主性活动中获得积极的创造性的人格发展学得具体、学得积极、学得有用。让学生知道科学源于身边生活,了解科学应用于现实生活中的形态。
1.2在学生周围实际生活中寻找内容。面对丰富多彩的现实世界,教材中那“面向生活”的内容就显得十分有限。为了进一步加强科学和生活的联系,我们挖掘学生周围生活的事件、现象、情境等转化为一个个具有探索性和操作性的课堂探究问题。让学生在探究生活问题中亲身感受到科学来自于生活,生活处处是科学。
1.2.1关注校园生活中的科学资源。校园生活是学生们最熟悉、最感兴趣的内容,因此教师要特别关注他们的校园生活,要善于发现校园内的科学素材,把校园中的科学问题搬进课堂,使学生感到真实有趣,感到科学就在身边。
1.2.2留心社会生活中的科学资源。社会生活是学习科学的大课堂,学生可以从报纸、杂志、电视等新闻媒体上了解到很多信息,还可以与家长聊天谈话中捕捉到有用的信息,甚至小伙伴之间的游戏有时也会成为科学学习的第一手资料。
1.2.3了解家庭生活中的科学资源。学生生活在不同的家庭环境中,有着不同的生活条件和生活经历。这就是很好的可用课程资源。例如,在做比较不同蔬菜或水果的实验时,要求学生自备实验材料,同学们带来了几十种新鲜的蔬菜和水果材料,有的甚至把比较昂贵的热带水果也带来了,学生在课堂上互相交换材料进行实验,兴趣盎然。假如是学校统一购买,就只能是几种价钱便宜的普通材料了。
在教学中有些观察实验周期长,要给予学生足够的观察和实验时间,假如在实验室里做,不利于学生随时随地观察。例如观察种子的萌发、生长、开花、结果,可采取让学生回家与家长共同实验的方法,取得了良好的效果。生活在城市里的儿童很少有这样的机会:亲眼看着一颗小小的种子从土壤中悄然萌发,开始了他神奇的生命历程。
1.3加强科学和其他学科的联系。打破传统格局和学科限制,构建一个开放的大课堂,允许在科学课中选择与科学有关的其他学科的现实问题,不人为地设置学科壁垒,让学生在这些问题中找到应用的广阔途径,理解科学的丰富内涵,吸收更为丰富的营养。
2构建活动生活化模式
现代教学理论认为:科学教学应该从学习者的生活经验出发,将科学活动置于真实的生活背景中,提供给学生充分进行科学活动和交流的机会,使他们真正理解和掌握科学知识、思想和方法,同时获得广泛的科学活动经验。依据这一理念我们努力让学生经历“生活——科学——生活”这样一个科学学习过程。课前学生依据课文内容凭借已有的知识水平和生活经验做好课前尝试探究,课堂创设生活情景组织开展活动探究。课后延伸探究生活内容,创设大课堂情境。鼓动学生到日常生活中去运用科学解决实际问题,使课内学习与课外实践紧密结合。在解决问题的过程中,提高思维能力。教学基本流程是:课前自行探究准备——课堂创设生活情境,提出问题独立思考,自主探究小组交流,合作学组汇报,相互补充运用科学,解决问题——课后延伸探究。
2.1课前准备生活化的探究材料尝试活动。学生进行科学探究必然要借助一定的探究材料,这是实现儿童科学探究过程的必要条件。小学科学课的探究材料包括可供观察、探究的所有信息材料和实物材料。如课本、图册、课外读物、媒体信息、儿童生活中的所见所闻和熟悉的物品、周围的环境、实验仪器、电教媒体材料等等。提供学生科学的实验仪器有的时候也是非常有必要的,但是实验室的仪器容易使学生产生陌生感,同时也不利于学生课后继续进行科学探究。
在教学中,教师尽量采用贴近学生生活的实验材料,如牛奶盒、可乐瓶、生日蛋糕的泡沫盒等。在教学《声音的产生》的时候,课前让学生准备生活中一些材料,比如学生的塑料直尺,纸张,小刀,可乐瓶,弹珠等常见的材料,要求学生想各种办法使他们发出声音来。学生依据自己的生活经验会想出各种各样的办法来,使直尺,弹珠等物体发出声音来。又如,在教学“热胀冷缩”实验的时候,课前教师让学生从生活中寻找热胀冷缩的现象,看谁知道得多。教学中假如一味使用专门的实验器材会制约了学生课外的科学探究活动。提供学生随处可见的生活化的实验材料,有兴趣的学生就可以利用课余时间作进一步的科学探究了。
时间是探究的保证,针对不同的教材内容,教师应引导学生合理安排课前生活探究时间。课前准备探究时间可分为长时探究,短时探究和即时探究。针对一些需经过一定时间发展变化或需要一段时间观察,不能马上知道结果的内容,一般采用长时课前探究(大约需要一、二周)。针对一些学生生活较熟悉,而平时又没有有意观察的编排内容,一般采取短时探究,针对一些课前探究有难度,学生不宜探究的内容,教师可课前创设兴趣性较强的情景,引导学生即时探究。
2.2创设生活化的问题情境,激发学生主动参与活动。科学教学应以探究为核心,注重让学生亲身经历一个科学探究的过程,科学教师可以通过创设生活情景,通过调动学生已有生活经验激发思维,使课堂情境趋于生活化。
建构主义理论认为:知识是情境化的,他被应用于其中的活动背景和文化的产物,学习就是学习者利用原有认知结构中的相关经验去同化和顺应新知识从而建构新知识的意义和过程。因此,创设生活化的问题情境有利于激发学生学习的内部动力,使学生明确探究目标,给思维以方向和动力。
2.2.1创设直观性生活情境。依据小学生的年龄特点,课堂上从学生生活实际出发,用看得见,摸得着的身边事物创设教学情境,使科学知识成为有源之水,有本之木,从而激发学生的兴趣,帮助学生理解知识,展开想象。例如:在教学《了解空气》的时候,教师通过创设生活中用漏斗倒酱油倒不进去的情境,让学生说说其中的原因,进而引出空气占据空间的概念。用漏斗倒某种液体时,一下子倒不进去是生活中常有的现象,很多学生都碰到过类似的事情,但学生并没有认真的去思考其中的原因,把他“搬”到课堂上以后,一下子成为了学生关注的焦点。他们的学习积极性一下子被调动起来,进入学习的最佳状态。
2.2.2创设描述性生活情境。所谓描述性情境,主要是指以文字描述、语言表达的方法,为学生描述一段新鲜而熟悉的生活事例,来引导学生积极探索。例如:在《溶解》一课教学中,老师提出:“现在很口渴,想泡一杯果珍来解解渴。你们能不能帮老师想一个好办法,让教师快一点喝到这杯糖水啊?”泡果珍对学生来说是再熟悉不过了,一听到能够为老师献计献策更是来劲了,学生马上能联系自己的生活实际,给教师献上了计策来:“用筷子不停的搅拌能够使果珍快一点溶解在水里。”“用热水来泡溶解起来也很快的。”“把果珍放进水里,然后再用两个杯子倒来倒去。”……从这样的生活情景出发然后再引入到新课的教学中,学生有了前面生活化情境的引导,并没有感到科学是那么深不可测而是和他们非常的亲近,对实验设计也就非常的感兴趣了。
2.2.3创设欣赏性生活情境。欣赏性生活情境是指在课堂上通过录像或多媒体课件,展示学生熟悉的、感兴趣的生活素材,让学生感受到生活中的科学美,从而引发学生用科学的眼光从生活中捕捉科学问题,分析思考科学知识的发生过程。例如:三上第一单元《植物》,用摄像机录制天天陪伴他学习生活的校园花草树木。让学生欣赏熟悉的花草树木后,说说你知道的,你还想知道什么?
