摘要:針對初中化學(xué)教師實(shí)驗(yàn)操作中存在的問題,以及對實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)探究教育功能和實(shí)驗(yàn)觀念等理解的缺失,提出教師應(yīng)增強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)同、實(shí)施和創(chuàng)造,促進(jìn)專業(yè)化發(fā)展。
關(guān)鍵詞:初中化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);認(rèn)同、實(shí)施和創(chuàng)造;科學(xué)素養(yǎng)
文章編號:1008-0546(2017)05-0089-03 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.05.029
科學(xué)探究已成為眾多國家科學(xué)課程改革的重點(diǎn),以此將知識與學(xué)生能力發(fā)展聯(lián)系在一起??茖W(xué)探究作為課程目標(biāo)和重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容已成國際共識[1]。義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)將其列為課程內(nèi)容的五個(gè)一級主題之首,強(qiáng)調(diào)其余四個(gè)一級主題的學(xué)習(xí)都可以以科學(xué)探究的方式進(jìn)行。由此可見,科學(xué)探究在整個(gè)義務(wù)教育化學(xué)課程學(xué)習(xí)中的引領(lǐng)和主導(dǎo)作用,而不是課程的附加內(nèi)容。在“課程設(shè)計(jì)思路”中強(qiáng)調(diào):科學(xué)探究是一種重要而有效的學(xué)習(xí)方式,通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題、收集證據(jù),驗(yàn)證假設(shè)和猜想,以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[2]?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的重要方式,應(yīng)高度重視安全問題、避免污染環(huán)境,要求學(xué)生遵守化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)則,初步養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)工作習(xí)慣。
一、提升教師的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)是亟需解決的問題
為激發(fā)更多的化學(xué)教師關(guān)注實(shí)驗(yàn)、研究實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能和實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。2014年7月,市教研室和裝備室聯(lián)合組織了首屆初中化學(xué)教師的實(shí)驗(yàn)技能比賽,共56名選手參賽,主要考查教師的實(shí)驗(yàn)基本操作技能和實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、創(chuàng)新能力,按照參賽的時(shí)間段,實(shí)驗(yàn)操作題分別為:“氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)”和“粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除”?!痘瘜W(xué)教師的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)及提升策略》一文針對此次比賽,從四個(gè)角度分析了初中化學(xué)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能中出現(xiàn)的問題,提出亟需提升化學(xué)教師的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)以促進(jìn)教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的技能[3]。2016年3月又舉辦了第二屆,精選23名第一學(xué)歷至少為本科的年輕教師參賽,考查形式與上屆相似,實(shí)驗(yàn)操作題為:“制取氫氣還原氧化銅”(表1)。
由于我市使用了近10年的魯教版化學(xué)教材(畢華林,盧巍主編,山東教育出版社,2013),對這個(gè)實(shí)驗(yàn)沒有涉及。筆者再一次應(yīng)邀擔(dān)任評委工作并實(shí)施問卷。通過問卷發(fā)現(xiàn):20人未做過該實(shí)驗(yàn),2人在大學(xué)期間做過。對教師的實(shí)驗(yàn)過程分為儀器選擇、實(shí)驗(yàn)操作2部分進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(表2、3)。
結(jié)合上述統(tǒng)計(jì)結(jié)果和現(xiàn)場的情況,我們不難發(fā)現(xiàn)教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中仍存在的問題:(1)對實(shí)驗(yàn)過程缺乏計(jì)劃性,對實(shí)驗(yàn)裝置和操作缺乏整體構(gòu)思,存在盲目性:不清點(diǎn)實(shí)驗(yàn)儀器、藥品;急于動手,操作無序,儀器、藥品擺放凌亂,甚至找不到廢液缸;用藥匙裝鋅粒;排水法收集氣體時(shí),沒有用毛玻璃片蓋住瓶口的一部分,再推動毛玻璃片將瓶口全部蓋滿,留有氣泡;只有1人考慮尾氣處理,1人清洗試管中的銅,都沒有回收鋅粒。實(shí)驗(yàn)結(jié)束,多數(shù)選手只整理儀器而未清理實(shí)驗(yàn)臺。(2)實(shí)驗(yàn)操作缺乏規(guī)范性:連接儀器時(shí),未用水潤濕玻璃管、分液漏斗,1人手被扎傷;分液漏斗不能起到控制液體滴加速率和量的作用,將液體藥品一次性放完、塞子塞上時(shí)也滴加藥品、當(dāng)反應(yīng)的速率較慢時(shí),不能及時(shí)添加藥品;連接好裝置后,不檢查裝置的氣密性,對制得的氫氣不驗(yàn)純、驗(yàn)純不成功后,仍繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),先加熱后通氫氣,試管口向上,致使1人裝置發(fā)生爆炸,9人實(shí)驗(yàn)不成功;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,未等裝置冷卻即拆卸或未拆卸。筆者認(rèn)為提升教師的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)已迫在眉睫。
