新课程背景下化学实验教学之我见,本文主要内容关键词为:新课程论文,我见论文,实验教学论文,化学论文,背景下论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
一、实验教学现状不尽如人意
表1是我县2所高中、6所完中近三学年的化学试剂采购量情况。
表1
学年 学生数
化学试剂采
生均值
总数①其中高中生数
购量②(元) (元)
2005~200612153 96004760 0.392
2006~2007③ 13007 10348
9096 0.699
2007~200812061 97833246 0.269
说明:①其中完中的九年级学生数,以初中生数的1/3计入。②招标价,约为市场标价的85%。也许,有的学校会自行采购试剂。③当地高中新课程于2006~2007学年实施。
从表1能作这样的推论:新课程实施后,化学实验量相对少了。
应该说,我县教育装备部门的工作是值得提倡的。每年5月份,他们都以主管局的名义发文,向各校申明,大宗货物要求招标采购,并义务为各校办理化学试剂等教学仪器试剂的采购事宜。这种做法既做到“阳光”操作,节省各校的采购成本,也利于最大限度地降低招标价格,无疑是好事。各校的采购量先由学校实验教师申请,经学校分管领导审查后,于6月份向县教学仪器站汇总。所申请采购的试剂,通常于当年9月初到货。
2007~2008学年各校化学试剂采购量的减少,主要是下列两种原因造成的:
①节约见成效。一是编制了省俭的采购计划。二是实施了省俭的日常使用。当然,省俭的日常使用,是在处理好节约与使用关系为前提的。
不过,这种节约活动不能完全解释2007~2008学年试剂采购量的明显下降的原因。因为,节约活动在我县是向来的传统。我县是经济欠发达地区,省俭是人们的自觉行动。且前述化学实验的节约活动内容,有关资料见于2001年《福建中学教学》第4期。
②实验已减少。由表1我们不难看出,2006年初夏,我县各高中完中学校的实验教师,他们是在明确新课程实验内容(大量的“活动与探究”将于下学年到来)的情况下,在试剂的采购上做了较为充分准备的。可教学实践的结果是,“活动与探究”并没有课本设计者想象的那样,在实验室里让学生开展探究活动,而是多数教师仅将它以演示的形式进行。学生进实验室的次数下降,这就使我县2007~2008学年的试剂采购量明显下降。
据初步了解,好些地方的情况大致如此。
在与化学教师、化学实验教师的交谈中,笔者了解到,导致学生实验次数减少的原因,主要有下列四条。
1.客观条件不足
一是实验教师明显不足。我县2所高中、6所完中里,化学实验教师仅有专职4人,兼职6人。二是实验室数量少、配置低。上述8所中学里,化学实验室仅有15间,其中仅有2间配有多媒体设备。新课程里“观察与思考”“活动与探究”的设计,一般的理解是,前者为教师演示,后者为学生实验。以江苏教育出版社出版的化学必修1、2为例,实施中这2个模块各校是在高中一年级完成的,其中就有“观察与思考”25项、“活动与探究”29项。在现有实验教师数量、实验室间数条件下,实验是难以按课程设计开设的。
2.课时设置偏少
按教育部2003年制订的《普通高中化学课程标准(实验)》规定:“每个课程模块2学分,36学时。”化学必修1、2所配的72学时要完成54项实验,则平均每学时要做0.75项。以“二氧化硫的性质实验”为例,江苏教育出版社出版的化学必修1编写成:
二氧化硫有哪些性质?下列实验可以帮助我们进行研究。
[实验1]用充有80mL二氧化硫的针筒吸入10mL蒸馏水,用橡皮塞堵住针筒的前端,振荡,观察针筒内气体体积的变化。然后用pH试纸测定二氧化硫水溶液的pH。
[实验2]向试管中加入5mL二氧化硫水溶液,滴加品红溶液,振荡,然后加热试管,观察加热前后溶液颜色的变化。
[实验3]向另一支试管中加入5mL二氧化硫水溶液,滴加氯化钡溶液,再滴加0.5mL 3%的过氧化氢溶液,振荡,放置片刻后滴加稀盐酸,观察实验现象。
而有学者提出,在探究二氧化硫的漂白性时,可构建以下教学环节:
①提出问题:二氧化硫与二氧化碳是否有相同的性质?当混合气体既有二氧化硫又有二氧化碳时,如何检验二氧化硫的存在?二氧化硫有无漂白作用?如果有,漂白原理是否与氯气的漂白原理相同?
