前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的初中化学小课题研究主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
一、初中化学家庭小实验的实施现状调查
经过对我校高一学生的调查发现95%以上的学生从来没做过家庭小实验。调查发现大多数学校老师对家庭小实验很不重视,从来没有布置过家庭小实验作业,更没有对学生进行过实验的指导和督促,有的老师虽然布置,但只是口头布置,布置之后就置之不理,不对实验进行分析讨论并给出合适的评价,导致学生做实验的积极性不够。
二、初中开展化学家庭小实验的重要性
初中化学家庭小实验与学生日常生活紧密联系,不仅能培养学生关心生活和用科学眼光去思索身边事、身边物的习惯,能培养学生的动手操作能力和探究精神,还能充分认识到化学学习与生产生活的重要联系,协调师生关系。在活动时还能得到家长的支持和帮助,即使学困生也能保证实验的成功,从而激发更大的实验兴趣。
三、将课后习题改编为家庭小实验,实现理论与实践的有效结合
初中化学课程改革旨在将学习的重心从过分强调知识的传承和累积向探究性学习转变,从学生被动地接受知识向主动获取知识转变,从而培养学生的探究学习能力、实事求是的科学态度和勇于创新的精神。很多化学知识都要通过实验来获取和验证,由于受学校实验材料少、学生在校时间短、课内化学学习时间紧等诸多条件的限制,已经很难满足新课程背景下数量繁多、形式多样的探究性实验教学的要求,所以,开展化学家庭小实验势在必行。
教科书的课后练习中有很多习题与学生生活紧密相连,若改编成家庭小实验,不仅能使学生充分理解题目,更能培养学生勤动脑、勤动手、用科学眼光探索事物的良好习惯,还可以弥补课内时间不足、学生动手机会少的不足,可以紧密联系生活实际,提高学生反思习题、培养学生的发散性思维能力。
我从初三化学沪教版2011秋季版(上册)和2012春季版(下册)教材的课后习题出发,结合学生现有知识水平和家庭常用物品,将一些课后习题改编设计成学生力所能及的家庭小实验,并提供适当的实验准备辅导,让学生回家完成。
(一)寻找合适习题,设计实验报告
课后习题多种多样,并不是每个习题都可以改编成家庭小实验,我们教师的工作就是首先要选择合适的习题来改编。在选题时,我们可以考虑以下几个因素:
1.可行性
将习题改编为家庭小实验并让学生完成,首先必须是所需实验器材和药品能从家庭中找到的常用物品或者能用家庭常用物品代替,学生才容易找到,实验才有可行性。例如:沪教版下册204页第7题,厨房里有两种白色固体,分别是精盐和碱面中的一种,在一般家庭条件下,可以用什么方法把他们区分开来?简要叙述实验步骤、现象和结论。此实验所需用到的实验药品:精盐、碱面以及可能用到的食醋、石灰水等,所需仪器也可以用碗、杯等代替,这些都可以在家中找到或很容易在超市买到,才可能让学生在家中完成实验。
2.安全性
安全是家庭小实验最重要的前提。在家中做实验,缺乏老师全程的帮助和指导监督,所以实验药品、实验器材、实验过程必须是在安全可靠的前提下才能允许学生在家中完成。对于有毒、有腐蚀性的药品,像浓酸浓碱的实验、会燃烧甚至爆炸性的实验,例如粉尘爆炸实验等有一定安全隐患的实验,就不能让学生在家中完成。
3.趣味性
兴趣是最好的老师,要让学生学好化学,首先要让学生喜欢化学。选择生动有趣的化学家庭小实验,让学生在玩中学,使学生充分感受到化学变化的奇妙和快乐,可以充分提高学生学习化学的积极性。例如:教材第23页第6题,(1)加热一根铜丝,观察并记录实验现象。(2)把鸡蛋放入一个装有白醋的玻璃杯里,观察并记录实验现象。第46页第3题,取一个小烧杯,杯底立放一支蜡烛(图2-22),加入一些纯碱(主要成分是碳酸钠),往烧杯中加入一些白醋,观察实验现象。请解释你观察到的实验现象。这几个习题改编成家庭小实验让学生回家自己动手完成,实验操作简单易行,现象明显且出人意料,整个实验生动有趣,利用这些生动有趣的家庭小实验可引领学生走进化学知识的探究,使学生在实验过程中体验学习化学的快乐,提高学习积极性。
4.可发散性
通过进行家庭小实验,观察实验现象、分析实验过程和结果,认识物质化学变化的规律和本质。这样能提高学生的观察和分析问题的能力,更能使学生逐步培养从物质的本质分析问题的思维方式,提高学生的发散性思维能力。例如:第159页第7题,在配制蔗糖溶液时,若只是将蔗糖置于水中,蔗糖溶解得比较慢,这时可以采用什么办法促使蔗糖加快溶解?请写出你的实验方案。通过学生自己设计实验方案、亲自动手操作来体验影响溶解速率的几个重要因素。同时可以发散至几个因素同时影响时的情况,再由此及彼,生活中其他一些溶解现象也可以依此类比。再如:第184页第8题,某些植物的花汁在不同酸碱性条件下呈现出不同的颜色。现取三种植物的花汁,分别用酸性、中性及碱性溶液检验,颜色如下表所示:
(1)取大红花的花汁少许,分别滴入无色汽水、食盐水和澄清石灰水中,所显示的颜色依次为:________、_______、________。
(2)若要判断某溶液是否显碱性,可选择的花汁是________。
这个实验可以和酸碱指示剂的选择联系起来,让学生通过实验寻找生活中接触的哪些物质可以作为酸碱指示剂,老师也可作适当引导,例如桑葚、紫薯、杨梅、各色花瓣等等颜色较鲜艳的物质,同时让学生体会:化学,生活中无处不在。
(二)设计实验过程和实验
课后习题中大多并没有给出具体的实验步骤、实验药品仪器、实验注意事项等,在实验前可以让学生先自己设计实验过程、选择家庭中的器材做实验仪器和实验药品、设定实验注意事项、预想实验现象,再由老师审核修改,这样不仅可以提高实验的成功率,还可以减少实验安全隐患。
(三)实验汇总、评价
不同的学生对某些开放性家庭小实验的设计可能不同,同一实验可能会得到不同的实验现象和结论。作为老师,要对每个学生的实验过程、实验现象、实验结果做出适当的评价并分析成败原因,对于实验失败的同学,寻找原因后可以回家再次尝试,最后综合全班同学的实验进行总结归纳。这样不仅可以让学生感受到老师对家庭小实验的重视,也可以让学生充分体验到实验成功的喜悦和培养失败后再接再厉重获成功的欲望。
在新课程改革中,加入更多的家庭小实验,在家庭小实验中关注学生的情感、态度和价值观,培养学生动手能力和探究精神至关重要,我们教师在教学中要充分利用这一有利条件,发挥家庭小实验的促进作用!