二、亟需解決教師對化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)同障礙
加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的規(guī)定性是推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可行途徑,義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)規(guī)定8個(gè)“學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動”,并編入教材。課程標(biāo)準(zhǔn)在“實(shí)施建議”中指出:積極開展科學(xué)探究活動,對于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和教師的教學(xué)方式,使學(xué)生在獲得化學(xué)知識和技能的同時(shí),學(xué)習(xí)科學(xué)方法,體驗(yàn)探究的樂趣,發(fā)展科學(xué)探究能力具有重要意義。教師應(yīng)充分認(rèn)識科學(xué)探究對于促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的獨(dú)特價(jià)值,并根據(jù)學(xué)生的心理特點(diǎn)和具體的教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)探究活動,有效地組織和實(shí)施探究教學(xué)[2]。但教師還存在對新課程化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)同障礙,影響了課標(biāo)的實(shí)施。
1. 對實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新理解的缺失
實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新即基于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)理念、結(jié)合實(shí)際應(yīng)用要求,吸納、融合優(yōu)秀的設(shè)計(jì)創(chuàng)新成果,充分利用現(xiàn)有的儀器和代用品,從實(shí)驗(yàn)反應(yīng)條件的優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)反應(yīng)裝置、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等多方面進(jìn)行創(chuàng)新,改進(jìn)和設(shè)計(jì)出一些構(gòu)造簡單、操作方便、現(xiàn)象直觀的實(shí)驗(yàn)。使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加科學(xué)、簡潔和完美。筆者認(rèn)為:實(shí)驗(yàn)儀器的使用是化學(xué)學(xué)科所特有的,也是必不可少的。中學(xué)化學(xué)教育面向大眾,教師不僅要讓學(xué)生認(rèn)識它們,還要讓學(xué)生掌握它們的使用方法,生活物品的替換應(yīng)依據(jù)學(xué)生的學(xué)情,應(yīng)把實(shí)驗(yàn)作為創(chuàng)新活動的載體,使實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)關(guān)注未來發(fā)展,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)滲透創(chuàng)新思維,實(shí)驗(yàn)過程體現(xiàn)探究思想,實(shí)驗(yàn)結(jié)果收獲科研方法,為創(chuàng)新發(fā)展而做實(shí)驗(yàn)[4]。
參賽作品中有的是用醫(yī)療器材、生活用品替代常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器和藥品,卻很少關(guān)注改進(jìn)的意義、實(shí)驗(yàn)方案(實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、藥品儀器、步驟與現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)的結(jié)果)等深層次的問題,甚至還缺乏科學(xué)性和實(shí)用性。筆者認(rèn)為:面對“殘酷”的中學(xué)教學(xué)壓力和客觀條件的限制,良好的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新資源無法形成合力,無法為競爭激烈的中學(xué)化學(xué)教學(xué)提供系統(tǒng)的、更為高效的、面向中考和培養(yǎng)學(xué)生能力等諸多方面更多、更有效的幫助,也無法體現(xiàn)自身更深層次的潛力。
2. 對科學(xué)探究的教育功能理解的缺失
