化学教育回归实验室的核心理念

◎ 张兆华

一、科学的原本与现状

以物理化学生物为代表的自然科学知识大部分都来源于实验室,实验室是自然科学的发祥地。在每一个不同的历史时期,我们这个星球上的第一流的科学家们在实验室中探索着大自然的神奇与美妙,最终诞生出人类最绚烂的智慧成果——科学知识。实验室充满了探索者无限的乐趣,展示着人类最精彩的智慧活动。

不知从何时起,我们的教育、我们的课本、我们的教学方式,在把人类智慧成果搬上课本、搬进课堂的同时,似乎忘却了它诞生与生长的摇篮——实验室! 以致使实验室成了验证知识、重复知识的附属品,更有甚者,成了取消品。在应试教育的题海中轻描淡写的“演示”一下实验,在几十年如一日的黑板上画实验,在先进的电脑上、多媒体课件上、豪华显示器上画实验,设计高超的“动画实验”,让学生们看实验、背实验,被动地接受他人灌输而来的结论,而后“训练”、“应用”、“考试”——简称为“讲练考”。知识,成了教科书上干瘪生硬的说教,人类最绚烂的智慧之花被异化成丑类。这种教学方式直接背离了人类认识大自然的科学进程,扭曲了学生对自然科学的健康兴趣,扼杀了其科学创造的天才。

目前,我国的大多数学校都拥有设施完备的实验室,完全可以放手给学生一个探索发现的机会。然而在当今教学模式下,实验室成了课本知识的附属品,是在教师把结论“灌”给学生之后的附属性的、验证性的、奴隶重复式的操作。在远离知识发祥地的荒漠上,经过几番辛辛苦苦的“讲解”之后,学生已被挤压的苟延残喘,而后让你到实验室中去“证明”一下这些结论——这其中还有何乐趣可言呢? 智慧的种子早已被蹂躏、干涸至僵化,几滴象征性的“甘露”又有何益呢?

二、出路在哪里

我们究竟如何向下一代展示自然科学的魅力,建筑其物理化学的大厦呢? --我们只有从源头上做起!

既然这些自然科学知识来源于实验室,那我们就应该把我们的下一代领回到实验室中,回到人类智慧发祥的源头圣地,让我们的受教育者去品尝那清醇甘美的没有任何污染的人类智慧的源头活水[1]。

三、回归实验室

人类认识大自然、获取知识的过程,一般是受某一自然现象和一些实践活动的感悟,诞生一些颇具灵感的问题,而后在这些问题的“诱惑”与引导下,展开科学探索,最终获得宝贵的知识(如:瓦特受水蒸气冲开壶盖启发最终发明蒸汽轮机,爱因斯坦的追光之梦最终导致相对论的诞生)。这一知识的获取过程,应成为我们教育教学的范例和榜样。我们应在实验室中为学生创设各种情景、对象和工具,让他们在亲手实践中独立观察、思考、发问,模拟人类发现知识的历史进程,或创设更简洁的探索过程,让每一个学生都成为知识的探索发现者,成为知识的创生者,体验创造与发现的乐趣,欣赏人类智慧之美,告别知识的奴隶状态,成为知识的主人[2]。

我们应充分尊重实验、依靠实验来组织教学,把单纯灌输结论的教学方式转换到以实验为主角的探索发现式教学模式,还给实验在知识发现和知识传递中应有的地位。即:我们要回归实验室,放手让学生做实验。

我们要树立没有实验就不能讲课本结论的科学态度,让事实来说话,让鲜明生动的实验现象来开启学生对大自然的无穷遐思、疑问、好奇和想象之门,唤醒学生内在科学探索的兴趣和根本动力,打造其牢固的记忆和创造的天赋。以此战胜沉闷单调的“题海战术”,去夺取高分与高能的完美组合。“由于经历了结论的得出过程,结论就不再是无源之水、无本之木,对结论的掌握就摆脱了死记硬背之苦,而进入了一种心领神会的成功体验之中”(山东省远程研修化学课程专家程同森先生)

四、专家的声音

山东省远程研修生物学科省级专家密守军老师在《你是一名合格的生物教师吗?》一文中这样描述:

我不断地向我的同伴说:如果我们教的学生在初中阶段没有看到显微镜下一滴水中的神奇生命——草履虫,没有搜集和培养过真菌,没有自己动手酿制过米酒……他们中的绝大多数大概一生都看不到了,再也没有机会看到生命世界是如此的神奇! 作为有良知的教师,我觉得这是对我们学生欠下一笔永远没有机会还的账。

我相信,专家的诘问一定会深深震撼我们每一位教育者的心。

五、课改深水区的突破

一个稚嫩的心灵,如果我们拿它当知识上、人格上的奴仆来主宰,当容器来填充,那它所形成的,就可能只是奴性和惰性,或者是物极而返的暴性;如果我们拿它作创造世界的主人,给它直面世界、不断创生新知、开拓未知的机会、环境和营养,那么它所形成的就是大自然主人的品格,主人的习惯,主人的能力。两者之间,是质的不同,孰是孰非,孰优孰劣,我们一看便知。

“回归实验室”理念把学生作为一个研究者、探索者来对待,学生享受的是知识创生者的环境、营养、支持和待遇,自始至终贯穿的是学生独立的观察、思考、质问、探索、发现,教师所给予学生的是智能上与人格上的自主、信任、欣赏、支持和宽容的关爱。它培养的是人的面对世界独立创造的习惯、信心、胸怀、能力和健全独立的人格。它实现的是知识主人的造就。

我们的化学教育乃至理化生教育,如何实现素质教育,实现课改深水区的突破,“回归实验室”是不错的选择。

六、具体操作建议

按照课本已有实验及时开展化学实验,力求以实验引导知识的探究发现式的学习与能力的培养。

教师演示实验——课堂主阵地实施,尽量把教师演示转换为学生分组实验

学生分组实验——课堂主阵地实施,以实验探究知识,不是知识完了再实验

家庭小实验——双休日完成,力求简单易行,并及时检查,能在课堂设置的就把它搬到课堂上来。

课本没有实验设计的教学章节,尽量自己设计,实践一个原则:先实验,后知识。