中学化学课程资源的有效开发与利用,本文主要内容关键词为:课程论文,中学化学论文,资源论文,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。
课程资源是传统教育实践中严重缺失的一个理念,也是我国新一轮基础教育课程改革的一个亮点。2001年教育部颁发的《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》在实施建议部分,首次明确提出了课程资源的利用与开发问题。课程资源是课程建设的重要组成部分,丰富多样的课程资源是新课程实施的条件,没有课程资源的广泛支持,再美好的课程改革设想也很难变成实际教育教学行为。那么,什么是化学课程资源?化学课程资源有哪些基本类型?如何有效开发和利用化学课程资源?本文拟就这三个问题进行一些探讨。
一、课程资源的概念与内涵
学生、教师和课程资源是构成教学系统的三个基本要素。其中课程资源是课程的基础和前提,是课程要素和内容的基本来源和必要而直接的实施条件。课程能否顺利实施,很大程度上取决于课程资源的有效利用和开发水平。因此,课程资源对实现基础教育目标,特别是提高学校的教学质量和办学水平,促进学生个性发展,具有越来越重要的作用。要理解课程资源,我们首先就必须对资源、教育资源、学习资源、课程资源等概念作一个简要的分析。
根据信息资源学的观点,资源是指自然界和人类社会中可以被人们用来创造物质和精神财富的各种客观存在或存在物,它是智慧力与作用力的依附体、承载体。资源是与财富紧密联系在一起的。资源的存在形态主要包括自然资源、人力资源、信息资源(知识、情报、技术、管理经验、品牌等)、资本(实物与货币)、社会资源(关系)等五种。自然资源、资本、人力资源属于有形资源,可以计量,信息资源、社会资源必须附着于某些载体,因此属于无形资源。但它们也是客观存在的,是可以在生活中感受和捕捉到的。
教育资源是构成教育系统的基本因素,是指教育系统中支持整个教育过程达到一定教育目的,实现一定的教育功能的各种资源,即一切与教育相关的资源。教育资源是保证学校教育活动正常运转的重要条件,是课程开发和实施的基础。对教育资源的新认识有利于充分挖掘教育资源的潜力,充分利用各种教育条件为教育发展服务。对教育资源的新认识也有助于不同地区园地制宜、发挥本地教育资源优势,调动开发和利用教育资源的积极性,更好地促进教育的发展。尤其对农村学校来说,超越人力、物力、财力的狭隘视角看待教育资源问题,对于充分认识并理解教育资源从而发挥本地区教育资源优势,推动地方教育的发展意义重大。教育资源包含四个层次的含义:一是素材类资源(主要分八大类:媒体素材、试题、试卷、文献资料、课件、案例、常见问题解答和资源目录索引);二是网络课程;三是资源的评价;四是教育资源管理系统的开发。在这四个层次中,网络课程和素材类教学资源建设是基础,是需要规范的重点和核心;第三个层次是对资源的评价与筛选;第四个层次是工具层次的建设,网络课程和素材类资源的具体内容千变万化,各具特色,对应的管理系统必须适应这种形式的变化,充分利用它们的特色。
教育技术学研究认为,学习资源是学习者进行学习的物质基础,是指那些与学习者有意义联系的一切客观条件。学习资源分为“设计的资源”和“利用的资源”。这些观点为我们认识课程资源提供了参考。从学习过程来看——学习者、教师(直接或间接起到辅导支持作用的人均包括在这个范围内)是两个能动的人的要素,知识是重要的载体要素。教师的要素不仅因为在情感方面支持着学习者,也因为由教师自身知识、经验转化为智慧而凸现其重要性。所以,从学习资源的对象性视角来看,学习资源的内容应该包括知识资源和智慧资源两个部分。
