浅谈化学实验的教育功能,本文主要内容关键词为:浅谈论文,化学实验论文,功能论文,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。
目前在化学教学中,以讲实验(甚至背实验)代替做实验的现象很多,这种严重偏离教育目标的倾向,对我国的化学教育势必产生严重和长远的不良后果。笔者认为产生这个问题的原因是复杂的,因而需要深入研究、综合治理才能解决好。本文试从深入研究化学实验在教与学的过程中所起的作用,即实验的教育功能问题的角度,使人们能够从实验作用于学生认知过程的特点和规律去认识实验的作用和地位,从而加强实验教学的自觉性。
化学实验的教育功能,简单地说,就是化学实验在化学教与学的过程中所起的作用问题。这个问题无论在理论上还是实践上都存在不少需要澄清的认识。例如:化学实验在整个化学教学中究竟处于什么地位?是教学手段,教学方法,还是别的什么?它是如何对教与学的过程起作用的?又如,近年来,多媒体教学手段已渗透到化学教学领域,它们以其独特的优点,吸引了人们的关注,对传统的由教师和学生亲手操作真实仪器的实验方法不能说不是一个冲击。照此发展下去,是否有必要花费人力、财力去精心准备和实施那些颇费时间的真实实验呢?对此,只有在深入研究化学实验的教育功能,特别是它的独特作用的基础上,才能回答好这个问题。
一、从观察、实验的本质看化学实验的作用和地位
谈到化学实验的作用,人们很自然地会想到它作为一种生动的直观,可以变抽象为具体。正所谓“千言万语说不清,一看实验便分明”。然而,若我们只是肤浅地理解这句话的字面意思,不去深究实验现象为什么能促进学生的理解,它是怎样作用于学生的认识过程的这些实质性问题,我们就只能近乎口号式的一味强调实验如何如何重要,或者借助名人名言的力量来提高实验在教学中的地位。实际的教学中,这往往表现为单纯在量的方面追求尽量多的现象刺激和实验技能训练,而忽视对每一个具体实验在教学中的目标等质的方面深入探讨和精心设计。其实观察实验决不能被视为一种孤立的过程或事件,它们在本质上不可能是中性的,而是与理论密切相关的认识过程。从这个角度来认识和观察实验在教学中的地位和作用,它们就不能只被当成附属于理论、服务于理论的手段和工具,而是本身充满理论的认识过程。因而,实验教学不仅是为学生学习化学理论提供感性材料,为理解疑难概念铺设台阶,而且,也是整个化学学习过程的一部分,它与理论学习相伴而行、密不可分。因此,我们不能把化学实验教学仅仅当作为理论教学服务的工具,而应把它当作是化学教育必须有的内容,其目标相应地应有特有的规定。这样的认识从观察、实验本身的性质和内在规律而来,真正认识到这一层次,在实践中就不会一味强调条件等限制因素,而是倡导“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”,努力创造条件进行实验。
二、化学实验的认知功能
化学实验能够克服人的生理限制,提高人自身的感觉能力和分辨本领,使人获得更加丰富的感性知识和规律性的认识。这可以从以下几点来理解:
1.化学实验手段能够扩大和改善人感官的感觉能力。
化学实验的过程,就是实验者、实验对象和实验手段三个基本要素结合在一起,构成一个整体,并发生作用的过程。它是实验者根据一定的研究或教学目的,借助一定的实验手段(实验仪器、装置、设备和工具等物质手段),在人为干预和控制的条件下,使实验对象发生预定的变化的过程。因而,化学实验是以能动的变革研究对象为其特征。化学实验中使用的物质手段种类繁多,它们在化学科学认识中所起的作用也是多种多样的。比如,它能延长人的感觉器官,克服感官的局限性,扩大接受信息的能力。能延长人的效应器官,加强人对物质的作用,提高人对物质的干预和改造能力。
2.化学实验能在严格控制条件下去变革物质的变化过程,为人们提供更加丰富的认识内容。
我们要认识的一种任何物质总是处于与其它物质的相互联系之中,为了达到认识物质的目的,就需要把各种外在的干扰给以排除,使研究对象以“纯粹”的状态从众多因素中“孤立”和“抽取”出来。
