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正因为基于信息技术环境下的教学具有非常突出的优势,因此,过去在课堂教学中起着举足轻重地位的传统教学渐渐被人们淡化,甚至被否定。事实上,传统教学仍然有它存在的合理性,传统教学十分重视知识的系统性,因而可以使学生获得比较系统、扎实的基础知识;传统教学师生之间是在面对面的过程中进行教与学,教师的语言、行为、举止对于学生的人文精神与情感体验,都具有潜移默化的身教作用和深远的影响。这些传统教学的优势是基于信息技术环境下的教学所难以替代的。再加上大面积学校不具备网络教学的条件,这就更需要充分发挥传统教学的优势。
1 在信息化条件下,如何发掘传统教学的优势
传统教学,是指在上世纪五十年代,以前苏联教育家凯洛夫为代表的教学论理论为基础,结合我国实际情况,逐步发展形成的以"教"为主,并以知识教学为主要目标的"封闭式"的课堂教学模式。其基本形式为教师主要凭借一张黑板、一支粉笔、一本教科书、一张嘴巴进行课堂教学。这种传统教学先后经历过多次教育改革的冲击与变革,特别是改革开放以来国外许多现代教育理论的渗入,尤其是教育技术的介入和新一轮基础教育课程改革的冲击,使传统教学理论有了不同程度的改变。
1.1 转变教育思想
信息化条件下,利用信息技术进行计算机辅助教学是一种先进的教育手段,是教师达到教学目的的一种工具,但是并不能与先进的教育思想划等号。现代教育理论要求,
充分发挥学生兴趣,增强参与意识,最终实现传授知识,发挥智能与培养素质的有机统一,所以无论是运用怎样的手段,关键是看达到的效果。如果把"整合"搞成传统教学模式的翻版,只是由"人灌"改成"机灌",课堂上学生只能跟着老师的思路走,不能有半点"越轨",主动性得不到发挥,反而束缚了学生的发展。尽管披上了一件计算机辅助教学漂亮的外衣,却和现代教育思想背道而驰,所以,真正的教育改革应该放在教育理念的更新上。
1.2 变"单边"活动为"多边"活动
信息技术的普及,为数不少的数学教师在实际教学中出现了偏差,主要表现为:一是用了多媒体而忽视了传统教学手段。而有的教师却不厌其烦地做成动画,既费时又费力,投入大、收效小。二是用了多媒体而忽视了对学生思维能力的培养,而数学教学本身就是数学思维过程的教学,培养学生的思维能力始终是数学教学的重要任务。三是用了多媒体方便的是教师的教而忽视了学生的学,如有的教师把数学概念、性质、例题、过程等一概做在课件里,上课没有板书或很少板书,教学容量是大了,学生却只顾观看,根本无暇理解和思考,教学成了"单边"活动,学生的主体地位完全没有体现。由此看来,对一些用传统方式来教,效果一样或更好的,我们一定用传统方式来教。例如100以数 的加减混合运算,用传统教学一样奏效。高技术不一定就能换取教学质量的提高。在课堂教学活动中,信息技术的作用与教师的作用相比根本不能相提并论,更谈不上取代教学设计、教学创意、教学流程,教师对学生的热爱,教师与学生的情感交流以及教师的人格魅力,言传身教等是必不可少的教育因素也是信息技术无法取代的。
1.3 课堂上利用板书加黑板给学生思考的时间。
在一堂课中,实际上用粉笔加黑板的传统教具,教师在黑板上板书是需要一定的时间的,这一段时间正是学生审题、思考的时间,而且重点内容还可以始终保留。但一味地利用信息技术后,往往出现这样的情况:教师认为许多东西都呈现给学生了,很快就过去了,没有给学生以思考的时间,表面上看整堂课信息量大,学生反映良好,其实学生仍旧是原来的接受知识的容器。教师不要一味地去追求现代技术的应用,该用板书的环节,一定要用板书,让学生在欣赏教师粉笔字的钢劲美中理解重点,掌握难点。
1.4 充分利用传统教学中的媒体
传统教学中的媒体包括学具、教具,教学模型以及幻灯片等,有着自身不可代替 的作用,如,用尺子量,来体会长度,用手惦来体会重量,用观察钟表来认识时间,以及用动手捏泥,切萝卜的方法认识长方体的各个元素,直观自然、感性认识更深,又如学生动手操作的实验课,由于是真实地再现变化的过程,所以有极强的说服力和感染力,同时还可以让学生更直观地看到操作过程与操作技巧。其中包含了同学之间的交流合作讨论等情感体验,要充分让学生利用这些传统的教学媒体资源,让学生在实践中得到真理,检验真理。
2 传统教学的优势与基于信息技术环境下教学整合应用
新一轮基础教育改革实施以来,课程教学呈现出一派生机勃勃的崭新面貌,然而,不少教师面对层出不穷的教育新理念,感到眼花缭乱、无所适从,课堂上已经出现一些令人尴尬的失衡现象:要么一味地追求现代信息技术带来的声、光、电的刺激和热闹的课堂;要么过分地依赖传统教学的经验;要么虽然意识到两种教学优势互补的必要性,都是不可取的,传统教学的优势与基于信息技术环境下教学有机整合应用是必要的。
2.1 恰当地使用信息技术
在现代的课堂教学中,信息技术的使用不是万能的,但是在信息时代没有信息技术的支持也是万万不能的。
信息化条件下,利用各种软件制作的CAI课件动态演示后,可真的是太方便,太直观了。但是,不难发现一点:很多教师利用多媒体似乎只是上公开课的一个必备工具。很多学校,有很多教师平时根本不用计算机,不用多媒体,只是要上公开课了,作为一个体面的工具而出示一下。其实,不用为了形式使用,而是,你有这个必要要用吗?有些内容,你全都使用多媒体来代替也未必有用。比如,对一个题的解答过程,让学生一边说教师一边板书,或许要比你教师将解答过程全都写在多媒体上,然后象放电影一样,如过眼云烟,学生还没来得及看仔细,你已经在放下一张投影片了的方式更好。有些内容必须用现代多媒体技术的。如:演示《人的血液循环》在体内流经的路径,用现代多媒体技术就有无可比拟的优势,它能将血液在人体内流经的途径真实地再现给学生。
2.2 适当选取教材,合理选择信息技术的使用
在课堂教学中,并不是所有的课都是使用信息技术辅助教学好。比如,你教学两位数加两位数进位加法列竖式这一节内容时,学生要明确的是计算的过程,计算的方法,竖式的书写。所以,教师应该尽量的让学生有展示的机会。同时,教师应该尽量的及时地去反馈和发现学生书写问题,所以,教师应该尽可能多地去巡视和指点。如果我们只是展示你老师的书写结果,有用吗?又比如说,作三角形,你用多媒体技术不断的展示三角形在各种条件下的作法,学生不动手操作也是万万不能的。所以,该出手时才出手,才是真正的有用的技术。
2.3 处理好传统教学手段与多媒体教学手段
关键词:翻转课堂;颠倒课堂;教学模式
1翻转课堂的概述
“翻转课堂”由英文单词“TheFlippedClassroom”翻译而来,又可以译作“反转课堂”或者“颠倒教室”[1,2],是一种新出现的课堂教学组织形式,通过对知识传授和内化的颠倒安排,实现对传统教学模式的又一革新。在翻转课堂中,学生在家就可以借助教师提供的视频、电子版本材料等教学资源材料的学习,在课堂上则变成了师生之间、学生之间互动的场所,包括一起确定问题,解答问题、一起完成作业,答疑解惑、协作探究、互动交流、知识的运用等[3]。有学者认为,视频并非翻转课堂的核心内容,基于“以学生为中心”的思考才是翻转课堂的真正含义,翻转课堂的成功之处是探究性学习和由此带来的主动式学习[4]。
2翻转课堂在课程教学中的趋势
从2007年开始,在一些学校已经开始流行起来[5]。目前高校和高等职业院校是翻转课堂应用的两个主阵地,在教学模式改革的社会背景下,在专业课教学的实践中试行翻转课堂,并通过有效的、可行的教学设计已成为趋势。翻转课堂在大学教学中,尤其是以应用研究尤为突出,反映了大学教学改革的迫切性,并期望通过翻转课堂教学来改善目前大学课堂的教学质量和效果。《电分析化学》课程为应用化学专业工业分析方向的专业方向课程,主要讲授电化学分析的基本原理、基本方法和主要应用。这里将以传统的“课堂讲授为主,结合学生自学为辅”的教学模式与现代新型的教学模式即是翻转课堂相结合一方面加深了学生对基础理论、基础实验基本操作等方面的综合认识和运用;另一方面可以培养学生的动手和动脑的能力,以及团队之间相互协调和合作的能力。从而更好的展示学生自身良好的素质形象,增强了在就业时的心理预期,提高自身的社会竞争力。
