一、問題的提出
化學(xué)教學(xué)是化學(xué)教育工作者在畢生的教育工作中核心的、基本性的工作。化學(xué)教學(xué)工作的基本特點應(yīng)該是:開放式,包括化學(xué)課堂教學(xué)中教師如何創(chuàng)設(shè)寬松的民主的自由的課堂氛圍;如何從化學(xué)教材教學(xué)內(nèi)容上挖掘開放性因素;化學(xué)課堂教學(xué)的組織和教法如何體現(xiàn)開放性;如何對學(xué)生進行開放的教學(xué)評價。有效性,包括師生的情感交流要有效,教學(xué)的目標要有效,教學(xué)環(huán)節(jié)的安排要有效,語言的有效和反饋要有效。藝術(shù)性,包括教學(xué)形式和教學(xué)內(nèi)容的藝術(shù)性,還有教態(tài)、語言板書等的藝術(shù)性。教師應(yīng)體現(xiàn)出學(xué)科的魅力,展示教師的風(fēng)采,激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。
傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)存在的弊端主要表現(xiàn)在傳統(tǒng)教學(xué)方式教育內(nèi)容單一,教育手段單一,教學(xué)質(zhì)量不穩(wěn)定,教學(xué)互動性很差——由教師講授,學(xué)生參與教學(xué)過程的程度很低。為克服由于思維慣性帶來的教學(xué)上的行為慣性,國內(nèi)外的專家學(xué)者在教育教學(xué)方面進行了大量的科學(xué)的實驗與研究。其中,研究性學(xué)習(xí)日益成為化學(xué)教學(xué)與化學(xué)學(xué)習(xí)的重要理論。
研究性學(xué)習(xí),是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下,以類似科學(xué)研究的方式去獲取知識和應(yīng)用知識的一種學(xué)習(xí)方式。其根本目的是激發(fā)學(xué)生科學(xué)研究的興趣,掌握科學(xué)研究的方法,錘煉科學(xué)研究的精神,從中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。化學(xué)是一門自然學(xué)科,化學(xué)教學(xué)大綱明確指出:要重視科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的教育,注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,最終能應(yīng)用知識解決一些實際問題。
化學(xué)教育工作者在平時教學(xué)工作中應(yīng)自覺學(xué)習(xí)運用研究性學(xué)習(xí)的理論,結(jié)合研究性學(xué)習(xí)進行教育科研與教育實踐,把化學(xué)教學(xué)中遇到的實際問題與研究性學(xué)習(xí)的理論相結(jié)合,找到化學(xué)教學(xué)與研究性學(xué)習(xí)的結(jié)合點,讓研究性學(xué)習(xí)為化學(xué)教學(xué)服務(wù)。
二、尋找化學(xué)教學(xué)與研究性學(xué)習(xí)的結(jié)合點
1.尋找結(jié)合點時的注意問題
教師尋找化學(xué)教學(xué)與研究性學(xué)習(xí)的結(jié)合點是實施研究性教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。教師選擇時須首先考慮以下幾方面問題。
(1)選擇的結(jié)合點要源于化學(xué)教材。化學(xué)教材是基礎(chǔ)性和指導(dǎo)性的,脫離化學(xué)教材與課程規(guī)定的所有研究性學(xué)習(xí),只能造成違背教育理念,延誤學(xué)生素質(zhì)發(fā)展的錯誤做法。
(2)選擇的結(jié)合點要與學(xué)生的認知水平貼近,與基礎(chǔ)性銜接,要有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)展性和創(chuàng)造性。
(3)選擇的結(jié)合點應(yīng)是化學(xué)領(lǐng)域與社會、科技、人類密切相關(guān)的化學(xué)問題。
(4)選擇的研究結(jié)合點要具有開放性特征,要有讓學(xué)生挖掘、研究的廣度與深度。
2.結(jié)合點的類型
教師在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)積極地挖掘知識研究點,盡量做到研究性學(xué)習(xí)與化學(xué)教學(xué)的有機結(jié)合,提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,鍛煉學(xué)生在具體的問題情境中思維敏捷性和靈活性,拓展課堂教學(xué)的時空,讓化學(xué)課變得更加生動有效。化學(xué)的研究性學(xué)習(xí)的結(jié)合點類型可歸納為以下幾種。
(1)知識的整理與歸納。對化學(xué)知識要狠抓“雙基”,交聯(lián)成網(wǎng),把各種知識建立成系統(tǒng)。中學(xué)化學(xué)主要知識:化學(xué)基本概念、化學(xué)基本理論、元素化合物知識、有機化學(xué)知識、化學(xué)實驗、化學(xué)計算等六部分內(nèi)容進行梳理與歸納。知識的整理與歸納常用重組知識,即以不同的角度進行變換編織知識體系,有利于加深學(xué)生對知識的理解。教師也可以用圖示法,采用特殊符號,將化學(xué)知識以圖示的形式展示出來;或用結(jié)構(gòu)法,對化學(xué)知識進行重建好整理,改善知識的呈現(xiàn)方式與程序構(gòu)造,深刻挖掘知識的內(nèi)涵。采取不同方法對化學(xué)知識進行整理與歸納,為研究性學(xué)習(xí)提供堅實的基礎(chǔ)和可靠保障。同時鼓勵學(xué)生了解書本外更多更有益的知識。
