■周金娣
實驗是化學世界的精靈,它為化學愛好者帶來快樂,它為化學家帶來靈感的閃爍。在傳統教學過程中,實驗以其特有的魅力吸引著學生好奇的目光。新一輪課程改革的帷幕已經拉開,實驗又將扮演怎樣的角色?《基礎教育課程改革綱要(試行)》明確指出:在新一輪基礎教育課程改革中,要改變課程過于注重知識傳授的傾向,強調形成積極主動的學習態度,使學生獲得基礎知識和基本技能的過程同時成為學會學習和形成正確價值觀的過程;改變課程實施過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀,倡導學生主動參與、樂于研究、勤于動手,培養學生收集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析問題和解決問題的能力以及交流與合作的能力。
新一輪課程改革突出過程與方法的重要性,更強調學生在學習這一過程中的主體性體驗。《全日制義務教育化學課程標準(實驗稿)》中也指出:“通過以實驗為主的多種探究活動,使學生體驗科學研究的過程,激發學習化學的興趣,強化科學探究的意識,促進學習方式的轉變,培養學生的創新精神和實踐能力?!币虼?,隨著課改的不斷深入,化學課程教學活動的形式將由傳統的“講授”和“演示”為主向多樣化的方向發展。新課程背景下,學生“動手做”(主要指化學實驗)將是化學課堂中最為常見的重要活動,以學生動手為主的化學實驗必將在新一輪課程改革中扮演無法替代的角色。
運用化學實驗所確立的化學學習平臺,以實驗事實為依據,形成化學概念,上升為化學規律,進而編織知識網絡。
化學是一門以實驗為基礎的學科,以實驗為基礎是化學學科的顯著特征,同時也是化學教學的基本特征。化學教學中化學實驗不僅是學生獲取化學知識的重要方法和手段,同時也是激發學生化學學習興趣和積極性,訓練科學方法,培養學生觀察能力、動手能力、思維能力和創新精神,培養學生事實求是、細致嚴謹、嚴肅認真的科學態度,鍛煉堅強的意志力,培養尊重科學、熱愛科學、獻身科學的科學品質,培養辯證唯物主義精神的重要途徑,它有其他教學手段所無法替代的重要作用。然而,傳統教學中強調演示實驗,學生在化學實驗中通過有目的、有計劃、全面細致的觀察,獲得關于化學實驗對象的各種現象和事實、各個方面和外部聯系的感性認識,以此歸納出物質的性質和規律,然后學生再通過實驗驗證,形成“實驗室——正規儀器、藥品”的路線。在實驗過程中學生往往只是簡單地重復,不需要積極的思維和創新,也沒有探索的目標和方向,許多學生根本就不想動手。這種實驗缺乏對學生獨立思考能力、想象力、動手實踐能力、創新意識的培養。
新課程標準更突出學生的主體性,強調學生的實踐活動,真正由“講科學”“看科學”轉化為“做科學”,實驗的重要性得到進一步的加強。從國內外情況來看,在課程改革中盡管涌現出大量的各式各樣的課本,但有一個最顯著的恒定的趨向是“走向實驗”。以人教版化學實驗教材為例,第一章就是“從實驗學化學”,而且不再嚴格地區分演示實驗和學生實驗,而是加設“學與問”“思考與交流”“實踐活動”和“科學探究”等實驗板塊。有一句話很恰當地表達了做實驗的重要性:“我聽見,因而我忘記;我看見,因而我記起;我親手做,因而我理解?!?/p>
人的認識是一個從感性到理性的過程。實踐對于人類的認識發展來說,是具有基礎性的動力因素。只有經歷必要的感性階段,積累相應的直接經驗,才能促成學生有效的思考,使知識的掌握富于意義,最終上升為學習的理性認識,促進知識的有效建構和思維的發展。因此,在教學過程中,給予足夠的時間對客體進行觀察、操作,在操作中進行探索,學生才能充分積累直接經驗,豐富感性認識?;瘜W實驗是以掌握化學學科知識要素及其規律為目的的科學實踐活動,化學中許多重大的發現和研究成果也都是通過實驗得到的。運用化學實驗所確立的化學學習平臺,以實驗事實為依據,形成化學概念,上升為化學規律,進而編織知識網絡。