3翻转课堂在《电分析化学》课程教学中的可行性探究
3.1目标
《电分析化学》课程为应用化学专业工业分析方向的专业方向类的基础性课程,通过全面介绍电分析化学的各个分支,使学生对这一分析化学的重要领域有一个清晰的认识,加深对分析化学中的有关理论的理解。通过本课程的学习,使学生基本掌握电化学分析方法,并初步培养学生具有独立获得知识,应用知识的能力;在翻转课堂的活动设计中,注重培养学生的独立学习能力,让学生根据自己的兴趣自主选择一种分析方法进行独立学习。只有当学生独立的去思考探究,去解决实践生活中的问题,才能有效地将知识内化,从而系统地构建出自己的知识体系。
3.2需要解决的主要问题
(1)师生共同确定探究的电化学分析方法和学生独立解决问题。为了更好的培养学生的自主学习、提高学生动手能力,翻转课堂的教学模式能够提高学生动手动脑能力,达到培养学生自主学习的目的。(2)开展协作探究式活动,学生进行成果展示与交流。在此过程中教师需要随时捕捉各小组的探究动态并及时加以指正,并根据实际情况选择恰当的小组学习策略,如头脑风暴、小组讨论等。(3)进行教学评价与反馈。翻转课堂中的评价体制可以是多维度、多方式的。教师根据这些反馈的评价结果制定下一步可行的教学计划并确定下节课的探究问题的方法。
3.3可行性方案
(1)《电分析化学》课程将传统“讲授为主,学生自学为辅”的教学模式结合翻转课堂教学模式方案的制定我院专业理论课老师和实践教学老师共同协作制定出翻转课堂教学模式方案。(2)翻转课堂教学模型设计①教师和学生应该依据我校实际情况遵循该模型去实施教学与学习活动,实施具有我校特色的翻转式教学。比如:开展课前体验式活动;课前进行针对式的练习;利用多媒体进行交流。②组织课堂活动。充分考虑发挥学生的主观能动性,让学生有机会在具体的实践环境中将所学内容进行实际应用,从而真正实现知识内化。比如:师生共同确定探究并确定问题;学生独立解决问题;开展独立探究式活动并且学生进行成果展示与交流。③进行有效的教学评价和教学反馈。翻转课堂中的评价体制应该是多维度的、多方式的。
3.4创新点
(1)这是《电分析化学》课程将传统教学模式和新型现代化教学模式即翻转课堂相结合的伟大尝试。一方面加深了学生对基础理论基本操作等方面的综合认识并有效的运用;另一方面可以充分培养学生的主动思考问题、解决问题的能力以及团队协作能力,展示学生自身良好的素质形象。(2)重视考核内容选择。结合实际条件,采用多样化、多层次的教学和考核模式使教学环节规范化、程序化。
4结语
随着现代信息技术的发展,学生对于新知识渴求、新的教学方法的要求越来越高,因此采用多样化、多层次的教学方式就显得尤为重要。加上社会经济的发展对应用型技术人才质量提出了更高的标准和要求,人才需求重心已由专业化人才向应用型人才转移,多样化教学模式培养学生的动手动脑能力具有不可替代的作用。
作者:廖妮 单位:攀枝花学院生物与化学工程学院
参考文献
[1]张跃国,张渝江.透视“翻转课堂”[J].中小学信息技术教育,2012(3):3-5.
[2]杨刚,杨文正,陈立.十大“翻转课堂”精彩案例[J].中小学信息技术教育,2012(8):11-13.
[3]钟晓流,宋述强,焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究,2013(1):58-64.
1.在化学内容讲解中渗透绿色化学思想
对于高中化学教学,其内容不仅涵盖了基本化学理论与知识,还蕴含着丰富的绿色化学思想,为此,教学中,教师要有意识地挖掘出书本中蕴含的绿色化学思想,并将其展示在学生面前,实现化学理论知识同绿色化学思想的有机融合,从而让学生在学习各种化学理论知识的同时,树立绿色化学理念[1]。同时,教师还应具体结合教学内容,合理安排教学计划与活动,对于涉及到污染物的内容,要逐步引导学生强化对环境情节型反应物质的反思与讨论,使之更加深入了解绿色化学思想。如在讲解“化学反应及其能量变化”内容时,笔者就引入了关于能量开发、利用与能源合理开发利用的知识;在讲解“卤素”内容时,就告知学生氯气用于自来水消毒中的优势与不足、氟利昂在臭氧层的保护和破坏等;如在讲解“硫与氮的氧化物”内容时,向学生简要介绍酸雨的形成机制、危害与具体的防治措施等,告诉学生汽车尾气作为一种氮氧化合物,是造成光化学烟雾与水体富营养化等的主要原因,从而让学生把握化学知识的同时,认识到环境保护的重要性。通过这样一种形式来让学生认识到化学在日常生活中的应用,并逐步形成绿色化学观念。
2.在化学实验操作中渗透绿色化学思想
第一,倡导微型实验,减少资源浪费。同常规实验相比,微型实验不仅可获得与之等同的实验结果,还能大大减少相关化学试剂的应用,减少环境污染。如用塑料吸管代替移液管,用一次性针管针头+内加小玻璃珠乳胶管制作酸碱滴定管,用小玻璃瓶制作酒精灯等,以此来节约实验成本,保护环境,迎合绿色化学理念[2];第二,改进化学实验,优化操作。如在迎合实验要求的前提下,适当减少采样量;尽量不要购置用不上的试剂,并尽量使用可回收试剂,使用可降解无磷洗涤剂;实验操作中,尽量使用酒精温度计,以免因水银温度计的使用而造成不必要的汞污染;第三,尽量选用无害原材料。如在向学生演示“白磷自燃”现象的时候,就可先对Mg2Si进行水解处理,而经水解后的生成的SiH4在水平上同样可出现自燃现象。但是,在这个试验中,并未生成有害气体或物质,却也达到了教学效果,并体现了“绿色化学思想”;第四,有效处理废弃物。①严禁向下水口倾倒废弃化学试剂或由实验生成的有害、有毒物质,也不可堆放在阳台、或楼道等公共场合,需统一收集、统一处理;②采用化学办法处理无法直接利用的有害物质。如对实验残留一氧化碳进行燃烧处理;对酸液进行碱液中和处理;③对废弃物简单处理后使之变废为宝。如针对“锰酸钾制取氧气”实验中的残留固体可当做部分实验制取氧气的一个催化剂,而且其最终残余物还可用在“钾焰色反应”实验中等。
3.在化学课外活动中渗透绿色化学思想
第一,积极展开绿色化学专题活动。在化学教学中,除了要在教学内容讲解与实验操作中渗透绿色化学思想,教师还应积极展开各种有意义的绿色化学专题活动,以此来调动学生积极探索绿色化学的欲望。如在情况允许下,自己邀请化学方面专家来校开展关于“绿色化学知识”的讲座,向学生科普绿色化学知识;在日常班级板报活动中,鼓励、指导学生将同环保相关的内容设计进去,展开宣传教育;组织全校举办“化学文化节”等;第二,积极设计具有实践性的调研课题。放假期间,教师可结合所学内容引导学生展开实践性调研,鼓励学生深入现实生活,寻出现实生活中实现绿色化学的办法。如组织学生就本地生活垃圾处理、分类与回收问题展开调研,并结合调研情况提出对应解决办法。
4.结语
总而言之,“绿色化学思想”在高中化学教学中的应用,不仅是人们主动同自然和谐相处的一个表现,同时也是我国积极创设“环境友好型、资源节约型”社会的一个重要举措。为此,在教学中,教师要有意识的将绿色化学思想渗透到化学理论知识讲解中、化学实验操作中与化学课外课题研究中,循序渐进地培养高中生的绿色化学意识,实现高中绿色化学教学目标,从整体上促进化学教学有效性。
参考文献
[1]程晓丹.绿色化学思想在高中化学教学中的应用[J].高考(综合版),2015,(09):231.
