化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)是化學(xué)問題解決的重要手段,是科學(xué)探究的主要途徑,因而在化學(xué)教學(xué)與學(xué)習(xí)中均起著舉足輕重的作用[1]。然而,在現(xiàn)實(shí)的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)方面并沒有給予足夠的重視,尤其是在實(shí)驗(yàn)技能方面,則表現(xiàn)得更加薄弱。鑒于此,筆者在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的基本理論及形成特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn),探討化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的技能訓(xùn)練策略。
一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的基本內(nèi)涵解析
依據(jù)有關(guān)技能的基本理論[2],筆者認(rèn)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能是指順利完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù),由一連串動(dòng)作(包括操作動(dòng)作和心智動(dòng)作)組成的,經(jīng)過練習(xí)而達(dá)到自動(dòng)化的心智和操作活動(dòng)方式。具體而言包括化學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)作(操作)技能和化學(xué)實(shí)驗(yàn)智力(心智)技能兩方面,兩者互為基礎(chǔ),不可分割。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)作技能是指在一定的化學(xué)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)操作練習(xí)而鞏固下來的、自動(dòng)化的、完善的動(dòng)作活動(dòng)方式,是形成化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)。如:使用儀器和藥品的技能、實(shí)驗(yàn)基本動(dòng)作技能、繪制儀器裝置圖的技能、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和計(jì)算的技能等。使用儀器和藥品的技能是化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的基本功。而繪制實(shí)驗(yàn)裝置圖不僅可以發(fā)掘?qū)嶒?yàn)的形象化教學(xué)功能,有助于加深對化學(xué)知識(shí)的理解,掌握實(shí)驗(yàn)裝置的原理和實(shí)驗(yàn)方法,還有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)等。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)智力技能則是指經(jīng)過練習(xí)而鞏固下來的,順利完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)的智力活動(dòng)方式。它是調(diào)節(jié)心智及實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)和行為方式。具體內(nèi)包括:實(shí)驗(yàn)觀察、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析三個(gè)方面。學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),首先要列出實(shí)驗(yàn)所需的藥品、儀器,實(shí)驗(yàn)方法與步驟,以及實(shí)驗(yàn)裝置圖和實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等。設(shè)計(jì)方案要充分注意到“現(xiàn)象明顯、操作方便、程序合理、安全可靠”這些最基本的要求。
二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的形成特點(diǎn)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的形成過程是有階段性的,在不同的階段顯現(xiàn)出不同的特征。由技能形成的初級(jí)階段到熟練地掌握技能的階段,一般要表現(xiàn)出如下三方面的特征。
其一,從活動(dòng)結(jié)構(gòu)的改變來看,化學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)作技能主要是由許多局部動(dòng)作聯(lián)合成一個(gè)完整的動(dòng)作系統(tǒng),動(dòng)作之間互相干擾的現(xiàn)象以及多余的動(dòng)作逐漸減少以至消失。在實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、組裝、實(shí)驗(yàn)過程的具體操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的處理等一系列操作都要經(jīng)過不斷學(xué)習(xí),這些孤立的動(dòng)作才能聯(lián)合起來組成一個(gè)完整的自動(dòng)化系統(tǒng)。智力技能的形成則表現(xiàn)在:認(rèn)識(shí)活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)逐漸聯(lián)系成為一個(gè)整體,概念之間的泛化和混淆現(xiàn)象逐漸減少以至消失,內(nèi)部言語趨于概括化和簡約化。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)和思考、實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)束的數(shù)據(jù)處理和反思等都是化學(xué)實(shí)驗(yàn)智力技能的具體體現(xiàn)。智力技能開始多是根據(jù)個(gè)別的事例或者只是死記教師講的一條定義,經(jīng)過練習(xí)才能對概念的理解越來越概括和豐富,在頭腦中依靠內(nèi)部言語來解釋概念或解決問題時(shí),起初需要經(jīng)過比較細(xì)致的步驟和開展性的分析判斷,才容易理解清楚,經(jīng)過練習(xí)達(dá)到熟練時(shí),在頭腦中只依靠少數(shù)有代表性的、簡縮的語言就可以進(jìn)行分析判斷了。
其二,從活動(dòng)的速度和品質(zhì)來看,化學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)作技能的形成表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)過程中動(dòng)作速度的加快和動(dòng)作的準(zhǔn)確性、協(xié)調(diào)性、穩(wěn)定性和靈活性的增加上。智力技能的形成則主要表現(xiàn)在思維的敏捷性與靈活性、思維的廣度與深度、思維的獨(dú)立性等品質(zhì)上。學(xué)生掌握新的學(xué)習(xí)材料的速度和水平是智力技能的主要標(biāo)志。
其三,從活動(dòng)的調(diào)節(jié)來看,一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)作技能的形成表現(xiàn)在視覺控制的減弱與動(dòng)覺控制的增強(qiáng)(也有例外,基本動(dòng)作的接近自動(dòng)化和動(dòng)作的緊張性的消失上)。智力技能的形成則表現(xiàn)在心智活動(dòng)的熟練化、神經(jīng)勞動(dòng)的消耗減少和內(nèi)部言語過程不太需要主體的意志努力上。
三、培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的有效策略
傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過分強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)動(dòng)作技能的熟練化,這樣的專門動(dòng)作訓(xùn)練的做法既枯燥,效益又不高,不符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的精神,也不利于學(xué)生思維能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。前述分析已表明,實(shí)驗(yàn)動(dòng)作技能和實(shí)驗(yàn)智力技能是化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的不可分割的兩個(gè)方面,而在化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能形成的各階段中,伴隨著動(dòng)作技能的訓(xùn)練,智力技能也應(yīng)得到相應(yīng)的提高。為此,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)過程中,應(yīng)將動(dòng)作技能訓(xùn)練與智力技能訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合起來,使二者貫穿于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的始終。
1.充分重視實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作
實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作往往會(huì)被忽略,尤其是在學(xué)生認(rèn)為比較簡單的化學(xué)教學(xué)論實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)前的一些工作往往簡略或者干脆省略。其實(shí),這是一種極為錯(cuò)誤的觀念和行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的好與壞不僅僅是通過實(shí)驗(yàn)過程的表現(xiàn)來決定的,它的成功與否和實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作同樣息息相關(guān)。實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作主要包括對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的熟悉、實(shí)驗(yàn)中涉及的知識(shí)的掌握、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)中的預(yù)見性問題等??梢杂脠D1來表示這個(gè)階段要完成的工作。
2.對實(shí)驗(yàn)過程嚴(yán)格要求,提高實(shí)驗(yàn)成功率
在實(shí)驗(yàn)過程中,動(dòng)作技能發(fā)揮了很大的作用。實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、清洗、組裝等對于培養(yǎng)和提高學(xué)生的動(dòng)作技能來說都顯得非常重要。但是,一直以來,化學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)作技能是學(xué)生較薄弱的環(huán)節(jié),學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力較弱、實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范、不熟練、動(dòng)作僵硬呆板、實(shí)驗(yàn)成功率低,有的學(xué)生害怕或不愿做實(shí)驗(yàn)。在實(shí)際操作過程中,對于簡單的儀器清洗,很多學(xué)生不能按照規(guī)范的操作來進(jìn)行,以至于很容易損壞儀器。例如在清洗試管時(shí),相當(dāng)一部分學(xué)生不能正確地使用試管刷進(jìn)行操作,上下移動(dòng)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。在使用酸堿滴定管時(shí),仍然有很多學(xué)生不能正確掌握左右手的正確操作模式,甚至對于酸堿滴定管的選擇也有點(diǎn)模糊。這些簡單的基本實(shí)驗(yàn)操作就要通過反復(fù)練習(xí)才能正確并熟練掌握。因此,就要嚴(yán)格要求學(xué)生遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程。這對于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、確保實(shí)驗(yàn)成功至關(guān)重要。
同時(shí),在實(shí)驗(yàn)過程中,智力技能也在很大程度上得以體現(xiàn)。新課程的普及更加加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的探究性,也就是說,對于實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)方法的探索、改進(jìn)也是必要的。嚴(yán)格要求并不等于墨守陳規(guī)、照方抓藥,學(xué)生應(yīng)該在教師的指導(dǎo)下,組織學(xué)生進(jìn)行探索、改進(jìn)、進(jìn)行一些設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的新嘗試[3]。充分發(fā)揮和培養(yǎng)他們的智力技能。實(shí)際上在實(shí)驗(yàn)操作過程中,動(dòng)作技能和智力技能是貫穿其中的。因此,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)該充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,創(chuàng)造良好的條件培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能[4]。
3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的總結(jié)與反思
在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后,并不意味著一切都已經(jīng)完成,適當(dāng)?shù)乜偨Y(jié)和反思可以為以后的實(shí)驗(yàn)和長期的實(shí)驗(yàn)技能掌握打下良好的基礎(chǔ)。在這個(gè)過程中,也使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)作技能和智力技能得到了很大提高。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)習(xí)者深化對科學(xué)知識(shí)的理解,培養(yǎng)良好的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力,而只有在深刻認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能、掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能形成特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,采用同時(shí)注重動(dòng)作技能與智力技能培養(yǎng)的訓(xùn)練策略,才能夠有效地提高學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能。
參考文獻(xiàn)
[1] 李廣洲,陸真.化學(xué)教學(xué)論實(shí)驗(yàn)篇(第二版).北京:科學(xué)出版社,2006.
[2] 張向葵.教育心理學(xué).北京:中央廣播電視大學(xué)出版社,2003.
[3] 李超柱.引導(dǎo)學(xué)生參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的策略.教學(xué)與管理,2007(3).
[4] 陳紅梅.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革及學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng).教學(xué)與管理,2007(3).
(責(zé)任編輯孫曉雯)