2.2.4创设体验性生活情境。在教学中也可以让学生走进社会,变“小课堂”为“大课堂”,通过学生身临其境的现场体验,再变“大课堂”为“小课堂”。例如:《植物的一生》、《动物的生命周期》等,让学生进行种植养殖,写下观察记录,课堂汇报。学生把自己调查了解到的信息作为课堂教学的资源,学生热情高涨,既学会了知识又增长了才干。:
3课后延伸生活化探究活动
课堂教学是学生探究科学真理的主要途径,但不是唯一的途径,学生学习科学、探究科学现象也不能被束缚在教室这个狭小的空间里,教室外才是儿童们学科学用科学大有作为的广阔的天地。课堂以外的家庭、社区乃至整个社会,使课内、课外、生活、社会互相结合,让学生获得最大程度的满足与发展。为了进一步加强科学和生活的联系,我们课后还可以利用课堂知识能力将周围生活的事件、现象、情境等转化为一个个具有探索性和操作性的科学问题,让学生用科学的眼光去看待生活,用科学的方法去解决问题。这不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以使学生获得问题解决方法,更可以使每个学生的自我价值在实践中获得不同程度的实现。例如,在学习了《物体的热胀冷缩》,知道水具有热胀冷缩的性质后,教师鼓励学生利用课余时间设计实验继续去探究生活中的植物油、酱油等是不是同样具有热胀冷缩的性质。有了前面生活化的实验材料的铺垫,这样的课外探究对学生来说并不困难。
学生感受到生活中到处是科学,科学就在自己的身边,学好科学的用处是那么的广泛,从而对周围世界充满强烈的好奇心和探究欲,产生对科学探究的浓厚兴趣,形成学科学、用科学的良好习惯,获得真正的发展。
参考文献
变被动学习为自主学习
从学生的课堂发言主动性及课前阅读时间及参考资料的数量分析来看,案例导学式教学法改变了学生在传统教学法中的地位,不仅使课堂气氛变得活跃起来,而且在典型案例及问题的引导下,学生广泛查阅资料逐渐学会自学,即会学,并在自学的基础上进行讨论分析,逐步对基础理论与临床疾病的联系产生感性认识,逐渐发展为乐学,促使学生变被动为主动,充分发挥了主体作用。
注重专业应用,提高教学效果
讲授法是生物化学教学的重要教学方法,适用于引导解惑,对学习基础相对薄弱的专科层次学生来说,有利于使大多数的学生掌握基本概念和基本理论。案例导学式教学法充分发挥讲授法的优势,注重教师的主导作用,同时借鉴PBL教学模式,将教学目标转化为具体的案例或问题,为基础理论的学习创设一定学习情境,架起基础理论和专业应用的桥梁,真正实现学有所得,学以致用。同时,学生课前已对教学内容有了较为充分的准备,因此,课堂教学目标更明确,内容更充实,节奏更紧凑,容不得学生思维懈怠。学生对教学效果的评价结果显示,学生对学习重点的把握、基本达到本门课程教学目标的比例实验班均高于对照班,而将本门课的知识用于临床感觉困难的比例有所下降,期末考试成绩也优于对照班,说明案例导学式教学有效提高了课堂教学效果。
一以有机化学实验为起点
培养本科生科研素质从以上参与有机化学实验教学改革的学生中,组建本科学生课外科研兴趣小组,长期指导学生进行课外科研实验、资料查阅、实验设计、学生课题申请、论文撰写、课外学术作品竞赛和考研辅导等一系列的提高学生科研素质为目的的活动。在教师的合理引导下,在笔者所进行教改的2个实验班中,实验组有多达18名同学主动强烈要求进入教师的科研实验室参与课外科研活动。由于学生的课余科研活性以不影响学习为前提,因此笔者随后挑选了14名成绩中等及以上的同学,分成了2组,在一年二期的时候分别进入了两个不同实验室。与笔者以往通过其它途径所带的课外兴趣小组的学生相比,这些学生思想动机总体相对较端正,除了5个学生由于急功近利、功利思想较强等原因而中途流失外,其它学生一直踏踏实实,完成了多个环节的课外科研活性内容,坚持到大四完成毕业论文。在进入实验室初期,这些学生跟着老师或不同研究生学习一些最基本的实验技能,同时也参与研究生的文献检索、实验设计、汇报等工作。经过一个学期的锻炼后,尽管有专业知识的限制,但是由于学生的主动积极进取学习,大部分同学已经掌握了所在实验室的基本实验技能,熟悉了所在实验室专业中文期刊的检索,也初步懂得了简单实验的研究方案、技术路线的设计。经过一年的培养后,在教师的指导下,学生设计并进行了独立的科研实验。在二年二期的时候,利用前期实验结果,指导学生撰写并积极申报省、校级大学生创新科技计划项目。课题完成时指导学生撰写科研学术论文,利用取得的科研成果指导学生参与大学生课外学术作品等竞赛。以上完成的学生科研课题同时可以作为学生的本科毕业论文。由于科研课题在大三基本完成,因此,在大四时学生可以全身心的投入考研或者其它与就业相关的个性化活动中。通过三年多的课外科研活动及组队参与挑战杯作品竞赛,学生的潜力得到了充分的发挥,不仅培养增强了学生进行实验设计、动手操作和论文撰写等方面的科研能力,也锻炼提高了学生的自制力、毅力、团队协作等方面的能力,整体综合素质较高。例如,首先组队的两组学生中先后申请并完成了三项省大学生科技创新活动计划项目和多项校学生科研项目;同时也发表了学生第一作者的论文或会议论文3篇;其中一组学生的作品获得了第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖;由于毕业论文是几年积累的结晶,这些学生的本科毕业论文整体水平较高,避免了目前普遍存在的本科毕业论文来自于教师科研成果的“拿来主义”。其次由于小团队有自己的目标和信念,大部分同学都能够至始至终坚持利用课外时间进行充电,其中有3个同学从大学一年二期到三年二期暑假,每个寒暑假都能留在实验室做实验,每个寒暑假只休息两周时间。再次,在所带教的学生中,学生的学习成绩总体不是特别好,只有一人次拿过一等奖学金,但由于综合素质强,在研究生考试中脱颖而出,有5人考取了硕士研究生,其中有北京大学和浙江大学各一名(整个学院当年考取985学校研究生仅仅3名)。
二小结与重点
院校相比,由于一般院校药学本科学生总体科研素质相比较弱,如何个性化的提高一般院校药学本科生的科研素质是非常重要的课题。笔者通过小范围的以有机化学实验教学为基础/起点培养一般院校药学本科学生的科研素质的探索,能够充分发掘出具有科研潜质的学生,并激发出了学生在科研方面的潜能,学生的综合素质也得到了进一步提升,能够为一般院校药学本科生进行科研“早教”提供一定的参考。
作者:吴建章 单位:温州医科大学药学院
一、设置专题,力求深入
本科阶段,一些教师讲授《中国文化概论》,往往受到学时、教材以及学生接受能力的限制,在教学过程中容易走马观花,难以深入。就教材而言,大多依据张岱年主编的《中国文化概论》、冯天瑜等所著的《中国文化史》以及阴法鲁主编的《中国古代文化史》等教材。这些教材各有千秋,大多从中国文化发展的渊源、经济基础、发展历程等入手,再分章节讨论中国文化之分流如宗法制度、文学艺术、宗教文化、历代官制、天文历法、建筑风格等,内容涉及中国文化的方方面面。有些教材侧重于分章讨论,但内容显得驳杂浩瀚、难以精专;有些教材则注重对中国古代文化史发展历程的揭示,分各个时段进行论述,脉络虽清晰,但宏观阐释不足。这些教材有助于学生对中国文化基本知识点的学习,但也易流于表面,讲授深度往往受到牵制。研究生阶段,如果再将这些教材的知识点复述一遍,将有悖于研究性教学的总体特点,学生学习的积极性也会大大降低。