(2)實驗改進與探究。教師應(yīng)通過實驗、聯(lián)想、判斷、推理和綜合分析,歸納出物質(zhì)呈現(xiàn)如此現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律,讓學(xué)生逐步了解科學(xué)的發(fā)展過程,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會合作、與人共事的能力。教師應(yīng)結(jié)合化學(xué)實驗的特點,有意識地給學(xué)生提供創(chuàng)新環(huán)境,讓學(xué)生用學(xué)過的知識,研究和提出改進方案,讓學(xué)生通過自己探索找到多種成功的改進方案。高中化學(xué)教材中的確還存在不少實驗改進的研究點,學(xué)生對此相當感興趣。在演示實驗中,教師應(yīng)不拘泥于教材或教參的安排,創(chuàng)造性地進行一些創(chuàng)新設(shè)計,可將部分演示實驗改為學(xué)生探究實驗,讓學(xué)生自主選擇實驗方案、儀器、藥品,實驗操作,在教師的指導(dǎo)下完成實驗方案的設(shè)計,從而讓學(xué)生充分動腦、動手、動口,發(fā)揮學(xué)生的主動性、研究性。在教學(xué)中教師應(yīng)注意學(xué)生獨具特色和新穎的思想,并給予及時的鼓勵。
(3)生活科技與環(huán)境保護。化學(xué)之所以讓學(xué)生感興趣,是因為它與人類生活息息相關(guān)。在化學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)經(jīng)常找到與生活相關(guān)的研究點,讓學(xué)生聯(lián)系生活展開研究。傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)為人類生活提供了能源和物質(zhì)基礎(chǔ),但是由于所用原料大多含有有毒、有害物質(zhì),工藝繁雜,且常伴有一些副產(chǎn)品出現(xiàn),對環(huán)境造成了不可避免的污染,危及生態(tài)正常平衡,引起了全人類的關(guān)注。綠色化學(xué)的出現(xiàn),為人類最終從化學(xué)的角度解決環(huán)境和能源問題帶來了新希望。綠色化學(xué)的研究已經(jīng)成為一門重要的化學(xué)學(xué)科分支,是人類通向綠色生活的必由之路。教師可將化學(xué)與化妝品生產(chǎn)、化學(xué)與新藥研究、化學(xué)與能源開發(fā)、化學(xué)與環(huán)境保護等作為一個個的研究點,以課堂為主,以課余為輔,指導(dǎo)學(xué)生開展有滋有味的研究學(xué)習(xí)。
(4)學(xué)科交叉與前沿科學(xué)。化學(xué)研究的范圍擴展到宇宙空間、人類社會、微觀世界的各個領(lǐng)域。化學(xué)已成為高科技發(fā)展的強大支柱。所以,化學(xué)是21世紀的中心科學(xué)。在高科技蓬勃發(fā)展的今天,面對世界科技飛速發(fā)展的挑戰(zhàn),教育工作者必須轉(zhuǎn)變教育觀念,重視化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的更新與改造,尤其要重視將前沿的科學(xué)研究與中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)知識結(jié)合起來,使課堂教學(xué)具有時代氣息,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。高中化學(xué)中的許多應(yīng)用型問題,就屬于這類問題,需要應(yīng)用多學(xué)科的知識來進行分析研究。例如講硅時,教師可向?qū)W生展示硅表面結(jié)構(gòu)的STM(掃描隧道顯微鏡)圖像,介紹掃描隧道顯微鏡等新的測試手段;在講到碳的同素異體時,把C60及富勒烯的發(fā)現(xiàn)、性能、應(yīng)用等介紹給學(xué)生,這樣不僅能使學(xué)生將化學(xué)知識與超導(dǎo)、電磁、催化、醫(yī)藥等科學(xué)知識相互聯(lián)系、相互融合,而且可以使學(xué)生關(guān)注電子技術(shù)、材料科學(xué)等新理論、新技術(shù)的研究成果和發(fā)展動態(tài),等等。
教師通過課堂中的不斷滲透,讓學(xué)生盡早接觸先進的知識和技術(shù),了解化學(xué)在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用,不僅可以豐富學(xué)生的科學(xué)知識,而且可以開拓學(xué)生的思路,可使學(xué)生看到和體會科技進步和競爭。化學(xué)最新科技成果是科學(xué)家經(jīng)過了千辛萬苦的探索才取得的,其間不知凝聚了多少化學(xué)家的心血和汗水,交織了多少化學(xué)家的痛苦與歡樂。教師在化學(xué)教學(xué)中向?qū)W生介紹這些杰出化學(xué)家的成長過程、研究工作和偉大功績,會使學(xué)生被他們堅韌不拔的毅力、刻苦奮斗的精神、艱苦卓絕的勞動、輝煌燦爛的成就所感動,從中受到感染和啟迪,在潛移默化中樹立起勇于探索、勇于創(chuàng)新、追求真理的科學(xué)精神。
研究性學(xué)習(xí)是一個新生的事物,一種新的教學(xué)理念和教學(xué)改革,在化學(xué)教學(xué)中沒有固定的、現(xiàn)成的和成熟的教學(xué)模式可以照搬。這還需要我們在教學(xué)實踐中不斷地探索和實踐,不斷地改革和進取,不斷地用研究性學(xué)習(xí)教學(xué)理念和與時俱進的精神與學(xué)生一道在改革中發(fā)展,在研究性學(xué)習(xí)的探索中共同成長,使得研究性學(xué)習(xí)這一在新教育理念下形成的新教學(xué)形式能夠不斷完善,不斷充實,日趨成熟。