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关键词:初中化学 课堂教学 自主发展
课堂教学是促进学生发展的主阵地,课堂教学的质量在很大程度上影响甚至决定学生的发展水平。课堂教学改革是新一轮基础教育改革的核心,课改提出把课堂还给学生,让课堂充满生命的活力,体现了教育为人的发展服务的根本宗旨。在初中化学课堂教学中让学生自主发展,成为当前化学课堂教学的当务之急。下面笔者就如何让学生在初中化学课堂教学中自主发展谈谈自己的看法。
一、让学生带着问题去学习,在课堂上不再从零开始
初中化学课程教学内容繁多,课时量少,许多内容都比较零碎、抽象,但它与我们的生活实际联系又非常紧密,许多知识学生在生活中有或多或少的接触或运用,所以教师可以让学生提前预习。如何通过课堂教学,让学生主动参与,使学生在原有认知基础上自主发展,我认最重要的就是课前预习。通过课前预习,学生能自主发现问题并带着问题进课堂,课堂上在同伴互助或教师的指导下,就能有效地解决问题,同时也就能发展自己。
二、把课堂教学的时间还给学生
教师要把自主学习的机会还给学生,让学生有充足的活动时间、讨论时间。教师要精简教的过程,讲究教的方法,通过“教”的优化,确保学生学习的过程。第一,给学生充分反映通过预习积累的问题的机会和时间,对通过预习对所学内容有深入思考、并能提出与课堂教学紧密相关的问题的学生要进行评价,培养他们的问题意识,因为发现问题比解决问题更重要。第二,给学生充分思考酝酿的时间。针对学生提出的问题,教师要积极引导,让学生充分思考,经历解决问题的过程,从而得到自主发展。第三,让学生上台“执教”当小老师,对课堂教学内容或学生提出的问题,让学生通过学生的视角和思维方式进行解决。这样不但可以让“执教”的学生得到发展,同时其他学生更容易接受符合他们年龄特征的解决问题的思维方式,从而达到共同发展。
三、注重课堂教学中的生成
课堂教学是一种有目的、有计划的活动,教学中只有完美的“预设”是不够的,要使教学工作顺利进行,实现教学目标,教师必须注重课堂的生成。因为预设只是教师根据以往的经验和上课要达到的目标而设定的,是为了学生的发展,在学生的发展过程中还存在着一些生成性的因素,如在化学实验课堂教学的过程中,常常会有“突发事件”或“意外现象”。而科学合理地解决这些问题能使学生向更高层次发展,该如何解决这些生成性的问题呢?教师必须重视化学实验教学中的生成性问题,不能完全按部就班,为了完成教学任务而回避生成性问题,而应把生成性问题当成教学的契机,通过解决生成性问题来促进学生的发展,这样教学更具有针对性。
四、通过一题多解,促进学生发展
“条条大路通罗马”,在教学中,遇到一个问题能通过多种方法解决时,教师要积极引导学生寻求不同的解法,并从多种解法中找出最佳解法,同时启发学生对几种不同的解法展开讨论,弄清知识间的联系和相互转化。这样不仅能培养学生的发散思维和自觉选择最优解法的能力,还能拓展学生的思维空间,有利于学生创新意识和合作交流意识的培养。
五、用学习过程中的学习评价,促进学生的发展
每个学生都有发展的可能性,教师要把学生当作成长中的发展中的人来看待,发挥评价促发展的功能。一是让学生正确认识自己。通过评价,让学生看到自己的进步,同时看到自己的不足,扬长避短,对自己有一个客观的认识。二是让学生获得激励。教师对学生的评价要更多地从激励的角度去考虑,通过评价增强学生的自信心,让他们相信自己能行,从而获得发展的内动力。三是给学生提出合理化建议。教师要通过课堂评价发现学生学习中存在的问题、该往哪里走、哪些地方需要努力,给学生提出合理化的建议,让学生的发展之路走得更远。
六、培养学生的问题意识,让学生自主发展
在初中化学课堂教学中,学生学习的过程是不断发现问题、解决问题的过程。要让学生自己去发现问题、解决问题,教师就要注重培养学生的问题意识。教师不能包办代替,把所有的矛盾都转化成自己的问题,直接呈现出来让学生解决,要有意识地把矛盾交给学生,或者把有关信息提供给学生,创设出有价值的问题情境,让学生自主去发现问题。一旦学生自己发现了问题,就有了寻求问题答案的欲望,学习就有了主动性,通过主动解决问题,学生也会自主地得到发展。如在教学二氧化碳的化学性质一课时,我准备了一支试管,在试管中装入了澄清的石灰水。我拿起试管让学生观察,学生说是水。接着我用吸管往里吹气,学生发现试管中的水变浑浊了,同时发出“唉,水怎么变成和牛奶一样了?”的惊呼声。有些学生就问:“老师为什么水变成了牛奶?”这时我让学生开始讨论,学生很快就进入了自主学习的状态,在教师的引导下,自主解决了问题,从而得到了发展。
七、联系生活,通过实验,促进学生自主发展
根据化学学科特点,在课堂教学中,学生每学到一个知识点,教师都要启发学生把所学知识与日常生活紧密联系起来进行思考,学以致用,用所学化学知识、原理解释生活中的现象。此外,在有些演示实验中,教师要多设计一些让学生参与的环节,让学生亲自参与实验。在课外,教师也可以指导学生在保证安全的前提下,建立家庭小小实验室,去独立完成一些简单的趣味小实验。在课堂上,教师可通过多媒体展示丰富、有趣的生产、生活中的化学现象等,让学生真实、深切地体会到化学就存在于我们生活的各个方面,从而激发学生学习化学的兴趣。