作为高等院校化学专业的第一门实践课程,无机化学实验起着承上启下的重要作用。结合河套学院教学实践,从重视实验预习、突出学生主体的教学方式、使用多媒体辅助教学、渗透绿色化教学等多个方面进行了探索和改进,以期适应当前对应用型人才培养的需求。
关键词:
无机化学实验;教学改革;教学实践
金融危机以来,国际经济形势的变化和实体经济的回归对我国经济发展、人才培养提出了新的挑战。随着经济的转型升级,为加强高层次技术技能人才培养,创办应用型品牌大学是地方本科院校在高等教育大众化背景下的必然选择[1]。河套学院应用化学专业积极进行转型发展,坚持“立足西部,培养高素质应用型专门人才”的办学定位,突出培养应用型、复合型、创新型人才;着力构建“尚品德、厚基础、重应用”的人才培养模式,为自治区西部转型发展提供人才保障。无机化学实验是河套学院应用化学专业第一门实践性课程,相互联系又相对独立于无机化学理论课程。通过无机化学实验课程的学习,能够帮助学生理解和巩固课堂上所学的无机化学基本理论和基本知识,更重要的是可以让学生接受实验技能的综合训练,感受科学探究的过程和方法,对于提高学生化学的学习兴趣、综合能力的发展、创新意识的培养都具有积极的意义,同时为后续实践性教学环节的实施以及学生将来从事化学化工实验工作和科学研究打下良好的基础。本文针对传统无机化学实验教学中存在的缺点和不足,及河套学院无机化学实验课程现状,提出以下几点建议和对策,作为实践课程及教学改革的一点探索。
一、重视实验教学前预习环节
在整个实验教学中,实验的预习、实验的基本操作和完成实验报告是三个必不可少的环节。实验预习是学生在实验开始前就对实验的基本内容、操作方法和步骤,以及涉及到的实验仪器和药品有一定的了解,并以实验预习报告的形式呈现,这样使学生能够在实验过程中,对实验有整体的认识,操作起来得心应手。因此,有效的实验预习不仅有利于培养和提升学生的自主学习能力,而且是实验顺利进行的前提和保证[2-3]。但是根据以往的教学经验,大部分学生把重点集中在实验操作和完成实验报告上,对实验的预习重视不够。在对学生的预习报告的检查中,发现大部分学生只是一味的“照本宣科”,为完成任务而写,达不到预习的真正目的。为使学生能够认识到实验预习的重要性,改变以往每做一步实验都要看一下实验教科书的状况,实验老师在课前应做以下工作:(1)及时通知学生实验项目,留充足的时间进行预习,并对实验内容进行简要的描述。(2)针对不同的实验类型,设定相应的实验预习报告书写要求。例如,对于验证性实验,需写出试剂的用量和滴加顺序,明确试剂的基本物理性质和化学性质,能预测实验现象,并写出相应的化学方程式,积极引导学生正确运用课堂上所学的理论知识来解释实验现象,将化学实践和理论有机结合起来;对于制备性实验,将实验步骤以流程图的形式呈现,层次清晰,简明易懂。(3)将实验中的关键步骤或注意事项设置若干数量的思考题,帮助学生搞清实验原理和实验方法,提高其分析问题、解决问题的能力。(4)根据学生书写的实验预习报告质量以百分制形式进行评分,及时记录并作为期末考查成绩指标之一,将成绩及时反馈给学生,进一步增强学生对预习报告的重视程度。
二、突出学生主体地位,培养学生自主学习和动手能力
在传统的无机化学实验中,通常是实验老师详细介绍实验原理、仪器使用方法和具体操作步骤、实验过程中的注意事项,学生只是根据老师的讲解“照葫芦画瓢”。基本上只要学生认真听讲,根据老师的思路和要求进行实验,都能得到理想的实验现象和结果。但是这种方法极大地限制了学生创造思维的培养。使得学生缺乏主动思考,独立设计实验的能力,更谈不上开拓创新了。为改变这一状态,我们采取了加强引导,鼓励学生大胆操作,勇于探索,充分发挥学生的主观能动性等措施。(一)精简讲授环节,还学生思考和动手操作时间。由于学生在实验前进行了充分的预习并书写实验报告,因此讲授重点可以集中在预习报告中的预留思考题,以讨论式或问答式的形式尽可能增加学生的参与度,充分体现以学生为主的教学模式。(二)适当转变教师和学生的角色定位,老师由原来的“指挥者”变为辅导者,并且辅导人数以15人左右为宜。这样改革的好处体现在:首先,能够及时处理学生在实验中遇到的问题,进行答疑解惑;其次,根据学生参与及操作规范情况打分,并及时记录,作为学生无机化学实验考查的参考成绩之一。以此可有效增加学生实验的紧张感,减少“浑水摸鱼”的学生,使学生能够认真对待实验,培养良好的工作习惯;再者,能够及时发现学生操作中存在的错误,予以纠正。对于普遍性的错误可以立即提醒全班学生加以防避;最后,转变角色有利于增加老师和学生之间的交流互动,以探讨形式提高学生分析问题、解决问题以及团结协作的能力,培养学生扎实的基本功。
三、多媒体技术辅助,优化教学资源
在传统无机化学实验教学中多媒体课件使用较少,浪费了大量网络资源。适当使用多媒体课件有助于拓展学生的视野,体会无机化学实验的神奇与美妙。例如,在无机化学实验基础知识教学中均已采用了多媒体形式授课。形象直观的动画和图片在一定程度上填补了嘴巴加黑板讲授的缺陷。有效地提高学生的学习兴趣。并将一些污染较大、耗时较长、有毒有害的合成类实验制作成视频进行播放,以及播放网络实验视频,增加了在实验室现行条件下无法开展的实验。这样不仅能够避免有毒有害化学物质对人体和生态环境的危害,确保实验的安全性,同时也扩大了课程容量、丰富了学生知识储备,保证实验教学对理论教学的实证支撑,完备理论知识体系,取得了良好的教学效果。
四、渗透绿色化教学理念,培养学生可持续发展观
近年来,绿色化教育正受到越来越多的关注,从倡导环境教育开始,学者们日益认识到绿色教育应具有丰富的内涵。在实验教学中融入绿色教育有利于培养学生的环保意识,培养学生尊重自然,尊重他人,追求人与自然和谐发展意识。近年来,关于绿色化教育重点集中在推广微型实验和使用绿色化学试剂两个方面,可以达到准确、安全、方便和防止环境污染的目的[4-6]。例如无机化学实验中验证性实验,完全可以在点滴板上进行,化学试剂的取用量与对应的常规实验(试管中进行)相比可以减少90%以上。这也是河套学院无机化学实验室积极改进和探索的方向和目标。此外,我们在实验过程中着重关注学生在实验过程中普遍存在着取用药品和试剂“贪多贪大”、轻易反复实验的问题。以小见大,从细节入手树立学生环保意识,节约能源,培养严谨的科学态度。以上是根据河套学院无机化学实验的实际教学情况从实验预习、实验操作中教师与学生的角色地位、教学中的辅助设备和融入绿色化概念四个方面进行的一些教学改革。教学实践中发现实验效率明显提高,教学效果显著改善。但是在地方本科院校向应用型大学转型的背景下,要满足当今社会对应用技术型人才的需求,培养符合地区发展的化学专业人才。我们需要付出更多的努力,对于无机化学实验改革的继续深入研究和探索仍是十分必要的。
参考文献
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[2]马占营,孙家娟,范广,等.浅议无机化学实验预习记录[J].实验室科学,2015,18(3).
[3]徐玲,王丽辉,王艳丽,等.高等院校无机化学实验课程教学综合改革[J].西部素质教育,2016,2(4).
[4]陈容,刘春.高校无机化学实验绿色化探析[J].广东化工,2016,43(4):134.
[5]陈建平,黄月琴.浅谈无机化学实验的绿色化[J].淮南师范学院学报,2011,3.