【关键词】信息化环境 初中化学 实验教学 模式构建
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2015)23-0095-03
一 研究背景
随着我国教育信息化的快速发展,信息化教学手段在中小学教育教学中的应用不断普及。信息技术和学科整合在2001年被提出,《基础教育课程改革纲要》中“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革”,将整合一词明确地提出来了。这是信息社会发展的需要,信息技术和学科教学的融合,就像粉笔、黑板一样是一种常规,那么,到底什么样的化学实验教学内容比较适宜利用信息化环境下的教学手段来辅助教学呢?因此,“信息化环境下农村初中化学实验教学的模式构建”很有研究价值。
二 概念界定
初中化学中实验教学是学习化学的重要手段,在中学化学实验教学中,要使学生掌握好基础知识和基本技能,提高灵活运用知识的能力。实验是化学的灵魂,是化学的魅力和激发学生学习兴趣的主要源泉,更是培养和发展学生思维能力和创新能力的重要方法和手段。本课题研究不是简单地用一些信息化环境下的教学手段来替代化学实验教学,而是通过信息化环境下的设施、资源来辅助实验教学,以期达到理想的教学效果。
信息化环境下的化学实验教学是指利用信息化环境下的教育设施、网络资源等手段辅助完成初中化学实验的教学。
三 研究目标
通过课题研究,探索信息化环境下的农村初中化学实验教学的途径,从而形成一定的教学模式。
第一,通过对九年制义务教育化学课本中实验教学的内容进行分类,借助信息化环境下的教学手段辅助实验教学,以提高教师教学水平。
第二,在信息化环境下有效、合理、安全地进行化学实验教学。
第三,培养学生正确的实验观察能力,提高学生的科学素养。
四 研究内容
化学教学中有个非常重要的教学任务就是实验教学,实验可以激发学生学习的兴趣,帮助学生形成化学基本概念、理解化学定律和化学原理,有利于学生掌握知识和联系生产实际,培养学生的观察能力、分析和解决问题的能力以及思维能力。
化学课程标准中要求教师应结合具体的教学内容和学校实际,积极创造条件,通过多种途径,安排和组织学生完成化学实验活动。教师在教学中应重视和加强实验教学,充分发挥实验的教育功能;应认真组织学生完成好教材中要求的必做实验,重视基本化学实验技能的学习。
根据学校实际情况合理地选择实验形式,有条件的学校尽可能多地为学生提供实验的机会;条件有限的学校,可采取教师演示实验或利用替代品进行实验,鼓励开展微型实验、家庭小实验等。
在实验教学中,应重视培养学生的实验安全和环境保护意识,形成良好的实验习惯。同时教师应从实际出发,有针对性地运用实物、模型、标本、图表、幻灯机和投影仪等多种教学媒体和手段,有效地发挥现代信息技术的作用。利用计算机模拟化学实验有助于学生理解知识,但模拟实验无法全面体现化学实验的现象和结果,不能替代化学实验;用计算机模拟微观粒子的变化过程时应注意避免科学性错误。
重视利用网络资源和其他媒体信息。信息化环境下的教学具有形象性和直观性,使传统教学方法中难以表达出来的抽象概念更易于展现,克服了传统教学方法上存在的局限性。运用多媒体技术模拟试验,缓解了传统教学过程中存在的实验经费不足、实验条件欠缺和环境污染等矛盾同时具有很好的视觉效果优势,有利于突出教学内容的重难点,运用信息化环境下的教学手段,有利于改善学生的学习效果。
五 研究方法
课题主要采用实验研究的方法,同时运用文献法、调查法、数量研究等方法,注重理论研究与个案试验相结合。在教学研究过程中,对师生信息化环境下的实验教学的过程进行观察、记录、分析,及时总结、发现规律。并以问卷、访谈的形式对初中化学实验教学培养学生能力、科学素养进行个案研究。经过一年的实验及总结再通过一年验证,最后对课题进行总结。
六 研究过程
对信息化环境下农村初中化学实验教学的方法进行实践研究。首先,以本镇初中学校为研究对象,对其教学手段进行调查。分析其所属的信息化环境,适合运用什么样的信息化环境下的化学实验教学手段。其次,对九年制义务教育化学教材中有关化学实验的内容进行分类,分析哪些实验在信息化环境下进行教学能达到最佳的教学效果,从而构建信息化环境下农村初中化学实验教学的模式。研究的实践过程分为五个阶段,即理论、实验、小结、验证、总结,不同的阶段有其主导的方法和行动,在此基础上实施规划、展开调查、参与互动、收集数据、开展研究,并最终形成一个系统的教学模式。再对其效果进行新一轮的再实验以进一步检测前期成果,进而得出研究结论,撰写相应的研究报告。
准备阶段(2013.5~2013.9):确定课题研究的内容,组建课题组,对课题相关内容进行理论学习,申报课题。
开始阶段(2013.9~2013.11):课题立项后,按照课题组成员分工展开工作,完成开题报告。
初步实践阶段(2013.11~2014.1):根据开题方案,完成初期的调查与实验分类工作。(1)对本镇三所初中的化学实验教学手段以及学校具备的信息化环境进行调查。(2)对课本的实验进行分类,探讨哪些实验运用信息技术手段教学更有利于学生掌握。
实践阶段(2014.2~2014.6):(1)将初步的实验分类结果应用于教学活动中,通过实践检验分类的正确性。(2)完成部分成果的整理。
中期总结阶段(2014.7~2014.9)整理课题资料,撰写中期研究报告。
验证完善阶段(2014.9~2015.6):根据开题方案以及前期研究的成果和中期研究报告,对成果进行验证以及完善,形成比较系统的研究成果。
总结阶段(2015.7~2015.9):总结课题。(1)整理所有的课题资料,撰写最终成果论文,做好结题的申请准备工作。(2)申请结题验收和研究成果的鉴定。
七 阶段性研究成果
课题组经过一年多的研究,做了大量的工作,积累了较多的资料,取得了初步的成果。
1.人教版九年级化学实验的分类总结
课题组通过对实验的分类,总结出哪些实验利用信息化环境更有利于教学:
第一,化学微观概念和微观结构。如分子原子的模型介绍、分子运动的学习,这些都是微观的概念,无法形象化。而计算机模拟能够将微观世界生动地展示在学生面前,将抽象的概念形象化。
第二,现象不明显的实验,或者反应速度较快或较慢的实验。如铁生锈是一个很缓慢的过程,在课堂教学中会很耽误时间,而利用计算机模拟不仅可以将“现象”放大,还可以控制反应速度。
第三,错误的实验操作会导致严重后果的实验。氢气的制取与验证是个很危险的实验,如果误将导气管放人集气瓶下面,会导致爆炸。如果用计算机模拟实验,可以起到反面教材的作用,让学生看到这种危险的后果,以说明科学操作的严谨性。
第四,严重污染、较危险或在一般实验室条件下不能完成的实验。如具有危险性和污染性而且在一般的实验条件下无法完成的浓硫酸、氨气等的生产,这些过程就可以通过多媒体动态模拟进行展示。
例如:微粒的运动──烧杯中的溶液为什么会变红的问题情景?
教师在课堂上演示下述实验。
向烧杯A中加入20mL蒸馏水,滴入2~3滴酚酞试剂,每个同学都看到溶液是无色的。向烧杯B中加入10mL浓氨水。用一只大烧杯把A、B两烧杯溶液罩在一起。几分钟后,可以发现烧杯A中的溶液由无色变成红色。
上述现象说明了什么?怎样用简单的实验加以证明?
学生对上述现象提出几种假设。
学生在教师指导下针对假设分别进行下列实验活动。
……
学生在讨论、交流的基础上获得结论:(1)氨水能使酚酞溶液变红;(2)B烧杯的浓氨水中有肉眼看不到的微粒逸出,一些微粒进入烧杯A的溶液中,溶液成分发生改变,无色溶液变红。
对此内容的教学,光靠老师的演示实验、学生的操作,无法感受到微观粒子的运动过程,印象还是不很深刻,所以借助信息化手段模拟演示分子运动,加深了学生对分子运动的印象,激发了学生的探究欲望,从而更加有效地发挥了实验在化学教学中的重要作用。
2.构建一整套信息化环境下的教学资源
第一,依托“班班通”、网络互动课堂等基础设施,开展课题研究。我校于2012年开始逐步配备“班班通”设备,2014年所有班级配备“电子白板”。网络互动课堂于2014年7月完成安装调试,预计同年10月交付使用。为了更好地利用此类设施,课题组采取多种形式,转变教师观念、提高其熟练操作设施的技能。发挥校外专家、校内骨干、微机教师等作用,不断学习新概念、新知识,不断提高自身素质,积极推进课题研究成果的应用。同时,不断提升自己的课件制作水平,有效组织课堂教学,从而不断提高课堂教学水平,切实做好课题研究工作。再者利用这些设施积极完成与课题相关的教学设计,课件、论文、录像课等。
第二,利用网络环境进行资源整合与。课题组成员积极利用校园网、安徽基础教育应用平台、安徽省中小学教师教育网、个人空间等进行资源的整合与。