总之,在初中化学课堂教学中,教师要始终把学生的发展当作重中之重,充分发挥自己的教学智慧,利用一切可以利用的时机,想方设法,采取不同的方式方法,促进学生的自主发展。
【辅导对象】小学一年级到高中三年级学生(个别机构校区差异辅导范围有所不同,建议家长拨打电话了解情况)
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一、初高中化学教材的脱节让一部分学生很难适应,从心理上产生了对化学的畏惧
在义务教育和素质教育的指导思想下,初三化学教材内容的深度和广度大大降低,那些在高中学习中经常应用到本应在初三学习的知识,都转移到高一阶段补充学习,这就造成了初、高中知识的断层。还有,初三化学教材中新知识的引入往往与学生日常生活实际很贴近,比较形象,学生一般都容易理解、接受和掌握。相对而言,高中教材在内容的引入上则表现为叙述比较严谨、规范,注重抽象思维,知识难度加大。这就使学生感觉很难及时接受,从而从心理上加大了对化学的畏惧。
二、初、高中教师的不同的教学方法及对学生不一样的要求让学生不能及时接受,导致学生从情感上产生了对化学的畏惧
一方面,初中教师的年龄结构一般较高中教师偏大,两者在教学方法和教学风格上有较大的差距,学生要有一个适应过程。第二,在教学上,初中教师只需要面对的是中考,让学生把一些该记得的知识点记住就行,不需要在能力上有太多的要求。但到了高中,教师对学生的能力上有了较高的要求,梯度的突然加大让学生很不适应。第三,对于高中教师,他们绝大多数是从高三循环下来的,他们很多人根本不知道初中教材的几次改版,也不了解初中学生是怎么学习的,也不了解初中教师是怎么教学的,哪些知识点是学生已经把握和没有把握的,从而造成由于教师的因素导致学生的衔接不好。
三、学生的自我放松,没有及时调整自己的心态和状态,从自我意识上造成初、高中化学的衔接不好
在高一,经过一个暑假的休息,很多学生已经基本忘记了书本上的内容,再加上很多学生的一种心理,我辛苦了一个初三,到高一了,离高考还很远,可以先休息一年,在这种双重不利的条件下,很多学生边学边玩迎来第一次考试,猛然发现高中化学是多么的难学,已经半学期过去了,再想努力学习并赶上,难度自然增大。
四、高一的综合特点造就衔接上的困难
高一学科多,课时紧,很多老师拼命赶进度,再加上为了应付考试,对教材进行加深和拓展,导致学生学习化学的难度加大,对学习化学产生了更多的畏难情绪,不利于化学的学习。
学生该如何解决问题呢?
1.尽快完成对高中化学的再认识
本来,化学是建立在实验上的学科,教材也是这么安排的,可是,刚接触化学就要面临中考,于是,学生没有时间去享受化学,只是机械地学习。于是,经过一年的学习,学生掌握了固定的规律和性质、固定的化学模型、固定的以质量为基础的计算,固定的常考题型。在机械的记忆中失去了学习化学、建立化学思维的最佳机会,反而让学生形成了化学就是记记背背的学科的错误认识。
高中化学与初中化学相比,不管是教材、教学要求还是学习方法上都有很多的不同,这时,就需要学生在教师的指导下及时转变对化学的认识,不要再停留在初中的浅显的认识上。充分认识到高中化学是理科思维和理科知识的完美结合,并以此为契机,实现对高中化学的强烈兴趣。
2.及时调整自己的学习方法
首先,初高中化学学法上有很大的不同,初中化学的学习是记忆式的,内容也很简单,而高中化学具有概念抽象,内容内涵深、联系广,教师上课快等特点。学生就要尽快调整自己的学习方法。一要在老师的引导下,采用比较学习,发现相似,寻找规律,逐步培养思维的敏捷性和严密性。在做和练中,不断找出好的学习方法。二要努力提高自己的听课效率,由于科目多、作业多、时间紧,所以我们要提高自己在上课时的效率,才能在激烈的竞争下立于不败之地。三要充分利用兴趣促进学习这一策略。兴趣是最好的老师,要想学好化学,最好对它产生浓厚的兴趣,如果做不到,那就对化学教师产生兴趣,让你乐于去上化学课。
3.尽快养成良好的学习习惯
高中的学习需要学生有着良好的学习习惯,而高中习惯的养成很多都是在高一完成的,好的学习习惯一般有以下几步:第一步就是抓好课前预习. 在预习过程中,边看、边想、边写,在书上适当勾画和写点批注。看完书后,最好能合上课本,独立回忆一遍,及时检查预习的效果,强化记忆。同时,可以初步理解教材的基本内容和思路,找出重点和不理解的问题,尝试做笔记,把预习笔记作为课堂笔记的基础。第二步是掌握听讲的正确方法。处理好听讲与做笔记的关系,重视课堂讨论,不断提高课堂学习效果。学生必须上好课、听好课,做好课前准备,包括心理上的准备、知识上的准备、物质上的准备、身体上的准备等。第三步是课后复习应及时。针对不同学科的特点,采取多种方式进行复习,真正达到排疑解难、巩固提高的目的。第四步是正确对待作业。独立思考、认真作业、理解提高是学生对待作业的正确态度。
4.积极与化学老师交流沟通,尽快形成教与学的合力,最大限度地提高学习效率
关键词: 初中化学 教学设计 化学实验 教学语言