有鉴于此,笔者结合研究生教学要求,设置若干专题,不求面面俱到,但求深入细微,旨在提升学生的独立思考及科研创新能力。笔者给硕士研究生讲授《中国文化概论》课程共计36课时,大约每6个课时讨论一个专题,分“中国文化发展历程”、“先秦文化典籍精读”、“中国学术思想概论”、“中国史学概论”、“中国历代制度史”、“中国美学通论”这六大专题对中国文化进行较为深入的讨论。其中“中国文化发展历程”在于宏观把握中国文化发展脉络,揭示其内在起承转合规律,探讨各阶段文化之总体特点。“先秦文化典籍精读”通过经典阅读,引导学生掌握先秦文化原典的思想精髓。具体选择《论语》、《老子》、《庄子》、《周易》、《礼记》、《诗经》等原典,采用现代比较规范的注本进行精读,追寻经典之本意,思考其中的现实参照意义。学术是中国文化的命脉,“中国学术思想概论”侧重于探寻中国古代学术思想、文化传承、士人道德操守及其中国文化之影响,分先秦诸子学、魏晋玄学、隋唐佛学、宋明理学、清代考据学等进行集中探讨。“中国史学概论”在讲述中国史学史的基础上,通过精读《史记》文本,初步了解中国史学思想及文化影响。中国历代制度演变与文化发展紧密结合,因此“中国历代制度史”主要探讨某一时段政治、经济及文化制度之兴衰演变,以求通过制度反思而关照当下。“中国美学通论”则讨论中国古代文学、艺术、宗教等审美特质,揭示中国美学的独有内蕴。之所以如此划分专题,既考虑到中国古代文化经史子集的四分法,又涉及古代文化的经济、政治、学术、思想、艺术等诸多方面,将宏观和微观结合,力求深入浅出。在实际教学过程中,学生反响较好,大多觉得上课收获颇多。通过学习这些文化史专题,他们既能宏观把握中国文化发展进程,又能对一些文化史话题进行深入讨论。
二、讲论结合,互动交流
研究性教学重在引导学生的主观能动性、转变其固有思维方式并提升其科研能力。因此,在授课方式上,不能采取传统填鸭式教学方法,更要将授课、研读、讨论、互动相结合。笔者采取的讲授方式为:讲论结合,精读原典,分组讨论,课程作业。所谓讲论结合,是指每个专题先由教师讲解两个课时,或是总体论述该专题,或是论析某本典籍,或是对某个具体话题深入探讨,内容不拘,形式自由,起到抛砖引玉的作用。精读原典,主要让学生课后对中国文化史上主要典籍及经典学术著作进行阅读。具体六个专题各列出书目,如“中国文化发展历程”阅读柳诒徵《中国文化史》,“先秦文化典籍精读”阅读《论语》、《老子》、《庄子》、《周易》等书,“中国学术思想概论”阅读钱穆《国学概论》、梁启超《中国近三百年学术史》等书,“中国史学概论”阅读王伯祥《史记选》,“中国历代制度史”阅读钱穆《中国历代政治得失》,“中国美学通论”阅读李泽厚《美的历程》。每个专题大约要精读一到两本书,在精读原典的基础上,再让学生讨论则有话可谈,言之有物。
“学而不思则罔”,阅读经典之余,更要乐于思考、敏于答问。本课程在教师讲授以及课后阅读之后,也颇重视课堂讨论,对中国文化史诸多专题进行较为深入地探讨。先秦思想文化中儒家与道家思想存在异同,在课堂讨论时,笔者将学生分为儒家、道家两方,分别阅读儒家和道家原典之后讨论儒家及道家关于“道”的理论,有学生认为儒家思想不太关注个体而重视群体性道统,当时就有学生反驳说儒家也重视个体的尊严、道德修养等。在激烈讨论之后,笔者对双方论点进行评析,指出先秦思想的复杂性,不可仅以儒家或道家笼统论之,即使儒家内部不同学者之间也有差异性。通过大胆质疑、相互切磋,学生的视野得以开阔,研究视角日趋新颖,为日后科研及学习打下了扎实的理论基础。
课堂讨论之后,笔者要求学生将各个专题以课件的形式展现给在座同学,这不仅锻炼了学生独立收集材料、开展研究的能力,也活跃了课堂气氛,使得学生自身讲课水平得到提高。如在“中国文化发展历程”这一练习过程中,有学生做出“情迷唐代”的精美课件,讲述唐代历史文化,并解读其热衷于唐代文化的原因,受到在座学生的好评。又如阅读《史记》时,一些同学详细分析《史记》中诸多不大出名的历史人物,通过分析历史人物的命运,解读中国历史的诸多特点,令人耳目一新。再如讲到“中国美学通论”时,有同学对汉服极为感兴趣,作出“儒雅的汉服”的学术报告,整个报告图文并茂、内涵丰富,让在座的同学皆感受到传统服饰之美。通过以上诸多授课方式,使得原本单调的课堂丰富多彩,对于学生课后准备、课堂反应、积极思考等方面也作出了较高的要求,使学生得到极好的训练。
三、实地考察,经世致用
古语有言:“读万卷书,行万里路。”典籍记载的传统文化往往不够形象可感,学习中国文化史也要重视实地考察,充分借助博物馆、历史遗迹等资源,通过实地探访,去感受传统文化的魅力。借助课余时间,笔者组织学生参观了扬州的寺庙、博物馆等历史遗迹。通过实地考察,学生了解到佛寺的基本布局、佛像的宗教内涵、民间的特点等,使得原本颇有距离的宗教文化变得切实可感。在博物馆参观时,笔者侧重讲解“广陵潮”、“雕版印刷馆”等几个颇有特色的馆藏。学生进一步了解到清代扬州学派的代表人物及其成就,历代扬州文化的发展等知识,对于中国古代典籍的刻板及印刷也有了深刻认识。这些不仅使得书本知识落实到实处,也增加了学生的兴趣,为日后进一步研究打下了基础。
“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”中国文化强调经世致用,学习中国文化课程也当如此。在课堂上,笔者较为重视文化的传承及人文情怀的培养,呼吁学生将传统文化学以致用。张载有言:“为天地立心,为生民立命,为往贤继绝学,为万世开太平。”在平时的课堂讲授中,笔者有意识地让学生对中国传统文化中的“载道”等话题进行讨论,试图让学生建立起文化自尊感和历史责任感。通过阅读经典,培养学生独立思考与文化反思能力。与此同时,笔者还提醒学生要熟悉民族文化精髓,从而在跨文化交流中充满底气。注重提升自身涵养及人生境界,不断自我完善与心态调整。通过学习文化经典,形成健全的价值观及家庭观,实现社会价值及人生价值。诸如此类,皆是从传统文化的现实关照出发,培养研究生独立思考、反思社会、传承文化、自我实现的能力,这些也是《中国文化概论》这门课程的最终目标。
总之,笔者通过对教学内容的设置、课堂形式的改革、课外教学的拓展等诸多方面的探索,对《中国文化概论》这门课程进行改革创新。通过诸多尝试,使本课程既能符合研究性教学的要求,又能增进学生学养,树立起良好的价值观念,为日后的工作及生活打下坚实的文化基础。
参考文献:
[1]柳诒徵.中国文化史[M].湖南:岳麓书社,2003.
[2]钱穆.国史大纲[M].北京:商务印书馆,1996.
[3]钱穆.中国历代政治得失[M].北京:三联书店,2005.
[4]梁启超.中国近三百年学术史[M].北京:东方出版社,1996.