第三,积极引导课题组成员参加各类信息化教育评比。为了检验课题组研究成果,课题组积极引导组员将部分研究成果参加各类信息化评比,取得了一些成绩。例如课题组研究的信息化环境下的教学课件、论文被安徽省中小学教师教育网推荐。积极参加本市中小学教师多媒体教学应用学术作品评比活动,课题组成员均获一、二、三等奖。同时建立个人空间,及时对研究成果进行总结归纳,此空间还荣获合肥市个人空间评比三等奖。总之,课题组成员都在不懈的努力,力争完成课题研究工作。
八 反思及今后的设想
信息技术的发展非常迅速,本课题研究借助的教育设施主要是“班班通”、电子白板等,后期又加入了网络互动课题这样的形式,所以课题组要与时俱进,做好信息化环境下的教育设施与化学中实验教育的有效整合。但是在具体的课题研究中还存在一些问题:(1)课题组成员开始研究课题时积极性很高,能按时参加课题的研讨,但是随着时间的推移,积极性开始减弱,有时不能参加课题研讨;(2)由于我们课题组成员大多数都是毕业班教师,毕业班时间紧、任务重,教师精力有限、课题研究时间紧等问题较为突出。对于出现的问题我们会积极面对,我们也相信办法总比困难多,所以在后期的研究中,我们课题组会尽力处理好生活、教学、课题研究的关系,确保课题研究的顺利进行。
参考文献
[1]王祖浩.化学课堂教学行为研究及案例[M].南昌:江西教育出版社,2009
[2]李小叶.初中化学实验教学方法初探[J].中学时代(理论),2012(1)
[3]王格梅.多媒体在化学实验教学中的作用[J].新课程(下),2012(5)
关键词:初中化学 主导与主体 环保创新
化学是一门以实验为基础的科学,化学实验对于化学课程目标的全面落实具有重要的作用。要让每一位学生认识多彩的化学世界;给每一个学生提供平等的学习机会;让学生有更多的机会主动地体验探究过程等。促使学生积极主动地学习,使获得化学知识和技能的过程也成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。这些基本理念为新课程的研究与实施提供了可操作依据,面对改版的新教材,如何施教?下面就谈一谈我的几点粗浅体会。
一、结合教材内容进行环保教育,增强学生环保意识
保护环境已成为当前和未来的一项全球性的重大课题。新教材中介绍了臭氧层的破坏、酸雨、温室效应、光化学烟雾、白色垃圾、土壤以及水污染等环境污染问题及其防治。并将“居室中化学污染及防治”、“生活中常见污染物和防治污染”放在选学教材中。在化学教学过程中,要将环保教育渗透于平时的教学活动中,强调环境与人类生活的密切关系,使学生明白,为了不让环境污染威胁人类自身的生存,就一定要保护环境,从而使学生深刻认识到保护环境的重要意义,树立起强烈的环境意识。当讲到涉及环保的相关知识时,可适当补充一些内容,介绍一些实例来加深印象,拓宽视野。例如:初中教材讲到空气的组成时,让学生了解空气质量日报,使学生初步了解我们赖以生存的环境不再“纯净”,已受到可吸入颗粒、有毒气体等的污染,再介绍这些污染物大多是化学物质,在今后的学习中会不断地接触到,这样,引起学生对化学学习的兴趣,也对环保教育做了个铺垫。
二、新课程环境教学下教师的主导作用不能削弱
我认为新课标教学,要充分体现教材的教改作用,只有教师在课堂教学中发挥好主导作用,学生的主体作用才能得到更充分的发挥,才能达到教学的最佳境界,起到事半功倍的效果。具体来说就是在教师的启发诱导下,以学生独立自主学习和合作讨论为前提,以新教材为基本探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,做到师生互动,激发学生学习的主动性和创新精神。
三、重视生活经验和亲身感受,密切化学与生活的联系
新课标提倡从生活走进化学,从化学走向社会,学习化学的兴趣是学习化学的主要动机之一。生活中的化学与学生有着密切的关系,从学生熟悉的身边现象入手,引导他们发现问题、展开探究,增强学生学习科学的兴趣,加深他们对化学知识在生活中应用的认识。如学习煤和石油时,介绍洁净能源的开发、目前各国开发新能源的举措等。如英国农村大面积种植油菜,用植物油代替石油,美国一些科学家开发利用人体能。学习酸的通性、pH时,让学生完成家庭小实验:用pH试纸测定肥皂水、食醋、矿泉水、洗发剂等液体的pH值,判断各种液体的酸碱性。再如,根据生活中有些不法商人利用化学知识进行非法活动,教给学生打假识假的经验和常识,如用无水硫酸铜粉末验证市场买回的酒精是否渗有水;为节约成本用洗衣粉和面炸油条油饼等事实,使学生亲身体验到生活离不开化学,化学源于生活。
化学实验是培养学生创新意识的最佳途径,科学探究作为一种重要的学习方式,教学中可采用形式多样的探究活动:如学习第三单元《自然界的水》后,让学生走出课堂,调查本地水资源的利用和河水污染情况,深入社会生活实际去获得第一手的信息,通过发现问题后提出解决问题的合理化建议,并写出调查报告。化学实验是进行科学探究的主要方式,有利于启迪学生的科学思维,揭示化学现象的本质。因此,教学中要广泛开展小制作、小实验,并开展自制仪器、自制实验装置评比活动,充分调动学生的能动性,培养学生关注化学与生活的关系。
四、培养学生的科学探究是新课标教材的重要内容
新课标要求,通过化学知识教学,培养学生的基本技能和能力,培养关心自然和社会的情感,使之具备科学态度,掌握科学的学习方法。改变了以往只重视基础知识和操作技能,忽视能力培养的弊端,而是在传授知识和技能的同时,重视了科学态度、学习方法及兴趣的培养;重视了启发学生思维,培养思维、观察、实验,以及自学能力。因此,实施化学教学必须摒弃传统的教学方法中片面强调知识与技能目标的思想,把提高学习化学的兴趣放在首位,重视化学基本观念的引导作用,创设生动具体的学习情境,采用多样化的学习策略,提高学习活动的有效性。
通过几年的听课学习,结合自己的教学经验,我对新课标教学有以下几点体会。
一、新课程环境教学下必须加强教师的主导作用
随着教学改革的不断深入,在课堂教学中发挥学生的主体性,让学生自由地发表意见,使每个学生都能有充分发挥自己天赋的空间,这是新课标的一个要求。因此,在教师的观念中学生的主体地位得以提升。但与此同时,又容易走向另一个误区:课堂上教师不敢过多地引导,生怕无法体现学生的主体地位,于是学生发表的意见,一味地被肯定、被赞扬,民主平等的课题气氛显得十分浓厚,而教师的适时点拨却变得小心翼翼,课上该点拨时不敢点拨,缺少了主体参与,课堂教学效果就打了折扣。我认为新课标教学,要充分体现教材的教改作用,通过引导学生观察,实验,形成概念,帮助学生分析,理解概念,在复习时,通过找出概念间的联系,形成系统概念,从而帮助学生加深对概念的理解,进而应用概念解决实际问题。只有教师在课堂教学中发挥好主导作用,学生的主体作用才能得到更充分的发挥,才能达到教学的最佳境界。
二、新教材实验增强探究性,提高学生的探究能力
化学是以实验探究为基础的科学。因此,化学教学必须以实践为主题模式。在化学课程改革中,化学实验的改革是尤为重要一部分。新课标教材把一些演示实验改为学生动手操作,教师进行讲解的实验,将验证性实验改为探索性实验,而不再硬性规定学生实验与演示实验。这就为教师进行实验教学提供了自由发挥的空间。实际上,验证性实验和探索性实验都有不可替代的作用,关键是如何有效地发挥它们的功效。由于初中生掌握的化学知识和技能受到自身学习能力的限制,如果学不好验证性实验,容易造成学生不能正确认识科学的研究方法。所以,改进验证性实验,强化探索、研究性实验是非常必要的。应把验证性实验改为探究性实验,以探究活动为主的学习形式,经过学生的亲自参与,观察实验现象,从观察中思考,分析得到结论。这样既达到了探究的目的,又培养了学生的观察能力。
化学是一门以实验为基础的科学,化学实验对于化学课程目标的全面落实具有重要的作用。化学实验是培养学生创新意识的最佳途径在教学中可采用形式多样的探究活动。如学习第三单元《自然界的水》后,让学生走出课堂,调查本地水资源的利用和河水污染情况,深入社会生活实际去获得第一手资料,通过发现问题后提出解决问题的合理化建议,并写出调查报告,来加深学生的学习层次。化学实验是进行科学探究的主要方式,有利于启迪学生的科学思维,揭示化学现象的本质。
因此,在教学中要广泛开展小制作、小实验,并开展自制仪器、自制实验装置评比活动,充分调动学生的能动性,培养学生关注化学,发现化学,学习化学的兴趣和能力。义务教育阶段的化学新课程把科学探究作为课程改革的突破口,强调科学探究是一种重要而有效的学习方式。作为每一位初中化学老师要十分明确这一点。科学探究的基本环节为:提出问题猜想假设制订计划搜集证据解释结论表达交流反思评价,其实质也就是教师如何指导学生进行课题研究的步骤与方法。在初中化学教学中运用教育智慧传递学科智慧,首先要将多元化教学目标的预设提到课堂教学设计的首要地位,并在具体实施过程中重视即时生成的目标,实现教学目标三个维度的统一。我们强调科学探究活动,但不意味着所有的化学教学内容的教学都要采用探究的方式来进行。在具体的教学中,教师还要根据具体的教学内容,自身的能力特长和学生的实际情况,结合不同的教学方式和学习策略,综合灵活地运用科学探究,形成优势互补,从而为学生提供多元的学习机会和体验,促进其综合素质的提高。