随着初中化学新课程的不断改革,对化学教学和学习的要求越来越高。初中化学是一门自然科学,具有一定的抽象性、逻辑性和广泛的应用性。只有在教学中采用灵活多变的教学方法和手段,才能让学生对化学学习更有兴趣与热情,也才能更好地培养学生的化学创新思维和创新能力,这就要求教育工作者要深入教学,不断提高认识。我认为初中化学教学可以从以下方面入手。
一、创新教学设计,活化化学课堂
初中化学虽然只有两册书的内容,但每年都要求教师积极探讨,有效地备课与上课。这势必要教师在课堂教学设计上不断研究和创新。这里举一个我平时创新教学设计的案例。
案例:《分子、原子》这一节的内容在沪教版九年级化学第三章《物质构成的奥秘》中,对比于前两章的学习,其是很抽象的内容。在以往的教学过程中,往往通过讲授、练习、评讲的方式对这一节内容进行教学与巩固,但是在复习的时候,学生遗忘率比较高。分析评价下来,可以发现这种教学模式只能让学生对于这块知识强记,并没有真正地理解与应用。所以在新一轮的教学中,我打破传统思路进行创新,采用形象性的模型图像对抽象的内容进行教学。
我先让学生在学习这一节内容前预习,并在家裁剪10个纸质大圆和10个纸质小圆带入课堂。在课堂中用水、氧气、氢气引入,如果大圆■■代表O,小圆■■代表H,先让学生尝试拼出一个水分子、一个氧分子和一个氢分子。学生很快可以拼
出:■■■,■■■,■■■,并尝试说出一个水分子是由一个
氧原子和两个氢原子构成,一个氧分子是由两个氧原子构成,一个氢分子是由两个氢原子构成。这样学生对于分子和原子之间的关系有个初步印象:分子由原子构成。然后让学生尝试
摆出两个水分子,学生很快可以摆出: ■■■■■■,再总结
如果无数个水分子在一起就会形成水,让学生形成水由水分子构成的概念,总结得出分子可以构成物质,原子可以构成分子。
再让学生尝试用手上的圆圈摆出水分解的微观示意图,有
学生会很自然地摆成:■■■■■■■有学生会提出疑问:为
什么会多出一个氧原子?再让学生想想办法能不能让氢氧原子在反应前后一样?有的学生通过之前的预习和尝试会
很快摆出:■■■■■■再接着提问:水分子中的氢原子和
氧原子是怎么到氢分子和氧分子中的?有的学生就会联想到水分子的破裂,再进一步让学生完善微观示意图,就会得到
■■■■■■■■■■■■■,学生很快可以说出水分解的
微观过程:水分子破裂成氢原子和氧原子,两个氧原子构成一个氧分子,两个氢原子构成一个氢分子。再进一步总结化学变化的微观本质:分子破裂,原子重组。
最后让学生尝试摆出水蒸发的微观示意图。学生通过之前的学习知道水蒸发是物理变化,只是分子间空隙变大,于是
很快可以摆出:■■■■■■■■■ ,总结水蒸发的微观过程:
水分子不变,水分子间空隙改变,进一步总结物理变化的微观本质:分子不变,分子间空隙改变。
通过这种拼图式的形象化学习,学生记忆比较深刻,复习时只要通过进一步拼图巩固就可回忆,这种创新既省力又高效。
二、创新化学实验,激趣化学课堂
实验是化学学习的基础,很多化学知识都是通过实验得到的,学生如果对实验印象深刻,对于这块知识就会记忆犹新。所以创新化学实验无疑成为提高化学课堂教学效率的又一重要法宝,这里我举两个简单的例子。
案例1:学完酸碱盐后复习时,我采用了“花开花谢”这一新型实验,就是在一个大钟罩的塞子中插入装有浓盐酸的针筒,针尖顶端放一团棉花,将钟罩罩在插有事先用酚酞浸湿棉花的铁树上,然后再钟罩中放入一小杯浓氨水,可以很快看到铁树上的棉花慢慢变红,铁树开花了。一段时间后,再将针筒中的浓盐酸打入棉花中,过一会儿可以看到棉花上的红色渐渐褪去,铁树花谢了。学生对这样的实验很感兴趣,对其中酸碱盐和微粒运动原理的解释竭尽全力地思考,很难忘记。
案例2:学完酸碱盐后复习时,我还采用了一种微型实验。在4根弯成V型的玻璃管中分别滴入少量紫色石蕊、滴有酚酞的NaOH溶液、AgNO■溶液、浓氨水,在最左边连上HCl气体的发生装置,最右边连上针筒。当发生装置中产生气体时,从左边管子开始依次看到溶液变红、溶液退色、白色沉淀、白烟的现象,同时针筒中的活塞被冲开,现象很快很明显,学生在感慨微型实验神奇的同时,对其中酸碱盐的反应也会进一步巩固。
这样的实验在课本上是没有的,都是通过平时教学过程中不断地知识积累和创新,才研究出适合学生深入学习的新型实验的,确实对学生创新思维和创新能力的培养有一定的作用。
三、创新教学语言,生动化学课堂
语言是组织教学的灵魂,幽默风趣的语言往往会让教学效果事半功倍,学生对这样的语言也会记忆比较深刻。这需要教师在教学过程中不断地总结,灵光闪现。其中,口诀、绕口令、歌曲、谐音都可以尝试创新,让化学课堂充满智慧,充满欢声笑语。
创新是化学教学的改革手段,只有不断反思、总结、创新,才能让教学生动起来,才能让课堂活跃起来,才能让学生真正减负增效,体会到学习的乐趣。
我查了一下化学竞赛的获奖名单,竟然又木有我!天哪!我这个人的竞赛能力怎么就那么差,就是连三等奖都拿不着吗?唉,每次理科竞赛,尤其是数学竞赛,我参加了不知有多少次,每次都是以失败告终,最好的一次也就是进复赛。又是一次挫败,一次不小的打击啊!!!