关键词:新课程教科书;新增实验;内容选材
一、实验内容选材的综合化与多元化
21世纪我国的中学化学学科教育既要适应社会发展对科学技术的需要,又要适应中学生个性发展需要。化学课程要面向全体学生,努力满足学生的求知欲望,丰富他们的精神生活。所以化学学科教育必须要突破自身体系的封闭性和教学时间及教学空间的封闭性,其中化学实验作为化学教学改革中最为活跃的一个因素,也必然要有新的发展和创新。
我国传统的中学化学实验的选题服从于学科中心的化学课程。故实验的选择明显地具有专业化的倾向,它容易割裂化学学科跟其他学科之间的关联性和综合性。因此不易适应学科知识的综合、交叉和渗透的趋势,也难以使学生认识化学与社会、化学与技术发展的关系。近年来,国外的STS教育对我国中学化学教学已产生了广泛的影响,一些版本教科书的实验选题已融合了部分问题中心的模式,化学实验的选题不再是静态的学科知识的介绍和验证,实验将渗透社会关注的一些热点问题和技术教育,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、与社会的交互影响。显然这类实验具有综合性、现实性和动态性的特征。目前我国新编教科书中,这类实验已被选用,并有进一步增加的趋势。例如:香烟的毒性检验,粉尘爆炸实验,碘盐中碘的测定,蛋白质酶除血迹、汗迹等。我国现行新课程教科书的实验内容已经发生了一些变化,甚至是质的飞跃。
[案例1]粉尘爆炸实验。[1](诠释易燃物和易爆物的安全知识)
图1粉尘爆炸实验
个比橡皮管外径略小的小孔。连接好装置,在小塑料瓶中放入面粉,点燃蜡烛,用塑料盖盖住罐(如图1(Ⅱ)所示)。从橡皮管一端鼓入大量的空气(人距离该装置远一些),使面粉充满罐,观察现象并分析原因。
[创新意图]
1.本实验通过“面粉与空气在‘火星’条件下能否发生爆炸”的问题探究,学生得出:除可燃性气体能发生爆炸外,面粉、煤粉等粉尘也能发生爆炸的结论,从而更好地理解油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿的矿井内,都标有“严禁烟火”字样或图标的原因。因为这些地方的空气中常混有可燃性的气体或粉尘,它们接触到明火,就有发生爆炸的危险。
2.上述实验内容贴近社会生活实际,实验具有开放性特征,能增强学生探究化学问题的意识,学会探究问题的方法,这有利于学生的实践能力和创造能力的培养,也有利于激发学生的求知欲。充分体现了融合学科中心和问题中心教材的各自优势来选择、设计实验内容的特色。
二、实验内容选材凸显改进与创新取向
对化学实验的选材而言,只有经过广泛而具体的改进与创新,才能使我们实验教学更好、更切实际地实施素质教育。新课程教科书在旧版教材基础上重新设计一些旧版教材上没有的而又有助于学生理解知识难点、融入科学方法教育,且又与社会、生活实际联系比较紧密的实验。一些构思巧妙、效果较好、方法科学的研究成果被教科书采用,极大地提高了学科的教学效果。
化学实验的改进与创新,可以是对实验装置、实验方案的改进与创新,还可以是对实验原理、实验手段的改进与创新,以达到提高实验效果、突破知识难点、体现安全环保功能等效果。从心理学方面分析,这些鲜活的实验所产生的各种现象和问题很容易使学生的大脑思维紧张地活动起来,产生各种想象、假设和推理。这就有利于教师有选择地给予积极正确的指导,帮助学生完成创造性思维的全过程。使学生在学习化学知识、操作化学实验的过程中,创造能力和逻辑思维能力得到锻炼和培养。
[案例2]合成氨的反应原理。[2]
在一干燥的硬质试管中放入适量铁丝绒,按图2连接好实验装置。加热试管中的铁丝绒至红热后,用注射器抽取20mL干燥氮气和60mL干燥氢气,将混合气体通入试管,并用湿润的pH试纸置于导管出口处,观察试纸的变化。
图2合成氨的实验装置
[创新意图]
1.中学化学的演示实验通常无法选用高压条件,而合成氨反应在常压下即使选用最好的催化剂,在500℃温度下,其达到平衡时氨的产率也仅为0.1%,所以中学化学教科书一般不会安排合成氨的实验,而人教版教科书之所以设计、编排了该演示实验,其用意显然也是为了向学生介绍化学领域中的一些特殊而精彩的科学方法、科学思想,这些科学思想和方法是人类社会不可多得的智慧结晶。另外,合成氨演示实验本身在设计和教学中也能闪耀出科学思想和方法的火花。
2.在克服非高压条件对实验造成的困难方面,该演示实验使学生进一步认识到,一个化学反应如合成氨,由于实验和生产的目的、条件等不同,其实验的设计方法也会有差异,因此在解决许多化学实验的疑难问题时,我们应该因地制宜地、科学地选择适当的方法。使学生进一步认识到科学精神、态度和方法的重要意义。
图3氮气与氧气
放电反应装置
[案例3]探究(模拟)闪电时氮气与氧气的反应。[3]
在一个塑料矿泉水瓶距瓶底5cm处,对称地钻两个小孔,然后放在感应圈上,将感应圈的两根极针通过小孔插入瓶中,使两根极针成一条直线,且针尖之间相距0.5cm(如图3),接通电源,观察实验现象。待矿泉水瓶中产生红棕色气体后,加入蒸馏水,振荡,用蓝色石蕊试纸检测瓶中溶液的酸碱性。
用简洁的语言描述实验现象。
[创新意图]
1.该案例把当今社会生活中与化学有关的环境、资源等问题设计成以问题形式展开活动的实验课题。在实验室条件下“模拟闪电时氮气与氧气的反应”实验是一个独特而新颖的构思,设计上具有独创性。实验中,教师通过鼓励学生注意实验操作技巧的学习和实验步骤合理巧妙地设置、编排;引导学生进行实验观察,并提出一些富有启发性的实验问题,启发和组织对关键问题的探讨,从中培养学生的逻辑思维能力,养成实事求是的科学态度。
2.该实验突破原有的单科性、学术性为主的实验题材,具有综合性、社会性、实践性,在跨学科综合实验设计上有所突破。在研究型实验中,除了培养学生创造性学习能力外,还能发展学生探究化学问题的能力,学会用创新实验探究化学问题的方法。
三、实验内容选材呈现方式的探究性
我国传统的中学化学实验有两大特点,其一,实验教学形式是以演示实验为主;其二,实验教学模式是以验证性教学为主。验证性实验的教学模式是按“问题原理结论实验证明”的程序教学的。这种模式简明、清晰,有利于学生对相关结论的认可、强化理解和记忆,也有利于教师对整个教学过程的控制,其教学步骤的设计和实施可以做到丝毫不差,教师可以充分把握教学的时间和进程。探究性实验的教学模式通常按“实验问题讨论结论”或“问题讨论实验结论”的程序进行教学。采用探究性实验教学模式,更能促使学生自主地发现问题,设计实验,观察实验,用学过的知识来解决问题或发现新的规律等,同时也更能激发学习的动机。所以把验证性实验变为探究性实验,对发展学生的多种能力具有重要的意义。
[案例4]实验探究:氯气能与水反应吗?[4]
预测与假设:
实验设计(经教师认可后实施)。
试剂和仪器:
(供参考:氯水,镁条,石蕊溶液,AgNO3溶液,红纸条,试管,胶头滴管,砂纸)
实验记录:
实验内容
实验现象
结论
[创新意图]
本实验在传统验证性实验的基础上,通过调整实验的时序,把验证性实验转变为探究性实验,这是一种教学观念的转变。本案例探究方式为:先提出问题,再带着问题引导、组织学生探讨(猜测),然后根据在探讨中产生的一些问题设计出实验,并通过实验给出最客观的答案。无疑,这类实验的探究过程正是学生自主学习的过程,在解决与实验相关的一个个问题的同时,学生在科学知识、科学方法、科学态度等各方面都获得了长进。探究性实验的选题应该是丰富多样的,其实验涉及知识的综合性、社会性、实践性,这将极有利于推进对素质教育的教学模式及新课程理念的研究和学习。
四、实验内容选材生活化与趣味化
中学化学实验的生活化与趣味性也是我国实验教学发展的趋势之一。过去我们在强调化学学科知识的科学性和严谨性时,往往把实验设计得非常“严肃”“规范”,实验装置必须选用化学仪器、器皿来装配,瓶瓶罐罐的实验被视为不正式、不科学。实验试剂必须用化学试剂,如果使用日常用品或食品等物质作为试剂则被视作小儿游戏,如酸碱指示剂只能用酚酞、石蕊试剂,而不可用咖喱粉、植物花朵、紫色卷心菜汁等。这导致过去的化学实验相对显得较抽象而枯燥乏味。然而,在国外,有些化学教师做化学实验就显得较轻松、随意,仪器、试剂有时似乎是信手拈来,许多药品能从家庭、食品店、药店等获得。目前我国不少教师在进行化学实验时也刻意地使实验及其现象尽可能新奇、鲜明,以便提高实验的趣味性。许多趣味性很强的实验,如自制褪色灵、自制保暖袋、化学密信、苹果电池、化学振荡实验、碘时钟反应、蓝瓶子实验、滴水生烟、滴水起火、会自燃的金属、用化学方法制作小工艺品和学习用品等,已成为当今中学化学教科书中的重要题材。无论从心理学的角度还是教育学的角度来看,教学的趣味性会转化为学生的学习动力,所以它是今后化学实验题材应该重视的一个因素。