对课程资源的概念与内涵,我国学者和专家都从各自的角度出发进行过一些探究,主要有以下几种观点。一是认为,“课程资源通常指为了保证教育正常而使用的人力、财力、物力的总和,教育的历史经验或有关教育的信息资料。”[1]二是认为,“课程资源指广泛蕴藏于学生生活、学校、社会、自然中的所有有利于课程实施,有利于达到课程标准和实现教育目标的教育资源。”[2]三是认为,“课程资源指的是形成课程的因素来源与必要而直接的实施条件。”[3]四是认为,“随着科学技术的飞速发展,课程资源应该是指在课程实施过程中对学生进行学校教育的一切素材。具体说,课程资源不仅包括校内外的硬件,还包括校内外的无形部分——软件。”[4]五是认为,“我们可以把课程资源认为是课程设计、实施和评价等整个课程编制过程中可资利用的一切人力、物力以及自然资源的总和。包括教材以及学校、家庭和社会中所有有助于提高学生素质的各种资源。课程资源既是知识、信息和经验的载体,也是课程实施的媒介。”[5]六是认为,“课程资源是指可能进入课程活动,直接成为课程活动内容或支持课程活动进行的物质和非物质的一切。”[6]七是认为,“所谓课程资源是指富有教育价值的、能够转化为学校课程或服务于学校课程的各种条件的总称。”[7]八是认为,“课程资源也称教学资源,就是课程与教学信息的来源,或者指一切对课程和教学有用的物质和人力。”[8]九是认为,“课程资源是教育资源的重要组成部分,是课程系统物质、能量和信息等结构元素的源泉,是课程实施中富含课程潜能的内容系统和活动支持系统,是课程实施得以高效开展的依托和保证。”[9]十是认为,“凡是有助于学生的成长与发展的活动所能开发和利用的物质的、精神的材料与素材,都是课程资源。如图书资料、音像资料、风俗习惯、文史典故、名胜古迹、自然风光、与众不同的人和事(如独特的个性、卓越的创新、超常的表现)等等。”[10](P143)十一是认为,“新课程提出的课程资源广义上是指实现课程目标的各种因素,包括课程的要素来源和课程的实施条件。”[11]
综合我国学者的观点,我们认为:课程资源是课程设计、实施和评价等整个课程教学过程中可资利用的一切人力、物力以及自然资源的总和,包括教材、教师、学生、家长以及学校、家庭和社区中所有利于实现课程目标,促进教师专业成长和学生有个性的全面发展的各种资源。由此可知,化学课程资源是指形成化学课程的各种因素和必要而直接的条件。诸如化学知识、技能、经验体会,方式、方法与过程,情感、态度与价值观等方面的因素,都是课程的要素来源。而直接决定化学课程实施范围和水平的人力、物力和财力,时间、场地、媒体、设备、设施和环境等因素,就属于课程的实施条件。
课程资源是课程的重要组成部分,有其自身的属性,化学课程资源还要体现其特有的学科属性。首先是多样性。化学课程资源涉及学生学习化学与生活环境中一切有利于达成化学课程目标的资源,化学课程资源具有广泛多样的特点。不同的地域、不同的时代,可供开发与利用的化学课程资源不同,其构成形式和表现形态也各异;不同的文化背景下,人们的价值观念、道德意识、风俗习惯、宗教信仰等具有独特性,相应的化学课程资源各具特色;学校性质、规模、传统以及化学教师素质的不同,可供开发与利用的化学课程资源自然有差异;学生个体的家庭背景、智力水平、体能水平、生活经历的不同,可供开发与利用的化学课程资源必然会千差万别。因而课程资源就突破了原有的思维局限,无论在内容还是在形式上都显得丰富多彩。其次是潜在性。课程资源同其他一切功能性资源一样,无论其存在形态、结构、呈现方式,还是其功能和价值,都具有潜在性,也即它不是现实的课程要素和条件,必须经过课程实施主体自觉能动地加以赋值、开发和利用,才能转化为化学课程成分和先决条件,以发挥化学课程作用和教育价值。相对于现实课程和课程实施条件来说,课程资源是一种“自然”因素,必须经过主观赋予意义之后才能进一步开发和利用。