②收集信息资料:某些不法商贩,为使所售卖的银耳白净好看,常用硫磺加热熏蒸,加工粉丝时,也常用同样的方法;用桔杆编织的白草帽,日久会变黄;氯气能使润湿的红色布条或鲜花褪色,因为氯气溶于水生成具有强氧化性的次氯酸。
③猜想与假设:二氧化硫具有漂白作用,其漂白过程是可逆的;二氧化硫的漂白原理与氯气的可能不同。
④实验设计与探究:分别将二氧化硫和氯气通入到品红试液中,观察到品红试液褪色,将褪色后的溶液加热,观察现象。
⑤表达与交流:二氧化硫能使品红试液褪色,说明有漂白作用,但加热后红色复现,说明其漂白作用是可逆的;二氧化硫的漂白过程是跟有色物质化合生成不稳定的无色物质。氯气使品红试液褪色后,加热,不再出现红色。
⑥迁移和应用:利用二氧化硫的漂白性可以鉴别二氧化硫和二氧化碳;同时可以鉴别二氧化硫和氯气。运用所学知识解释,氯气通入到紫色石蕊试液中,先变红后褪色,而二氧化硫通入到紫色石蕊试液中只变成浅红色。
若按上述设计进行实验教学,学生的自主观察、分析思考、实验探究、交流讨论等过程,是多么的激动人心!可要知道,上述的二氧化硫性质实验,在实验项目数量统计中,仅是“观察与思考”中的一项而已。可以想象,实施这项实验设计的教学过程,用15min完成,大概只能是教师自己“表演”,时间上也许仍会显得紧凑;若用30min去完成,时间不算太多;甚至,用一学时进行教学,才能让学生较多地展示“自己”!
3.教师懒做实验
一些教师认为,学生实验有许多麻烦:①试剂仪器的准备,工作负担重。②实验的操作与观察,要注意的地方太多,稍有疏忽,就可能达不到预期效果,出现负效应;倘若出现危险,现在的学生都娇得很,让人难以承担后果。③做实验费时,单位时间内所得显性知识少,事倍功半,划不来!④实验室里的教学组织远比课堂上来得辛苦;实验室的毒害物远比教室里来得多,惧怕入实验室。⑤“活动与探究”没有明示是学生实验,只要把实验教材设计成活动式、探究式的,实验由教师做,注意点由教师指出,让学生看清楚实验过程,也能够达到“活动与探究”目的——教无定法!人家还蛮在理的呢1
4.虚拟实验夺主
多媒体技术的应用,虚拟实验代替了真实实验。一些教师认为,多媒体技术具有“化远为近、化繁为简、化难为易、化静为动、化动为静、化快为慢、化慢为快、化抽象为具体、化危险为安全、化整体为突出”等真实实验所没有的优点,于是热衷于虚拟的“实验”,这自然减少了试剂的消耗量。
二、以“四轮”驱动加强实验教学
《化学课程标准》指出:“通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力。”新课程正是克服旧课程在实验设计上的不足——验证实验多于探索实验、看实验多于做实验、知识基础多于情感技能——发挥化学实验优势,将科学探究作为课程改革的突破口,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流合作的能力的。这少做实验的现实,显然与新课程理念相左!