[案例5]动手实践:水果电池。[5]家庭小实验:番茄电池。[6]
番茄汁显酸性,当在番茄里平行地插入铜片和锌片时,形成原电池。实验步骤为:取2个半熟的番茄,相隔一定距离,分别平行插入铜片和锌片。按图4所示,用导线将铜片与锌片及电流计相连,观察现象。
番茄电池
[创新意图]
1.该案例告诉我们,学生也是实验题材的开发者,或者也可以说学生也是重要的实验教学资源。这些身边的实验内容让学生切身体会到化学就在身边,激发了他们强烈的好奇心和求知欲,感受化学在日常生活和社会各方面的应用。
2.充分利用日常生活周围环境中的材料和废弃物,代替实验仪器和药品。一方面可以解决实验仪器药品短缺,实验经费不足的问题;另一方面还可以丰富实验资源,养成学生节约资源和废物利用习惯,强化环境保护意识,提高学生的动手能力和创新意识。
五、实验仪器与设施的现代化
随着我国经济、技术的飞速发展,各种先进的实验装备、设施将会越来越多地在化学实验及其教学中得到应用,这无疑也是中学化学实验的又一个必然趋势。随着选修模块课程的开设,一些实验题材涉及精密电子天平、数字式测温仪、数字式pH计、导电仪、红外光谱仪、紫外和可见光谱仪、气相色谱分析仪、质谱分析仪、溶解氧测定仪、COD测定仪等多种现代化、高性能的实验设备。再者,多媒体教育手段的发展也为化学实验教学提供了日益现代化的外部条件。另外,耐高温的玻璃材料、耐强腐蚀的高分子材料、多功能的复合材料等在中学化学实验教学中也将会获得更多应用。
这些现代化实验仪器的使用,使实验操作省时省力,实验数据得到及时处理,实验结果形象直观,实验信息充分共享,使实验教学活动更具有研究性、更联系实际,从而拓宽了化学实验的选材范围。
[案例6]燃料电池制作实验。[3]
以小组为单位,制订实验方案,在教师指导下完成燃料电池制作实验。
燃料电池实验装置
(1)参照图5组装实验装置(多孔碳棒电极由实验室提供,将碳电极放在高温火焰上灼烧到红热,迅速浸入冷水中,使它的表面变得粗糙多孔即可)。电解质溶液用0.5mol·L-1Na2SO4溶液,电源用3V~6V直流电源,发光二极管起辉电压为1.7V,电流为0.6mA。
(2)按下开关S1,接通电源,电解约半分钟,碳棒上产生明显的气泡。
(3)断开开关S1,按下开关S2,接通二极管,观察并记录实验现象。
。
[创新意图]
燃料电池是一种不同于一次电池和二次电池的新型电池。本实验证明氢气跟氧气起反应时其化学能可以直接转变为电能,而实验所需的氢、氧气体可通过电解水得到,这又是电能转变为化学能的过程。本实验构思巧妙、技术先进、方法科学,学生通过实验能了解化学电源前沿科学知识。
六、实验内容选材安全与绿色化
我国的化学实验教学历来都强调要保障实验的安全,安全是教学实验必备的一个条件,但过去对化学实验的不安全因素主要考虑为爆炸、起燃、强腐蚀、强毒性等,这些问题在今后当然仍应该重视。而现在,人类对环境保护日益重视,化学实验产生有害环境的废气、废液和废渣等也被视为实验的不安全因素,因为其结果同样会影响到师生的健康,而且这种危害还具有广泛性和持久性。对此,我国目前大部分新课程教科书对那些会产生CO、H2S、SO2、Cl2、HCl、NOx等有害尾气的实验都增添了尾气的收集或处理装置,使实验显得更为安全、卫生。新教科书增加的一些实验有的自始至终都在封闭条件下进行,或者充分考虑了吸收有毒物质的环节,有利于环境保护,符合绿色化学的要求。
记录观察到的现象:;
用化学方程式表示上述反应:。
[创新意图]
1.该实验将浓硫酸的氧化性和二氧化硫的检验、二氧化硫尾气处理集于一体,较好地对有毒气体进行符合环保要求的处理,有利于在化学实验中树立环境保护意识。
2.为了把化学实验所产生的污染程度降到最低限度,下列措施应在教科书与实验操作中予以采纳。
(1)化学实验密闭化。反应产生的气体、液体和固体都予以收集和处理,避免敞开操作,防止反应物质逸失到周围环境中。
(2)在无法密闭操作时,要加强吸收、通风或其他防护措施。
(3)加强反应物质的回收利用和消害处理,建立责任制度。
(4)在设计实验方案时,要尽量避免使用和生成毒性较大以及容易形成污染的物质,尽量选择污染少的实验方法和实验装置,在无法避免使用或者产生有害物质和污染的情况下,实验方案必须包括有效的防护和消害处理措施。
七、实验内容选材微型化与简约化
微型实验就是用小型的仪器、装置和极少量的试剂进行的一类化学实验。从目前资料来看,微型实验的仪器装置一般比常用的要缩小十倍至几十倍,所用试剂的量也为常规实验的几十分之一到千分之一。微型实验的优点首先是可减少污染,起到保护环境的作用;其次在中学化学实验中推行微型实验可省钱、省时、省力;此外,微型实验还能养成学生严谨的工作习惯和操作技能,能在相同条件下增加实验的数量,能提倡勤俭节约、艰苦奋斗的精神。
中学化学实验中总有一部分操作要求、反应条件都较高而成功率又相对较低的所谓疑难实验。为对付这些疑难实验,教师必须花费较多的时间、精力进行探索和操作训练。所谓简约化实验就是指由专门工厂经过精心设计、组合加工的实验仪器,其中盛有相应的药品,是围绕某个特定的目的所设计的单元实验。它装置简单、操作简便、使用安全、现象明显、结论明确,这种实验节约药品、节约师生的时间、成功率高、一次性使用且不产生污染。
微型实验和简约化实验也都有一定的负面影响,它们无法取代中学化学中所有的教学实验,但这类实验具有高效、方便、环保、便宜等长处,在新教科书的实验选材中无疑应有它们的一席之地。
实验活动:使用水质速测试纸盒作水质测定。
实验目的:。
实验用品:工业废水试样或天然水试样、水质速测试纸盒中各种测定试纸及对应的标准色阶、醋酸钠晶体、酒石酸晶体、其他测定用的外加试剂、水样取水器等。
实验过程、实验记录、测定报告(略)。
[创新意图]
1.用封闭的盛少量碘晶体容器代替传统碘升华的实验,具有省钱、省时、省力、环保和反复循环使用的优点。从发展的角度看,中学化学实验教学形式的多元化,实验的安全化等趋势也促进了微型实验的发展。将来一些由学生动手操作的化学活动课实验、第二课堂实验、家庭小实验等为化学微型实验的推广开辟了新的天地。
2.水质的全面检测需要一定的仪器设备,手续比较繁复。国内外环保部门相继开发水质分析试纸,用于水质的简易测定。用水质速测试纸盒中各种测定试纸及对应的标准色阶可以测定工业废水或天然水的pH、Cl-、总Fe、总Cu、总硬度、Pb、Cr(Ⅵ)、、、氨氮十项指标。简约化实验的开发,既能把中学实验题材拓展到现代科技前沿领域,又能把师生从繁重的实验准备和预练中解放出来,把精力更集中地用于教学和探究活动上。
尽管新课程教科书实验内容改革的步伐已经启动,一些传统的经典的实验内容、方法和手段正在被更为科学、更为先进而高效的内容、方法和手段所替代,但其创新程度和科学水平总的看来仍不够高,在研究的方法、观念、角度等方面还存在一定的问题。首先,不同版本教科书实验内容和方法趋同现象普遍,真正反映各种版本不同设计思路的创新实验题材有限;其次,一些构思巧妙、方法科学、效果较好的实验研究成果被教科书选用的极少,例如,由京、津、沪、渝、川、辽等省市组建的中学化学实验研讨会,自1986年起至今已产生了几百项实验研究成果,包括实验仪器的创新和改进、化学实验的设计和研究,以及中学化学活动课实验的探索研究等等,其成果真正转化为教科书内容的很少;最后,反映实验选题的多元化与综合化的实验比例偏少,实验仪器现代化、学生实验微型化、简约化实验在新教科书中尚未形成系统的实验体系;实验内容如何实现质和量的双重提升,怎样具备激发学生学习化学兴趣、学习实验的技能和科学方法、培养学生解决问题的能力、培养学生的科学品质和科学思想等多种教学功能等,都有待修订时进一步提高编选的科学水平,这需要我们做一些扎实的实验科学研究。
参考文献:
[1]课程教材研究所化学课程教材研究开发中心.义务教育课程标准实验教科书·化学(九年级上册)[Z].北京:人民教育出版社,2001.128.