不过说起这竞赛,我没获奖其实也很正常,最主要的原因是竞赛考的内容是初中化学所有的内容,可是按照学校的进度,还是满足不了竞赛的需求的。所以啊,以后再参加这种理科竞赛,一定记住:提前预习,多做竞赛题,熟悉考题,这样才能在竞赛中取得好成绩。
初三:陈雨游
关键词:初中化学;有效课堂;激发兴趣
中图分类号:G622 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2013)01-037-01
初中化学教学是化学教育的启蒙和基础阶段,要想大面积提高化学教学质量,必须从培养学生的学习兴趣,激发他们的求知欲,提高课堂教学效率做起,以使他们更好地掌握基础知识和基本技能,开发他们的智力,培养他们灵活运用化学知识独立解决问题的能力。
一、利用化学科的特点,激发学习兴致
化学是以实验为基础的学科,最初的授课,老师不要急于向学生灌输化学的具体知识,而应在合适的时候,向学生提出一些有关自然现象如“鬼火”,一些有关日常生活如“汽水的制造”,“镀银原理”等现实化学知识。让学生知道这原来便是化学,于是,当镁条在空气中燃烧并发出耀眼的白光,当带火星的木条在氧气中复燃,铁丝也能燃烧等一个个新奇又实在的实验展示在学生面前时,必然会引起学生强烈的兴致和求知欲。在课外,老师还需积极组织学生搞一些如“隐形墨水”,“会跳舞的气泡”,“彩色喷泉”等的兴致实验。由此,老师精心准备每个实验把学生带进奇妙的化学世界中,在化学知识应用上逐步培养学生的观察能力和实验操行技能,激发兴致,进一步发展学生的思维能力。
二、重视对学生的学法指导
教学是教与学的双边活动,教师的教,只有通过学生的学,才能起作用见效率。“授人以鱼,不如授人以渔”,指导学生学习方法,使学生成为学习的主人,对于提高课堂实效性是十分重要的。在学生预习时,教师可编写学案,列出提纲让学生自学,发现问题,带着问题听课。学生听课时,要让学生做到“眼到、耳到、手到、心到”。
另外,在平时的教学中我们多应渗透学生审题能力方面的训练。如在讲习题时,老师可以帮助读题,在读题时把题目的关键词通过语速、语调等反映出来,通过多次的训练,让学生形成读题就想到找关键词的好习惯。要加强综合题的分解训练,通过训练要让学生具备将综合题分解成基础知识点和从中提取有用信息的能力。
三、开展探究学习,引导学生主动参与学习过程,转变学习方式
新课改下的教学,注重学习方式的转变,引导学生积极主动参与学习过程,开展探究性学习,让学生形成良好的学习习惯。学生在教师的引导下去发现问题、收集资料并形成假设方案,最后对假设进行验证与交流。
如测定空气中氧气含量的实验探究。实验原理是什么?难道只能用红磷来测定空气中氧气的含量吗?能否用木炭来代替?如果能用,应该怎么做?带着这样的疑问,我们开始了一系列探究实验。学生设计了许多富有创造性的实验方案,如用木炭代替红磷,但集气瓶中放NaOH溶液代替水的;有用凸透镜聚光加热,有用针管代替集气瓶的,白磷代替红磷的等。并且要求他们讲出自己所选装置的优点和不足,分析溶液进入集气瓶不到1/5的原因,并要求学生找到一般规律,对生成物和反应物的要求,按探究的步骤尝试写探究报告。
四、讲练结合,以练促思
讲练结合,既能充分发扬老师的主导作用,又能调动学生的主体因素。通过专题精讲,难题讲透,让学生掌握一套有效解题方法,然后,再通过练习加以巩固。练习要有针对性,既可安排专题练习,也可安排综合练习。不过习题一定要经过老师的精编,不能让学生沉缅于题海之中。通过练习,实质上是训练学生的解题思维过程。如,为了培养学生的对比联想知识能力,如比较Cl与Cl-:(1)化学性质(2)质子数(3)电子层数(4)最外层电子数(5)存在形态(6)原子量。通过学生作出对比回答之后,再附以相关习题训练。老师在重点评讲同时,应着重发展学生思路,从而对学生深入理解化学知识,逐步形成把握化学内涵是十分重要的。
五、归纳教学资源中抽象知识的要点,引导学生主动建构知识体系
布鲁纳认为:“学习者在一定的问题情境中,经历对学习材料的亲身体验和发展过程,才是学习者最有价值的东西。”一切学习都是在一定的环境条件下进行的,从这种意义上讲,“问题情境”可以理解为一种具有特殊意义的教学环境。针对中学生在现阶段抽象思维弱于形象思维的状况,要使学生主动建构知识体系,教师的引导至关重要。教师在课堂教学过程中,必须通过自己的理解来归纳教学资源的知识要点。我在讲授“复分解反应的条件”时,先让同学复习酸、碱、盐的化学性质,强调盐跟酸、碱、盐之间满足复分解反应条件的能发生反应,否则不会发生反应。然后设计实验完成活动与探究中的内容。最后跟学生一起通过教材附录共同归纳。
六、加强实验教学是抓好初中化学教学的有效途径
【关键词】虚拟实验;真实实验;整合;初中化学实验教学
【中图分类号】G420【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2011)02―0132―05
《初中化学新课程标准》中倡导化学教学应多采用以科学探究为主的多样化的学习方式,强化评价的诊断、激励与发展功能[1]。但是要实现标准中提倡的内容,单靠传统课堂实验教学还远远不够。此时以计算机网络为平台的虚拟实验开始与真实实验进行整合,并应用到中学化学等学科教学中,以激发学习者的学习动机、提高课堂教学效果。但是在整合的过程中却出现了很多问题,比如在整合时教师找不到一种理想的结合点,往往是顾此失彼。笔者认为在进行虚拟实验与真实实验整合时应先分析实验目标、类型等,把握好整合的时机和度。
一 虚拟实验与真实实验整合的现状