关键词:方程式;教学;效果;教学策略
一、概念界定
“教学”:是指由教师引起,维持或促进学生学习的所有行为。关注的是“教”学生如何“学”。新课程明确要求改变过去强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜索和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力。
“效果”:是指教师在经过一段时间的教学之后,学生获得的具体进步和发展,其关注的重点是学生有没有学到什么或者学得好不好。
“教学策略”:是指教师在教学过程中为帮助学生以自己的学习努力达到每个目标而采取的一系列相对系统的行为。它既包含解决某一实际问题的教学理论,又包含解决某一实际问题带有规律性的教学方法。课堂教学策略依据教学的一般规律和学生年龄特征,对课堂教学程序以及方法进行指向性调节和控制操作,以逐步实现创新教学目标的教学活动方式,其落脚点是培养学生创新精神和实践能力。它包含以下几层含义:第一,教学策略包括教学活动的元认知过程、教学活动的调节过程和教学方法的执行过程。第二,教学策略不同于教学设计,也不同于教学方法,它是教师在现实的教学过程中对教学活动的整体性把握和推进的措施。第三,教师在教学策略的制定、选择与运用中要从教学活动的全过程入手和着眼,要兼顾教学的目的、任务、内容、学生的状况和现有的教学资源,灵活机动地采取措施,保证教学的有效有序进行。第四,教学策略是一系列有计划的动态过程,具有不同的层次和水平。
二、研究的目的、意义
化学方程式是化学用语应用的集中体现,它具有简明直观、涵义丰富的特点。牢固掌握化学方程式,学会用化学符号进行逻辑思维,是教师向学生传播化学知识的媒介,是学生掌握化学知识必不可少的工具。
化学方程式的教学不仅是化学教学的基础,更是学生认识物质及物质间的变化规律、掌握化学知识的重点教学内容。以往的教学中学生感到记忆和理解困难,教师感到难教,一定程度上影响整个化学知识的教学进度。通过研究可以解决这一关键难题,使学生认识到世界是物质的,物质是变化的,变化是有规律的,学一个变化采用宏观、微观、符号相联系的方式感知及书写化学方程式,在化学变化观念树立起的同时努力提高化学教学成绩。
三、研究的依据
《化学课程标准》指出:依据学生的己有经验,心理发展水平和全面发展的需求选择化学课程内容,力求反映化学学科的特点,重视科学、技术与社会的联系,以“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”为主题,规定具体的课程内容。这些内容是学生终身学习和适应现代社会生活所必需的化学基础知识,也是对学生进行科学广泛和情感、态度、价值观教育的载体。
心理学观点:“皮亚杰强调儿童心理发展的本质是主体通过动作对客体的适应,是内外因相互作用的结果。他指出,真正的学习是学生主动的、自发的学习,而不是教师传授的学习。正确的教育能够加速儿童的发展。”他曾指出:“良好的方法可以增进学生的效能,乃至加速他们的心理成长而无所损害。”
四、研究内容和目标
我国基础教育新课程的核心理念是“为了每一个学生的发展”,所以我们必须把关爱自然、追求人与自然的可持续发展作为重要的价值追求,为了满足这样的基本价值追求,新课程确立了新的知识观、学生观和课程与社会生活的连续性,使个性发展成为课程的根本目标,并使新课程深深植根于生活的土壤。应该说,新课程较为全面地关注了生命的价值。其主要体现在以下几方面:
(一)化学新课程体现了促进学生适应未来社会发展的价值。
化学新课程将引导学生去思考人类面临的挑战,理解化学对社会发展的影响,并懂得如何运用化学的知识和方法去治理环境、合理地开发利用化学能源以及有效地解决人类所面临的种种问题。
(二)化学新课程体现了化学服务于生活的实用价值。
化学新课程将引导学生从科学的视角去认识化学在社会生活中的作用,视密切联系学生的生活世界,对教材内容的选择和设计尽可能把化学与他们的日常生活拉近,与生活实际密切联系,让学生看到学习化学的实用价值。
(三)化学新课程体现了培养学生综合素养和发展个性的价值。
化学新课程以“科学探究”作为课程改革的突破口,力求让学生在探究与实践的活动中,更好地认识、理解化学的现象和原理;学会交流,学会合作;发展思维能力,培养创新精神;新课程将引导学生通过化学的学习,初步建立起科学的物质观,树立起崇尚科学、反对迷信、追求真理、敢于批判和善于创新的科学精神,并学会用科学的态度和观点去评析社会问题。
1.研究具体内容。
(1)了解初中生书写化学方程式能力的现状,找出书写错误的原因。
(2)研究元素、元素符号、常见元素和原子团的化合价的记忆方法。
(3)研究化学式、化学方程式书写的教学策略,总结书写规律和技巧。
(4)宏观,微观,符号三重表征之间的联系对学生化学思维的影响。
2.研究的目标。
(1)真正实现教师观念的转变:不仅抓好基础知识教学,基本技能,还要进行好化学基本观念教学。
(2)教师树立起为学生服务的思想。想方设法创造良好的学习氛围和情景,让学生能在轻松愉快中较好地接受和学到知识。
(3)使学生树立世界是变化的,变化是有规律的,可以用符号表示的观念。
(4)使学生熟练掌握化学方程式的书写,读法,理解其深刻的内涵。
五、研究的方法
(1)问卷调查法。通过设计调查问卷对八、九年级学生进行调查,了解学生学写化学方程式的实际思想、需求和学生的心理特点等现状。
(2)文献研究法。广泛收集、阅读有关化学教学理论及教学文章,用心解读新课标,解读课本的编排意图,深刻理解化学方程式教学的教育价值功能,并灵活地渗透于课题研究之中,结合有关材料总结出顺口溜等记忆方法。
(3)个案分析法。了解学生的基本情况,通过对过去八、九年级学生的作业、试卷中的有关化学方程式部分的研究分析学生学习化学方程式的问题。选取典型个案进行分析研究,从而有助于对所有学生的学习兴趣进行总体的引导。
(4)经验总结法。对课题开展情况及时进行阶段性总结,针对取得的成绩和存在的不足加以反思,为这一课题的深入研究奠定基础。
六、措施及策略
(一)注重学习兴趣的培养。
“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”“乐学”是对学习有浓厚兴趣,能感受到学习的快乐,是学习的最高境界。初中化学是化学启蒙教学,要特别重视对学习兴趣的培养。化学第一节课并不急于上新课,而是演示一组有趣实验:如“清水变牛奶”、“白纸显字”、“生产蓝色果冻”等,让学生在“观察——惊叹——疑问”中获得体验,感受化学世界的神奇,从而达到引发、调动、培养、激发学生学习化学的兴趣的目的。
(二)分散难度,减少坡度,循序渐进。
教学中,根据教材内容,有计划的分散难点,提前逐步渗透,减少学习的坡度,循序渐进,让学生在不知不觉的快乐中就学到了许多的化学用语。将化学用语的教学大致分为三个阶段:
第一阶段:从“绪言”到第三单元,是元素符号和部分化学式、化学反应的识记阶段。对元素符号的记忆,抓住学生刚学化学有极大的兴趣,就鼓励学生去看教材P75表4-6常见的元素及符号,并每天记2个,第二周由学习小组检测,并适时加以比赛,激发学生兴趣。
第二阶段:第四、五单元是化学用语的理解阶段。让学生理解元素符号、化学式、化学方程式的意义,理解化合价与离子的区别和联系,理解符号周围数字的含义等,掌握元素符号、化学式、化学方程式的书写规律、化学方程式常见的配平方法等。
第三阶段:第六单元到第十二单元,着重巩固、扩大和应用化学用语。
(三)注重规范化训练。
规范意识是一种有序的严密性科学准则,规范意识体现了科学教育的人文素养和科学素质。首先,教师在化学用语教学和组织训练环节,教师自身要做到板书严谨、表述规范。其次对学生严格要求读写并重,不仅要直观认识,快捷读出不同的化学用语,更要会顺利书写,还能完整表达中文意义,两种方式采取不断重复的烙印记忆。
(四)注重对学生记忆方法和技能的培养,采取多种形式记忆化学用语。
1.归纳记忆。引导学生归纳梳理同一专题,学会类比分析,已形成的知识体系才能条理化、系统化。
2.比较记忆法。充分调动学习材料的相互渗透作用,寻找相关化学用语之间的共同特性,注意比较类似用语的微小差别,强烈刺激记忆的兴奋点。
3.顺口流记忆。运用记忆的联想技巧,可以自编化合价口诀。
4.推理记忆。根据各类元素的原子结构特点,推出原子最外层电子数与对应元素化合价的关系,进而记住一些常见元素的化合价。
参考文献
[1]《初中化学课程标准》,2012.09.