怎样突出学科特点,加强实验教学呢?笔者认为,应“四轮”驱动。
1.思想上提升认识
有学者认为:化学实验有丰富人的感性认识的功能;是化学理论赖以产生的基础,是化学理论运用于生产实践的桥梁和中介;是检验化学科学知识真理性的标准。就中学教育而言,化学实验在培养学生知识与技能、过程与方法和情感态度与价值观等方面具有无可替代的作用。那所谓的“做实验不如看实验,看实验不如背实验”或者用虚拟实验代替真实实验的做法,都是与化学教育教学的本质相悖的。
中学生正处在成长时期,他们有成长的权力,这权力表现为探索、发现和追求。中学生面对化学的神秘世界,有一种好奇心,这好奇心引导他们去探索自己所不知道的化学世界。实验是人们探索化学世界最主要的手段。没有实验的化学,就失去化学自身的特征,或者说失去吸引力。实验过程中,学生免不了经历困难、艰辛甚至危险,可这正是“蛹虫化蝶”“新鸟破壳”的痛苦与挣扎。事实已经证明,人为地为蝶与鸟减轻这份痛苦与挣扎,它们都难以正常成长。同理,教师也不该因为学生在实验中免不了经历困难、艰辛甚至危险,就让他们少做或者不做化学实验。这份“好心”会抹杀学生成长的经历,剥夺学生成长的权力!一些地方的学生,他们在中考高考时实验题得分率是相对较低的,相当部分就是那份“好心”造成的后果。
思想决定行动。相信,经过上述观念培训的教师,在深刻认识了实验教学的地位作用之后,他们会想方设法让学生完成课程设计的实验,甚至让学生多做实验的。
2.设施上予以满足
化学实验室是开展实验教学的场所。旧课程条件下的三、二、一级达标中学,其化学实验室间数的要求依次是2、4、4间。新课程下,福建省教育厅颁布的闽基教[2007]24号文件要求,普通高中教育技术装备标准Ⅰ,所列最大规模48个教学班的化学实验室间数为:规划建议5间,基本要求3间,外加化学探究室1间。这份新要求若按实验开设率100%计,仍然是不够用的。从利于实验教学角度考虑,各校化学实验室的间数,按平行班级数配置实不为多。相应的,仪器试剂也要随之增加。
鉴于实物真实与虚拟实验具有相互补充的功能,这两者在教学中也常常交叉地进行,因此应在每间实验室里配置多媒体设备。
3.过程中加强监管
各级教育行政部门宜通过查看实验计划、实验记录、试剂账簿、召开师生座谈会等形式,对各校开展化学实验教学的情况进行跟踪管理,奖勤罚懒,褒优贬劣。
4.考试中巧妙评价
在现行考试机制下,一些教师认为,“课本+黑板+多媒体”同样可以考出实验题的高分。正是这种“应试”式教育,才使一些教师抛开化学教育教学本质,少做甚至不做实验的。针对这种情况,试卷命题机构宜加强“考试怎样促进实验教学的开展”的研究。即试题逐步趋向于具有这样一种功能:题面要有一定实践操作经验才易于理解,解答要有一定的实践操作经验才能下手。比如,1998年高考化学试题27题就出得很有水平。
测量一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积,可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品:中学化学实验常用仪器、800mL烧杯、100mL量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸(密度)、水。按图1所示装置(图中铁架台和铁夹没有画出)进行实验,回答下列问题。(设合金样品全部反应,产生的气体不超过100mL)
①补充下列实验步骤,直到反应开始进行(铁架台和铁夹的安装可省略):
a.将称量后的合金样品用铜网小心包裹好,放在800mL烧杯底部,把短颈漏斗倒扣在样品上面。
②合金样品用铜网包裹的目的是:
本题①意在考查考生化学实验基本操作技能。但是,这看似简单的题目考倒了一大批考生。向烧杯中加水、倒扣盛满水的量筒、借助长颈漏斗加浓盐酸等操作使相当多考生一筹莫展。抽样统计的结果是:本题难度系数为0.18,区分度为0.279,得零分的占58.5%,得2分的占14.9%,得满分(11分)的仅占2.6%。如果每年都有如此高水平的试题出现,那视分如命的人肯定也会变得重视实验!
图1