三、结合教材内容进行环保教育,增强学生的环保意识
保护环境已成为一项全球性的重大课题。新教材中介绍了臭氧层的破坏、酸雨、温室效应、光化学烟雾、白色垃圾、土壤,以及水污染等环境污染问题及其防治。并将“居室中化学污染及防治”、“生活中常见污染物和防治污染”放在选学教材中。在化学教学过程中,要将环保教育渗透于平时的教学活动中,强调环境与人类生活的密切关系,让学生明白环境与人类的密切关系,以及保护环境的必要性,从而树立起强烈的环境意识。通过渗透环境污染的破坏性和毁灭性,增强学生保护环境就是保护我们人类自身的意识。
四、重视学生的生活经验和亲身感受,密切化学与生活的联系
新课标提倡从生活走进化学、从化学走向社会,学习化学的兴趣是学习化学的主要动机之一。学生的日常生活,与化学有着密切的联系。从学生熟悉的身边现象入手,引导他们发现问题、探究问题,增强学生学习化学的兴趣,加深他们对化学知识在生活中应用的认识。如学习煤和石油时,介绍洁净能源的开发、目前各国开发新能源的举措等;学习酸的通性、pH时,让学生完成家庭小实验:用pH试纸测定肥皂水、食醋、矿泉水等液体的pH值,判断各种液体的酸碱性。再如,生活中有些不法商人利用化学知识进行非法活动,教学中可教给学生识破骗局的方法。如用无水硫酸铜粉末验证市场买回的酒精是否渗有水;为节约成本用洗衣粉和面炸油条等事实,使学生深刻感悟到生活中充满了化学,生活离不开化学。
参考文献:
一、在初中化学教学中存在的问题
1.缺乏师生互动。我国的教育体制造成了目前大部分的学校均采用填鸭式教学。由于课时有限,要在有限的时间内完成教学进度,就不得不把大量信息灌入到学生们的脑海里。就造成了学生们被动学习的局面,时间长了难免会挫伤学习的积极性。学生们提不起学习的兴趣,很有可能会产生抵触情绪,影响成绩。
2.忽视图表作用。教材的撰写和编排都是经过研究的,浓缩了教学精华,同时也是编者们的心血。化学教材中不仅有文字叙述,同时也有生动的插图。这些插图直观生动,富有科学性和趣味性。它可以让学生们对化学实验感兴趣,从而提高学生的动手能力和观察能力。但是有些老师认为这些插图没有什么作用,在讲课过程中忽视了它们的存在,没有对插图进行讲解或者实验。
3.理论联系实际较差。化学教学通常都是理论教学,忽视了实际生活中的化学知识。在讲到燃烧和氧化这一课时,老师们通常会将满足燃烧的条件和氧化的定义教给大家,并没有和实际生活中的情况相联系。
4.学生动手能力较弱。学生们只是在台下看着老师一步步的操作实验,最后得出结论。这样就造成了学生们的动手能力较差,而且印象不深,不久就忘了。其实在教学过程中有些实验还是要学生自己动手操作才能达到锻炼的目的,增加学生印象的同时还能寓教于乐,这对初三紧张的学习环境而言无疑是件好事。
二、提高初三化学教学质量的措施
1.课前准备是基础。教师课前给出学生课题,让学生提前预习,明确要探究的目标。如在学习初三化学新教材第一章“开启化学之门”的第一课之前,先列了一些提纲,由学生针对提纲预习,自己查找资料,写出预习报告。教师要精心备课,在引导过程中,要创设的挑战性的问题情景。教师有目的地创设能激发学生创造意识的各种情境,促使学生产生质疑、问难、探索求解的创造性学习动机。
2.课堂上创设一种民主、宽松、和谐的创新教学氛围。教师应努力营造出自由、平等的氛围。学生年龄尚小,经历甚少,有时提出的设想与现实可能有一定的反差,教师应对学生所犯错误一定要有高度的容忍精神。在给学生提供创造性氛围时,教师要做到公开地向学生表示出,他们的好奇心和探索以及任何探索迹象,都是好事情,要给予肯定;当学生对某一问题感兴趣并非常兴奋时,要允许他们按照自己的步调活动;教学气氛要轻松活泼;不反对猜测,特别是具有一定道理的猜测。
3.课堂上营造讨论的气氛。在引导探究式教学过程中,讨论就显得尤为重要了。初三化学新教材《奇妙的二氧化碳》这一节的内容比较零碎,和生活比较贴近,可对教学模式进行适当的调整,如先列出研究的提纲,学生先进行准备。上课时将全班同学分成若干小组,四人一组,以知识竞赛的形式来完成课前提出的问题,同时又适当插入新的知识进行讨论。通过这么一节课,学生积极讨论,积极参与,达到了前所未有的效果,既学习了新的知识又调动了学生思维的积极性,有助于创造性思维的活动。使智力从“常态”跃迁到“激发态”,由此迸发出创造性的思维火花。
4.发挥化学实验的优势。化学实验是引导探究性教学取得成功不可缺少的“桥梁”。教学应尽可能地给学生提供化学仪器和药品,让学生主动地进行实验探究。同时,学生实验操作时,教师还应做到给学生操作时间;给学生思考时间;给学生发问时间。
5.充分运用现代化教学手段。由于现代科学技术的不断发展,在引导探究式教学过程中,学生可以借助学生电子计算机辅助手段,发现和解决问题,可以借助实物投影更加清楚地观察实验现象,对于一些实验室很难完成的实验,可以借助多媒体,以录相的形式播给学生看。这样有助于增强学生的感性认识,有利于帮助学生进行理性思考,从而通过现象,归纳出本质和规律。
6.课后注重学生实践能力的培养。要培养学生的实践能力,就必须让学生置身于社会的实践之中,使学生动手做实验,尽量把演示实验变成学生实验,也可以选择一些生活用品来完成一些家庭小实验;到社会中调查研究,选择切合实验的小课题研究,如调查生活环境的空气质量如何,水环境如何等等。在课后作业中适当布置一些贴近生活的小论文,来培养学生的自学能力、创新能力及实践能力。
7.总复习是是教学过程的重要组成部分,为了帮助学生突破重点、全面掌握化学知识和技能。在复习中,抓住重点及时突破,对于难点、重点做到及时复习和巩固。具体做法有运用列表法帮助学生梳理和识记;强化酸、碱、盐通性规律;让学生选做“水样、土样酸碱性测定”及“几种盐的鉴定”,并开放实验室指导学生独立完成“酸、碱、盐的性质”实验。抓住关键,归纳各物质相互联系规律化学方程式是学习化学的关键。归纳各物质相互联系规律实质上是各物质间反应的化学方程式的归类和总结。复习时注意掌握各物质相互联系规律及其化学方程式应紧扣酸、碱、盐通性,运用多种形式和活动进行复习,如各物质间化学方程式书写比赛等。复习中以实验为主线贯穿各章知识点,实验应以教师指导学生动手实验为主。在复习实验过程中,还可培养学生的动手实验能力,观察能力和创新能力,更可激发学生兴趣,提高复习效果。
8.针对中考考试题型,进行专题总结及综合训练。其中专题可分为反应类型,物质分类、物质鉴别、文字叙述推断题、框格型推断题等等。中考复习过程中要以大纲要求为导向,基础知识为依据,化学实验为核心,能力培养为宗旨,突破重点和关键。
根据《初中化学课后作业兴趣化的探究与实践》小课题研究的指导思想,我在教学中设计一次合作性的预习类作业,让学生在自主的学习,扮演教师的角色,开展一次别开生面活动课,活动课结束后,给我难以磨灭的印记,受益匪浅。下面谈谈我在《金刚石、石墨和C60》的教学中如何放手学生,让学生进行自主学习,谈谈个人做法。
我在上《金刚石、石墨和C60》一节的教学中就放手让学生承担此节课的教学任务。提前一周将预习新课内容布置下去,并把碳的四种单质划分成四个小组,金刚石组、石墨组、C60组、无定形碳组,选出组长,主持人,召集他们开会,让他们了解老师的意图,把学习内容分配下去,活动形式不限,老师督促检查指导,课后由组长牵头带领组员查阅资料。任务分配后同学们表现出极大的热情,课后他们就紧锣密鼓的筹划,查资料,幻灯片的制作,小品、歌曲等的创作之中。通过活动课中充分展示了学生的风采,展示学生的能力,确实调动了学生学习的积极性,达到寓教于乐的教学目的。
在活动课后的学生的“化学随笔”中写到:刚刚接触化学这门学科时,不知所措,那么多化学方程式、元素、概念蜂拥而至,零零散散的知识点,这所有的东西都要记在脑中,不免引起大多数同学的抱怨、烦躁的情绪,更不要对化学感兴趣了。
可是那天化学老师在班上提出了关于对《金刚石、石墨和C60》这一课题的学习活动方式时,同学们表现出极大的兴趣。一个星期的时间来准备。同学们开始张罗起来,以小组为单位,选出组长支持人,所有的同学积极参与。我负责收集资料,我负责制做幻灯片的,我负责小品的编排……这样的喊声此起彼伏,从教室的每个角落传出。每天的课余时间你都可以看见同学们在激烈的探讨节目表演,时不时响起一阵快板的清脆声,同学们脸上挂着笑容在相互交流所查阅的资料。
在化学活动课的那天,激情的《石墨颂》朗读(自创的),美妙的歌曲,令人捧腹大笑的《两个小偷》……精彩上演,教室里不断传出掌声,欢呼声。