一、 知识点拓展
在高中化学的学习中,将知识点进行巧妙拓展,是教师教学过程中不可或缺的一部分。因为知识点的拓展,可以使原本单薄的知识变得更加丰满,可以让学生的解题思路更加清晰,可以以点带线,让学生在收获一个知识的同时,获得更多的规律,拓宽学生的思维空间,帮助学生更好地掌握所学知识。
例如,教师在讲述元素周期律这一部分的时候,除了原子半径的变化规律外,教师可以对元素周期表中主要化合价规律、元素金属性和非金属性规律、单质及简单离子的氧化性与还原性规律、最高价氧化物所对应的水化物的酸碱性规律、单质与氢气化合的难易程度规律以及气态氢化物的稳定性规律等进行知识点的拓展。除此之外,还可以将元素金属性、非金属性的判断依据,作为元素周期律的补充内容。
例1:以下氧化物按其形成含氧酸的酸性递增排序为( ):
A. SiO2
B. SiO2
C. CO2
D. CO2
解析:根据其非金属性变化规律可知,元素的非金属性越强,其最高价氧化物所对应的水化物酸性就越强。所以,该题的考点在于Si、S、C、P的非金属性强弱。由于Si、S、P具有相同电子层数,其原子序数越大,半径就越小,非金属性也就越强;而C与Si的最外层电子数均为4,且C比Si少一层电子,所以C的非金属性强于Si。该题答案为B。
二、 解题技巧总结
高中化学与初中化学相比,其难度大大加深,所以许多同学并不能很好适应这种难度的过渡,导致其将理论公式等内容背得滚瓜烂熟,但仍不得解题的要领。造成这一现象的主要原因是:学生未能掌握一套高效立体化的解题技巧。一套良好解题技法的建立与稳固,可以帮助学生更好地建立解题思路,帮助其快速正确地解决化学问题。
在讲述碱金属这一部分时,教师可以将其中重点内容过氧化物的分析与计算的解题技巧总结并传授给学生。这一部分的技巧在于:理清题中关系,结合反应合并、类比分析以及守恒法等内容进行解题。
例2:在一定温度下,将1.06g无水Na2CO3加入足量饱和的Na2CO3溶液中,搅拌后静置,最终所得晶体的质量为( ):A.等于1.06g ,B.大于1.06g小于2.86g ,C.等于2.86g ,D.大于2.86g.
解析:在饱和Na2CO3溶液中,加入无水Na2CO3,所析出的晶体为Na2CO3·10H2O
Na2CO3+10H2O====Na2CO3·10H2O
106 286
1.06g 2.86g
因为在饱和溶液中析出晶体,所以原溶液中的水量减少,溶剂减少,且又有晶体析出,导致其析出的晶体大于2.86g。
总结:虽然根据考试大纲,对结晶水的晶体不做计算要求,但不排除对其晶体质量、溶液质量以及溶液浓度做估计、计算或者判断,所以我们应该注意该部分的复习范围。
【易错点分析】在高中化学的学习中,要及时地将易错点梳理通顺,这也是教师在教学过程中不容忽视的一部分。在化学学习中,总会存在许多易错问题,笔者认为,及时将这些具有典型性、代表性的易错点进行分析整理并传授给学生,便可以帮助他们巧妙地避开题中的“陷阱”,让学生在化学题海面前游刃有余。比如,在讲述离子共存问题这一部分时,就会存在很多易错问题,例如下题。
例3:在PH=1某溶液中,含有Mg2+、Fe2+、Al3+ 三种阳离子,该溶液中可能存在的阴离子是:(1)Cl- 、(2)NO3- 、(3)SO42- 、(4)S2- 。
A.(1) (2) (3), B.(2) (3), C.(3) (4), D.(1) (3)
错解:A选项。错选原因:许多同学容易忽略题干所给出的信息PH=1,或者忽略酸性溶液中NO3是具有-的氧化性。
正解:由于溶液的PH=1,可知该溶液为强酸性溶液,且溶液中含有许多H+,所以NO3-不能存在其中,因为H+、Fe2+、NO3-会产生氧化还原反应。此外,S2-和H+会发生复分解反应,所以也不能存在其中。
关键词:高中化学;课堂教学;体验;学科味道
文章编号:1008-0546(2014)01-0008-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.003
你喜欢化学吗?如果你是一名从事化学教育的工作者,你用这个问题去问你的学生,你是不是觉得学生的回答越来越让你失望了呢?
随着高中课程改革不断地向前推进,高中化学课程的功能正在从单纯注重知识的传授向尊重学生的个性、引导学生学会学习、学会健康快乐的生活、一切为了学生的可持续发展的方向转变。但是由于长期以来的传统教育形成的思维定势和功利主义的影响,以教为主的思想还在严重地影响着课程功能的转变。这导致了化学教学活动中本来应该以学生为主体,体验为主导的教学理念得不到落实,使得学生被老师精心设计的教学安排给边缘化了,学习中的过程体验也就荡然无存,使得现在的学生不太喜欢化学学科,其内在的是不喜欢传统的教学模式,无学科味道。他们急切地需要参与到教学活动中来,并且作为教学活动的主导者,但他们的需求在长期得不到满足的情况下,就缺乏学习化学的兴趣,造成教师教得累,学生也学得累,这严重地阻碍着新课程改革的进行。如何在高中化学课堂教学中让学生进行学习的过程体验,并让学生喜欢上化学,师生共同品味化学学科独特的学科味道,笔者结合自己的教学实际和体验学习理论提出了自己的一些见解。
一、过程体验的指导理论——体验学习理论
教育领域的学习理论有多种,比如认知学习理论、行为学习理论、体验学习理论等。体验学习理论是1984年美国人大卫·科尔伯提出的。这一理论建立在杜威的实用主义哲学、莱文的社会哲学、皮亚杰的认知发展论等理论的基础之上;强调学习过程中体验的核心角色和情感成分对学习的作用,旨在用“体验”这个词来区分体验学习理论和传统的认知学习理论与行为学习理论:并在此基础上构建了体验学习模型——“体验学习圈”(见下图)。体验学习圈模型主要包括四个步骤,分别是:具体体验、反思观察、抽象概括、主动实践(积极尝试),这四个步骤构成一个完整的学习循环。
由此可见,注重过程体验这一教学行为的指导理论就是体验学习理论。
著名教学家苏霍姆林斯基说过,人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望感到自己是一个发现者、研究者、探索者。体验学习理论就满足了人的这种需要。在化学课堂的教学过程中,运用该理论组织教学,让学生主动地参与教学活动,用自己的各种感官去感受、处理、贮存、应用化学教学过程中的各种信息。体验学习理论最能符合新课程改革的理念。
二、过程体验中化学学科味道的呈现——学生喜欢化学的源泉
有这样一个问题:你教过的学生里,有多少学生在做与化学密切相关的工作?如果答案是几乎没有,那么在一定程度上说明你在教学过程中没有将化学学科的味道或者化学学科的特点充分地呈现出来,没有让你的学生从内心深处喜欢上化学。
什么是化学学科味道呢?化学学科味道就是指化学学科特点。
化学是一门以实验为基础的自然科学,实验是化学学科的灵魂。通过化学实验可以探索物质的性质,促进理论的发展。化学实验的探究是化学学科的最大的味道,也即化学学科的最大特点。