笔者在查阅文献的过程中,发现关于虚拟实验方面的研究很多。国外的有麻省理工学院的WEBLAB、Science Space等,国内的有中科院上海有机化学研究所的虚拟化学实验室、浙江大学的虚拟化学实验等。然而,关于虚拟实验与真实实验整合的研究较少,其中有“整合资源构建‘虚实结合’的计算机网络课程实验室[2]”、“电工电子虚拟实验与真实实验的互补性[3]”、“基于虚拟实验与真实实验整合的计算机网络实验教学改革[4]”等文献。以上这些文章指出了二者整合在理论层次上的优势,但是关于实践应用的却很少。另外,上述文献大多将虚拟实验应用于课前预习与课后复习,教学过程中应用的较少,对于何时整合、整合什么、为什么整合、如何整合等更实际的问题,几乎很少涉及。
二 整合中存在的问题及反思
虚拟实验可以弥补真实实验的不足,从而达到优势互补。任何新的事物在投入使用的过程中,难免会出现一些问题。虚拟实验与真实实验的整合也不例外:
1 侧重理论的阐述,缺乏实践操作性
现有的整合研究的一般思路是先阐述虚拟实验和真实实验的概念、类型、优势和不足,再说明如何将二者优势互补。这种研究思路也在一定程度上发挥了作用,但是这些纯理论的阐述究竟能给一线教师带来什么?能否促使他们在实际的教学过程中有效运用虚拟实验?何时整合?如何进行有效地整合?一线教师真正需要什么?这些问题在上述的研究中却不曾提到。理论提的固然好,却不具备实践操作性。这是现有的以理论为主的虚拟实验与真实实验的整合在推广过程中常常会遇到的尴尬处境,究竟如何解决这些问题才是我们应当考虑的当务之急。
2 夸大虚拟实验的作用,忽视真实实验
现有的整合研究中,有的盲目夸大虚拟实验的作用,一定程度上忽视了真实实验的重要性。但是笔者认为,虚拟实验不能代替真实实验,因为虚拟实验毕竟会使学生产生“虚拟感”,而真实实验能消除学生在理论学习和虚拟实验中“不真实”的感觉,真实实验在这方面以及在培养学生的动手操作能力方面是虚拟实验无法取代的。虚拟实验是对真实实验的模拟,真实实验是虚拟实验的基础,虚拟实验的局限性恰恰又是真实实验的优点,二者是相辅相成的。只有发挥各自的优势,精心组织实验教学,才会收到更好的效果。
3 缺乏优质资源,不利于整合
目前虚拟实验多是演示性的,交互程度低。造成这种现象的原因可能是开发这些实验的人员多是计算机方面的技术人员,他们缺乏相应的学科背景知识和一定的教学设计能力;或者是开发这些实验的是学科教师,但是由于他们缺乏相应的信息技术能力,纵然他们有很丰富的学科知识和很强的教学设计能力,也不能开发出高质量的虚拟实验。归根结底,如果没有优质的资源,整合就是纸上谈兵。
4 缺乏系统的教学设计能力
教学设计是以学习理论、教学理论和传播理论为基础,应用系统科学理论的观点和方法,调查、分析教学中的问题和需求,确定教学目标,建立解决教学问题的步骤,选择相应的教学活动和教学资源,评价其结果,从而优化教学效果[5]。但是,有一些教师在虚拟实验与真实实验整合的过程中只是为了使用虚拟实验而使用虚拟实验,缺乏将虚拟实验与教学过程有机结合的意识与方法。因此,如何进行系统的、整体的教学设计,如何对教学过程中的各个要素及其关系进行统一的协调和安排,如何用一种新的教学设计思想与方法来指导虚拟实验与真实实验进行有效的整合,以改进教学工作,是目前教师亟待发展的一种新能力。
三 虚拟实验与真实实验有效整合的模式
当前的关于虚拟实验与真实实验整合的研究,多采用如图1所示的模式。虚拟实验多用于课前预习和课后复习之中,在课堂教学过程中却很少涉及。虚拟实验可以为学生提供一个实战前演习的场所,让学生对实验的原理、现象、仪器的使用等有一定的了解,从而在进行真实实验时可以减少失误的次数。在课后复习的过程中,学习者可能还会遇到一些关于实验仪器的操作技巧、实验现象观察等方面的问题,一般情况下,由于受实验时间、空间和实验仪器药品的限制,再去重复真实实验的过程是不可能的。这时,虚拟实验以其高度的资源共享性、可重复利用性成了学生的好帮手,学习者可以在任何时间、任何地点进行自主学习和复习。
难道虚拟实验与真实实验整合的过程中,虚拟实验只能用于课前预习和课后复习吗?显然不是,在整合的过程中不能拘泥于固有的模式,应以系统科学理论的观点和方法,调查、分析整个教学过程,找出虚拟实验与真实实验进行整合的最佳契合点。当然由于教学目标、教学内容的不同,相应的教学过程阶段的划分也有所差异。但是一般情况下,可以将整个化学教学过程划分为以下四个阶段分别为:(1)创设情境,激发动机;(2)演示讲解,探求新知;(3)设计练习,巩固新知;(4)联系实际,拓展深化。在这四个阶段中,我们该如何整合?怎么才能使二者真正实现优势互补呢?经过研究,我们提出了如图2所示的模式。
下面我们从教学设计的角度来探讨。首先,分析实验教学的目标,以确定当前必需学习与掌握的知识。其次,分析学习者的特征,教学设计的目的是为了有效促进学习者的学习,进行学习者分析,目的是为了了解学生的学习准备和学习风格,以便为后续的教学设计步骤提供依据。再次,确定实验教学的起点,这一项的目的是明确学习者是否具备了相应的行为能力;了解学习者对所要学习的知识已经知道了多少[6]。最后,根据实验内容和实验类型确定是以虚拟实验或者真实实验为主进行教学。
四 虚拟实验与真实实验整合案例
下面以“实验室制取氢气”为例,来阐述虚拟实验与真实实验的整合模式在初中化学实验教学中的运用。
1 创设情境,激发动机
