摘要:縱觀近十屆ICCE的主題和內容,可以看出當今國際化學教育研究的一些新趨勢。本文從化學教育觀、研究領域、實驗教學、教學測量與評價、研究方法等方面對此作一綜述,并針對我國的化學教育研究現狀提出了一些思考和建議。
關鍵詞:ICCE;國際化學教育研究;新趨勢;反思
文章編號:1005-6629(2007)10-0044-03中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
在科學技術發展日新月異的當今世界,由于化學知識的廣泛應用,化學已成為一門中心科學,廣泛地影響著現代社會生活。為適應社會發展對各級各類人才的需要,當前化學教育正面臨新的變革。因此,對近年來國際化學教育會議的回顧和反思,尋求人們探索化學教育規律的思維范式,獲得對化學教育理論以及理論背后深層次意義的理解,對于促進我國化學教育理論研究與實踐的新發展具有十分重要的價值。
國際化學教育會議(International Conference on Chemical Education,簡稱ICCE),是國際上最有影響的化學教育會議。一般是由國際純粹與應用化學聯合會( IUPAC) 、聯合國教科文組(UNESCO)和主辦國的化學會共同組織。ICCE會議的首屆會議是1971年在意大利的弗拉斯卡蒂召開的,到2006年為止已舉辦了19屆。表1為第10~19屆會議召開的時間、地點以及主題。從近十屆召開的國際化學教育會議的主題和內容,可以看出當今國際化學教育研究發展的一些新趨勢。
1化學教育觀的轉變
隨著現代社會的發展,科學技術的發展從來沒有像今天這樣深刻地影響著整個社會。同樣,科學技術的進步也對科學教育(包括化學教育在內)發展有深刻影響。從第10屆ICCE到2006年在韓國漢城召開的第19屆ICCE的主題可以看出當今國際化學教育界普遍關注的熱點:化學之優、把化學帶到生活中去、……現代社會的化學教育、為了人類的化學和化學教育。在第15屆ICCE上,大會主席A.F.M.Fahmy教授在報告中提出了“綠色化學”的設想。在第17屆ICCE的分會議上,專門展開了“公眾化學素養教育”、“環境化學教育”等主題的討論。在第19屆ICCE的“公眾了解化學”的分主題中,包括了“環境與化學”、“婦女與化學”等內容,凸現出化學與社會生活的密切聯系。不難看出,當今的化學教育已從“化學中的教育”的思想與教育模式, 演進到“有關化學的教育”?;瘜W教育的改革觀念正從強調學科中心轉向關心人的充分發展,從提高理論水平轉向加強化學與社會生活的聯系[1]。

今天的化學教育不僅要培養未來的化學家,還應注重化學的普及化教育,提高全體公民的化學素養。因此,“化學為大眾”、“公眾與化學素養”、“化學與環境”、“綠色化學”等,是近年來ICCE中交流和討論最多的熱點話題。有關化學素養、環境保護與環境化學教育、綠色化學教育、STS課程等不僅僅已成為國際化學教育研究的熱點,也代表了化學教育觀念轉變的一種方向。
2 化學教育研究領域的擴展
2.1高等化學教育研究
有關高等化學教育的研究自90年代以來已經成為國際化學教育研究的一個新方向。在第11屆 ICCE上,有關聯合國教科文組和國際科聯(ISCU)支持泰國探索大學一年級普通化學改革實驗項目經驗介紹報告,引起人們的普遍關注。在第15屆ICCE上,南非Potchfstroon大學展示了針對大一化學系學生開發研究的多媒體軟件,包括定量與定性分析,合成實驗,操縱演示等內容[2]。在第17屆ICCE上,舉行了關于“大學化學學科教育”的專題報告。美國G.Subramaniam教授作了題為“大學化學教育——一項國際比較研究”的報告,分別從課程設置,教學內容等方面比較了美國和澳大利亞大學化學教育的異同[3] 。在第18屆ICCE上,波士頓大學的M.Z.Hoffman教授作了“化學本科課程的重新設置”的報告,指出大學化學課程應促進學生未來發展,因此,課程內容應緊密聯系化學工業及化學學科發展,使學生能獲得必備的知識和技能[4] 。
可以看出,各國都非常重視大學化學課程內容的研究和開發。注重學科交叉,教學內容與化學學科熱點緊密聯系是各國高等化學課程改革的主要方向。在今后相當長的時間內,高等化學教育將是各國化學教育研究的重要領域。
2.2 化學教師教育研究