化学物质是成千上万的,化学现象和性质也是非常复杂的,遇到了具体的化学问题如何解决?用什么方法解决?如何呈现出解决的方案?这就是化学学科的又一学科味道,即化学的思维、语言和方法。比如在课堂上问学生:金属镁的熔点为什么比铝低?较多的学生会回答:因为镁比铝活泼。“熔点低”是物理性质,“活泼”是化学性质,这两者是根本不能用来解释的。这种答案反映出在这样类似的问题上,较多的学生还没有形成用化学思维来回答问题的思维习惯。在化学学科中,有一些很重要的化学思维,如:结构决定性质(物理性质、化学性质)、性质决定现象、性质决定用途、性质决定存在。也就是说解释性质要从结构入手,解释现象、用途、存在等要从性质入手。由此可见,金属镁的熔点比铝低的原因是:Mg的半径比Al大,单位体积内的自由电子数Mg比Al少,金属键Mg比Al弱。
在纷繁的物质化学性质中,用化学学科语言将其呈现出来是一种抽象的美,比如化学反应方程式。
学生如何看待化学学科关系到化学学科的是否可持续发展,化学给人类带来了哪些影响?曾经化学是人类社会进步的关键。但现在的社会上出现的与化学有关的种种现象:毒生姜、塑化剂、镉大米……化学学科的价值取向是什么?这也是化学学科味道之一。
化学学科的味道,主要体现在化学实验(探究)、化学的思维、语言和方法以及化学学科的价值取向。上化学课,就得上出化学课的味道,让学生在课堂上体验着过程,品味着化学学科的味道,慢慢地从内心喜欢上化学。
三、课堂教学中注重过程体验、品味化学学科味道的具体应用
1. 注重课堂教学过程中学生的实验操作体验
化学实验既是化学课程的内容,也是学习化学的重要工具,更是学生“体验”的有效途径,通过实验来验证自己的想法是否正确,养成不唯书、不唯上、不依赖任何权威的良好习惯。强调化学实验,其目的不仅仅在于获得所谓的“正确实验结果”,更重要的是使学生经历和体验了获得实验结果的探索过程,有了这样的经历和体验,学生才会对什么是科学有较为深刻的理解。所以在化学教学的课堂上大胆地让学生亲自完成可控条件下的探索实验是体验的重要途径,也是让学生品味化学学科味道的重要方法。现举例说明:
在完成苏教版《化学1》有关硝酸的内容教学后,笔者进行了如下的设计:
教师:展示一瓶无标签的未知溶液(溶质只有一种),设计实验证明该溶液是否为KNO3溶液。写出需要的实验用品和实验步骤。
学生:分组相互讨论后得出方案:先焰色反应检验是否有K+,再检验NO3-。
老师:检查各组方案,目的确保实验安全。
学生:进行实验并进行反思、操作的改进。
教师:引导学生进行总结,得出正确的实验方案。
师生:将完整的正确实验方案和步骤齐声朗读一遍,共同品味化学学科味道。
通过这样的教学设计,学生对硝酸根离子的检验一定会印象深刻,更重要的是体验到了学习的过程,增强了学习化学的兴趣,感受和品味到了化学学科的味道。
再比如乙酸乙酯的制取实验:
教师:给出右图实验装置图和相关物质的信息(熔沸点、溶解性)。
学生:动手做实验。
教师:巡视、指导。
学生:完成实验后反思。
师生:共同评价实验的过程和结果(大概内容见下):
(1)暴沸的问题;
(2)滴加药品的最佳顺序的问题;
(3)倒吸的问题;
(4)温度控制的问题;
(5)饱和碳酸钠的作用问题。
除了通过实验操作这个真实的环境使学生进行操作体验外,还可以创设模拟的环境让学生体验。比如有机物中的同分异构体问题、尤其是有机物分子共线共面的问题。让学生搭建有机物分子的球棍模型,在搭建的过程中体验单键是可以旋转的、双键是不可以旋转的等重要的空间知识。通过这种模拟的体验,抽象的事物就有了具体的感觉,纸面上的平面结构就能与实践体验过程的立体结构对应起来了,处理有机物线面问题就很容易了。
2. 注重学生课堂上对化学问题的表述体验
化学学科有着独特的化学思维和方法以及化学用语,用化学语言将课堂上对化学问题的思考过程和结果正确有序地呈现出来是很重要的学习体验过程。在课堂教学中要多给学生这样表述或文字表达的机会,因为学生在表述的过程中也是对化学问题体验后的思考,是内心活动,也是一种思想层面的体验过程。规范正确地使用化学用语也能呈现出化学学科的味道。
比如:
教师:水为什么比甲烷稳定?
学生:因为水中含有氢键。
这个问题看似很简单,其实这里隐含着稳定性、氢键、共价键的强弱、化学性质等化学用语,对这些化学用语必须熟悉并能够正确理解相互关系才能正确地回答出这个问题。氢键的存在影响的物理性质,如熔沸点、溶解性等,对于水中氢键存在于分子间,分子内是H—O共价键。物质稳定性是指物质的化学性质,与物质的结构尤其是化学键的强弱密切相关。所以这个问题的正确答案是:因为氧原子半径比碳原子半径小,H—O共价键比C—H共价键的键长短,更牢固,所以水比甲烷稳定。
化学用语固然很重要,但在化学学科中对化学问题表述时融合化学用语的修饰语也非常重要。
教师:设计实验检验CH3CH2Br中的溴原子。将步骤用文字表达出来。
学生:①用试管取少量的CH3CH2Br,加入足量的NaOH溶液;
②加热,充分反应;冷却;
③滴加过量稀HNO3使溶液呈酸性,再加AgNO3溶液;
④若产生浅黄色沉淀,说明存在溴原子。
以上加着重号的文字中“少量”的表述是体现学生在实验中使用药品的节约意识,“过量”的表述是体现学生在实际操作实验中的量的意识问题。通过在课堂上的活动探究的体验以及表述的体验,学生明白了实验方案表述的主要化学思路:先操作,再现象,最后结论。
对化学问题的表述可以是文字的也可以是图像的。建立图像模型可以很直观地将复杂问题简单化。如在复习电化学知识的时候,教师展示左图,要求学生在图上标出电极名称、电子、离子、电流迁移方向。学生相互之间讨论得出右图的结果。
最终的这幅图是由学生参与,通过讨论得出的,它系统的梳理了电化学的基本知识,而这些知识又是学生容易混淆的。通过对图像的描画,表面上是对知识的体验,其实是对学习方法的体验:最有价值的知识是关于方法的知识。
3. 注重课堂教学过程中学生的实际生活的体验
化学作为自然学科,其功能就是让人们能舒适、健康、快乐地生活。所以化学与我们的生活密不可分。课堂教学过程中一定要注重这一点,并且在教学设计中要有明显的体现。在教学设计准备之前,就应该思考哪些教学内容是与生活密切相关的,能不能引入教学过程中?材料如何去寻找?什么样的材料才是最合适的?
比如:在设计分散系、胶体等内容的教学的时候,雾霾和PM2.5是一个绝对不能回避的问题。什么是雾?什么是霾?雾霾与哪些因素有关?什么是PM2.5?PM2.5分散在空气中形成的是气溶胶吗?将这些问题合适安排在教学环节中,使学生能够用化学知识来解释化学问题!
在复习有机物的性质的时候,可以叫学生从家里寻找带有化学名称或结构的有机物的图片来课堂展示。再此基础上开展对有机物性质的复习。可能有如下的图片:
针对上面的有机物(常见的治疗高血压的药物硝苯地平片)的结构,设计了以下几个问题:
(1)含有的官能团有哪些?
(2)能否与NaOH溶液反应?
(3)能否与盐酸反应?
(4)能否与H2、Br2反应?
(5)能否使酸性高锰酸钾褪色?