所有的同学都感叹到原来化学知识的学习可以如此的有趣生动,化学知识穿插在歌曲、小品等中,让同学们在愉快的气氛中掌握知识。同时,在开展这次活动的过程中,同学们在一起研究,查找资料,做实验,增进里彼此的友谊,懂得如何合作,变得更加团结,最为重要的一点是,这次活动转变了我们对待化学这门学科的态度,我们变得喜欢化学,对每一个实验现象充满兴趣,总是考虑为什么﹖这样的创新的学习方式很适合我们,有利于激发我们自主学习的潜能……
化学是一门有趣的学科,是一门与生活息息相关的学科,有无穷的化学知识在等待我们去学习,我相信,只要我们主动学习化学,努力并认真的等待化学,化学就会成为我们的朋友。这次活动是初中生活中最美最有趣的一笔,我们将永远将它珍藏在内心最柔软的地方,无论时间的飘飞忽逝永不褪色。
我们要的是快乐学习时的轻松,是收获知识时的快乐,是充实的每一天。
一、新课程环境教学下教师的主导作用不能削弱
随着社会的发展,教学改革的不断深入,在课堂教学中发挥学生的主体性,让学生充分地发表意见,使每个学生均有发展的空间,这是新课标的一个要求。因此,在教师的观念中学生的主体地位得以提升。但与此同时,又容易走向另一个误区:课堂上教师不敢过多地引导,生怕破坏了学生的主体地位,于是学生发表的意见,一味地被肯定、被赞扬,教学中的民主气氛显得十分浓厚,而教师的适时点拨却变得小心翼翼,课上该点拨时不敢点拨,好像一加引导,就不叫学生发挥主体作用了。教师缺少了主体参与,课堂教学效果就打了折扣。
我认为新课标教学,要充分体现教材的教改作用,只有教师在课堂教学中发挥好主导作用,学生的主体作用才能得到更充分的发挥,才能达到教学的最佳境界,起到事半功倍的效果。具体来说就是在教师的启发诱导下,以学生独立自主学习和合作讨论为前提,以新教材为基本探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,做到师生互动,激发学生学习的主动性和创新精神。
二、新教材实验探究性增强,体现学生的探究能力
化学是以实验探究为基本特征的科学,因此,化学教学也应体现这一特征,并将其作为化学教学的主模式。在化学课程改革中,化学实验的改革是关键的一部分。新课标教材把一些演示实验改为边讲边实验,将验证性实验改为探索性实验,而不再硬性规定学生实验与演示实验。这就给教师进行实验教学提供了自由发挥的空间。实际上,验证性实验和探索性实验都有不可替代的作用,关键是如何有效地发挥它们的功效。由于初中学生掌握的化学知识和技能的限制,没有真正发挥验证性实验的作用,容易造成学生不能正确认识科学的研究方法。所以,改进验证性实验,强化探索、研究性实验是非常有必要的。把验证性实验改为探究性实验,以探究活动为主的学习形式,经过学生的亲自参与,观察实验现象,从观察中得以思考与分析,达到探究的目的,又能培养学生的观察能力。
三、结合教材内容进行环保教育,增强学生的环保意识
保护环境已成为当前和未来的一项全球性的重大课题。新教材中介绍了臭氧层的破坏、酸雨、温室效应、光化学烟雾、白色垃圾、土壤以及水污染等环境污染问题及其防治。并将“居室中化学污染及防治”、“生活中常见污染物和防治污染”放在选学教材中。在化学教学过程中,要将环保教育渗透于平时的教学活动中,强调环境与人类生活的密切关系,使学生明白,为了不让环境污染威胁人类自身的生存,就一定要保护环境,从而使学生深刻认识到保护环境的重要意义,树立起强烈的环境意识。当讲到涉及环保的相关知识时,可适当补充一些内容,介绍一些实例来加深印象,拓宽视野。使学生认识事物的两面性,在理论的基础上加以实践,发扬化学有益的精神,造福于社会,才是学习化学、研究化学的意义。
四、重视学生的生活经验和亲身感受,密切化学与生活的联系
新课标提倡从生活走进化学、从化学走向社会,学习化学的兴趣是学习化学的主要动机之一。生活中的化学与学生有着密切的关系,从学生熟悉的身边现象入手,引导他们发现问题、展开探究,增强学生学习科学的兴趣,加深他们对化学知识在生活中应用的认识。如学习煤和石油时,介绍洁净能源的开发、目前各国开发新能源的举措等,如英国农村大面积种植油菜,用植物油代替石油,美国一些科学家开发利用人体能;学习酸的通性、pH时,让学生完成家庭小实验:用pH试纸测定肥皂水、食醋、矿泉水、洗发剂等液体的pH值,判断各种液体的酸碱性。再如,根据生活中有些不法商人利用化学知识进行非法活动,教给学生打假识假的经验和常识,如用无水硫酸铜粉末验证市场买回的酒精是否渗有水;为节约成本用洗衣粉和面炸油条油饼等事实,使学生亲身体验到生活离不开化学,化学源于生活。
化学是一门以实验为基础的科学,化学实验对于化学课程目标的全面落实具有重要的作用。化学实验是培养学生创新意识的最佳途径,科学探究作为一种重要的学习方式,教学中可采用形式多样的探究活动:如学习第三单元《自然界的水》后,让学生走出课堂,调查本地水资源的利用和河水污染情况,深入社会生活实际去获得第一手的信息,通过发现问题后提出解决问题的合理化建议,并写出调查报告。化学实验是进行科学探究的主要方式,有利于启迪学生的科学思维,揭示化学现象的本质。因此,教学中要广泛开展小制作、小实验,并开展自制仪器、自制实验装置评比活动,充分调动学生的能动性,培养学生关注化学与生活的关系。
/
关键词 我与化学 课外活动 家庭小实验
广州市中学化学教研会开展“我与化学”活动(以下简称“活动”)已十多年了,活动一直受到广大师生的欢迎和支持,在广州市中学化学中有着深刻的影响。笔者也一直坚持组织学生参与这项活动,把活动看作与课堂教学相结合的研究性实践。实践表明,这项活动能激发学生学习化学的兴趣,开拓学生的知识领域和视野,能开发学生的智力、培养各种能力,养成严谨、认真、实事求是的科学态度和作风,养成团结互助的优良品格、不怕挫折的坚强毅力、勇于求索创新的意识以及有高度社会责任心的主人翁精神,最终达到促进和推动学生全面发展。
“我与化学”的活动形式不拘一格,可以是论文、图表、课件,也可以是小制作、小发明等等,都能充分体现学生自己的聪明才智和创造性。笔者结合个人开展活动的经验谈开展“我与化学”活动的策略。
1 选题的策略
要开展好“活动”,选择适合的课题是一个重要环节也是首要环节,笔者认为课题即问题,是教师和学生在日常教与学的活动中所遇到的实际问题。这些问题可能是与教学内容相关的;也可能是学生或教师在生活中发现或遇到的与所学内容关系不大的问题。因此,选题要考虑以下2点:一是课题来源于学生的学习需求。因为学生是学习活动的主体,学生的声音代表着他们自己的学习实际,体现了学生学习的价值取向,反映了学生学习中所存在的问题,所以,依据这一原则所确定的课题才会吸引学生,才有研究的价值。二是选择课题,还必须依据学校的实际情况以及教师的教学水平。否则,课题将难以开展下去。
1.1 钻研教材。挖掘研究课题
1.1.1 挖掘“调查与研究”栏目资源
新人教版九年级化学教材立足新的化学课程标准,教材中栏目编排丰富多彩,版面设计活泼新颖。其中“调查与研究”栏目具有启发性、趣味性、科学性、探究性和实践性等特点。教师若能重视该栏目的特点和作用,积极发现和挖掘该栏目的教育价值,在教学过程中则有利于因材施教和促使学生个性特长的发展。以下是笔者认为可以挖掘的课题。
[案例1]在学完“水资源的保护”这一课题后,教材“调查与研究”栏目给出的内容为:从图书、报纸、杂志、互联网等媒体上搜集有关水污染的知识和情况报道,并按生活污染、工业污染和农业污染作分类整理,与同学进行交流。笔者号召学生通过调查身边的水资源污染的情况,通过报纸、网络收集关于水资源保护的一些知识,并把活动过程及保护水资源的建议写成小论文,然后与同学交流。另外组织部分学生开展社会小实验和社会调查。如“自来水的硬度检测”,“空气污染”与“酸雨”的关系。通过一系列的活动,调动同学们自主探究学习化学的兴趣,培养他们科学探究的能力。
[案例2]在学完“使用燃料对环境的影响”这一课题后,教材“调查与研究”栏目给出的内容为:调查汽车、工厂和家庭等使用的不同燃料的性能、价格、对环境的影响,以及所采取的环境保护措施等,写出调查报告或小论文。
[案例3]在学完“金属资源的利用和保护”后,课本给出的“调查与研究”内容为:调查你家及你生活的社区金属废弃物的主要品种、回收情况和回收价值等,对今后如何回收费弃物提出自己的建议。为此,笔者把学生随机按每组8人分成6个小组,先让他们围绕此栏目内容每组确定一个调查与研究的课题并给出具体的实施方案,然后每组成员就此课题内容明确分工,通过教师指导、实地调查、参观访问、查阅书刊、上网搜查等不同的方式进行调查与研究。一个月后,“生活中常见金属废弃物的分类调查”、“金属废弃物回收的价值研究”、“金属腐蚀的条件和防腐的常见方法”、“常见大气污染气体对金属铜、铁的腐蚀”、“金属腐蚀对工业的危害”、“金属文物的病害及其防治研究”等凝聚学生汗水和心血的调查研究报告或小论文呈现在教师的面前。