在化学实验中所涉及的任何物质的化学变化过程,以及所产生的各种现象,都是有一定规律的,这种变化规律又总是同一定条件相联系的。有时同一种物质的变化过程,在不同条件下也会有完全不同的形态和特征。而有些物质在常态下,其特有的本质和规律不易暴露出来,但在人为创造的某些极端条件下才能揭示出它的规律。这些极端条件,在现实的自然界里是得不到的,只有在人为的条件下,才有可能。因此,正是在化学实验的基础上,使得人们的认识实现着从感性认识向理性认识的飞跃。
化学实验在化学教学中的重要作用之一,就是为学生形成各科理性认识提供感性认识材料。形成物质的概念,要从揭示物质的性质入手。而物质的性质,只有通过化学实验,借助于实验手段,在人为控制的条件下,使物质发生物理的和化学的变化时显示出来,才被学生观察认识。化学基本概念(如氧化、电离等)和化学基础理论(如物质结构的理论)在化学教学中占有重要地位,它们的特点是比较抽象的。为了帮助学生形成化学概念、理解化学基本理论,也常通过化学实验为学生提供一定的感性认识材料,并在此基础上,引导学生对观察到的宏观现象、化学事实和测得的数据进行研究和处理,经过比较、分类、分析、综合、抽象和概括,以形成化学概念和化学理论,从而达到对物质和规律性的认识。从而起到化学实验的认知功能。
三、化学实验的非语言传播功能
从人类的角度讲,由人所创造又服务于人的化学属于一种人类文化,化学教育因此也属于人类文化传播的范畴。从这个意义上考察教学目标,可以说是将人类积累的化学文化精神财富以最恰当、最有效的方式传播给学生。而这里所说的精神财富,既包括有关的知识和技能,也包括态度、信念、价值观、行为准则和模式。而有关态度、信念、价值观、行为准则和模式之间往往能更有效地通过非语言、无意识的途径传递。因为它们“显示真实性,特别是感情的真实性”。在化学教学中,真实的化学实验引入后,就从根本上改变了课堂的结构,使之增添了一个物化的实体。首先,这些实体本身可以通过其实验现象吸引学生的注意,以利于向学生传播知识。其次,那一件件融入了人类智慧的实验装置,都在无声地传递着一种化学的思想,通过它学生可以看到化学进化的实验、仪器设备背景,寻觅到人类与自然作斗争的历史足迹,领会出实验设计者匠心独具的巧妙方法,用心良苦的教学思想。此外,教学中实验现象也将教师本身吸引到了实验上来,教师全神贯注的操作实验,被实验现象所吸引,特别是为实验的成功而惊喜、为实验的挫折而焦急,这种无意识的感情流露,无不强烈的向学生传达着一个信息,实验的确是化学不可缺少的部分,它值得我们花时间和精力去做。这样的效果比教师光讲实验的重要性,要求学生如何重视好得多。试想,如果教师总是不亲自操作演示实验,而是由专门的实验人员或电视录象代行其事,自己只是一旁指挥,不但会使教学失去理论与实验,现象与公式、言语与非语言之间水乳交融、恰到好处的配合的可能,而且无声地告诉了学生:亲手实验并不是必要的,指挥家更尊贵。这于学生对实验的态度、于他们以后独立进行实验,以至于今后的生活和工作都将产生直接和间接的影响。
因此,化学实验教学中同时并存着丰富的非语言传播过程,这种功能使得化学实验教学在达到培养学生科学态度、价值观念等情感领域的目标方面具有独到的作用。
四、化学实验的评价功能
长期以来,我们进行的评价注重的多是给学生排队分等,而较少注重通过评价过程来诊断、分析学生的困难和学习特点,以设法改进教学,帮助大多数学生提高。所采用的形式也多是纸笔型测验。这就使得我们对学生学习过程的有关信息掌握得不多、不深、不准、不细。而若将化学实验作为一种探测学生理解、评价学生学习成就的手段,则可收到明显的效果。
近年来,许多教育工作者开始使用计算机辅助教学,给学生造成一种实际的情景,让他们身临其境去操作、反应。这样,学生很少用从书上背来的结论去应付面临的问题,因而,反映出真正理解。所有这些,也反映出化学实验的评价功能,对教学应用具有极大的潜在价值,应该大力开发和应用。