[2]课程教材研究所化学课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书·化学(选修2化学与技术)[Z].北京:人民教育出版社,2005.11.
[3]王祖浩.普通高中课程标准实验教科书·化学[Z].南京:江苏教育出版社,2004.
[4]北京师范大学国家基础教育实验教材总编委会.普通高中课程标准实验教科书·化学(必修1)[Z].济南:山东科学技术出版社,2004.14.
[5]北京师范大学国家基础教育实验教材总编委会.普通高中课程标准实验教科书·化学(必修2)[Z].济南:山东科学技术出版社,2004.55.
[6]上海中小学课程教材改革委员会.高级中学课本·化学(高中一年级第二学期)[Z].上海:上海科学技术出版社,2003.71.
论文摘要:建构性学习是一种自我调节的学习,建构主义学习理论强调在教学中应以学生为中心,教师是意义建构的帮助者,在课堂教学实践中利用情境、协作、对话、意义建构等要素充分发挥学生的主动性、积极性和创新精神,使学生能有效地实现对所学知识的意义建构。根据建构主义学习理论,对化学教学方式方法进行探讨,能使化学教学更好地适应时代和社会的要求。
一、建构主义学习理论及建构主义的教学模式
(一)建构主义学习理论
建构主义源自关于儿童认知发展的理论,由于个体的认知发展与学习过程密切相关,因此利用建构主义可以比较好地说明人类学习过程的认知规律,即能较好地说明学习如何发生、意义如何建构、概念如何形成,以及理想的学习环境应包含哪些主要因素等等。因此,在建构主义思想指导下可以形成一套新的比较有效的认知学习理论,并在此基础上实现较理想的建构主义学习环境。建构主义学习理论的基本内容可从“学习的含义”(即关于”什么是学习”)与“学习的方法”(即关于“如何进行学习”)这两个方面进行说明。建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。由于学习是在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程。因此建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。“情境”:学习环境中的情境必须有利于学生对所学内容的意义建构。这就对教学设计提出了新的要求,也就是说,在建构主义学习环境下,教学设计不仅要考虑教学目标分析,还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题,并把情境创设看作是教学设计的最重要内容之一。“协作”:协作发生在学习过程的始终。协作对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。“会话”:会话是协作过程中的不可缺少环节。学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成规定的学习任务的计划;此外,协作学习过程也是会话过程,在此过程中,每个学习者的思维成果(智慧)为整个学习群体所共享,因此会话是达到意义建构的重要手段之一。“意义建构”:这是整个学习过程的最终目标。所要建构的意义是指:事物的性质、规律以及事物之问的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。这种理解在大脑中的长期存储形式就是前面提到的“图式”,也就是关予当前所学内容的认知结构。由以上所述的“学习”的含义可知,学习的质量是学习者建构意义能力的函数,而不是学习者重现教师思维过程能力的函数。换句话说,获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的意义的能力,而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。
(二)建构主义的教学模式
与建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的教学模式为:“以学生为中心,在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”在这种模式中,学生是知识意义的主动建构者;教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者;教材所提供的知识不再是教师传授的内容,而是学生主动建构意义的对象;媒体也不再是帮助教师传授知识的手段、方法,而是用来创设情境、进行协作学习和会话交流,即作为学生主动学习、协作式探索的认知工具。显然,在这种场合,教师、学生、教材和媒体等四要素与传统教学相比,各自有完全不同的作用,彼此之间有完全不同的关系。但是这些作用与关系也是非常清楚、非常明确的,因而成为教学活动进程的另外一种稳定结构形式,即建构主义学习环境下的教学模式。在建构主义的教学模式下,目前已开发出的、比较成熟的教学方法主要有:
1.支架式教学“支架式教学应当为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架。这种框架中的概念是为发展学习者对问题的进一步理解所需要的,为此,事先要把复杂的学习任务加以分解,以便于把学习者的理解逐步引向深入。”支架原本指建筑行业中使用的脚手架,在这里用来形象地描述一种教学方式:儿童被看作是一座建筑,儿童的“学”是在不断地、积极地建构着自身的过程;而教师的“教”则是一个必要的脚手架,支持儿童不断地建构自己,不断建造新的能力。支架式教学由以下几个环节组成:
(1)搭绞手架——围绕当前学习主题,按“最邻近发展区”的要求建立概念框架。
(2)进入情境——将学生引入一定的问题情境。
(3)独立探索——让学生独立探索。探索内容包括:确定与给定概念有关的各种属性,并将各种属性按其重要性大小顺序排列。探索开始时要先由教师启发引导,然后让学生自己去分析;探索过程中教师要适时提示,帮助学生沿概念框架逐步攀升。
(4)协作学习——进行小组协商、讨论。讨论的结果有可能使原来确定的、与当前所学概念有关的屙I生增加或减少,各种属性的排列次序也可能有所调整,并使原来多种意见相互矛盾、且态度纷呈的复杂局面逐渐变得明朗、一致起来。在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学概念比较全面、正确的理解,即最终完成对所学知识的意义建构。
(5)效果评价——对学习效果的评价包括学生个人的自我评价和学习小组对个人的学习评价,评价内容包括:①自主学习能力;②对小组协作学习所做出的贡献;③是否完成对所学知识的意义建构。
2.抛锚式教学这种教学要求建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上。确定这类真实事件或问题被形象地比喻为“抛锚”,因为一旦这类事件或问题被确定了,整个教学内容和教学进程也就被确定了(就像轮船被锚固定一样)。建构主义认为,学习者耍想完成对所学知识的意义建构,即达到对该知识所反映事物的性质、规律以及该事物与其它事物之问联系的深刻理解,最好的办法是让学习者到现实世界的真实环境中去感受、去体验(即通过获取直接经验来学习),而不是仅仅聆听别人(例如教师)关于这种经验的介绍和讲解。由于抛锚式教学要以真实事例或问题为基础(作为“锚”),所以有时也被称为“实例式教学”或“基于问题的教学”或“情境性教学”。抛锚式教学由这样几个环节组成:
(1)创设情境——使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生。
(2)确定问题——在上述情境下,选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容。选出的事件或问题就是“锚”,这一环节的作用就是“抛锚”。
(3)自主学习——不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题,而是由教师向学生提供解决该问题的有关线索,并特别注意发展学生的“自主学习”能力。