科學(xué)探究不單是實(shí)驗(yàn)探究,它具有思維活動的認(rèn)識性特征??茖W(xué)探究作為一種教學(xué)實(shí)踐活動有其自身的教育功能:動機(jī)功能、認(rèn)識論和方法論功能、德育和美育功能[5]。對學(xué)生而言,既意味著學(xué)習(xí)內(nèi)容,又是一種學(xué)習(xí)方式,是一種在領(lǐng)悟中獲取知識、形成能力的認(rèn)識和實(shí)踐的過程[6]。實(shí)踐證明初三學(xué)生可以而且應(yīng)當(dāng)開展化學(xué)科學(xué)探究學(xué)習(xí)。通過問卷發(fā)現(xiàn),大部分教師把化學(xué)實(shí)驗(yàn)僅僅看作是為知識教學(xué)服務(wù)的工具,認(rèn)為讓學(xué)生動手進(jìn)行科學(xué)探究花時(shí)費(fèi)力,這是與新課程理念和科學(xué)探究活動的實(shí)踐性相違背的, 也達(dá)不到科學(xué)探究的學(xué)習(xí)目標(biāo)。筆者認(rèn)為:教師應(yīng)整合實(shí)驗(yàn)資源,為學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案鋪設(shè)臺階,借助實(shí)驗(yàn)設(shè)置“典型問題”演繹學(xué)科思想,激發(fā)學(xué)生深度思考,提升思維層次,讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程性和學(xué)術(shù)性。就如何合理地實(shí)施學(xué)生實(shí)驗(yàn)、開展科學(xué)探究活動的價(jià)值和意義進(jìn)行深度思考。從而,更好地發(fā)揮學(xué)生實(shí)驗(yàn)、科學(xué)探究活動的作用。
3. 對實(shí)驗(yàn)觀念理解的缺失
義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)倡導(dǎo)基于觀念的教學(xué)。鄭長龍認(rèn)為,實(shí)驗(yàn)觀念包括:以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、綠色化學(xué)思想和實(shí)驗(yàn)安全問題等[7]。靳瑩認(rèn)為,以觀念為本的實(shí)驗(yàn)教學(xué),就是尊重實(shí)驗(yàn)、理解實(shí)驗(yàn)、善用實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),以科學(xué)思維為線索,真正實(shí)現(xiàn)物我互化的教學(xué)境界[8]?;诖?,筆者認(rèn)為:正確的實(shí)驗(yàn)觀應(yīng)本著遵循連貫性(coherence/focus/rigor)、少而精(less is more,in-depth)、大觀念(big ideas and core concepts)的設(shè)計(jì)理念,增強(qiáng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方案的理解,真正地把學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體,緊密結(jié)合化學(xué)核心知識,引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),通過設(shè)置探究實(shí)驗(yàn)系列、現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)系列、綠色實(shí)驗(yàn)系列和與社會化學(xué)化背景對應(yīng)的生活化實(shí)驗(yàn)系列,發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維和創(chuàng)新能力[9]。
綜合以上的分析與反思,筆者認(rèn)為:由于教師習(xí)慣于關(guān)注教學(xué)微觀領(lǐng)域的教和學(xué),置身于課程之外、學(xué)科教學(xué)之內(nèi),對課程改革的要求認(rèn)識模糊。同時(shí),缺乏厚實(shí)的變革性文化土壤的支撐,缺乏對課程價(jià)值、課程實(shí)施的基本認(rèn)識,缺乏對實(shí)然課程的反映和對應(yīng)然課程的追索。因此,面對改革要求和現(xiàn)實(shí)(應(yīng)試的壓力)的矛盾,對改革結(jié)果難以預(yù)測和把握,缺少安全感。使教師失去了變革的自覺性需求和對新課程進(jìn)行批判和審視的自覺性。
三、增強(qiáng)對化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)同、實(shí)施和創(chuàng)造是新課改的應(yīng)有之義
增強(qiáng)對化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)同、實(shí)施和創(chuàng)造,需要教育主管部門、學(xué)校、教師樹立積極的變革意識和主動行動意愿,強(qiáng)化角色意識、變革意識、課程意識,克服對課程改革的疏離感,積極面對現(xiàn)實(shí)的教育環(huán)境,辯證看待環(huán)境,營造有利于課程改革的環(huán)境和氛圍,爭取課程改革主導(dǎo)者、組織者的理解、指導(dǎo)和幫助。通過搞活校際間的學(xué)科聯(lián)動,學(xué)習(xí)、研究和改革實(shí)踐,在實(shí)踐中反思,提高思考能力、批判能力,努力解決實(shí)踐中的困惑與問題,激發(fā)教學(xué)活力,使教師能汲取同伴的獨(dú)創(chuàng)性見解和經(jīng)驗(yàn),增強(qiáng)教師團(tuán)隊(duì)的“造血”功能。實(shí)現(xiàn)教師的教學(xué)觀念、教學(xué)行為及教學(xué)方式的根本性轉(zhuǎn)變。同時(shí),引入即時(shí)審查機(jī)制,加強(qiáng)對化學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用率的考查,從實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度,效果的實(shí)效度,效率的控制度,效益的轉(zhuǎn)化度等給予評估,為確保學(xué)生實(shí)驗(yàn)的正常開展提供制度保障。
泰戈?duì)枴讹w鳥集》的詩詞:“使卵石臻于完美的,并非錘的打擊,而是水的且歌且舞?!苯處煈?yīng)創(chuàng)造性地實(shí)施新課程,努力實(shí)踐“教學(xué)即研究、即創(chuàng)造”。根據(jù)課標(biāo)的要求及教學(xué)實(shí)際條件,以學(xué)生為中心,全面安排和設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)年的科學(xué)探究活動內(nèi)容和頻次,在課時(shí)緊張的情況下,把探究的核心放在初中化學(xué)的核心知識、技能上,教師應(yīng)依據(jù)學(xué)生的興趣和科學(xué)態(tài)度、認(rèn)知水平的發(fā)展層次和學(xué)科能力發(fā)展,建立靈活、合理的評價(jià)機(jī)制[10]。從而,總結(jié)提煉教學(xué)主張,形成自己的教學(xué)特色和風(fēng)格。
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