化學(xué)實驗教學(xué)組織模式最優(yōu)化的探索

潘鳳娟

化學(xué)實驗是學(xué)生認(rèn)識化學(xué)科學(xué)知識的重要認(rèn)識工具,同時,化學(xué)實驗本身就是化學(xué)不可分割的有機(jī)組成部分,是化學(xué)教育教學(xué)的重要內(nèi)容。因此,在新課程改革的大背景下,研究化學(xué)實驗教學(xué)組織模式,最大程度地發(fā)揮實驗的功效,顯得更為迫切而有意義。

1 化學(xué)實驗教學(xué)的一般流程

化學(xué)實驗教學(xué)常根據(jù)其內(nèi)容、目標(biāo)的不同,采用不同的形式,但其流程大體相同。

1.1 提出階段——組織、預(yù)習(xí)為了確保實驗教學(xué)的順利進(jìn)行,必須對實驗做好充分準(zhǔn)備,要求制定預(yù)習(xí)提綱,使學(xué)生明確探索的方向,然后在教師的指導(dǎo)下設(shè)計出實驗的最佳方案。如為使學(xué)生從本質(zhì)上去理解和掌握電解食鹽水的原理,則在講述之前,常常采用先做實驗,以此向全體學(xué)生提出問題,然后組織學(xué)生復(fù)習(xí)電解質(zhì)。

1.2 理論探討階段——思考、置疑當(dāng)學(xué)生明確實驗?zāi)康暮鸵蠛?再組織學(xué)生討論,教師根據(jù)學(xué)生提出的問題,依照課標(biāo)要求,精心設(shè)計與實驗有關(guān)的問題,如:1)食鹽水溶液中存在著哪些離子?它們是怎樣運動的?2)當(dāng)接通直流電源后溶液中離子怎樣運動?3)在陰陽兩極各是什么離子最先放電?其電極反應(yīng)如何?4)為什么陰極的酚酞試劑變紅色?5)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式?6)如何實驗:儀器、組裝、實驗步驟,此類題目供學(xué)生在實驗過程中解難或置疑。

1.3 學(xué)生實驗階段——探索、思考在實驗階段,學(xué)生是以探索為主,是帶著以上的問題進(jìn)行實驗。因為學(xué)生的實驗有確定的探索方向,但是對實驗結(jié)論性的現(xiàn)象并沒有確定的目的認(rèn)識,所以,在整個實驗過程中學(xué)生自始至終處在積極思維之中,這樣,學(xué)生操作認(rèn)真、觀察細(xì)致、記錄詳盡,既培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度,又使他們學(xué)到進(jìn)行科學(xué)研究的基本方法和實驗操作本領(lǐng)。

1.4 總結(jié)階段——討論、解疑因為學(xué)生在實驗過程中已獲得大量的信息,所以,教師可以組織學(xué)生進(jìn)行討論,充分發(fā)揮他們的積極性、主動性,并能對實驗操作、現(xiàn)象進(jìn)行充分分析、比較、歸納、推理以致形成正確結(jié)論。

2 化學(xué)實驗方法的選擇

2.1 現(xiàn)代教學(xué)論的選擇原則美國學(xué)者布魯納曾提出教學(xué)四原則:動機(jī)原則、結(jié)構(gòu)原則、程序原則和反饋原則。

動機(jī)原則有其生理學(xué)、心理學(xué)和信息理論的科學(xué)基礎(chǔ),它強(qiáng)調(diào)主動學(xué)習(xí)比被動學(xué)習(xí)效果更佳。

結(jié)構(gòu)原則和程序原則,要求選擇的教學(xué)方法:按照認(rèn)識發(fā)展規(guī)律能使學(xué)習(xí)者理解和掌握教學(xué)、實驗內(nèi)容的基本結(jié)構(gòu),其認(rèn)識過程為:實踐→認(rèn)識→再實踐→再認(rèn)識。

反饋原則要求選擇的教學(xué)方法,能通過各種渠道捕捉學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況,以利于找出最適合學(xué)生掌握知識、技能的方法和途徑。

2.2 學(xué)科教育“四要素”作為選擇的基礎(chǔ)學(xué)科教育“四要素”及其作用分別為:情感態(tài)度——誘導(dǎo)培養(yǎng);過程——促進(jìn)完善;知識——認(rèn)識強(qiáng)化;技能——訓(xùn)練應(yīng)用。

2.3 學(xué)生的年齡、個性特征、實驗技術(shù)及認(rèn)識水平作為選擇依據(jù)對于不同年齡、不同個性、不同水平的學(xué)生,由于他們知識結(jié)構(gòu)和能力高低的差異,教學(xué)所采用的方法也應(yīng)有差異,選擇的實驗方法必須與其接受能力協(xié)調(diào),必須能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,提高實驗技能。

2.4 根據(jù)能級交錯原理,要考慮多因素的有利配合,實驗方法要靈活運用靈活運用各種方法進(jìn)行教學(xué),可使學(xué)習(xí)者的知覺特別富有成效。每種教學(xué)方法或多或少地能為解決教學(xué)任務(wù)帶來一定成就,所以要靈活運用每一種教學(xué)手段。

3 中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)的兩種教學(xué)組織模式

學(xué)生實驗教學(xué)常見有兩種教學(xué)組織模式——齊性程序操作和自由操作模式。

3.1齊性程序操作模式所謂齊性程序操作模式是指全班學(xué)生在實驗室進(jìn)行學(xué)生分組實驗時,由教師統(tǒng)一指揮,將學(xué)生實驗分成若干個具體的程序,按教師的指令,學(xué)生同步整齊地完成各個程序。