美国教育家布朗认为:“学习的环境应该放在真实问题的背景中,使它对学生有意义。”这里的“真实问题”显然是指学生的生活实际。“问渠哪得清如许,为有源头活水来”,学生的生活实际,就是课堂教学的源头活水。在化学教学中,教师要使教学更具针对性、实效性和主动性,就应充分挖掘贴近学生生活的信息资源。难忘的化学学习体验,就要让学生在真实的生活里,用自己的亲历感悟化学的魅力,提高自己的能力,同时也加强了课堂与“真实世界”之间的联系。
4. 注重化学学科价值观的呈现
化学学科价值观的内涵是非常丰富的,它包括实事求是的科学态度、锲而不舍的探索科研精神、量变到质变的哲学思想等,这些价值观对于培养成功的化学家是很重要的,但培养对人类社会的进步作出贡献的化学家才是最重要的。这就需要对化学学科本身的价值观有正确的认识:化学是一把双刃剑,好的一面可以造福人类社会、坏的一面可以阻碍人类社会的发展、带来无尽的痛苦。所以在课堂的教学过程中教师在这方面的观点必须明确:支持、赞扬为人类的健康发展进行的科学研究;鄙视利用化学知识损害人类健康和自然环境的行为。
总之,注重课堂上的体验就是由“以知识为本”转向“以学生发展为本”,由“课程是知识”转向“课程是经验”,就是将教师精心设计掉的体验过程或者说是经历还给学生。让学生充分享有亲身体验的权利,“体验”让学生成为教学的主体,参与知识构建的完整过程,成为学习主人,使学习成为学生自觉的行为。在体验的学习过程中,享受化学学科的味道,从内心深处喜欢上化学。敢于转变教学观念,让体验始终贯穿课堂教学的整个过程,让学生真正成为课堂的主人,才能够让课堂高效,才能够改变高中化学教学的现状,促进新课程改革的向前推进。
参考文献
[1] 纪锋.重视学生自主实验 培养学生创新能力[J].化学教与学,2013,(5)
根据不同专业的培养目标以及教学对象的特点,我们在实验教学内容上进行了精心的选择和安排,教学课程内容注重培养学生的基本实验技能。基本实验操作训练部分占总学时数约30%,综合性实验占40%,研究性实验占20%,设计性实验内容占10%。充分考虑基本实验方法和技术出现的顺序及频率,重要的实验操作至少要训练两次以上,帮助学生灵活运用这些实验基本功打好基础。为此前期我们安排熔点和沸点测定、常压蒸馏、水蒸气蒸馏、折光率测定、旋光度测定、重结晶等实验,尽可能对各种基础操作进行训练。运用前期所学的实验方法和操作技术,对物质进行合成,然后对产品进行鉴定及含量分析,对学生实验技能的综合训练做到由浅到深、由简到繁、循序渐进。
2开设多步骤合成实验培养学生综合能力
在有机实验教学安排上,一般是学生先做一些基本实验。掌握了一些基本实验方法、实验技术,经综合性实验的训练。进行设计实验实践。因此,在学生掌握了一些最基本的操作技术,完成了一定数量的有代表性的、典型的、重要的有机反应类型的制备实验之后。尽可能将单个的合成实验变成多步骤的合成实验,用前一步反应所得的产品,作为后一步反应的原料,即多步骤有机合成。比如可以设计合成1-溴-2甲基-3硝基苯。该系列实验涉及到的基本操作有滴液漏斗的使用、回流、蒸馏、萃取分离、重结晶、抽滤、熔点的测定、脱色等。涉及到的反应有苯的卤化、烷基化、硝化、磺化及去磺化等诸多反应。在这个实验中,学生能获得较多的信息,较深刻的理解到欲给甲苯的邻位引入硝基或卤素,首先要利用磺酰基对位进行占位反应,从而避免对位产物的生成。由于是系列实验,每一步产品的产率及纯度都关系到下一步实验能否进行,学生必须仔细认真地对待每一步反应和每一步操作。通过这些操作既加强了基本实验技能的训练,又加强了理论与实际的联系,并且前一反应的产物要用来作为后一反应的原料,因此对中间产物的质和量提出了较高的要求,杜绝了部分学生的弄虚作假。培养了学生实事求是的科学态度。
3渗透绿色化学理念,引入现代有机化学实验技术与方法
(1)我们在实验教学过程中有意识地向学生渗透环保意识,使学生充分认识到保护环境必须要“从自我做起”,从而养成良好的实验行为习惯,在实验中所产生的废液必须分类回收,如果可能尽量做到循环利用,尽可能做到“三废”对环境的零排放。(2)对某些有毒反应,寻找无毒替代物。如间二硝基苯的制备实验,所用的原料硝基苯及产物间二硝基苯均为剧毒致癌化学物质,我们选用毒性较小甲基橙制备实验取代间二硝基苯的制备实验。而甲基橙为实验室常用酸碱指示剂,可以大大增加了学生对甲基橙合成的兴趣。(3)充分利用学生的产品,将该反应产品作为另一反应的原料,实现无废物排放。如上面实验合成的甲基橙,甲基橙可以作为光催化降解的模型化合物,甲基橙可以被分解为无毒的小分子。
4选择联系学生专业的实验内容
基于我校化学、材料及生物类专业毕业后大部分将从事与化学、材料及生物制药有关的工作,教学上有意为学生将来的发展做好知识方面的储备。在实验教学中,我们在教学内容上根据专业的不同,选择了一些与专业联系紧密的实验内容,如:针对高分子材料专业及金属材料专业我们选择双酚A(BPA)的制备实验作为教学内容,双酚A是一种用途很广泛的化工原料。它是双酚A型环氧树脂及聚碳酸酯等化工产品的合成原料。双酚A主要是通过苯酚和丙酮的缩合反应来制备,一般用盐酸、硫酸等质子酸作为催化剂。由于高分子专业及金属材料专业在后续课程中会讲到环氧树脂及环氧树脂涂料的制备。前期的实验会让学生对环氧树脂有更深的认识。另外我们也适当增加了精细有机合成,天然有机物提取等实验内容如针对应用化学专业开设具有解热、镇痛和消炎作用阿司匹林的制备实验。对生物工程专业学生开设茶叶中提取可作为中枢神经兴奋药的“咖啡因“等。这些实验既激发了学生学习有机化学的兴趣,又培养了学生将实验成果及时转化为经济效益的意识。
5建立开放型实验室,培养学生的创新能力
创新教育应当融入所有教学环节,让学生多接触需要发现、分析和解决的问题,进行思维训练和实践锻炼。首先,加强开放性实验项目的设置与管理。开放性实验项目目前已成为应用化学专业培养方案的一个有机组成部分。而且有的项目还根据低年级与高年级学生知识水平和实验动手能力的差异,因材施教,把科学研究训练、科研实践训练分成要求不同的两个层次,使低年级学生尽早接受研究气氛的熏陶;高年级学生的训练选题则尽量与教师的科研课题结合,条件具备的还与其毕业论文工作相衔接,使他们得到系统和全面的锻炼,以期获得更好的效果。在开放性实验方面,我们针对基础较扎实,求知欲较强,对化学有浓厚兴趣的学生开展“大学生创新与实践活动”。其形式将学院论证、设立由教师或学生建议的具有科研或开发背景的课题与项目,然后由学生自行组合的小组(3~5人)在教师的指导下完成研究工作,提交研究论文或研究报告。通过这种活动进一步提高学生的实践能力和综合素养,了解科学研究方法,鼓励他们积极参与各项竞争,展示自己的才华。其次,继续组织学生积极参加省内外的各类竞赛,如课程竞赛、化学实验竞赛等。以江苏省化学化工实验竞赛为例,参赛以小组为单位进行,要求参赛者针对一个综合的化学问题,设计出制备、分离、分析等详细步骤,包括提出所需药品及仪器设备的要求,完成论文式报告,并进行答辩。这种竞赛方式可以综合考察学生的分析解决问题的创造力、实验动手能力、数据处理能力、科研论文撰写能力及口头表达能力。通过这种竞赛可以总体考察学生在化学学习与实践中的能力和团队合作精神;检验化学教学的状况。
6改革实验考核体系,实现客观全面评价
考核是实验课的重要组成部分,是对学生掌握知识水平的操作技能情况的综合客观评价。(1)考前开放实验室,给学生创造良好的复习条件。考前将整个学期的实验仪器都摆出来,学生可以来实验室进行复习,并有教师辅导。(2)正确拟定考核题目,制定统一评分标准。命题原则是以大纲为依据,注意不偏离所学的基本内容,又要考核学生灵活运用所学过知识和技能;既要反应基本要求,又要有综合试题,使考试真正能够起到对学生全面检查,并利于提高学生分析问题和解决问题的能力。(3)以组为单位,现场观摩,单兵考核。每班学生分成四组,每组7~8人,以小组为单位分批进入实验室现场考核。按序抽签,单兵考核,其他学生现场观摩。现场抽签,使学生无法猜题,这就促使学生必须对本学期所学的内容进行全面的复习,考前开放实验室,学生积极参加,扭转学生死记硬背应付考试的被动局面。现场观摩受益面大,效果好。每个学生虽然只抽一个考题,但要观摩6~7个学生的考试,观摩别人可以发现自己的问题。(4)评定总结。小组考核完毕后,学生进行评定总结,由于考核情况相互了解,学生发言积极,气氛活跃,最好老师补充总结。小组讲评,既肯定成绩,又指出存在的问题,激发了学生的进取精神,活跃了学习氛围。教学实践证明,改革实验考核方法,严格实验教学管理,不但使学生对实验课的重视程度加强,也使学生的操作技能得到进一步加强。