教師自身的理論素養和實踐能力是決定課程改革成敗的關鍵。所以,化學教師教育已經成為近年來化學教育工作者研究的熱點課題。在第13屆ICCE上,大會組委會曾發過一個大學化學教師的繼續教育指南,推薦繼續教育的系列報告和相關活動。在第15屆ICCE上,日本著名教育家H.Yoshida教授指出,多媒體和網絡化教學的逐漸興起,新型教師在Internet上的培訓已提到日程上來,并介紹日本計劃在互聯網上實施HTML和VRML兩個項目。在第18屆ICCE上,以色列Avi Hofstein教授在大會報告中介紹了以色列關于促進教師專業化發展的一個項目。土耳其學者Mhir Alkan在報告中介紹了為矯正職前化學教師錯誤概念而開設的“化學錯誤概念”課程。在新近舉辦的第19屆ICCE上,也專門設置了“教師教育改革”的專題討論。這些都表明,當前世界各國都非常重視化學教師的繼續教育,并且把學習和了解化學學科前沿知識,學習和使用現代教學技術和設備(計算機、多媒體、互聯網)作為化學教師培訓的主要內容。同時對職前化學教師培養的研究在各國化學教育研究中已逐漸受到重視。
2.3遠程化學教育研究
關于遠程化學教育的研究是近幾屆ICCE的又一討論熱點。在第15屆ICCE上,許多美國、日本的學者在報告中強調遠程教育在化學教育中的地位和作用。在第17屆ICCE上,日本Kanagawa大學Y.Takeuchi教授介紹了通過網絡來實現化學教育全球化的設想和建議。韓國學者Choon H.Do在報告中指出互聯網虛擬教學已成為教育的一種重要的新型工具,分析了網絡化學教育的優點并且介紹了韓國是如何開展互聯網化學教學的。第18屆ICCE設置了“因特網上的遠程化學教學”專題討論,來自Weizmann科學研究所的Miri Kesner教授介紹了以色列如何開發網絡化學課程,以及具體的實施計劃和步驟,受到與會者的關注。關于網絡化學教學的研究也是第19屆ICCE的重要討論專題。
3 化學實驗的微型化、綠色化研究
由于微型化學實驗省藥品、省時間,在減少環境污染、降低成本、加強實驗安全等方面具有明顯的優點,因此對微型化學實驗的研究和開發,也是各屆ICCE的熱門話題。在第十五屆ICCE上,由我國、英國、瑞士、南非等教授聯合舉辦的微型實驗講習會,場場爆滿,演示實驗受到歡迎。在第17屆ICCE上,南非J.D.Bradley教授在“化學實驗——微型和綠色化”報告中指出,低成本和微型的化學實驗對化學實驗的開展,特別是對發展中國家能有效的開展化學實驗具有非常積極的作用。在近幾屆ICCE上各國學者紛紛介紹和展示了有關微型實驗的研究成果。同時,對實驗后有毒有害物質進行處理,實現化學實驗的綠色化,也越來越受到化學教育工作者的關注。
4關于化學錯誤概念的研究
有關化學錯誤概念(又稱為迷思概念,misconception)的研究是近幾屆ICCE一個活躍的討論領域。世界各國化學學者對錯誤概念的研究主要關注具體的概念誤解,指出產生誤解的原因和克服的辦法,促進學生錯誤概念的轉變學習。
在第14屆ICCE上,德國一學者以三個錯誤概念為例子:“同分異構體必是同一物質”、“中和反應所得溶液必為中性”、“氧化還原反應必有氧參加”,介紹了影響學生形成錯誤概念的原因和糾正的對策。在第16屆ICCE上,著名德國化學家Hans-Jürgen Schmidt教授做了題為“從研究學生的錯誤概念中我們能學到點什么?”的大會報告 。在第17屆ICCE上,土耳其一大學教授通過問卷調查發現,以電化學為例,概念的類型、難易程度都會影響學生對概念的理解,學生的性別差異也會影響不同錯誤概念的形成。在第18屆ICCE上,委內瑞拉Mansoor Niaz教授作了題為“如何促進學生對化學概念的理解——從科學哲學和歷史的角度研究”的大會報告,分別從教學方法和教材編排方法等方面展開論述,并指出在教學中應利用實驗來促進學生對概念的理解和對學生錯誤概念的糾正[5]。
5化學教學測量和評價研究的新發展
化學教學測量和評價是教學過程中的一個基本環節,也是化學教學系統的重要組成部分。因此,各國學者也非常重視化學教學測量和評價的研究。在第14屆ICCE上,一位德國大學教授介紹在學生做多項選擇題時要求學生不僅選出答案,而且寫出理由,由此來評定學生的學習情況。在第17屆ICCE上,美國學者David A.Katz在報告中指出應為學生提供多種類型的考試題目,讓學生自己選擇考題進行做答,同時還介紹了“動手做(Hands-On)”的測試方法,根據學生在學習過程的表現和對問題的處理能力,對學生進行評定。在第18屆ICCE上,以色列O.Navon教授介紹了通過學生在學習中提出的問題內容以及其深度和廣度來評定學生的學習能力及對知識的掌握程度??梢钥闯?,化學教學評價方式已向多元化方向發展,更多的根據學生在學習活動中的表現進行評價,使知識測驗與活動表現評價,過程評價與結果評價相結合,注重學生化學思維以及綜合素質的培養。