这说明化学课程资源必须经过开发才能发挥其教育教学价值,这需要对它进行发现、及时捕捉和利用,做到最大限度地发掘化学课程资源的潜在价值。第三是多质性。同一化学课程资源对于不同化学课程具有不同的用途和价值,因而化学课程资源具有多质性的特点。例如,学校附近的化工厂,既可以作为学生学习课本知识的实验资源,又可以作为学生学习的探究资源,还可以在活动课中作为调查参观资源。化学课程资源的多质性,要求化学教师慧眼识珠,善于挖掘化学课程资源的多种利用价值。第四是开放性。课程资源是一个开放性的系统,这既是课程资源的普遍特征,又是化学课程资源的个性化特征。化学课程资源的开放性既涵盖资源内容具有以化学为中心,向社会、生活、化学科研前沿的开发性,又涵盖资源的信息具有以学生为中心,让学生主动的探究活动获取各种信息,而不是被动地接受信息的开放性。第五是双重主体性。这里的双重主体性有两重含义,即教师、学生既是课程资源的使用者,也是课程资源的开发者,他们在课程资源的开发和使用两方面都体现出主体性。在新一轮课程改革中,传统意义上的教师的教和学生的学,将让位于师生互教互学,彼此形成一个真正的“学习共同体”。教学过程已经不再是简单地执行课程计划(方案),按照既有计划内容利用有限的内容资源(如教材、教参)的过程,而是师生共同按照新的课程标准去开发、丰富、整合利用课程资源的过程。也就是说,课程资源的内容不完全是现成的,更不是不变的,它需要教师和学生共同去建构这种新型课程资源,并不断地更新这种课程资源。而在构建和使用这种资源的过程中,教师和学生的主观能动性都得以充分发挥,使开发利用课程资源的过程是师生的共同建构、共同分享的过程。因此,教师和学生是新课程资源的开发和利用的主体。第六是动态性。一方面,化学课程资源是在动态生成的化学教学过程中产生、表现、发挥影响,化学教学过程复杂多变,学生在变、教师在变、气氛在变、时间在变,需要教师对其赋值并加以转换,才能发挥其化学课程资源的价值。另一方面,不断涌现的化学生成性课程资源成为化学教学活动开展和进行的生长点,使化学教学能够在这些生长点的基础上不断地动态生成。化学生成性课程资源的创生性意味着化学教师应充分利用自身的教学智慧把那些不起眼的事转化成有教育意义的资源,也意味着各种资源对于不同的教师来讲有着不同的价值。
二、中学化学课程资源的基本类型
为有效地开发和利用化学课程资源,按照一定的标准和根据,或按照某些不同的特点,需要把某些化学课程资源归属到一起,或区分开来,这就是课程资源的分类。化学课程资源的分类有多种方法。
(一)根据化学课程资源的功能特点不同,分为素材性化学资源和条件性化学资源
所谓素材性课程资源,是指学生学习和收获的对象从哪里来,包括各种知识、技能、经验、活动方式,对化学教育教学的情感态度,化学教育教学的目标等因素。素材性课程资源的特点是作用于化学课程,并且能够成为化学课程实施的素材和来源的资源。如各种教科书、教参教辅资料、科技图书、音像资料、教学软件、报纸杂志等。所谓条件性课程资源,是指那些并不是学生学习和收获的直接对象,但却是学生学习和有所收获的条件,包括人力、物力、财力以及时间、场地、媒介、设备、设施和环境等因素。条件性课程资源的特点是作用于化学课程,却不是形成化学课程的直接来源,而是化学教育教学活动的条件,它在很大程度上决定着课程实施的范围和水平。图书馆、博物馆、实验室、互联网等既包含课程的素材,也包含课程的条件,是综合资源。素材性化学课程资源与条件性化学课程资源如下表所示:
表1 根据功能划分的化学课程资源
课程资源特点 举例
作用于化学教育教 化学知识、技能、原
学,是化学课程特别理、经验、感受、创意、
素材性 是化学教学的素材 问题、困惑、活动方式
课程资源或直接来源,是学生与方法、情感态度和
学习、获取或内化的价值观以及培养目标
对象 等方面
作用于化学教学,却
不是形成化学课程