[案例4]“有机合成材料”后的“调查与研究”栏目的内容为:调查你周围环境中“白色污染”的情况及形成的原因。用照片、漫画或板报的形式来宣传“白色污染”的危害,并提出治理的建议,呼吁大家都来为减少“白色污染”而共同努力。笔者让学生组成课题组,课题组的同学在校内每班放一个“丢弃的塑料瓶回收箱”,课题组的同学每周收集一次进行统计,课题组的同学统计每周学校起码回收1000个塑料瓶,也就是说有1000个塑料瓶被废弃,课题组同学再到垃圾回收站作调查,同学们通过估算,发现整个广州市一年要丢弃30多亿个塑料瓶,已产生了“白色污染”问题。于是课题组的同学倡议“减少使用塑料瓶饮料,提倡使用玻璃瓶饮料”。
1.1.2 挖掘“家庭小实验”资源
家庭小实验可以使学生在一个心理状态比较宽松的环境中不受时间的限制,反复做,反复观察,直到满意为止。同时由于没有明确给出实验用品、步骤、观察的现象等,这对于培养学生的创新精神以及各种能力都起着重要作用。教材中就有很多值得挖掘的“家庭小实验”资源。
[案例1]在学完“水的净化”这一课题后,教材中“家庭小实验”自制简易净水器,笔者每年都会叫学生做。学生在做的过程中领悟每一层的作用以及各层的净化程度。学生通过分组合作完成制作,并在单元复习时进行净水器净化程度的比赛,比比看谁的净水器净水效果好,谁的有创意。
[案例2]在学完“二氧化碳和一氧化碳”这一课题后,教材中“家庭小实验”取一个小玻璃杯,放入洗净的碎鸡蛋壳,然后加入一些醋精,立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住。仔细观察有什么现象发生,试根据实验现象推测鸡蛋壳里可能含有什么物质。这个小实验其实很容易做也蛮有趣,笔者把它放到学习碳酸根的检验时让学生回家做,考虑到学生家里没有石灰水,就叫学生自找容器,教师发石灰水让他们回家做。
[案例3]在讲完“测定溶液的pH”后,学生一方面将其扩展到测定土壤、家庭饮用水,以及雨水的酸碱度,并提出改良的方法;另一方面在教师的启发下,用自己的几根头发,放到不同pH的溶液里,观察溶液的变化情况。同学之间相互交流,最后得出“选用偏酸性”的洗发剂为宜的结论,通过家庭小实验,极大地诱发了学生获取知识的强烈欲望,从而激发了学生的创造精神。
[案例4]教材中的一些“活动与探究”也可以变成“家庭小实验”,如“铁生锈条件的探究”就可以在学习金属之前先布置学生在家完成。
挖掘教材中的课题有利于学生利用“活动”掌握和巩固课内知识,一举多得。学生完成“调查与研究”和“家庭小实验”后必有所得,学生将自己的活动过程以及所获得的收获记录下来就是一份很好的“我与化学”作品。
1.2 激励学生发现并敢于提出研究课题
研究课题不能限于由教师给学生提出,教师还要善于将提出问题的方法教给学生,让学生自己去发现问题,并且能够大胆地提出来,供大家研究。其实,学生有好多有价值的问题,只是由于种种原因,他们不敢或不愿提出来,这就要求老师做有心人,不仅要善于积累学生的问题,而且要善于激励学生把自己遇到的问题说出来。例如:在初中化学第六单元单质碳的化学性质的学习中,有学生对日常生活中水滴到炽热的炭块上会冒烟和发出“哧哧”声的现象感兴趣和不解。于是笔者便鼓励学生对这一问题进行进一步的研究,并将学生分为2组进行实验设计。
1.3 学习交流,搜集课题
通过学习和交流,可以借鉴他人的教学成果,搜集整理成研究课题,再结合自己、学生以及学校的实际情况,开展课题研究。笔者从一些化学网站上搜集了大量的研究素材,根据学校的实际情况,将它们充实到“活动”中,扩大了选题的范围,开阔了思路。另外广州市中学生“我与化学”活动论文选编也是很好的课题参考资料。
1.4 在日常生活中积累研究课题
在日常生活中有许多生活问题或社会问题与化学学习相关,可以把这些问题积累起来,然后设计成一个研究课题。例如:利用生活中的塑料制品,在学习了启普发生器的工作原理之后,激励学生用生活中易得的塑料制品或其他器具,来制作简易启普发生器等等。从学习化学的第一节课开始便启发和引导学生多关注生活,多留意身边的化学现象,做个有心人去思考有关的一些现象。如切开的苹果为什么变黄,对豆浆“假沸”现象的探究等。
2 指导学生开展活动的方法
课题选好后,第二个重要环节就是指导学生进行活动。“活动”的完成,离不开学生的主动参与,同样也离不开教师的指导。通过教师的指导,不仅能够教给学生进行科学研究的方法,培养学生的科学意识和科学精神,而且能够使学生少走弯路,保证课题研究的顺利进行。教师的指导要富有启发性。另外,教师要研究学生在哪些方面需要指导;指导些什么。要着眼于学生长远素质和能力的提高。
2.1 注意教给学生科学研究的方法
当师生共同确定好课题以后,就要和学生商讨、设计研究方案,此时,应该有意识地引导学生注意课题研究要有一个整体思路,即:
(1)制定明确的研究目标;
(2)分析问题解决的方法;
(3)设计解决问题的方案并付诸实践;
(4)总结汇报研究成果。
2.2 注意指导学生参与的方法
有些课题,不可能由某一个学生完成,而是以小组为单位来进行的。而要想达到合作学习的目的,必须要让每个小组成员真正参与其中,每个人都是课题完成的参与者,要有主人翁的意识。实践过程中有的学生不太会合作,或者说合作意识比较淡漠,究其原因,就是不会参与。因此,要在这方面加以指导。
2.2.1 让学生积极主动地参与“活动”
应当说,无论何种形式、何种目的的教学活动,学生都应参与其中,问题并不在于学生是否参与,而在于学生如何参与。如果学生能够积极主动地投入到课题研究中来,主动参与研究目标的确定,共同查找资料提出问题,分析思考问题,与老师、同学热情交流、沟通,共同探讨问题,那么他对问题的理解就会和小组的其他人员一样,是深刻的、全面的,他就对问题抱有浓厚的兴趣,会自觉地以主人翁的姿态参与到问题解决的整个过程中去。因此,在指导的过程中,要自始至终调动学生的积极性,要多鼓励少指责。给每个成员都要分配具体的任务,使其明确承担一定的责任,这样有利于学生积极主动地参与进来。
2.2.2 让全体学生参与
教育要为每一个学生的发展负责,要面向全体学生。教师在指导活动中,对成绩好的学生和成绩落后的学生要一视同仁,让每一个学生都能主动参与。其实,应该特别注意鼓励那些成绩和能力落后的学生,激励他们进步。
3 对“我与化学”活动开展的一些想法
“我与化学”活动已经开展了十多年,在广州市鲜有学科能开展参与面如此广的“活动”,“活动”给师生很多展示自我的机会,笔者曾2次获得“优秀园丁”的称号。“活动”日渐成熟和完善,近年还开设“答辩”环节,让更多的师生得到交流和学习,笔者是和“活动”一起成长的教师,因为开展第一届恰好就是本人成为人民教师的第一年,故而对“活动”有着深厚的感情,在此提出一些建议:
(1)开设网站让更多学生、教师甚至家长对“活动”有所认识。并且可以让师生在网站上得到交流。
关键词:微型化学实验;课程资源;开发和利用
Abstract:The development and use of curriculum resources in micro chemical experiment is to study micro chemical experiment and make them become part of the chemical curriculum and closely related with chemical education and instruction, and also try to explore the value of the education and instruction of the ready curriculum resources,which plays an important role in spreeding green chemical idea, promoting new chemical curriculum reform, translating chemical learning style, cultivating creative ability. The curriculum resources on micro chemical experiment could be developed and used by the country、local governments and schools. The example in this essay shows a successful model about the development and use of curriculum resources on micro chemical experiment.