6 研究方法的多元化發展
定性研究與定量研究相結合,理論研究與實驗研究相結合,群體研究與個案研究相結合,說明化學教育研究已經擺脫了單一的模式,向綜合化、多元化發展。在第17屆ICCE會上,德國多特蒙德大學化學系教授Hans-Jurgen Schmidt博士作了題為“化學教育研究的藝術”的大會報告,指出化學教育不僅僅與化學有關,還與教育學、心理學、社會學和統計學等學科有著緊密的聯系,化學教育研究的方法正是來源于這些學科。數據、資料可以通過筆試、口試特別是訪談等方法來搜集[6]。在第18屆ICCE上,土耳其A.Gurses教授介紹了運用觀察、談話、問卷、測試等方法,研究在物理化學實驗中運用以問題為基礎的教學方法對學生學習效果的影響。
7啟示與思考
縱觀當今國際化學教育研究的新趨勢,我們可以得到如下一些啟示:
(1)加強化學教師教育研究。目前,我國不但應抓緊對繼續教育的貫徹與實施,促進化學教師培訓課程的開發和研究,還應加強對職前化學教師培養的研究,促進化學教師的專業化發展。
(2)重視信息技術與化學教學的整合研究。信息技術把化學變得更容易理解,使化學走向生活、走向現實,更加情境化。隨著互聯網技術的不斷發展,我們應重視網絡化學課程的開發和應用,加強遠程化學教育的研究,促進化學教育的普及化。
(3) 加強化學錯誤概念的研究。學生已有知識經驗是影響學生學習的重要因素,如果教師忽視學生已有觀念對學習的影響,在課堂上只是把科學概念灌輸給學生,容易造成學生對科學概念的不理解,從而導致機械學習。因此,分析學生產生化學錯誤概念的原因,研究促進化學概念轉變的策略具有重要的意義。
(4)化學教學評價研究應加強評價的教育性和發展性功能的研究,使學生在“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態度與價值觀”三方面得到全面的評價,促進教學評價向著評價內容全面性方向發展。此外,我們還應該注重評價方法多樣性和評價方式多樣化的深入研究。
(5)化學教育研究應注重將理論與實踐緊密結合起來?;瘜W教育理論工作者與中學化學教師間應該以共同合作、分享、反思與討論的方式, 開展教學實踐探索。同時,化學教育研究應借助數量分析和計算的方法,把定量和定性研究結合起來,既注重量的觀察,也注重質的分析。當前尤其應該加強化學教育的實證性研究,克服我國長期以來的思辯性研究模式。
參考文獻:
[1]呂素巧.近幾屆國際化學教育會議簡介.化學教育,2002(6):28-29.
[2]周寧懷,陳晨.參加第15屆國際化學教育會議記要[J].國內外教育動態,1999,(4):13-15.
[3]Subramaniam G. Teaching university chemistry-an international comparative Lecture[C]. 17th International Conference on Chemical Education, 153.
[4]Morton Z.Hoffman. Reinventing the undergraduate chemistry curriculum[C]. 18th International Conference on Chemical Education, 32.
[5]Mansoor Niaz. How to facilitate student' conceptual understan-
ding of chemistry?-A history and philosophy of science perspective[C]. 18th International Conference on Chemical Education, 8.
[6]Hans-Jurgen Schmidt. The art of doing research in chemistry.[C]. 17th International Conference on Chemical Education, 10.