(4)协作学习——讨论、交流,通过不同观点的交锋,补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解。
(5)效果评价——由于抛锚式教学的学习过程就是解决问题的过程,由该过程可以直接反映出学生的学习效果。因此对这种教学效果的评价不需要进行独立于教学过程的专门测验,只需在学习过程中随时观察并记录学生的表现即可。
3.随机进入教学由于事物的复杂性和问题的多面性,要做到对事物内在性质和事物之间相互联系的全面了解和掌握,即真正达到对所学知识的全面而深刻的意义建构是很困难的。往往从不同的角度考虑可以得出不同的理解。为克服这方面的弊病,在教学中就要注意对同一教学内容,要在不同的时间、不同的情境下、为不同的教学目的、用不同的方式加以呈现。换句话说,学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习,从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解,这就是所谓“随机进入教学”。显然,学习者通过多次“进入”同一教学内容将能达到对该知识内容比较全面而深入的掌握。这种多次进入,绝不是像传统教学中那样,只是为巩固一般的知识、技能而实施的简单重复。这里的每次进人都有不同的学习目的,都有不同的问题侧重点。因此多次进入的结果,绝不仅仅是对同一知识内容的简单重复和巩固,而是使学习者获得对事物全貌的理解与认识上的飞跃。
随机进入教学主要包括以下几个环节:
(1)呈现基本情境——向学生呈现与当前学习主题的基本内容相关的情境。
(2)随机进入学习——取决于学生“随机进入”学习所选择的内容,而呈现与当前学习主题的不同侧面特性相关联的情境。在此过程中教师应注意发展学生的自主学习能力,使学生逐步学会自己学习。
(3)小组协作学习——围绕呈现不同侧面的情境所获得的认识展开小组讨论。在讨论中,每个学生的观点在和其他学生以及教师一起建立的社会协商环境中受到考察、评论,同时每个学生也对别人的观点、看法进行思考并做出反映。’
(4)学习效果评价——包括自我评价与小组评价,评价内容包括:①自主学习能力;②对小组协作学习所做出的贡献;③是否完成对所学知识的意义建构。
二、建构主义学习理论指导下的化学课堂教学
化学教学具有三大特殊性:以观察和实验为基础;以形成化学概念和掌握知识结构为中心;以化学教学紧密联系实际为原则。这就要求教师充分发挥学生学习的自主性,引导学生主动发现问题,主动收集、分析有关信息和资料,主动构建化学概念和化学规律,这正是建构主义学习理论的核心。因此,建构主义学习理论为化学教学提供了理论指导。
(一)化学教学方法变革
在教学方法上教师应以建构主义学习理论为指导,采用诸如:围绕事先确定的学习主题建立一个相关的概念框架去学习(支架式教学法),或根据事先确定的学习主题在相关的实际情境中去选定某个典型的真实事件或真实问题,围绕该问题展开进一步学习(抛锚式教学法),或从不同侧面、不同角度表现学习主题的多种情境,以便供学生在自主探索过程中随意进入其中任一种情境去学习(随机进入教学法)等各种教学方法,来促成学生主动建构的发生。例如采用支架式教学进行《强弱电解质和弱电解质》内容的教学,为使学生较好掌握强电解质和弱电解质的概念,设计了以电解质水溶液的导电能力作为学习主题,即强电解质和弱电解质。首先将有关概念,如电解质、电解质的电离等概念作为预备知识,由学生总结归纳,然后让学生进行电解质水溶液的导电实验,探讨不同的电解质水溶液的导电情况,记录各种条件下的实验数据,教师在其中起引导作用,最后让学生分组对实验数据进行整理、分析、讨论,抽象出强电解质和弱电解质的概念。在讲述《原电池》的内容时,可采取抛锚式教学法。开始时,教师可以向学生演示这样一个实验:在一瓣橘子上相隔0.5cm分别插入一小段铜片和铝片,把铜片和铝片的另一端通过导线接触耳机的两极,让学生听声音,然后展示干电池、纽扣电池等,引出课题《原电池》。这就是所谓的“抛锚”。然后直接告诉学生上述装置能产生电能,并提出问题:电能是怎样产生的呢?什么是原电池?但不直接给出原电池的装置,也不告诉学生原电池是由化学能转变为电能的一种装置。这就是所谓的“抛锚”。创设了这样一个情境后,让学生亲自动手做几个实验,学生完成实验后,教师让学生复述实验现象,教师作评价,将学生实验结果为素材,再创设问题情景,这些现象的出现是为什么呢?解释产生这些现象的原因。师生共同讨论分析,得出原电池原理。
(二)从学生已有的知识经验出发
在正式的科学学习之前,学生已经具有了一定的经验,形成了自己的看法,即使有些问题他们还没有接触过,没有现成的经验,当问题呈现在他们面前时,往往也可以基于相关或自以为相关的经验,依靠已具备的认知能力,力图形成对问题的某种解释,这种解释并不一定合理,但也并不都是胡乱猜测,而是从他们的经验背景出发推出的合乎逻辑的假设。教师在教学之前应认真考虑学生先前的知识经验,使要学习的科学知识落在学生可能的建构区范围之内,并与学生的经验紧密结合,只有这样,才能引导学生将新知识与已有知识经验联系起来,引起学生有意义的学习,不断丰富、发展和改造自己的理解。例如学习“化学反应中的能量变化”时,学生都有各自对能量的认识:钻木取火、水电站、风力发电、火力发电、森林着火、核能等。因此,在教学时首先提出问题:当今世界上使用最广的能源是哪种能源?你身边接触到的最为常见的能源是什么样的能源?接着让学生亲自实验:点燃酒精、煤油、汽油等液体燃料,感觉火焰的温度;向盛有锌粒的试管中加入稀硫酸,感觉反应的热效应等。再让学生小组讨论,通过学生在生活中经历的各种能量变化的例子,引导学生对“化学反应中的能量变化”这一知识的意义建构,得出“化学反应释放出的能量是当今世界上最重要的能源”;“化学反应中的能量变化,主要集中在热量问题上”的结论。
(三)重视创设良好的学习情境
建构主义学习理论认为,学是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的,学习情景实质上是一种优化的、特定的学习环境。在实际情境下或通过多媒体创设的接近实际的情境下进行学习,可以利用生动、直观的形象有效地激发联想,唤醒长期记忆中有关的知识、经验或表象,从而使学生能利用自己原有认知结构中的有关知识与经验去同化当前学习到的新知识,赋予新知识以某种意义;如果原有知识与经验不能同化新知识,则要引起“顺应”过程,即对原有认知结构进行改造与重组。学习情境的创设,有利于激发学生的学习兴趣,有利于学生理解和应用知识以及学生探究能力的发展。对于化学这门学科,其内容有严谨结构,化学的现象和规律源于生活,应从生活实际出发。这就要求创设有丰富资源的学习环境,包含许多不同情境的应用实例和有关的信息资料,以便学生根据自己的兴趣、爱好去主动发现、主动探索。要创设与既定目标相符合的学习情境,首先要选择适当的素材,然后设计恰当的呈现方式。教师在化学教学活动中应注意通过生动具体的事实或问题来呈现学习情境。其中包括日常生活中与所学内容有关的物品、现象、事件和经验,与化学有关的社会热点问题,工农业生产问题以及能体现化学与社会、经济、人类文明发展有关的事实和材料,还有重要的化学史实、发明发现的故事等;通过化学实验可以创设许多真实、生动、直观而又富于启发性的学习情境,使学生通过动手、动脑的有机结合获得全面的发展;同时可以充分利用多媒体技术创设真实情境,如果再与仿真技术相结合,则能产生身临其境的逼真效果。例如《元素周期表》的教学,为创设理解元素周期律的教学环境,首先提出思考题:如何利用元素周期表判断元素金属性与非金属性的强弱?怎样通过实验归纳得出规律?激发学生的求知欲。教学中让学生自己动手实验,从同周期元素和同主族元素两方向进行研究。让学生观察实验现象,做好记录。引导学生边观察,边思考,边发现问题,解决问题,并根据实验记录加以分析、归纳和总结,如有条件还可以运用多媒体作动态演示,帮助学生从中得出同周期元素与同主族元素的结构、位置与金属性、非金属性变化的关系的结论。:
(四)重视互动的学习方式
【关键词】教学论科学化反思