Key words:micro chemical experiment;curriculum resources;development and usage
一、微型化学实验课程资源的内涵及其开发和利用的价值
(一)微型化学实验课程资源的内涵
微型化学实验,英文名称为micro scale chemical experiment或micro scale laboratory,简写为M.L。美籍华裔化学家马祖圣教授提出微型化学实验是以尽可能少的试剂,获取所需化学信息的实验原理和技术。中国微型化学实验研究中心主任周宁怀教授认为微型化学实验是在微型化的仪器装置中进行的化学实验,其试剂用量为常规用量的1/1 000~1/10,用量比对应的常规实验节省90%左右。这里提出微型化学实验的两个基本特征:仪器的微型化和试剂的微量化。因而,微型化学实验是指用微量的药品在微型的仪器中进行的实验。
课程资源是教育教学活动中一切可资利用的人力、物力以及自然资源的总和,它具有多样性、多质性、具体性、价值潜在性等特点。 [1]课程资源种类繁多,研究者根据不同标准把课程资源分为:素材性资源和条件性资源;自然课程资源和社会课程资源;文字资源、活动资源和信息资源;显性资源和隐性资源; 思想资源、知识资源、人力资源、物力资源等几个子系统。 [2]从化学实验的地位看,化学实验是中学化学课程内容不可缺少的组成部分,是学生认识化学科学知识的重要工具和媒体,是化学教学认识过程中一个重要环节。 [3]微型化学实验作为一种方法与技术,不仅是人们认识化学物质世界的结果与结晶,更是生成化学课程的强有力的工具和推动力,是目的与手段的统一。其课程资源既是素材性资源又是条件性资源。
从系统角度看,微型化学实验课程资源是由微型化学实验仪器(硬件),微型化学实验内容的设计(软件),微型化学实验的课程与教学设计(应用),掌握微型化学实验的教师和学生等多个要素组成的系统。微型化学实验课程资源的开发和利用就是以微型化学实验为载体,使其能够广泛地进入化学课程,与化学教育教学活动相联系,并充分挖掘已开发出来的微型化学实验在化学课程中的教育教学价值。其开发的价值取向是有利于学生对化学物质世界探究的学习化课程资源,把重心放在为学生学习构筑一个意义建构的生态化学习环境,为学生“学”的进程提供显性和隐性的资源支持。
(二)微型化学实验课程资源开发和利用的价值
1.传播绿色化学理念
绿色化学可诠释为环境友好化学,其核心内涵是指在化学反应过程和生产过程中,尽量减少或彻底清除使用和产生有害物质,即不是被动地治理环境污染,而是主动地防止化学污染,将污染消灭在生产源头的化学。它使用化学药品的基本原则是:(1)不用危害品(Reject);(2)减少用量(Reduce);(3) 循环使用(Recycle);(4)收回利用(Reuse)。微型化学实验使用了尽可能少的试剂,减少了实验的“三废”,与上述4R原则是一致的。它把预防化学污染的思想贯穿于化学教育的全过程中,有利于学生绿色化学意识的形成。
2.促进化学新课程改革
在化学新课程的实施过程中,我们绝不能忘记前车之鉴:布鲁纳在20世纪60年代初引导的那场结构课程改革,那些精选优编的结构课程及教材,如CBA化学教材,到20世纪60年代末已经备受冷落。“其理论价值远未得到广泛肯定,而在教学实践的检验中几乎遭到完全的失败。” [4]在此,美国著名的课程论专家施瓦布认为,广大教师被排除在课程开发过程之外是其失败原因之一。 [5]这说明教师作为重要的课程资源未能得到开发。就化学新课程改革看,我国中学班级多且规模大,常规化学实验课程资源的不足,是制约化学新课程改革深入的重要因素。推广微型化学实验,实现人手一套微型仪器,能给每个学生提供平等的学习机会,是化学课程资源开发和利用的新的生长点。
3.转变化学学习方式
化学新课程理念强化科学探究意识,促进学习方式的转变。这实际上是教学重心由教转向学。如果学生各自拥有一套微型实验装置和药品,那么,就有权决定何时、何地、以什么方式使用此资源,例如学生课前预习、课中学习、课后复习都能按照自己的思维进行实验,能在实验室、教室甚至家庭做实验。它拓宽了学生科学探究的空间,让学生有更多的机会主动地体验探究过程,养成科学态度,学会科学方法。
4.培养创新能力
传统的化学实验教学,学生往往“照方抓药”,无需太多的思考,经常处于被动地位。这主要是受常规实验条件的限制,一组多人实验,有的学生亲自动手完成实验的机会少。如果能在教学中引入微型化学实验,由于仪器的微型化和试剂的微量化,给实验方法的重新设计、改造和组合创造一个很大的思维空间。这对活跃学生思维,激发创造欲望,培养创新能力有重要价值。
二、我国微型化学实验课程资源开发和利用的现状分析
崛起于20世纪80年代末的微型化学实验至今已成为国际化学教育发展重要趋势的一个标志。我国的微型化学实验研究在周宁怀教授的倡导与推动下,从上世纪90年代初开始进行研究至今,已经取得了重要成果。1989年微型化学实验课题研究协作组成立;1992年教育部颁布的化学教学大纲别指出“进行微型实验,以完成实验教学任务”;1995年国家教委已将微型化学实验仪器列入中学理科教学仪器配备目录,2000年配备目录又增加了塑料仪器;1999年正式成立全国微型化学实验中心;微型化学仪器研制开发呈现“百花齐放”、多种型号并存的局面;出版了《微型有机化学实验》《微型无机化学实验》《微型化学实验设计与实践》等书;举行了六届全国微型化学实验研讨会和四届中学微型化学实验学术会议。微型化学实验仪器的开发及其研究取得了一定的成就,但是,它并没有在中学化学教学中得到大面积的推广。 [6]微型化学实验未能作为课程资源进入化学教学中,究其原因,大致有以下几点。
其一,教师对微型化学实验认识的偏差。有的教师提出:微型化学实验好是好,中考、高考考不考?微型化学实验是否会影响学生掌握常规实验的操作规范?采用微型实验后,常规实验怎么办?笔者认为,随着新课程改革的推进,高考实验题在逐步发生变革。高考命题强调灵活运用所学的自然科学理论、实验方法和仪器,设计简单的实验方案并处理相关的问题。微型化学实验与此并无矛盾。事实上,近年来,高考化学试题已经出现了类似于微型化学实验设计的实验方法和仪器的试题。例如,2005年高考理科综合能力测试(北京卷)的第27、28题,2006年普通高等学校招生全国统一考试化学试卷(上海)的第11、18、26题等。同时,从第29届国际奥林匹克化学竞赛开始,以后各届奥赛的实验部分都有采用微型实验仪器的操作,这表明我国和国际化学界对微型化学实验的重视。应该看到,操作的规范性是相对的,实验操作是否规范取决于实验的安全、科学、简洁和方便以及实验现象明显和实验误差降低到最小。从这个意义上说,微型实验和常规实验操作,形式上可能有所不同,但本质上是一致的。例如,用胶头滴管向试管内滴加液体与用多用滴管向点滴板中滴加液体,其本质是相通的。至于微型化学实验和常规化学实验的关系应是有机结合,是实验教学的“一体两翼”。这是因为微型化学实验不能完全代替常规化学实验。如分离和提纯的方法和技术,微型实验难以实现。
其二,微型化学实验课程资源开发的缺陷。(1)微型化学实验仪器和实验设计的不足。例如,微型塑料型仪器不能加热,塑料本身能与一些化学试剂起反应而使其应用受到了影响。微型化学实验的不足,有微型实验本身固有的缺陷,有开发微型化学实验的方法与技术存在的局限性等。(2)微型化学实验研究的单一。从已发表的微型化学实验研究的论文看,研究集中于微型实验装置的设计和仪器的改进方面,很少涉及教师和学生如何运用微型化学实验的教与学,没有形成系统的整体的微型化学实验改革方案,微型化学实验的教学功能和教学效果未能得到科学的论证。有关微型化学实验的课程与教学设计的资源相对较少。
三、微型化学实验课程资源开发与利用的基本途径
(一)国家层面的微型化学实验课程资源的开发和利用
1.国家化学课程标准要明确微型化学实验的内涵
对于微型化学实验的定义,目前国内外尚无统一的说法,由此,人们在一定程度上对微型化学实验存在着认识偏差。例如有人把“用量为5 mL的浓硫酸和细铜丝、用量为10 mL 30%的H2O2溶液与生锈的铁丝,分别在具支试管里的反应”说成是微型实验, [7]这是明显不妥的。所以,有必要明确“仪器的微型化和试剂的微量化”的相对标准。教育部2003年制订的《普通高中化学课程标准(实验)》中提出的“课程资源的开发与利用建议”中,却未能明确提出微型化学实验课程资源的开发,这不能不说是一种遗憾。笔者认为,鉴于微型化学实验已经成为二十世纪八十年代以来的化学领域引人瞩目的重大变革之一,国家化学课程标准理应明确阐明微型化学实验的内涵。
