化学实验教学组织模式最优化的探索

潘凤娟

化学实验是学生认识化学科学知识的重要认识工具,同时,化学实验本身就是化学不可分割的有机组成部分,是化学教育教学的重要内容。因此,在新课程改革的大背景下,研究化学实验教学组织模式,最大程度地发挥实验的功效,显得更为迫切而有意义。

1 化学实验教学的一般流程

化学实验教学常根据其内容、目标的不同,采用不同的形式,但其流程大体相同。

1.1 提出阶段——组织、预习为了确保实验教学的顺利进行,必须对实验做好充分准备,要求制定预习提纲,使学生明确探索的方向,然后在教师的指导下设计出实验的最佳方案。如为使学生从本质上去理解和掌握电解食盐水的原理,则在讲述之前,常常采用先做实验,以此向全体学生提出问题,然后组织学生复习电解质。

1.2 理论探讨阶段——思考、置疑当学生明确实验目的和要求后,再组织学生讨论,教师根据学生提出的问题,依照课标要求,精心设计与实验有关的问题,如:1)食盐水溶液中存在着哪些离子?它们是怎样运动的?2)当接通直流电源后溶液中离子怎样运动?3)在阴阳两极各是什么离子最先放电?其电极反应如何?4)为什么阴极的酚酞试剂变红色?5)电解饱和食盐水的化学方程式?6)如何实验:仪器、组装、实验步骤,此类题目供学生在实验过程中解难或置疑。

1.3 学生实验阶段——探索、思考在实验阶段,学生是以探索为主,是带着以上的问题进行实验。因为学生的实验有确定的探索方向,但是对实验结论性的现象并没有确定的目的认识,所以,在整个实验过程中学生自始至终处在积极思维之中,这样,学生操作认真、观察细致、记录详尽,既培养学生实事求是的科学态度,又使他们学到进行科学研究的基本方法和实验操作本领。

1.4 总结阶段——讨论、解疑因为学生在实验过程中已获得大量的信息,所以,教师可以组织学生进行讨论,充分发挥他们的积极性、主动性,并能对实验操作、现象进行充分分析、比较、归纳、推理以致形成正确结论。

2 化学实验方法的选择

2.1 现代教学论的选择原则美国学者布鲁纳曾提出教学四原则:动机原则、结构原则、程序原则和反馈原则。

动机原则有其生理学、心理学和信息理论的科学基础,它强调主动学习比被动学习效果更佳。

结构原则和程序原则,要求选择的教学方法:按照认识发展规律能使学习者理解和掌握教学、实验内容的基本结构,其认识过程为:实践→认识→再实践→再认识。

反馈原则要求选择的教学方法,能通过各种渠道捕捉学习者的学习情况,以利于找出最适合学生掌握知识、技能的方法和途径。

2.2 学科教育“四要素”作为选择的基础学科教育“四要素”及其作用分别为:情感态度——诱导培养;过程——促进完善;知识——认识强化;技能——训练应用。

2.3 学生的年龄、个性特征、实验技术及认识水平作为选择依据对于不同年龄、不同个性、不同水平的学生,由于他们知识结构和能力高低的差异,教学所采用的方法也应有差异,选择的实验方法必须与其接受能力协调,必须能激发他们的学习兴趣,提高实验技能。

2.4 根据能级交错原理,要考虑多因素的有利配合,实验方法要灵活运用灵活运用各种方法进行教学,可使学习者的知觉特别富有成效。每种教学方法或多或少地能为解决教学任务带来一定成就,所以要灵活运用每一种教学手段。

3 中学化学实验教学的两种教学组织模式

学生实验教学常见有两种教学组织模式——齐性程序操作和自由操作模式。

3.1齐性程序操作模式所谓齐性程序操作模式是指全班学生在实验室进行学生分组实验时,由教师统一指挥,将学生实验分成若干个具体的程序,按教师的指令,学生同步整齐地完成各个程序。