國家新的課程標準既包納了學生必須把握的知識與技能,還強調過程與方法、情感態度與價值觀,讓知識與學生的活動、體驗交織在一起。知識不再是課程的全部,科學態度、科學方法的培養成為實驗活動的重點。新的課程標準將“提高學生的素質”改為“提高學生的科學素養”,“科學素養”的測量標準中有一條就是“對科學的研究過程和方法達到基本了解”。只有讓學生身臨其境地“做科學”,不僅注重學生知識的累積和認知能力的增長,接受和理解他人的經驗,更注重學生整體精神的構建,才能培養出新時代所需要的人才。
長期以來,人們習慣于認為學生的任務是在教師幫助下學習和掌握書本知識,認識活動的目的主要是“掌握”而不是發現“真理”。驗證性實驗是傳統化學實驗教學中的基本形式,包括演示實驗、學生實驗、邊講邊實驗等,授課時以教師的講授為主,實驗輔助,它的主要目的在于給學生提供實驗事實,通過教師的示范和指導,培養學生的觀察能力和實驗操作技能。由于這種認識上的偏差,導致在我國的教學理論和實踐中嚴重輕視實踐、發現、探究等活動,否認科學知識的再生產理論,所以在教學中必然置學生于消極、被動處境,難以激發學生參與活動,難以真正確立學生在教學認識活動中的主體地位,最終難以實現學生的主動發展。
化學課程標準中也將科學探究作為此次課程改革的突破口,在第三部分“內容標準”中明確提出:義務教育化學階段化學課程中的科學探究,是學生積極主動地獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動,同時,“科學探究是一種重要的學習方式,也是義務教育階段化學課程的重要內容”。新課程將科學探究作為一種重要的學習方式,十分重視和強調學生自主地、開放地探究學習,這也是本次課程教材改革一個重要特征。
所謂探索性實驗是指探索研究對象的未知性質,了解它具有怎樣的組成、有哪些屬性和變化特征,以及與其他對象或現象的聯系等的一種實驗,是相對驗證實驗提出的一種新的學習方式。探究性實驗在觀念上認為:社會中的人是一個天生的探究者,讓學生通過實驗探究來學習化學知識,強調在探究過程中獲得知識,使科學知識與科學過程相統一。在探索性實驗中,可以根據實驗的目的,利用已知的、外加的因素去影響研究對象,看它會發生什么樣的變化,出現什么樣的現象,產生怎樣的結果。在探究性實驗中,化學問題的提出和解決是以實驗探索的途徑和手段進行的,課堂教學也要求盡可能用邊講邊實驗來展開,使學生親自參與實驗,發揮學生的實驗能動性,引導學生根據實驗現象或事實探究物質的本質及其變化規律。因此,探索性實驗注重的是在過程中對學生各種能力的培養和訓練,注重的是體驗,既包括成功的體驗,也必然包括失敗的體驗。而事實上,在探索性實驗中,學生從失敗中的獲益往往比成功時還要大,因為學生需要運用知識來解決問題,這就達到掌握知識的最高層次——應用。
探究性實驗強調學生自始至終是實驗自覺主動的行為者,而不是教師的追隨者,提出問題后按照自己的意愿進行各種各樣的實驗,學習才具有主動探索的意義。通過學生自身的自主的思考活動,了解知識獲得過程、經歷知識價值生成過程,從而主動建構自己的知識結構,使知識、能力、態度得到統一的發展。
教師要重視實踐、探索、發現在實驗中的地位?,F代學習的新觀念要求學生學會“學習”,而探究性實驗的顯著特點要求學生逐步進入“會學”的境界。因此,要使學生實現主動學習和主動發展,就必須置學生于自主探究、發現的實驗中,主張學生由主動經驗和探索的實驗中發現知識的由來和關系,并強調以外部的實際操作和內部的思維操作相結合、相作用的實踐,通過設計、動手、觀察、總結、交流而體會學習的價值,實現獲得知識經驗和行為變化的協同發展,使思維領域不斷擴大,認識不斷深化,開發出創新的潛力。
化學課程標準要求為每一個學生提供平等學習的機會,在“做科學”的探究實踐中學習。實驗作為化學研究和教育的主要手段,根據自身特點,為適應新課程的要求更突出探究性。教師充分認識到學生的創造個性和創造能力的重要性,并在此基礎上盡量發揮和培養學生的這種個性和能力。倘能如此,對學生、對教師或對化學教育本身都是極有意義的!
探索性實驗注重的是在過程中對學生各種能力的培養和訓練,注重的是體驗,既包括成功的體驗,也必然包括失敗的體驗。