新课程化学实验演示模式的设计_化学实验论文

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在新课程背景下,化学实验的呈现方式日益引起人们的重视。国内已出版、试用的几套中学化学课程标准实验教科书都比较重视实验呈现方式的改革,也涌现出一些比较好的设计模式,但在理论上,对于“为什么要重视实验呈现方式的设计、在设计化学实验呈现方式时需要考虑哪些因素、注意哪些问题”等还缺乏深入的研究与探讨。本文尝试对这些问题展开简要探讨,以作抛砖引玉。

一、为什么要重视化学实验呈现方式的设计

要实现某一特定的实验目标就需要精心选择实验内容,而对于同一实验内容则可以通过多种不同的表达形式和教学活动方式来呈现,不同的呈现方式所产生的教学效果也不一样。如“苯酚的性质”这一实验,就可以有如下三种不同的呈现方式:

表1 “苯酚的性质”实验的呈现方式

在上述三种呈现方式中,呈现方式1和呈现方式2都选择直接把实验方案告诉学生,不同的是,呈现方式2在实验之后设置了“思考与讨论”这一栏目;而呈现方式3则与前两种差别较大,它让学生通过自主探究的方式得出结论,同时设置“思考与讨论”栏目来引发学生进一步的思考。

比较上述三种不同的呈现方式不难看出,呈现方式3较前两种更好地反映了全新的实验教学理念,注意突出学生的主体地位、强化科学探究,引导学生学习方式的转变。这种呈现方式不仅能够使学生更好地掌握“苯酚的性质”这一知识内容要点,还使学生在亲历科学探究的过程中发展了智力、培养了能力、训练了科学方法。

可见,化学实验呈现方式的设计不仅能够体现实验教学理念的差异,还影响着教学方式的选择,关系着教学进程及实验教学功能的发挥。那么,在进行化学实验呈现方式的设计时都需要考虑哪些方面的因素呢?

二、在设计化学实验呈现方式时需考虑的因素

1.实验的教学功能

实验的呈现方式是由实验的教学功能和定位所决定的。同样的实验内容。由于所追求的功能定位不同,所采用的形式也不一样。如,高中“之间的转化”这一实验,从实验功能定位的角度考虑,就可以设计出如下不同的呈现方式(见表2):

在下面的两种呈现方式中,呈现方式1直接把操作步骤告诉学生,学生只需按照给定的步骤完成实验并得出结论即可,其目的是使学生通过实验了解并掌握之间的转化关系这一知识内容。而呈现方式2则让学生通过科学探究的方式,自行提出假设,并利用所给试剂设计实验方案、进行实验操作、观察实验现象,最后得出结论。这种设计方式不仅能够使学生了解并掌握之间的转化关系,还训练了学生提出问题的能力、设计实验方案的能力、观察分析能力和归纳概括能力,使学生在科学方法方面得到了培养和提高。显然,呈现方式2所追求的教学功能要比呈现方式1全面、优越得多。

表2 “之间的转化”实验的呈现方式

2.学习者的知识储备、学习水平及认知特点

学习者是实验教学系统的重要构成要素之一,在设计实验的呈现方式时要充分考虑他们现有的知识储备情况、学习水平和能力以及他们的认知特点。对于初中生而言,一方面,他们的化学学习刚处于起步阶段,所学习、掌握的化学知识零散、有限,且不够系统;另一方面,尽管他们的抽象逻辑思维有了一定程度的发展,但在很大程度上还处于“经验型”,尚未完全实现向“理论型”的转化。为此,面向初中生的实验呈现方式的设计应当注意知识内容的提示和思维方法的引导,注意为他们的实验活动提供相关的感性材料支撑。而在高中阶段,特别是到了高年级,学生的化学学习已比较深入、系统,学生认知结构的完整体系也已基本形成,其抽象逻辑思维、辨证思维和创造思维都有了很大发展,针对这一特点,面向高中生的实验呈现方式的设计则应当注意将实验权利下放,削减让学生“照方抓药”的实验,强化探究性、研究性实验,力求让学生在“学中思”“思中做”“做中学”。

3.实验自身的特点

实验呈现方式的设计还与实验自身的特点密切相关。根据实验内容,化学实验可以大致可分为基本操作类实验、形成概念原理类实验、物质的制备类实验、物质的鉴别类实验以及综合设计类实验等多种不同的类型。不同类型的实验由于其特点不同,所采用的呈现方式也不一样,即使同一类型的实验,由于各个具体实验在各章节教学中所处地位、目标指向的不同,再加上设计者教学理念、思想的差异,其呈现方式也不一致。一般而言,基本操作类实验和物质的制备类实验的呈现方式比较单一,多采用直接陈述式,而其他类型实验的呈现方式在设计时则应注意追求灵活化、多样化。

三、在设计化学实验呈现方式时需注意的问题

化学实验作为化学课程内容的重要组成部分,其呈现方式在设计时应当遵循课程标准中所提出的指导思想来进行。

1.化学实验呈现方式的设计要注意突出科学探究

科学探究是此次课程改革的突破口。在设计实验的呈现方式时应注意通过将科学探究与实验活动有机结合的方式来激发学生的探究意识,调动他们进行实验探究的主动性与积极性。实验呈现方式的设计思路与探究教学的基本环节大体一致,即:呈现社会生活中的真实问题——针对问题联系所学知识进行猜想并提出假设——设计实验方案并利用所提供的实验器材展开探究——观察记录实验现象——得出结论——交流反思。

2.化学实验呈现方式的设计要注意渗透科学方法

实验是科学研究过程的一个缩影,是科学研究方法得以应用的一种体现,在实验教学中渗透科学研究方法是科学方法教育的重要途径之一。为此,在设计化学实验呈现方式时应当注意科学方法的渗透和引导。

例如,初中化学教材(沪教版)第194页“活动探究2”的实验探究中,就涉及了观察法、假说法、比较法、实验法、推理法等;在物质反应前后变化情况的实验探究中,实际上就嵌入了科学假说、逻辑推理、数学方法、观察等基本方法。由于科学方法的培养在具体的活动中进行,学生就能在运用科学方法的实践中体验和领悟科学方法,这些科学方法知识也就能动态地纳入学生的意识之中。

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