例如“粗盐的提纯”实验,将步骤一“粗盐的溶解”分成12个程序:1)调整天平零点;2)天平两边托盘上各放二张大小相同的纸;3)用镊子取5克砝码放在右盘;4)用药匙取粗盐渐渐加入到左盘……学生在规定的时间内完成一个程序后,教师指令中止这一程序,根据反馈信息讲评后再指令进入下一个程序,这一模式可用图1表示。

当然,齐性操作中的程序可以合并减少,但仍然保持各分组实验程序的同步,不得超前。

3.2 自由操作模式自由操作模式是先在教师指导下,学生预习好实验报告,将操作步骤、程序、可能发生的问题、注意事项等预先进行一些了解,然后各组按自己的进度与发生的现象、问题,独自解决,各自处理,直到最后完成实验,这种模式属于自由操作模式。

3.3 两种操作模式的分析比较实际教学中,两种模式同时存在,教师也各有所爱,看法也有分歧,仔细分析,这两种模式各有其特点与优缺点。

1)齐性程序操作模式强调程序按部就班,提倡严谨、认真、规范的学习态度,教师循循善诱,学生亦步亦趋、步步为营。这种方式有利于学生积累知识、训练技能、掌握操作要领、打下扎实的基础。我国传统教学习惯于这种模式,但这种模式培养出来的学生缺少创新意识,缺少独立解决问题的意识。自由操作式提倡渗透教育,即在学生尚未完全清楚的情况下就去实践,在实践中,在不太清楚的过程中已经渐渐学到东西,掌握一定的技能,实际上是一种体验式的学习方法。通过自由操作、独立解决问题,有利于独立思考、有利于创造能力的培养,西方国家常采用这种模式,但不如齐性程序操作模式能培养具有扎实的基础。

2)齐性操作模式比较重视演绎法,强调理论指导实验,强调规范。而自由操作模式比较强调归纳,即从实践中总结出规律性,它比较接近实际,比较灵活。

3)齐性操作有利于课堂教学的组织,又由于操作的齐性,信息反馈快,教师易发现问题,能及时纠正与解决问题,有利于规范化。但学生比较被动,即教师一指令,学生动一动,不利于学生思维能力的培养,有的学生为了抢时间完成这个程序而“草草收兵”,还有的学生动作缓慢未完成一个程序而被迫中止实验,造成实际上的不齐性。而自由操作式有利于学生独立思考,学生学习完全主动,教师也便于个别指导,允许学生在速度与能力上的差异,是一种高效率的培养方法,但课堂教学不易组织,纪律容易紊乱,甚至容易发生事故。

3.4 两种模式的综合运用通过对两种学生实验教学组织模式的分析,每种实验教学组织模式都有独特的优点,也有各自的不足之处,因此,寻求这两种模式的有机结合、优化综合,乃是提高学生实验教学质量的重要措施。

1)教师在思维上必须明确两种教学模式各有利弊,哪一种模式都不能在中学化学实验教学中代替另一种模式,必须有机结合,综合运用。

2)为培养中学生规范操作与扎实的基础,在学生初次开始实验操作时(如初三化学启蒙阶段)可从齐性程序操作开始,随着实验技能、技巧的渐渐增强,基础逐渐巩固,可以及时地、有步骤地从齐性程序操作式向自由操作式过渡。

3)过渡的方式可先采取合并与减少程序,使较多的子程序合并为几个大程序,并根据学生基础掌握的进程,过渡到自由操作模式。

4)学生实验有难易不同,这两种模式要有机结合,也可交叉进行。当遇到较难的、初次操作的或易出事故的实验操作时,仍然可采用齐性程序操作模式。对于学生可以独立解决的实验与问题,尽可能采取自由操作模式。

在化学教学实践中,教师应清醒地注意这两种模式的利弊情况,通过有效的组织教学,既重视打好学生基础,又重视学生能力培养;既要养成学生严谨、认真、规范的学习态度与习惯,又要培养学生独立思考、独立解决问题的意识和能力及创新精神,那么,化学实验教学质量必将有新的突破,也必将极大地有利于人才的培养。

(作者单位:江苏省吴江市黎里中学)