虚拟实验可以将抽象化为具体,将局部的实验现象放大显示,以利于学习者观察实验现象,增强课堂教学的表现力,提高学习兴趣,使教学更贴近生活和生产实际,这就在一定程度上弥补了真实实验的不足。在此之前,学生已经学过 “实验室制取氧气”的内容,而且气体的制取具有相似性,因此我们可以使用它来创设情境。例如:让学生回忆在实验室制取氧气的过程中,必须先做什么?这时学生可能回答检验气密性等。然后教师提问引导“实验室制取氢气需要检验气密性吗”?此时教师可采用实验室制取氧气的虚拟实验来展示检验气密性的过程。若采用真实实验,需要花费大量的时间,另外也受实验药品和仪器的限制。而虚拟实验操作简便、节省资源、时间,是一个比较好的选择。教师引导提问实验室制取氧气的检查气密性的操作与制取氢气的有什么不同?提出问题,引起学习者注意,激发其学习动机。
2 课堂演示讲解,探求新知
可以采用虚拟实验辅助讲解,例如:利用排水法制取氢气时,怎么判断氢气已经收集满了呢?由于这个问题比较抽象,可以利用虚拟实验展示过程并让学生思考,在设计时我们在旁边加入了一个文本输入框,让学生输入观察到的现象。输入之后提交,紧接着会有一个反馈,在设计反馈这一环节时,我们采取了一些激励性的、暗示性的图片或者语言,引导学生去发现问题并找出解决问题的方法,点燃学生思考问题的火花,培养学生的创新思维能力。
另外,学生也可以反复操作虚拟实验,为进入真实实验打好基础。但是这种反复的操作并不是简简单单的重复点击鼠标,因为我们在设计虚拟实验的过程中,添加了很多交互动作。比如,在如图3 的“实验操作”项“仪器的选择”中,添加实验所需的仪器和一些干扰项(干扰项的设计与实验中用到的仪器相似,是学生的认知模糊点)。同时为了减小选择的难度,使学生做起来不至于太吃力,我们添加了文字提示,例如“有三次选择的机会,共需6种”。为了避免学生漫无目的的操作,采取了这样的设计方法即在本步没有完成之前,“下一步”的按钮或者链接就不会出现,只有在学生做了本步实验才能进入下一步的操作。并且如果操作不正确或者是不规范,相应的步骤都会有反馈。这样设计有利于学生加深印象,掌握相应的知识,也体现了过程性评价的思想。
3 学习者进入真实实验操作
在以往的整合过程中,有些人认为学生已经在虚拟的环境中操作过多次,此环节就可有可无了,其实这种观念是相当不可取的。因为虚拟实验系统毕竟是一个虚拟的环境,重要的操作技能的获得还需要在真实的实验室中进行。并且由于虚拟实验设计能考虑到的意外情况有限,而在真实的实验室中,学生每操作一次实验可能都会遇到不同的问题,这些都需要学生去思考。这些思考的过程本身就是实践能力和动手操作能力提高的过程,是虚拟实验无法取代的。在进行真实实验的过程中,学生可能会遇到一些问题,而这些问题由于时空或者实验仪器药品的限制,不能利用真实实验解决,这时可以继续使用虚拟实验来探究产生问题的原因,以及解决问题的方法。并且可以利用虚拟实验中的“在线讨论”模块就某一问题与同学交流讨论,协同解决。
4 半自动生成实验报告
实验报告是做任何实验必不可少的一部分,它可以记录学生的实验步骤、结论、实验中出现的问题。由于纸质的实验报告中有很多是重复性劳动,这既加重了学生的负担,也给老师的批阅带来了一定的困难。为了解决该问题,在“实验报告”模块的设计中,我们将虚拟实验与数据库连接起来,学生在做虚拟实验的过程中,实验仪器药品的选择次数、现象和化学方程式的填写会在实验报告中自动生成。比如检验氢气的纯度时,我们设计了一个输入文本框,学生在做实验的过程中,需要将观察到的实验现象输入文本框内,这时用一个变量a来记录学生输入的内容,再将变量a保存到数据库中,就可自动生成。此处呈灰色显示,学生在提取实验报告时不能随意修改,这种设计方法能在一定程度上防止学生在做完实验之后,互相抄袭实验报告,也减少了学生的工作量,更有利于教师对学生进行评价,提高了评价的信度。
5 实验教学的修改、效果的评价
虽然将这一环节放在了最后,但是并不意味着评价是在教学之后进行的,而是始终贯穿于实验教学过程的始终,是检查、总结和指导教学的先决条件和重要依据,它的科学性、导向性直接影响着课堂教学的质量和效率,更是实验教学能否取得成功的保障[7]。
为了更好地进行评价我们设计了两种类型的虚拟实验:一种用于让学生反复操作,培养能力;另外一种考查学生知识、技能的掌握程度,并将相关要考查的知识、实验技能一一做了统计,设计了不同类型的考查方法。当学生完成实验之后,相应的实验时间、说明,填写的实验现象、方程式等会在实验报告中自动生成,并且客观选择试题的得分也是自动生成的,一些主观性试题答案则呈灰色显示,教师在调取实验报告时只需批阅主观性试题部分并给出相应的分值,最后按“提交”按钮,系统会自动统计得分,并给出相应的反馈提示,如:学生的哪些知识技能比较薄弱,需要强化等。
五 整合应用的原则
1 依据实验目标、内容和类型
在整合的过程中,必须要考虑到实验的教学目标、内容和实验类型。只有这样才能确定学生当前必需学习与掌握的知识,确定实验教学的起点,明确学习者是否具备了相应的行为能力,为选择以虚拟实验或真实实验为主提供操作依据。
2 依据教师能力和学习者特征
进行整合时,必须考虑到教师的知识能力结构,比如信息技术能力、信息化教学设计能力。教师是否具备相应的能力,是整合成功与否的关键。进行学习者特征分析,目的是为了了解学生的学习准备和学习风格,对所要学习的知识已经知道了多少,以便为后续如何整合、何时整合提供依据。
3 依据学校现有条件
在整合时,必须依据学校现有条件,即是否具备优质的教学资源。比如性能较好的计算机硬件、虚拟实验软件等,这些是整合所必需的物质基础。
4 虚拟实验与真实实验优势互补
进行整合时,应当首先明确虚拟实验和真实实验各自的优缺点,只有这样才能做到扬长补短、优势互补。以上是笔者在研究基于虚拟实验与真实实验的整合在初中化学实验教学中应用的一些看法,并对于为什么整合、整合什么、何时整合、如何整合等问题,给出了笔者的一些观点,以期能为初中实验教学提供一些有益的帮助。
参考文献
[1] 初中化学新课程标准[OL].