教学论的研究近年来呈现出一片红红火火的繁荣景象,然而冷静的思考,繁荣的背后仍存在着许多问题。教学论研究日益科学化的今天,及时反思保持高度的紧张和责任感,是每个教学论研究者应有的治学态度。
一、教学论相关核心概念界定不清
反观当前的教学论研究书籍或文献资料,对一个研究对象,不同的学派、不同的研究人员持有不同的概念界定,这些见解表述各异,有的在教学理论界产生过重大的影响。如对“教学目的”这一概念的界定,顾明远先生在《教育大辞典》中指出“教学目的是教师和教育工作者为完成教学任务所提出的概括性的要求”,而李定仁先生则在《教学思想发展史略》中把它概括为“教学活动预期的结果”。显然,顾先生的观点侧重认为,教学目的是一种客观要求,而李先生则偏向认为教学目的是一种预期,是主观性的设定。对于“教学目的”到底是什么的问题,在相当长的一段时期内都是教育教学研究者的关注点。李秉德和李定仁先生也在《教学论》中指出“在我国教学理论的专业术语中,“教学目标”或“教学目的”并没有确定的含义,在使用上也比较混乱。”可见,对于许多规范性的研究对象,学术界缺少权威性界定,多数的研究者对于不同的声音表现出相对宽容和自由的学术态度。一方面,这是学术上的百家争鸣,我们应有选择性的予以认可接受或者批判反思,另一方面,这也从一个侧面反映出确实有很多概念界定不清的现象存在,这必然导致许多研究的混乱,如“教学原则”与“教学规律”、“教学目的”与“教学目标”等相似概念的混淆,阻碍研究水平的进一步提高。除此之外,概念表述笼统,清晰度不高,运用混乱,为标新立异而胡乱定义的现象也成为了教学论相关概念界定不得不予以关注的问题。
二、教学论研究方法较为单一
长期以来,对教学论问题的研究大多是“文本式”的,采用理性的思维和哲学的思辨,围绕周边的文献资料走马观花,脱离教学世界是难免的。王策三先生在《教学论稿》中指出,教学研究范式应采用“田野式”,这将成为教学论研究的主要范式。所谓“田野式”简单说就是要求研究者走进研究实践过程,进行现场观察、描述、实验,获得第一手真实资料进行研究。脱离教育教学实践的教学论研究是万万不行的,架空实践,研究的成果也只能是空中楼阁。事实上,教学研究植根于教学实践是教学研究最容易进行,也最容易获得成效的方式,由此教师的教学工作就可以演变成“研究式的教学活动”,课堂就变成了“教师和学生共同耕耘的田野”,教室就变成了“教育研究的天然实验室”。这对于广大一线教师来说,不是工作的压力和负担,而是专业素养的进一步提升的良好契机。
三、教学论研究体系的诸多弊病
“有学者认为,传统教学论学科体系的内容给人以贫乏、陈旧、烦琐、枯燥之感。许多教学论在内容取舍上或在材料运用上各有所长,但从总体上看却都给人一种似曾相识的感觉。之所以如此,就是在教学论的整体研究水平上没有较大突破,有的只是局部的枝节的革新”。大略翻阅几本教学论专著便可以发现,各种著作的目录编制大同小异,讨论的内容有相当大部分的重叠,这本书上没讨论到的内容其他书上就会有所涉及。正如王鉴先生所说,这种“内容上的加减法”,自觉不自觉的就陷入了“大一统思维方式的窠臼”。
另外,大多教学论著作编写的模式方面也出现了公式化倾向。首先介绍或综述已有成果、观点,然后稍加评点。这样的模式使得介绍较多、分析较少,评判较多、创新较少,很多时候仅仅限于对某种现象的描述和表面分析,并不能把握事物内部的本质,更不用说理论上的突破了。学校研究方面,“校校有课题,人人有项目”,大家似乎更多地关注课题的理论研发,却忽视了对细小问题的深入思考和反思。专家莅临实地提出的针对性指导也被视作过耳风,论著中把“理论”、“原则”论述的详尽之至,但具体某项调查是如何展开的,某项实验是如何对数据进行分析的等具体细节内容,很多情况下都一笔带过,代之以“理论”层面的高度抽象。我认为,研究体系的弊病是长期形成的,这种“总结式”“集大成”的“理论性”研究模式,难免让人久而生恶,感觉缺乏新鲜感。教学论的研究要取得突破不得不正视体系上的弊病。
作为教学论研究者,我们应始终保持一个善于发现问题的学习心态,积极思考反思。保持高度的紧张和责任感,是每个教学论研究者应有的治学态度。
参考文献
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有效教学的核心就是向课堂45分钟要效率,那么什么样的课堂教学才是有效的?甚至是高效的呢?通过对新课程改革理念的学习和研究,我对高中化学课程课堂有效教学有这几点理解。
1.课堂教学的有效性要以学生的终身发展和不断的进步为教学工作开展的宗旨。在化学课堂教学过程中,教师要时刻关注学生的发展,确立学生在教学过程中的主体地位,具备一切为了学生的发展的教学思想,在开展各项化学教学活动的过程中,促进学生学习的主动性、积极性和创新性。
2.课堂教学的有效性还要关注教学效率,教师必须在备课过程中,充分考虑课堂教学时间,在进行各项教学活动设计时要从提高课堂教学效果的角度出发,切忌为了追求课堂教学气氛的热闹异常,而忽略了最终的教学目标的达成。
3.实现课堂教学的有效性,还需要教师不断学习,提升自己的教学水平。教师是进行教学活动的一个重要参与者和引导者,也是提高课堂教学有效性的重要条件。在新课程改革的大背景下,教师需要改变传统的教育教学观念,运用各种行之有效的教学策略,不断对自己的教育教学工作作出及时的反思、总结和提高,这些教师自身的教学素养的提升都是提高课堂教学有效性的重要条件。
二、传统高中化学课堂教学中影响教学有效性的原因分析
1.传统的化学教学中,教师课前设定的教学目标往往只关注学生对于化学基础知识的掌握,忽视学生情感、态度和价值观的培养。随着教育改革的推进,虽然我们后来也将教学目标分为知识、技能和情感等三个领域,但是由于长期受到传统教学思想的影响,教师还是始终把知识的讲解、反复的练习作为课堂教学的主要活动。再加上一直存在的应试教学,教师在教学过程中为了提高学生的成绩,往往只重视基础知识和基本技能的培养,而忽略学生的情感、态度与价值观。
2.不能以学生的发展为教学工作的中心。传统的化学课堂教学多数情况下是教师的一言堂,学习内容始终围绕着课本上的知识,根本没有考虑过学生的发展,学生始终处于被动接受的状态。这样的被动状态极大程度上打击了学生的学习主动性和积极性,导致很多学生失去对化学学科的学习兴趣,抑制了学生的个性发展。
三、实施高中化学有效教学的思考
1.整合生活化教学资源,提高课堂教学效率。新课程标准和化学教材中已经规定了高中化学教学的范围,也就是说高中化学教师已经非常清楚了自己要教给学生什么知识,但是,并没有清晰地告知我们应该怎么教,应该用什么样的教学方式和策略来引导学生掌握这些化学知识,这需要教师在教学过程中进行不断地摸索、尝试和实践。不同的教师有着不同的性格特点和人格魅力,也随之形成了不同的教学风格,因此,教师在教学过程中所采用的教学方法也会是各具特色的。但是教学过程中,提高课堂教学的有效性,教师不是唯一的因素,不同的学生学习基础不同、性格兴趣不同、学习能力不同,教师的个人教学能力是有限的。但是生活是一个大学校,而且生活中处处存在着化学知识,因此,教师可以充分利用身边的日常生活来引导学生更好地学习化学。我们要深入研究教材、吃透教材,理清教材的知识脉络,发挥教师集体的力量进行集体备课,将课本中的教学内容加以选择和重组,与实际生活中学生常见的的化学现象相结合,使化学教学更生活化,激发学生的学习兴趣和探究欲望,从而提高课堂教学的有效性。
2.教师要优化自己的教学行为。在新课程改革中,高中化学课堂教学要落实的三维目标分别为:知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。在这三者当中,“知识与技能”是基础,“过程与方法”是实现前一目标的载体,而“情感态度与价值观”的培养是实现前面两个教学目标的积极促进因素。在高中化学课堂教学过程中,教师必须对学生三维目标的培养有一个清晰的认识,并且把这三个目标具体落实到每一节化学课的课堂教学中。要使化学教学的三维目标达成,教师一定要注重激发和培养学生学习化学的浓厚兴趣,兴趣是最好的老师,只有学生产生了学习兴趣,才能激发起他们学习化学的积极性和主动性,才能在强烈求知欲望的驱使下自觉主动地投入到化学课堂的各项教学活动中,主动探索化学知识,体验到学习化学的无限乐趣。