7总结
关键词:问题情境;化学问题解决;影响因素
文章编号:1008-0546(2016)10-0030-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.10.011
在高中化学课程标准中明确指出“正确认识科学、技术与社会的相互关系,能运用所学知识解释生产、生活中的化学现象,解决与化学有关的一些实际问题,初步树立社会可持续发展的思想”,表明了学习化学知识的意义在于服务于人类生活、发展,为社会进步做出贡献。让学生学习有用的、真实的化学知识是高中化学新课程内容的特点。教学中要充分利用教学资源,让学生在真实的情境中了解化学与社会发展、科技进步的密切关系,提高学生在各个不同的情境中解决化学问题的能力。因此,我们如能知道问题情境会对学生化学问题的解决造成怎样的影响,从而找到消除其影响的教学策略,将会对学生提高解决化学问题的能力起到很大的帮助。
一、情境性化学问题的特征
化学问题包含的范围很大,它的含义不仅包含有一般的问题解决中的问题,也包括化学学科中所有的知识内容:理论知识中的化学概念,化学符号、化学原理的应用,化学实验中的操作、现象、装置等,还包含了化学与其他学科存在的内在关系,化学与社会实际生产、生活、自然界的联系,但凡是在学生头脑中出现的有关于化学的各种疑问都是属于化学问题的范畴。所以,化学问题在具有问题情境、已有的知识和技能、障碍、方法这四方面的要素的同时又具有它自身的学科特征。
问题情境是呈现化学概念、化学原理等有关化学知识的具有现实意义的载体。它可以来自于现实生活中与化学相关的各个领域,也可以是新科技、新产品,还可以是与其他领域相关的内容。总之,问题情境是问题中呈现的与生产、生活密切相关的现实背景,如文化、环境和活动等。
综合化学问题和问题情境这两个核心概念,笔者认为情境性化学问题主要有以下三个特征:
(1)新颖性。情境性化学问题中所含信息是新颖的。这些信息往往来自于最新的科技成果以及与化学有关的最新社会事件等,如:科技研究热点中的化学问题、化学新材料或新物质。
(2)应用性。问题的情境大多来源于生产、生活,又服务于生产、生活,如:环境保护、能源问题、食品安全等。
(3)障碍性。问题情境的存在加大了问题空间的复杂程度,增加了学生的思维容量,给学生问题解决造成了障碍。学生在解决情境性化学问题时总感觉有困难,不自信,甚至产生畏惧心理。
二、情境性化学问题解决的心理机制
在借鉴已有研究的基础上,笔者认为解决情境性化学问题的心理机制如图1所示。由感受器获取问题情境中的信息后,在大脑中把信息储存于短时记忆,同时通过反应器对问题进行初步表征:将问题情境中所含信息进行提取、组织、加工和表达。在表征的基础上通过运用原型匹配(如果大脑中存在相对应的原型)或分析推理等解决问题的策略最终将问题解决。在整个问题解决的过程中,都受到元认知的监控,同时也需要不断地反思监控。
三、问题情境对化学问题解决的影响
1. 研究对象
根据研究的目的和要求,从江苏省某四星级中学中选取了高二年级的3个理化平行班学生作为被试,共计回收有效测试卷152份。其中男生118名,女生34名。这些学生已经有了两年的高中学习经历,具有了一定的基础知识和基本技能,也掌握了一些解决问题的策略和方法,所以相比较高一、高三学生来说,他们既不是问题解决的新手也不是问题解决的专家,选择这些学生作为研究对象有利于分析学生解决问题的心理。
2. 研究材料
历年来的化学高考试题都是经过了众多专家审核,事实证明都具有很高的信度和效度,所以历年高考测试题是我们选择测试项目的理想来源。在初步确定测试项目的内容、形式和结构后,先后征求了专家和经验丰富的高中化学教师的意见,根据他们的反馈意见把题目改编成3种不同形式的测试卷。第1份测试卷主要以文字呈现问题情境,第2份主要以图表呈现问题情境,第3份为去情境化的化学试题(作为对照)。为减少被试做题时的盲目性,强调每道题后写明解题过程(没说明理由的不作记分统计)。
3. 研究程序与方法
先由152名被试在45分钟内完成测试卷,测试结果的数据全部由统计软件SPSS17.0进行统计和分析,以寻求问题情境对高中生解决化学问题的影响。
4. 研究结果与讨论
(1)高中生解决化学情境性问题的整体情况分析
从表1中可以看出情境性化学试题的得分率普遍不高,说明学生解决情境性化学问题的能力偏低。分析其可能原因是学生对情境性问题解决具有畏惧心理、类比迁移能力较差等因素所导致。情境性化学问题是存在于某个实际情境中的化学问题,“实际情境”可能与学生习惯解决的化学问题之间有一定的距离。学生怎样才能用已有的化学知识来解决新情境中的化学问题,最有效快捷的方法就是利用类比和迁移,即学生将新情境和已有的情境经验进行类比后,从大脑中找到原型,把已经掌握的化学知识迁移过来解决新的化学问题,并且运用适当的问题解决策略最终解决问题。由于一些学生概括水平低,找不出新旧情境间的共同之处,导致他们类比迁移能力差,或者产生负迁移,妨碍了问题的解决。
(2)高中生解决化学情境性问题的性别差异
本文同时分析了学生性别对解决化学情境性问题的影响(见表2)。由表2可知,虽然男女生的化学成绩和情境性问题解决的成绩不存在统计意义的显著性差异,女生解决情境性化学问题的能力略高于男生。造成这个现象的原因,可能是:一是除了生理上的差异,女生的语言表达能力和语法能力都高于男生之外,可能与“女生对阅读的兴趣也往往比男生强烈”有关,使得女生更容易从问题情境中获取有用信息用于解决化学问题。二是在所调查的被试中男、女生比例不匹配,一般来说能选择化学作为选修科目的女生,她们的综合成绩都相对较好,而男生却不一定。
(3)化学知识对高中生解决情境性化学问题的影响
问题情境的类型可以是多样的,但是解决问题的知识与能力却是基本的并且相对稳定不变的。学生解决情境性化学问题需要以化学知识为基础,学生解决问题的过程就是应用化学基础知识解决新的情境下的化学问题的过程。因此,学生的化学知识掌握程度对他们解决情境性化学问题有着重要的影响。
图2和图3表示的是被试的原有化学成绩和解决情境性化学问题的得分情况。从图中可以看出,无论是化学成绩还是测试卷成绩基本都是呈正态分布。
学生解决去情境性化问题的水平与化学成绩呈现统计意义的显著相关,相关系数为0.360。这说明化学基础知识的掌握程度是影响学生解决情境性化学问题的因素。分析原因:一是学生解决去情境性问题时需要综合运用化学知识、化学原理和方法解决问题,这些同样是化学考试的基本要求;二是通常化学试题一定包含情境性化学试题,在考试中一般属于难题,其比例并不高,也就是说去情境性化学问题占的比例较大。因而,学生的去情境性化学问题的水平与其考试成绩显著相关,但相关系数并不很大。
(4)情境类型对高中生解决化学问题的影响
从每个题目看,平均分无一不是无情境设置的化学问题大于有情境设置的,再次论证了问题情境的存在必然会阻碍问题解决。被试的班级是三个平行班,1班和2班完成有问题情境的化学测试题,3班是完成去情境化的化学测试题。由图4可知三个班原有的化学成绩相差不是太大,做去情境化测试题的学生(3班)甚至略差一些。但在解决有情境和无情境问题时却表现出明显的差异,学生完成无情境设置的化学问题的情况要远远好于有情境设置的化学问题。显然,问题情境的存在增加了学生在解决问题过程中提取信息和加工信息的难度,从而阻碍了学生对问题的正确表征,这正体现了问题情境的特征之一“障碍性”。 总体上看文字呈现的情境性化学问题有利于学生对问题的表征和问题的解决。
四、结束语
本研究表明,学生解决情境性化学问题的能力普遍偏低;解决情境性化学问题时存在性别差异,女生的能力略高于男生;学生解决情境性化学问题受化学知识、问题情境类型等因素的影响。在后续研究中还有很多有价值的工作可以进行,例如不同类型的问题情境对高中生解决化学问题有哪些影响,学生解决情境性化学问题时有怎样的心理状态,解决情境性化学问题有哪些教学策略,等等。
参考文献
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