条件性 本身的直接来源,但化学教师、化学实验
课程资源却决定化学课程实 室、仪器、药品、设备、
施的范围和水平,有模型,以及对课程的
时对课程的实施是 认识状况等因素
特定、不可替代的
(二)根据化学课程资源的空间分布差异,分为校内化学课程资源、校外化学课程资源和网络化学课程资源
校内化学课程资源,是指分布在校园内的一切可利用的各种场所和设施、人文资源、与化学教育教学密切相关的各种活动等资源。校内化学课程场所与设施资源包括图书馆、化学教材、化学实验室、科普资料室、专用教室、信息中心等;校内化学人文课程资源包括化学教师、师生关系、班级组织、学生团体、校容校貌、校纪校风等;与化学教育教学密切相关的各种活动,包括教学讨论、文艺演出、化学晚会、社团活动、各种比赛、典礼仪式等。校内化学课程资源是实现化学课程目标,促进学生全面发展,开展化学教学活动最基本的、最便利的,也是最为重要的化学课程资源,是一切化学课程资源的基础和核心。
校外化学课程资源,是指存在于学校范围以外,包括学生家庭和我们生活中各种可用于化学教育教学活动的场景、事件、人物以及丰富的自然资源等。校外化学课程资源丰富多彩,有社会提供的科普教育资源,如科技馆、博物馆、展览馆、青少年活动中心、化学科研院所、各种社区的科普教育基地以及所在地区高校可利用的科学教育资源等;有可作为科学教育的间接社会资源,如化工厂、污水处理厂、农场、农业科技示范田、各种建筑、文化遗产等;有日常生活和生产中的素材,如在教师指导下,开展测定工业废水的污染情况,设计防治对策等。另外,学生家长也是重要的校外化学课程资源。家长最了解自己的孩子,教师可通过家长及时了解每个学生在学习化学过程中的心理、行为上的变化,以便在因人施教时作为参考。此外,家长的社会接触面广,社会知识丰富并各具特点,因而也就有其各自的教育优势,是一种很好的具有多向性的教育资源。
网络化学课程资源,又称信息化化学课程资源,是指利用网络资料或现代教育技术开发的化学课程与教学资源。网络上的化学信息十分丰富,包括化学化工及其相关领域的科学研究、化学工业生产技术、教育与教学过程中所涉及的化学组成和结构信息、化学与化工反应信息、图谱与物理化学性质等数值信息、化学教学课件信息、化学文献信息、跟化学有关的新闻信息、远程教学与在线交流、化学专家教授的专题视频报告信息、化学知识与技术被广泛应用的信息、化学化工商务信息等等。但这些信息资源需要师生利用信息技术进行浏览、检索、收集、筛选、加工,才能转化为可被利用的化学教育资源。合理开发、利用网络化学教育资源就为化学教育注入活力和生机,使化学课的学习内容充满“新、真、美”的时代气息,促使学生乐于而且善于探究化学科学。通过引导和培训学生上网探究化学,培养学生主动获取信息、筛选信息、分析信息、整合信息、运用信息和创造信息的网络探究能力;让学生充分利用网络的大信息量、存取的方便性以及交互的及时性进行学习和探究,以充分扩展学生的知识和智慧,培养学生的创新精神和实践能力,提高综合素质,为成为创新型人才打下坚实的基础。因此,网络化学教育资源的构建过程,就是培养学生的网络探究能力的过程,它为培养学生的创新能力和实践能力提供沃土。网络不仅是课程资源共享的手段,而且它本身就是一座具有巨大发展潜力的课程资源库,应该成为课程资源开发、利用和交流、共享的重要平台。
表2 根据空间差异分布划分的化学课程资源
课程资源特点 举例
校内化学存在于学校范围之内 化学教师、化学实验
课程资源器材、实验室等
校外化学存在于学校范围之外,社区人士、家长、自
课程资源是校内资源的重要补充然与人文环境等
网络化学存在于网络之中,在任
课程资源何时间、任何地点都可各种化学网站、网页
以获取自己想要的知识等
(三)根据化学课程资源存在的方式,分为显性化学课程资源和隐性化学课程资源
