郭巧云 ,杜 藝,曹 彬,鄧陶麗
(安順學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,貴州 安順 561000)
化學(xué)教學(xué)論實(shí)驗(yàn)課程是化學(xué)教師教育專業(yè)學(xué)生的必修實(shí)驗(yàn)課程之一,是以化學(xué)教師教育方向本科生已有的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)技能為基礎(chǔ)[1],其目的是培養(yǎng)師范生掌握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)技能的能力,提高學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性[2];其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主,包括了無(wú)機(jī)化學(xué)類實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)類實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)類實(shí)驗(yàn)等。然而,目前的化學(xué)教學(xué)論實(shí)驗(yàn)普遍存在著實(shí)驗(yàn)類型單一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更新不及時(shí)、學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ蛔?、?shí)驗(yàn)效果不理想等問(wèn)題。
化學(xué)教學(xué)論實(shí)驗(yàn)課程仍然以舊教材的演示實(shí)驗(yàn)為主,常開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為氧氣的制取與性質(zhì)、氫氣的制取、氯氣的制取與性質(zhì)、膠體的制備與性質(zhì)、“電解水”實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備與演示、用植物色素制取代用酸堿指示劑及其變色范圍的測(cè)試、植物中維生素C的測(cè)定、空氣中二氧化碳含量的測(cè)定等十二個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這些實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中有些與新課程改革后中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不相匹配,沒(méi)有及時(shí)的進(jìn)行更新,其中“氫氣的制備”是已被新教材取締的實(shí)驗(yàn)[3]。這樣會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)新課程改革的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容難以掌握牢固。所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)類型均是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),探究性實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比例太少,趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)更是沒(méi)有,這不利于培養(yǎng)師范生的創(chuàng)新、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。
在化學(xué)教學(xué)論實(shí)驗(yàn)教師慣用的教學(xué)模式有兩種,一是傳統(tǒng)的教師講授、演示實(shí)驗(yàn)?zāi)J?,由教師先進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),然后重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作,缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器、藥品、實(shí)驗(yàn)條件等選擇的思考和探究[4];二是學(xué)生充當(dāng)教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,教師指導(dǎo)下由學(xué)生按照教材中的實(shí)驗(yàn)來(lái)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需要的儀器、藥品,再由學(xué)生代表進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),然后其他學(xué)生進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)模式在某種程度上體現(xiàn)了以學(xué)生為主體,較第一種模式更能激發(fā)學(xué)生的興趣,但沒(méi)有很好的培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力,特別是“氯氣的制備與性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)由學(xué)生按照教材的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作極易出現(xiàn)氯氣大量泄漏的情況,不僅僅影響師生的健康,而且實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不好。
化學(xué)教學(xué)論實(shí)驗(yàn)應(yīng)該與中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系,新課程改革后中學(xué)化學(xué)教材中設(shè)計(jì)了大量的實(shí)驗(yàn),人教版九年級(jí)化學(xué)有32個(gè)演示實(shí)驗(yàn)、11個(gè)探究性實(shí)驗(yàn),人教版高中化學(xué)必修模塊有55個(gè)實(shí)驗(yàn),選修模塊有70個(gè)實(shí)驗(yàn)(不包括實(shí)驗(yàn)化學(xué)模塊)[5],創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、和趣味性實(shí)驗(yàn)雖涉及較少,符合基礎(chǔ)教育課標(biāo)的要求。但對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行更新優(yōu)化更有助于三維目標(biāo)的達(dá)成,因此,設(shè)計(jì)了氯氣的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、膠體的制備與性質(zhì)兩個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn);探究空氣中二氧化碳的含量、探究氫氧化亞鐵制備的條件兩個(gè)探究性實(shí)驗(yàn);利用土豆制取氧氣、土豆鐘、吹氣生火、瓶子吹氣等四個(gè)趣味性實(shí)驗(yàn)。
一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式是將事先準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需要的儀器、藥品、在教學(xué)中,先由教師講明本次實(shí)驗(yàn)的目的、原理、操作方法和注意事項(xiàng),再進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),然后學(xué)生根據(jù)教師的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該教學(xué)方式能夠較有效的培養(yǎng)學(xué)生的操作技能,完成實(shí)驗(yàn)的速度較快,但是,學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)藥品、儀器、實(shí)驗(yàn)條件的選擇等問(wèn)題的思考,也沒(méi)有對(duì)實(shí)驗(yàn)效果的分析,加上學(xué)生對(duì)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)不充分,很難發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出有效的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,因此,該教學(xué)方式很難培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。