例如“粗鹽的提純”實驗,將步驟一“粗鹽的溶解”分成12個程序:1)調(diào)整天平零點;2)天平兩邊托盤上各放二張大小相同的紙;3)用鑷子取5克砝碼放在右盤;4)用藥匙取粗鹽漸漸加入到左盤……學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成一個程序后,教師指令中止這一程序,根據(jù)反饋信息講評后再指令進(jìn)入下一個程序,這一模式可用圖1表示。

當(dāng)然,齊性操作中的程序可以合并減少,但仍然保持各分組實驗程序的同步,不得超前。

3.2 自由操作模式自由操作模式是先在教師指導(dǎo)下,學(xué)生預(yù)習(xí)好實驗報告,將操作步驟、程序、可能發(fā)生的問題、注意事項等預(yù)先進(jìn)行一些了解,然后各組按自己的進(jìn)度與發(fā)生的現(xiàn)象、問題,獨自解決,各自處理,直到最后完成實驗,這種模式屬于自由操作模式。

3.3 兩種操作模式的分析比較實際教學(xué)中,兩種模式同時存在,教師也各有所愛,看法也有分歧,仔細(xì)分析,這兩種模式各有其特點與優(yōu)缺點。

1)齊性程序操作模式強(qiáng)調(diào)程序按部就班,提倡嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、規(guī)范的學(xué)習(xí)態(tài)度,教師循循善誘,學(xué)生亦步亦趨、步步為營。這種方式有利于學(xué)生積累知識、訓(xùn)練技能、掌握操作要領(lǐng)、打下扎實的基礎(chǔ)。我國傳統(tǒng)教學(xué)習(xí)慣于這種模式,但這種模式培養(yǎng)出來的學(xué)生缺少創(chuàng)新意識,缺少獨立解決問題的意識。自由操作式提倡滲透教育,即在學(xué)生尚未完全清楚的情況下就去實踐,在實踐中,在不太清楚的過程中已經(jīng)漸漸學(xué)到東西,掌握一定的技能,實際上是一種體驗式的學(xué)習(xí)方法。通過自由操作、獨立解決問題,有利于獨立思考、有利于創(chuàng)造能力的培養(yǎng),西方國家常采用這種模式,但不如齊性程序操作模式能培養(yǎng)具有扎實的基礎(chǔ)。

2)齊性操作模式比較重視演繹法,強(qiáng)調(diào)理論指導(dǎo)實驗,強(qiáng)調(diào)規(guī)范。而自由操作模式比較強(qiáng)調(diào)歸納,即從實踐中總結(jié)出規(guī)律性,它比較接近實際,比較靈活。

3)齊性操作有利于課堂教學(xué)的組織,又由于操作的齊性,信息反饋快,教師易發(fā)現(xiàn)問題,能及時糾正與解決問題,有利于規(guī)范化。但學(xué)生比較被動,即教師一指令,學(xué)生動一動,不利于學(xué)生思維能力的培養(yǎng),有的學(xué)生為了搶時間完成這個程序而“草草收兵”,還有的學(xué)生動作緩慢未完成一個程序而被迫中止實驗,造成實際上的不齊性。而自由操作式有利于學(xué)生獨立思考,學(xué)生學(xué)習(xí)完全主動,教師也便于個別指導(dǎo),允許學(xué)生在速度與能力上的差異,是一種高效率的培養(yǎng)方法,但課堂教學(xué)不易組織,紀(jì)律容易紊亂,甚至容易發(fā)生事故。

3.4 兩種模式的綜合運用通過對兩種學(xué)生實驗教學(xué)組織模式的分析,每種實驗教學(xué)組織模式都有獨特的優(yōu)點,也有各自的不足之處,因此,尋求這兩種模式的有機(jī)結(jié)合、優(yōu)化綜合,乃是提高學(xué)生實驗教學(xué)質(zhì)量的重要措施。

1)教師在思維上必須明確兩種教學(xué)模式各有利弊,哪一種模式都不能在中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中代替另一種模式,必須有機(jī)結(jié)合,綜合運用。

2)為培養(yǎng)中學(xué)生規(guī)范操作與扎實的基礎(chǔ),在學(xué)生初次開始實驗操作時(如初三化學(xué)啟蒙階段)可從齊性程序操作開始,隨著實驗技能、技巧的漸漸增強(qiáng),基礎(chǔ)逐漸鞏固,可以及時地、有步驟地從齊性程序操作式向自由操作式過渡。

3)過渡的方式可先采取合并與減少程序,使較多的子程序合并為幾個大程序,并根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)掌握的進(jìn)程,過渡到自由操作模式。

4)學(xué)生實驗有難易不同,這兩種模式要有機(jī)結(jié)合,也可交叉進(jìn)行。當(dāng)遇到較難的、初次操作的或易出事故的實驗操作時,仍然可采用齊性程序操作模式。對于學(xué)生可以獨立解決的實驗與問題,盡可能采取自由操作模式。

在化學(xué)教學(xué)實踐中,教師應(yīng)清醒地注意這兩種模式的利弊情況,通過有效的組織教學(xué),既重視打好學(xué)生基礎(chǔ),又重視學(xué)生能力培養(yǎng);既要養(yǎng)成學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、規(guī)范的學(xué)習(xí)態(tài)度與習(xí)慣,又要培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、獨立解決問題的意識和能力及創(chuàng)新精神,那么,化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量必將有新的突破,也必將極大地有利于人才的培養(yǎng)。

(作者單位:江蘇省吳江市黎里中學(xué))