显性课程资源是指看得见摸得着,可以直接运用于教育教学活动的课程资源。常见的显性化学课程资源包括教材、化学教学参考资料、教学课件和可见素材、优秀教学设计或说课教案、学习辅导资料、习题集、化学实验室及仪器设备、化学图书及期刊、电子媒体、化工厂及科研院所等。其中化学教科书,是根据课程标准编写的,系统反映化学学科教学内容的教学用书,是化学课程标准的具体化。化学教科书的作用主要在于两个方面:一是化学教科书是学生获得化学系统知识、进行化学学习的主要材料,它可以帮助学生掌握化学教师讲解的内容,也便于学生预习、复习和做作业,是学生进一步扩大知识领域的基础;二是化学教科书是化学教师进行教学的直接依据,它为化学教师的备课、上课、布置作业、学生学习成绩的检查评定提供了基本材料。化学教学参考资料,主要包括化学教法学法指导资料、化学参考书、化学课外活动指导手册、化学备课参考资料等,也包括不同版本的化学课本配套的教学参考资料、国家统一制定的化学课程标准及其相关解读手册、化学考试大纲及说明等。化学参考资料是每位化学教师必备的资料,是化学教师专业成长最现实的助手,也是化学教学中最为重要的资源之一。教学课件和课件素材,诸如实验动画、装置图、微观粒子运动状态、有机分子结构模型等。教学课件和课件素材对增强课堂教学的直观效果,提高课堂教学效果,提供直接生动的场景,特别是在化学学科的实验或微观结构教学中具有不可替代的作用。学习辅导资料和习题集是教师课堂教学的重要补充,是学生学习过程中不可缺少的重要参考资料。
隐性课程资源是指以潜在的方式对教育教学活动产生影响的课程资源。如,学校和社会风气、家庭气氛、师生关系、教师人格魅力、教学风格与艺术、学术威望、课堂教学的民主氛围等。与显性课程资源不同,隐性课程资源的作用方式具有间接性和隐蔽性的特点,它们不能构成教育教学的直接内容,但是它们对教育教学活动的质量起着持久的潜移默化的影响。大量的化学课程资源往往就在“互动教学”“对话教学”过程中不断涌现和生成。这种课程资源在教师备课时往往无法预料和估计,它具有瞬时性、不可预料性和不可重复性。也正是因为它具有瞬时性、不可预料性和不可重复性,它才显得宝贵而有意义。
表3 根据存在形式划分的化学课程资源
课程资源特点
举例
显性化学看得见摸得着,直接教材、教学参考资料、
课程资源运用于化学教育教学化学实验室及装备等
活动
以潜在的方式对化学学校的校风、学生的学
隐性化学教育教学活动施加影风、教师的教风、教师
课程资源响,作用方式有间接的人格魅力、教学风格
性和隐蔽性特点与艺术、学术威望等
除以上三种分类方法以外,还有根据性质,可分为自然资源和社会资源;根据载体性质,可分为文本资源、实物资源、活动资源和信息化资源;根据课程资源地位和所起作用,可分为核心资源和外围资源;等等。
三、中学化学课程资源利用与开发的策略
(一)继承与变革,树立全新的化学课程资源观
在以往的教学活动中,站在教育教学第一线的教师往往专注于课堂教学设计的精细化、课堂教学实施的艺术化、课堂教学组织的规范化以及课堂教学效果的质量化等,而在很大程度上缺乏教学资源建设的意识,即使平常的教学中有所关注与积累,也只是出于课堂教学的实际需要,从未曾想过要创生资源与建设资源,因此这方面相对比较薄弱。然而,在新课程的客观要求下,教师不得不去思考与解决这个问题,必须提高对化学课程资源的开发与利用的认识水平。首先是不要把化学教材当成唯一的化学课程资源。过去国家集中统一化学课程要求,化学教材一直是主要化学课程资源。化学新课程理念认为,虽然教材现在依然是比较重要的课程资源,但已不再是唯一的课程资源,它的作用有相对下降的趋势。资源结构的重点也正在逐步发生变化,学校将成为课程资源开发的主力军,社会课程资源比重在增大,网络资源异军突起,这些都将更加优化化学课程资源结构。其次是化学教师是最重要的化学课程资源。