師范生除了要掌握實(shí)驗(yàn)基本操作技能、演示實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能還要掌握實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、設(shè)計(jì)技能、指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能。因此,需要對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行兩方面的改革,一是學(xué)生主體式教學(xué),實(shí)驗(yàn)教師不再是實(shí)驗(yàn)的主體,而是學(xué)生的指導(dǎo)者,以學(xué)生為主體,由學(xué)生變成職前教師,從準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)到講解、演示實(shí)驗(yàn)都是學(xué)生以職前教師的身份來(lái)進(jìn)行;二是開(kāi)放式教學(xué),針對(duì)部分興趣濃厚、學(xué)習(xí)欲望強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)行開(kāi)放式教學(xué),由學(xué)生自己設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、趣味實(shí)驗(yàn)或者實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案,安排專業(yè)老師進(jìn)行指導(dǎo),實(shí)驗(yàn)方案認(rèn)可后即可申請(qǐng)?jiān)谡n外時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究。
學(xué)生主體式教學(xué)的課堂上氣氛較活躍,學(xué)生要自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)、演示并解說(shuō)實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生責(zé)任感并調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,在預(yù)備實(shí)驗(yàn)過(guò)程中部分學(xué)生還能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并能通過(guò)向教師請(qǐng)教和網(wǎng)絡(luò)查資料來(lái)試圖解決問(wèn)題,提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和分析解決問(wèn)題的能力。
學(xué)生按照教材中實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),由準(zhǔn)備組學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需要的必要儀器和藥品,并寫(xiě)好板書(shū)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,由準(zhǔn)備組中的一位同學(xué)作為職前教師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),另一位同學(xué)協(xié)助一起完成演示實(shí)驗(yàn)。然后,其他學(xué)生再開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn),準(zhǔn)備組學(xué)生和教師一起觀看指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn),最后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種教學(xué)模式可以有效的培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本操作技能和實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能,缺點(diǎn)就是在提高學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣、誘發(fā)探究的積極性等方面并不是很有效[6]。
每組學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,經(jīng)實(shí)驗(yàn)老師批準(zhǔn)后再按照方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),每次實(shí)驗(yàn)安排設(shè)計(jì)方案較好的小組以職前教師的身份進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),除了像傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)一樣要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行介紹,還要對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路與實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)進(jìn)行解說(shuō)分享。然后其他組學(xué)生再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種教學(xué)模式可以有效的培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,同時(shí)有助于教師資格證考試中的實(shí)驗(yàn)案例分析題的解答,并且能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和初步的科研能力,學(xué)生的設(shè)計(jì)思路交流過(guò)程更有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。
由職前教師先提出幾套可能的探究性實(shí)驗(yàn)方案,在教師的指導(dǎo)下準(zhǔn)備好本次探究性實(shí)驗(yàn)所有可能需要的儀器和藥品,實(shí)驗(yàn)教學(xué)中由職前教師先提出問(wèn)題;學(xué)生進(jìn)行猜想與假設(shè);每組制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃;進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證假設(shè);最后得出結(jié)論并進(jìn)行分析與交流。這種教學(xué)模式的要求實(shí)驗(yàn)課題具有一定的探究?jī)r(jià)值,重在鍛煉學(xué)生的問(wèn)題意識(shí),提高學(xué)生戰(zhàn)勝困難的信心,從而激發(fā)學(xué)生潛能,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。
教師先給出四個(gè)趣味實(shí)驗(yàn)課題,四組學(xué)生各選一個(gè)課題進(jìn)行準(zhǔn)備,實(shí)驗(yàn)教學(xué)中由四個(gè)準(zhǔn)備組依次介紹趣味實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法及注意事項(xiàng)并進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),然后其他組學(xué)生再做這四個(gè)實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)模式的要求做的趣味實(shí)驗(yàn)課題是操作較簡(jiǎn)單、耗時(shí)較少,重在讓學(xué)生掌握多個(gè)趣味實(shí)驗(yàn),了解趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的作用。
在實(shí)際教學(xué)中,教師可以根據(jù)班級(jí)人數(shù)和實(shí)驗(yàn)條件來(lái)靈活選擇實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)盡可能安排設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn),調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新的能力。