[2] 何秀全,韩耀军.整合资源构建“虚实结合”的计算机网络课程实验室[J].现代教育技术,2010,20(9):143-145.
[3] 李升源,刘宏,周克良,肖发远,黄朝志.电工电子虚拟实验与真实实验的互补性[J].实验技术与管理,2010,27(4): 74-76.
[4] 丁美荣,柴少明.基于虚拟实验与真实实验整合的计算机网络实验教学改革[J].现代教育技术,2007,17(7):99-102.
[5] 南国农.信息化教育概论[M].北京:高等教育出版社,2004:195-196.
[6] 何克抗,郑永柏,谢幼如.教学系统设计[M].北京:北京师范大学出版社,2002:52-55.
[7] 王后雄.新理念化学教学论 [M].北京:北京大学出版社,2009:242-245.
Further Discussion of Integration of Both Virtual Experiment and True Experiment
―The Case of ‘To Produce Hydrogen on the Condition of the Laboratory ’in the Chemistry of the Junior Middle School
ZHANG Xue-jun WANG A-xi
(The College Of Educational Technology And Communication, Northwest Normal University, Lanzhou,Gansu 730070,China)
Abstract:The thesis firstly analyzes the current research status and the problems in the process of integration, then proposes the general integration mode of virtual experiment and true experiment in the process of experimental teaching in middle schools, and the case about the model applied to chemical experimental teaching. Finally some application principles of integration are proposed.
Keywords: virtual experiment; true experiment; integration; junior middle school chemical experimental teaching
【关键词】:合作学习
生本教育
化学 基础
在初中化学中,要想摆脱那种成绩分布的双峰现象,首先得面对现实,探究根源,为什么会出现两极分化现象呢?
首先,从表面和教跟学这两方面来探讨。
从老师的角度来看有以下三方面原因:首先,有些教师不研究化学新课程的特点和教学原则,穿新鞋走老路,对学生进行摧残式的填鸭式教育跟掠夺性灌输式的启发缺乏对学生学习动机的培育跟兴趣的培养。其次,在实际教学中,受传统教学思维的影响,老师就是老师,可以随意粗暴的对学生进行评价,进行管制,从而在教学中让部分学生的心灵受到了创伤,兴趣不但没有培养,反而得到了磨灭,第三、在对教学资源的运用上面出现了问题。初中化学课程由于比较注重生活化和自主性,所以在做为老师在某些知识点安排上前后不够紧密,在教师设计和调整教学过程中出现了问题。部分教师忽视打基础。化学学科知识联系比较紧密,连续性较强,前面基础没有学好,后面学会就更艰难了。
再从学生的方面来探讨又有以下两方面的原因:一方面是学生的适应能力差,如教师的授课方法、课堂设置、知识量的扩大、知识难度的增大,学生难以很快适应。另一方面,学生的学习习惯差,有些学生课前不预习,课堂不思考,课后作业想做就做、想抄就抄,学习行为大都是被动的,很少主动参与,很少使自己成为学习的主体。
为什么会出现上述的情况呢?为什么会因此而出现普遍意义上面的双峰现象呢?值得我们去深思。
从深层次从教育理念的角度去探讨,古语说师者,传道授业解惑也,然而在当今社会倡导以人为本的创建和谐教育的背景下,这种思想这种方式可以说是过时,是缺乏市场的,而几千年来的传统思想却依然在当今的教育不仅仅是初中化学教育的教学过程中根深蒂固的延续着,而我认为正是有这种错误的观念的作祟,两极分化出现了,双峰现象出现了,要想改变现状,要想求的好的教学结果,我们必须转化思维,现在教育界提倡的一个好的倡导,从理念上我们要提倡更要施行生本教育,弄清楚谁是学习的主体,我们的教学讲究是为了谁?我认为也只有从这上去考虑才可以从根本上给解决双峰问题解决两极分化问题。那么又怎么才能避免两极分化跟双峰现象的出现呢?我是这样认为的
从老师来说,一定要树立生本教育理念。首先树立正确的教学思想。化学教师必须牢固树立“为了每一个学生的发展”的教学理念。
从学生的角度来看,必须施行小组合作学习的方式。众所周知,化学教学贵在激发学生学习的兴趣,重在调动学生的学习积极性,从这点上讲,小组合作学习的教学方式在教学活动尤其是注重实践的化学教学中尤其是当今两极分化情况严重的情况下应当被积极倡导。小组合作学习可以让每个成员有更多的机会参与学习的过程,品尝自主学习而获取成功的喜悦,使学生学得主动去学习去思考,形成深刻的体验,从而可以从根本上提高学生学习化学积极性,从根本上避免两极分化。那么小组合作学习的方法在初中化学课堂教学中是什么样的方式更能提高学生的学习积极性呢?以何种方式被运用呢?我是这样认为的:
一是在教师组织合作学习的教学活动中,教师应当给学生提出出适当的问题,起到他应有的辅导作用,作为一种基础科学的教学活到,这是成败的关键。