课程实施的关键在教师。教师兼具条件性与素材性课程资源两种性质,而且是课程资源实施的首要的基本条件资源,在整个课程资源,尤其是素材性课程资源的开发与利用中起着主导和决定性的作用。三是学生是重要的化学课程资源。化学新课程改革注重学习方式的改变,强调以学生为本,倡导学生的自主性和探究性学习。学生的学习所获经验,特别是心理体验,除来自课内,更多的则来自课外,在很多方面不一定比老师差。化学教学中交往互动可以大大增强教学效果,甚至可能生成新的知识经验。四是化学实验和信息化多媒体是化学课程的重要资源。现在的化学新课程中,既要强调“双基”,重视实验课,也要重视实验室建设,更注重培养学生的探究能力和科学素养,因此要充分认识和利用化学实验室资源。当今已是信息化时代,网络已进入生活和课堂,它能为化学教学提供更丰富的课程资源,优化课程资源结构,又能快速而方便地传递和交流化学信息,所以,化学教师应顺应社会和教育发展的需要,开发与利用信息化多媒体资源。[12](P174)
(二)比较与精选,充分挖掘文字类课程资源
化学教师应从以下几方面挖掘整理文字类课程资源:
1.活用范例,加强对教材的再度开发。有效教学的基本前提是为学生提供有结构的教材。化学教材是部分化学教学专家在一定的环境下,在一定时间内对化学教学思想和化学课程标准的诠释,一般由出版社提供。化学教材内容虽几经推敲和研究,仍有可能存在局限性。同时,化学教材中的教学内容并不一定适应所有地区和学生,它只是提供一种资源、教学思路和参考,需要化学教师对它进行加工和改造。化学教材的再度开发可以从以下几个方面予以把握:一是通览全局,整体把握。化学教师拿到一本化学教材后,首先是通读教材,从整体上认识教材的编排体系,明确各部分内容间的相互关系,把握每部分的地位与作用,明确每章节的编排意图,然后将这些通过分析和理解、咀嚼和消化,内化为教师自己心中的知识点。在此基础上,弄清重点、难点和关键点。例如,在“苯芳香烃”一节中,教材是直接展现苯的分子结构,再分析苯的化学性质,最后在小字体的阅读材料中介绍了苯的发现和苯分子结构学说。在实际教学中,可以大胆地对教材进行处理,先引导学生阅读苯的发现和苯分子结构学说,组织学生根据苯的分子式进行猜想并书写苯可能结构,再设计苯与酸性高锰酸钾溶液、溴水、液溴等一系列探究实验,对假设的结构进行验证,最后得出苯的结构。这样的设计在让学生学习了苯的结构以及化学性质的同时,也向学生展现了新的化学物质发现的过程与方法。二是酌取精要,以小见大。新化学教材在难度上大为降低。如化学概念不过分强调定义的严密性,原理性知识要求防止出现偏重思辨和过深、过难的现象。元素化合物知识重视基础性和实用性,注意联系实际,纠正传统教学中让学生死记硬背的简单做法。在教材的再度开发中,既要有把教材变厚的本领,也要有把教材变薄的本领。对教材的再度开发,不在于教材取材的多少、大小,而在于独特的设计。在化学教材中,还有很多的照片、漫画、实验图、装置图、流程图、示意图、模型图等各类插图、章图和各种表格,这些图表传递着不同的信息,有着不同的用途和功能,教师如能理解每张图、每张表的含义,充分发挥它们的作用,不但能充分利用教材提供的有效信息,还能更好地培养学生的能力。
2.编写配合新教材使用的教师手册和学生实验活动指南。化学新课程对每一位化学教师来说都是新课题,没有现成的模式和方案可用,再加上新的化学实验教科书无配套的教学参考书和学生练习及实验用书,这就需要学校组织力量,根据新课程的理念和要求,改造旧资源,建设新资源,编写适宜当地使用的化学参考资料和学生实验活动指南。教学参考资料应能解释教学目标,解析疑难问题,提供教学示范模型的设计及建议,指导教学组织策略、方法。学生活动指南应提供必要的帮助性素材,提出学习要求,提供活动方式,指导学习方法等。同时,还要加强校内、校际之间的联合与交流,如试题的收集、改编与整理,案例的设计、实施、反思与修改,相互交流,取长补短。