2.国家化学新教材中要渗透微型化学实验
目前,依据初、高中化学课程标准编写的多部化学教科书已陆续出版发行。对于有关化学实验的教学和习题设计,教材多采用常规化学实验装置,很少涉及微型实验装置。人教版选修模块教材《实验化学》中,在“化学实验的绿色追求”课题中,提出了实验小型化、微型化的建议,并安排了用微型实验仪器和代用品进行的实验,这也是在我国首次把微型实验引入到教科书中。教材是最主要的课程资源。为此,笔者建议:在教师教学参考书中介绍微型化学实验的特点、历史背景,国内外微型化学实验发展的历程以及微型化学实验仪器开发的现状;在化学教科书有关“拓展视野”的部分,精选少量的微型化学实验素材编入其中;在化学实验习题的设计中,引入用微型化学实验解决化学问题的方法与技巧;在学生课外实验中,引导学生用诸如大头针、铅笔芯、多用塑料滴管和电池设计水的电解和爆鸣微型实验等。
3.国家对主流微型化学实验课程资源的确立
现行国内开发的微型化学实验仪器种类较多,每种都有其优势和不完善之处。因此,笔者认为,国家教育主管部门,有必要对微型化学实验课程资源进行筛选和鉴定,初步分析出具有开发价值的微型化学实验课程资源来,以建立中国的微型化学实验品牌。笔者认为,当前,使用已开发成套的微型化学实验,完全替代常规化学实验是不适合的。但是,整合当前的微型化学实验仪器,开发占主流地位的、适合大学和中学通用的微型化学实验仪器,使其作为课程资源进入化学新课程中,具有重要的意义。
(二)地方层面的微型化学实验课程资源的开发和利用
1.加强对微型化学实验课程资源开发的领导
对微型化学实验课程资源的领导主要是指在省一级或地一级教育行政主管部门的领导下,成立有关微型化学实验研究中心的相关组织,定期组织召开微型化学实验研究会议,开展中学微型化学实验的课题研究,举办中青年教师微型化学实验竞赛,搭建对话、交流的平台。同时,与企业联姻,设立微型化学实验专项基金,资助各地微型化学实验研究和微型化学实验室的建设。并且,制定向各中学配备一些微型化学实验仪器的有关条例。例如,被教育主管部门认可的一些微型化学实验仪器,诸如多用滴管、点滴板、微型试管和微型酒精灯等微型仪器,可以作为学生化学实验的仪器直接向各中学推广。
2.发挥地方高等院校对微型化学实验课程资源开发的优势
高等院校科研力量比较集中,是开发微型化学实验课程资源的重要力量。高校要根据绿色化学实验的要求,力求开发价格低廉的微型仪器,做到规范化、标准化、系列化、通用化,同时具有多功能、易封闭、较强的实用性和时代感。其次,通过地方教研室加强与开展微型化学实验的学校联系,及时了解仪器使用的情况,听取第一线教育工作者的意见,及时弥补不足或欠缺之处,研究并生产出质量更高的仪器,并出版相应的微型化学实验手册。再次,培养熟练掌握微型化学实验的优秀师资。
(三)学校层面的微型化学实验课程资源的开发和利用
1.实验仪器的微型化
教师和学生在化学新课程的教与学中,可以对常规化学实验仪器进行改进,尽可能使仪器微型化。因为只有仪器微型化了,才能减少试剂在器皿上的附着量。为此,师生可对教科书的常规化学实验进行二次开发。如在对“氧气的性质”教学中,常规化学实验是用燃烧匙盛硫或红磷进行实验,存在的问题是燃烧匙凹陷太深,可燃物与O2接触受阻,燃烧时间长,燃烧不完全,不易熄灭,因而产生大量的SO2、P2O5等物质污染环境。对这个实验可将燃烧匙进行改进,取一细玻璃棒的一端烧至半熔后用镊子压出一个小凹槽,微型燃烧匙就制成了。用青霉素瓶作微型反应容器,该燃烧实验现象明显。
2.尽可能小剂量实验
尽可能小剂量实验指实验者为达到一定的实验目的,在可能的实验条件下采用尽可能少的化学试剂进行的实验。“尽可能小剂量”是没有终止的,是动态发展的。它要求教师和学生在化学教与学的过程中,为了保护环境,只要能达到实验目的,尽可能少用一点试剂。由此,师生就成为微型实验课程资源的开发和利用者。例如,在学习氯、溴、碘性质递变规律时,一位教师引导学生进行如下微型实验设计:(1)在1张滤纸的中心处,滴上1滴饱和NaBr溶液,待其润湿之后,再滴上1滴氯水,滤纸呈现黄色的斑点;(2)在呈黄色的斑点处,再滴上1滴饱和NaI溶液,滤纸上的斑点颜色又变成浅褐色;(3)浅褐色的斑点处,再滴上1滴淀粉溶液,滤纸上的斑点再变为蓝色。
该系列微型实验用滤纸代替常规的试管,变常规间断式实验为连续微型实验,节约药品和时间,实验现象明显而又有趣,令人叫绝,耐人寻味。
3.进行教育行动研究
中学化学的一线教师开发和利用微型化学实验课程资源,可以和高校的化学课程与教学论的研究者通力合作,特别是利用高校研制的成套微型化学实验仪器,深入开展中学微型化学实验的课题研究,走行动研究之路。例如研究微型化学实验在探究性实验教学、研究性学习、非智力因素、元认知、科学精神、创新思维等方面的作用;与绿色化学、绿色实验、常规实验的关系;探索在中学化学不同层次课程中常规与微型实验理想结合的方法,等等。
四、微型化学实验课程资源开发与利用的示例
湛江师范学院化学系承担了广东省教育科学“十五”规划课题“开展微型化学实验与创新教育模式的研究”,研制了一套造价低廉,易于推广的微型化学实验仪器,并作为课程资源在广东省部分中学得到了推广。
(一) 研制微型仪器,设计微型实验
课题组着重研制和开发了符合科学原理,具有多功能性、实用性强、能满足中学化学教学的简易标准接口(非磨口)配套微型仪器,已获得三项国家专利。 [8]每套微型化学实验仪器有12种共18件,设计的便携式微型仪器箱,只有相当于饭盒的大小,仪器组装简单、方便、易行,能完成绝大部分中学化学实验,尤其适合气体的制备与性质一体化实验。 [9] 例如,Cl2的制备与性质一体化微型实验设计(见图1),实验只需6分时间就能完成,实验现象明显,且对环境污染小。该U型气体发生器(含内套管)可以完成液体-固体反应制气体、液体-液体反应制气体和固体-固体反应制气体的微型实验。又如初中化学“CO的化学性质”的教学,由于CO的毒性,许多教师做演示实验感到很为难,有畏惧心理。我们设计的微型实验,由于试剂的用量少,较为安全,学生也可以完成此实验,实验设计如图2。
(二)开发微型化学实验研究型课程,培养微型化学实验优秀师资
以课题组研制的成套微型化学实验仪器为依托,在师范生中,开设了微型化学实验研究型课程。首先,安排学生完成一系列典型的微型化学实验及其拓展性实验,帮助他们获得微型化学实验的基本技能。其次,让学生选择自己想要研究的微型化学实验,设计新的实验。学生综合运用微型化学实验技能和其他研究技能,自己设计研究实验方案并实践,开创出崭新的实验内容,体验了微型实验课程资源开发和利用的过程。毕业生走上教学岗位后,能够自觉地运用我们开发的微型实验进行化学教学,取得了显著的教学效果,促进了微型化学实验课程资源的开发与利用。
(三)开展教学实验,构建了基于微型化学实验的探究教学模式
该模式围绕“自主、合作、探究学习”这个主题而揭示其内容并达到目标。模式实施的教学原理是启发学习动机,以微型实验为载体,分组讨论设计,实验问题探究,实验分析报告,学习感受交流。从2003年10月开始,课题组在广东信宜二中等多所学校进行了等组单点实验、多点实验、扩大实验、推广应用性实验。教学实验提高了中学生实验操作技能,激活了实验创新思维,培养了实验探究精神。知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观得到了全面的落实。
此外,课题组中的大学教师、师范生、中学一线教师共同编辑出版了与三种版本高中化学新教科书配套的微型化学实验指导书,同时建立了湛江师范学院微型化学实验网站(http://202.192.128.41/wxhxsy)。我们开发的微型化学实验课程资源在广东粤西地区中学得到了广大师生的认可,为基础教育课程改革提供了有效的课程资源。
参考文献
[1]徐继存,段兆兵,陈琼. 论课程资源及其开发与利用[J]. 学科教育,2002,(2):15.
[2]段兆兵. 课程资源的内涵与有效开发[J]. 课程·教材·教法,2003,23(3):2630.
[3]郑长龙. 化学实验教学论[M]. 北京:高等教育出版社,2002,7,3.
[4]杨爱程. 评学科结构派的课程改革[J]. 外国教育资料,1988,(6):2529.
[5]张华. 课程与教学论[M]. 上海:上海教育出版社,2000,11,19.
[6]刘宜树. 微型实验在安徽省中学的推广状况调查分析[J]. 化学教育,2005,(4):4143.
[7]华东师范大学《化学教学》编辑部. 化学活动课及微型实验设计与实践[M]. 北京:民主与建设出版社,1999,8,126.