二是在化学教学小组合作学习过程中,教师应当给做出小组合作技巧的认真指导,这对于辅导学生独立完成任务并避免犯错能起到非常好的效果。
学习任务明确了,是否能很好地完成以及是否能使多数学生获得积极的情感体验,还取决于小组成员间合理的分工与合作。例如,在探究氯化钠和碳酸钠的鉴别实验时,教师可以建议4人小组先进行讨论,然后由一人归纳出本组的所有实验方案,一人通过实验验证,一人与其他小组交流,充当信使,一个人最后向全班同学陈述。而这种合理的分工在实践证明是非常成功的一次分工,这样的结果使所有的学生在其中都得到了锻炼,从而可以有效的避免两极分化。
三是教师本身应当积极参与到小组活动中并及时对学生的表现做出正确有效的评估,该表扬的给与表扬,该指出错误的应该给予适当的友好的批评,这样可以让所有的学生都感觉到了老师的亲和力,感觉到老师就在他们身边,从而培养锻炼了学习化学的兴趣,在未来的考试中减少了两极分化的出现
【关键词】初中化学 演示实验 基本方法 理解 记忆
加强并规范演示实验,发挥演示实验的教学功能,是每位化学教师应具备的素质。现来谈谈在演示实验教学中的五个基本要求和四个基本做法。
一、五个基本要求
(一)实验目的性要明确
教师对每个实验应该明确:1.这个演示实验要说明什么问题?2.要得到什么结论?3.培养学生哪方面实验技能?4.实验的重点难点,主要现象是什么?5.操作过程中应注意哪些问题?均应加以深思熟虑,做到心中有数。
(二)课前预习,准备齐全
课前要做好预习工作,对所以演示实验预做一至两次,即使认为简单的实验,也不能忽视。先做哪步,后做哪步,要一清二楚,有条不紊;对容易发生事故的实验,要特别注意,仔细考虑在何种情况下会发生危险,做好一切安全措施。在预做过程将用到的药品仪器及其他用具一一备齐。若准备不充分,就会有一样无一样,走进教室就让学生跑趟趟,从而影响教学效果。
(三)物品正确,排列有序
演示台上应把仪器药品按实验次序排列整齐,把准备给学生观察的主要部分尽量突出,面对学生,利于观察。同时,要养成整洁、用后放回原处的习惯。教师要以身作则,切不可将废酸、废碱等废物乱倒乱扔;若仪器、药品乱放,灯火不灭,瓶塞不盖,桌面不洁等等都会给学生造成不良影响。
(四)实验演示,操作规范
教师的一举一动都会成为学生独立操作的依据和榜样。因而,实验操作中怎样组装仪器装置,怎样取药品,如何加热等等都有规范。如我曾听一位年轻老师的公开课,内容是二氧化碳的实验室制法,我见这位老师手抓石灰石丢进试管中,险些把试管打破。这种操作草率、鲁莽,不利于学生规范操作能力的培养。
(五)保证成功,减少失误
演示实验的成功与失败,都会直接关系到学生正确掌握知识和正确概念的形成。因此对于教科书的演示实验,要千方百计努力做好,使学生通过感官形成印象和概念。一旦实验失败,必须认真分析原因,并在下一课及时补做。
二、四点做法
(一)精心设计演示实验,激发学生学习兴趣
在学习了浓硫酸性质一节后,我设计了“魔鬼点灯”实验。即在酒精灯灯芯上涂适量高锰酸钾,用玻璃棒蘸浓硫酸并接触灯芯上的高锰酸钾,几秒钟后,酒精灯燃了;在学了指示剂能使酸碱变色一节后,我设计了一个有趣实验,用酚酞在滤纸条上画一只猫,把滤纸放在浓氨水上方,小猫渐渐消失,学生津津有味地看后茫然不知所措,产生了好奇,迫切要求我讲解其奥妙,听我讲完后,学生们豁然开朗,露出笑颜。通过我精心设计的这些实验,学生们既掌握了化学知识,也激发了他们学习化学的兴趣。
(二)充分挖掘教材中的演示实验,培养学生的探究意识
教师不仅要善于利用演示实验中学生得到的感性材料,启发学生,使他们积极思维,大胆想象,还要设法挖掘教材中有利于探索与创新的因素,去改进或增设一些实验,让学生在教师的启发和指导下有更多机会去思考,激发他们的思维。如在讨论“燃烧的条件”时,我演示了白磷燃烧的实验,师生共同探讨,提出问题:为什么铁片上的白磷能燃烧而盛水烧杯中的白磷不能燃烧?学生你一言我一语,课堂气氛顿时活跃了起来。要使水中的白磷燃烧起来行吗?怎么办呢?有人说通空气,有人说制取氧气并用玻璃管把氧气导入烧杯底部与白磷接触。我对学生的回答给予充分的肯定。所以在实验中教师要引导学生开动脑筋,对实验进行合理设想和改进,这不仅培养学生学习化学的兴趣,也培养学生的探究意识。
(三)演示实验也要创新和改进
教材中有些实验要适当改进和创新,如教材中碳粉与氧化铜的反应现象不明显,不易做成功。若改为“用玻璃棒将氧化铜和水在表明器皿上调成糊状,用玻璃棒蘸取氧化铜糊伸入一支试管底部并在下侧涂一薄层氧化铜糊,干后撒上适量碳粉,再加热”,可见黑色粉末逐渐变红,尾气通入石灰水,石灰水变浑浊。改进后的实验现象更明显;又如氢气燃烧实验中,若点燃导氢气的玻璃管,会看到黄色火焰;若将玻璃换成铁管或石英管,可见氢气燃烧产生淡蓝色火焰,这才是氢气燃烧时的火焰颜色。
通过改进实验告诉学生一个道理,不迷信教材,不迷信权威,要敢于创新。凡是改进后的实验具有现象明显、效果好、安全、无污染、节约原料等特点,我们都要敢于大胆尝试。
(四)加强演示实验与习题的联系,促进学生对知识的理解和记忆
纯粹讲解习题,有的学生难掌握解题要领、步骤和方法。若在讲解题目时,辅助演示实验,这样不仅能增加学生的理性认识,也能增加学生的感性认识,促进学生对知识的理解和记忆。如配制一定质量分数的某种溶液,怎样配制?经学生分析、讨论后我再演示整个实验过程,从而使学生轻松愉快地掌握解题要领和方法。
总之,演示实验是激发学生学习兴趣的最有效手段。成功的演示实验不仅能给学生很深刻的印象,激发学生学习化学的兴趣,培养学生的观察能力和分析理解能力,有利于对化学知识的理解和记忆,还有助于培养学生的实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。相反,演示实验的失误很可能挫伤学生的学习积极性和学习兴趣。因此掌握演示实验的操作和要领,充分挖掘演示实验的教学功能,是我们每位教师应具备的素质和能力。