3.合理开发与利用各种课外科技图书、期刊、教辅资料等化学课程资源。根据化学新课程理念,应对各种资料进行筛选。各种科技图书是化学课程的重要文字课程资源,化学教师应指导学生尽可能多地阅读课外科技图书,拓宽知识面,激发学生热爱科学、探索科学的热情。学校图书馆应向全体学生开放,为学生的阅读提供方便。报纸和各种科技期刊也是化学课程重要的文字资源,教师可以引导学生关注报刊上的各种科技信息,了解化学科学的新进展和社会发展对化学提出的挑战,使学生有将来应对这种挑战的思想准备。还可以把报纸和期刊上有关的化学信息进行搜集整理,适当充实到化学教学中,也可以让学生围绕一定的专题自己搜集利用报刊上的科技资料,探索问题或科技墙报。
(三)激活与创生,努力利用与开发实验室资源
化学实验是科学探究的重要形式。用实验的方法学习化学。既符合化学的学科特点,也符合学生学习的认知特点,是化学教学实施素质教育的基本手段。因此,任何时候都应该十分重视化学实验室课程资源的利用和开发。
1.积极开放实验室,为科学探究创设条件。化学课程中的科学探究很多都是通过实验来进行的。实验室的各种仪器、设备、模型等都是宝贵的课程资源。过去的实验基本上是按教材上的设计,让学生“照单子抓药”而进行的验证性实验。课程标准则要求学生以实验室活动为手段,通过探究,自己去设计实验,选择仪器,搜集实验数据,归纳并总结规律;原来的学生实验只限于教科书规定的几个有限的实验,课程标准要求根据探究活动的需要,让学生尽可能多地在实验室活动,为学生进行科学探究创设条件。为此,实验室应该在课外活动时间向学生开放。重要的装置和药品要配以操作和用途说明,创设一个开放的环境,方便学生随取随用。有些常用仪器与设备要进课堂,逐步做到大部分化学仪器实验室中进行。让学生随时熟悉并接触各种实验仪器和设备,以便选择适当的仪器和器材进行科学探究。
2.努力开发微型实验和低成本日常器具或废弃物代用品。化学微型实验可以节约试剂,降低成本,减少污染。对实验条件不十分好的地方和学校,要实现每位学生都能动手做实验,选择化学微型实验不失为一种理想的选择。实验室的课程资源不仅限于实验室的现有设备,学生身边的物品和器具同样是重要的实验室资源,例如有些学生利用饮料瓶做探究氢气、氧气气体的性质等化学实验。又如,用贝壳或鸡蛋壳代替碳酸钙,用食用碱代替碳酸钠,从草木灰中提取硫酸钾、氯化钾和碳酸钾,用废铁刨花或铁屑与硫酸反应制取硫酸亚铁,用植物的花、叶制取酸碱指示剂,将不同的输液瓶截断制得不同容量的烧杯,用废灯泡做圆底烧瓶,用铁质瓶盖制作燃烧匙,用废弃的小药瓶做反应容器等。用日常器具做实验,简便、直观、原理单一,更有利于学生动手,发展学生的实验技能,培养学生的创新意识。提倡用日常器具做实验,绝不是权宜之计,而是丰富实验室课程资源和全面提高学生科学素养的需要。
3.改革实验教学模式,竭尽全力将课堂实验教学搬到实验室上。为了提高实验室的利用率,我们要创造条件,改革实验教学模式。一是将某些演示实验改为探索性实验。教材中的验证性演示实验通过精心设计,改为探索性实验充分提高每个实验的智力价值,使整个教学过程充满启发性、思考性,有利于发展学生能力。二是联系生活实际,补充实验内容。取材于我们身边的化学问题或现象,具有真实性。同时为学生提供接触实际、主动参与解决实际问题的机会,在问题解决中让学生主动参与社会生活的体验。三是设计改进的实验。教材中有些实验成功率不高,现象不明显,有些实验缺少尾气吸收装置,有些实验缺少趣味性,更有的实验操作不安全,发现实验的不合理之处,设计出更佳的实验方案(改正实验),给设计创意实验提供了源头。四是设计创意实验、趣味实验。通过设计趣味实验与创意实验,可以激发学生的学习兴趣与探究欲望,让学生主动参与探究学习,培养创新能力。五是加强实验习题训练、结合教学内容进行实验设计。实验习题是根据教材的结构和学生的认知结构的发展水平,分阶段设计的实验题。要求学生独立设计、独立实验,它能激发学生的求异创新精神,发展学生的智力,提高学生的实践能力。教师首先引导学生设计实验方案,对学生自己设计的实验方案作出评判,并指导学生练习用恰当的语言描述实验方案,然后按照合理的实验方案进行实验,最后要求学生写出完整的实验报告。通过实验习题的设计、讨论与实验,促进学生智力的发展。还可以课后布置实验探索题,培养学生的探究能力。
(四)执行与寻觅,培植和利用好生成性资源
所谓生成性资源,是指在教学过程中师生互动、生生互动所产生的情景和问题等行为。生成性资源是一种遵循课堂教学系统“自组织性”原则,在“科学探究”教学过程中所衍生的课堂资源。化学课堂教学中蕴含着丰富的生成性课程资源,如化学实验的失败,学生的疑问、在学习过程中表现出的心理问题和思想问题等,都是重要的课程资源。特别是学生在化学实验中不合理的操作、问答中的失误、学生合作时的争论,都是最生动、最有价值的生成性课程资源。培植和开发这类生成性的课程资源可以极大地丰富化学课程资源。生成性资源产生的主体不是教师,而是全体学生,只有在师生互动、生生互动的课堂教学中,才能产生生成性的化学课程资源。
在化学教学过程中,教师要能有效地开发课程的生成性资源,就要正确处理资源必然性与偶然性的联系与区别。在教学过程中,教师通过合理的学习情景,使生成性教育资源的必然性在课堂教学中得以有效发挥。但是,对于课堂产生偶然性资源,很多教师仅仅是把它当成“昙花一现”的现象,进行“蜻蜓点水”式的处理,使很多具有探究价值的偶然生成性资源在师生互动的教学中悄无声息地“滑过”,致使学生亲身体验、感悟的机会在无形中白白“流失”,这样的结果可以说是“赢得了起点,却痛失了终点”。例如,“蜡烛及其燃烧”,从开发生成性资源的角度来进行教学,可以进行如下的教学设计。教师发给每位学生一支蜡烛及相关的仪器和药品,要求学生拿到蜡烛后,结合平时的生活经验,面对蜡烛进行提问,想问什么,就问什么。顿时课堂气氛热烈起来,每个学生都有问题提出,有些学生一连要问几个问题。在学生提问时,教师用规范语言引导学生对问题进行正确的表述。例如,学生问“蜡烛燃烧的时候,火为什么一直动”,此时教师引导说,“这位同学问,蜡烛燃烧时火焰为什么会闪烁摇晃”,在剔除重复或类似问题的同时将问题归纳整理写在黑板上。然后再根据学生提出的问题,指导学生进一步进行有针对性的实验,达到解决问题的目的,并在解决问题的同时,突出本节课的重点内容。
教师要能有效地开发课堂的生成性资源,除了要处理好资源必然性与偶然性的联系与区别外,还必须注意以下两个方面:一是要有选择性地利用生成性资源。心理学研究表明,中学阶段的学生正处在身体发育、思想不成熟的成长时期。这时学生对事物没有一个较为全面的认识,所以大多数学生只是通过简单的字面、现象表征提出问题,发表观点,其行为往往缺乏科学性。因此,教师要围绕本节课的教学目标,有选择性地挑选出有探究价值和实用意义的生成性资源进行课堂教学,避免由于将资源“全盘化”地利用,反而导致课堂效率低下。二是要注意营造宽松、民主、平等、自由的课堂气氛。一个有独创和革新精神的人,必须有向权威挑战的精神和承担犯错误的勇气。教师对学生所犯错误一定要有高度的容忍精神,对学生的好奇心和探究行为要公开地表示赞赏,要允许学生按照自己的步调活动,不反对猜测和假设,尽量让学生在宽松的环境中进行知识的意义构建。人本主义心理学认为,要使个人的创造力得到充分的发挥和发展,首先必须使他们达成心理安全和心理自由。课堂要使占主体地位的学生的思维得到较好的发散,创造能力得到良好的发挥,教师首先要摆正自己的教学观,放下自己手中的权威,充当平等的“首席”的教学角色。