化學(xué)實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)探析

張改玲+韓紅斐

摘 要 化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在化學(xué)知識的學(xué)習(xí)過程中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)扮演著非常重要的角色，它不僅僅是學(xué)生獲取化學(xué)知識的重要手段，也是學(xué)生提高化學(xué)素養(yǎng)的重要途徑，因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性是學(xué)生化學(xué)知識牢固掌握、能力素養(yǎng)提高的關(guān)鍵。面對知識結(jié)構(gòu)不同、學(xué)習(xí)能力迥異的學(xué)生，分層教學(xué)是提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的有效方法。

關(guān)鍵詞 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 分層教學(xué) 實(shí)踐能力 創(chuàng)新能力

當(dāng)今化學(xué)教學(xué)的任務(wù)不僅僅是化學(xué)知識的傳授，還肩負(fù)著提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力、提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的使命。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)教學(xué)過程中起著不可替代的重要作用。分層教學(xué)又稱為分組教學(xué)，是根據(jù)學(xué)生對知識的掌握程度及學(xué)習(xí)能力等因素對學(xué)生進(jìn)行分組，教師針對不同小組制定不同的教學(xué)任務(wù)，采取不同的教學(xué)方式方法。化學(xué)實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)消除了傳統(tǒng)教學(xué)模式中“一刀切”的弊端，極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有利于學(xué)生對知識更好地吸收和理解，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識和實(shí)踐操作能力，進(jìn)而培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

一、傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，不利于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)

隨著經(jīng)濟(jì)社會和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)學(xué)科的知識更新速度日新月異。但傳統(tǒng)教科書中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，多數(shù)以基本操作和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，綜合性和開放性的化學(xué)實(shí)驗(yàn)很少。這樣的教學(xué)內(nèi)容有助于學(xué)生基本科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成，也可加深學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的鞏固，但是內(nèi)容既沒有和生產(chǎn)實(shí)踐緊密聯(lián)系，也和繼續(xù)深造的科學(xué)研究脫節(jié)，教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性不強(qiáng)，學(xué)生不能學(xué)以致用，且受到書本知識的束縛，不主動查閱資料，更不會進(jìn)行深入研究，這樣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的綜合能力。例如，乙醚制備的實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹皇牵髮W(xué)生通過乙醚的制備來掌握醚類化合物的制備方法。可能學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)之后僅僅對乙醚的制備有一個大概了解，醚類化合物種類很多，制備的方式也是多種多樣的，書本的內(nèi)容沒有引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考其它醚類的制備方法，因此，學(xué)生對制備其它醚類化合物根本無從下手，起不到舉一反三的作用。

2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材編排落后，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容包括基本操作、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)三部分。傳統(tǒng)化學(xué)教材的編排也通常是按照這三個部分依次排列的，盡管這樣的編排層次分明，但是直接影響了指導(dǎo)教師的教學(xué)習(xí)慣，非常不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。通常指導(dǎo)教師按照教材將這三部分內(nèi)容按照時間順序依次進(jìn)行，首先進(jìn)行基本操作的練習(xí)，然后展開驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，最后進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，這樣的學(xué)習(xí)進(jìn)程導(dǎo)致的結(jié)果是，學(xué)生花費(fèi)了太多的時間在基本操作和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的練習(xí)上，而最能夠激發(fā)學(xué)生興趣的綜合性、探究性的實(shí)驗(yàn)卻只能放在最后，錯過了培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的最佳時機(jī)。

3.傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單調(diào)，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生實(shí)踐的平臺，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力應(yīng)該能得到較大的提升，但是傳統(tǒng)的教學(xué)模式扼殺了學(xué)生探索的興趣，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式單調(diào)，實(shí)驗(yàn)的流程和方式事先由指導(dǎo)教師設(shè)定，教師現(xiàn)場講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，加上適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作演示，然后學(xué)生機(jī)械地完成實(shí)驗(yàn)。這樣的教學(xué)方式培養(yǎng)出來的學(xué)生只會照方抓藥、按圖索驥，且非常容易引發(fā)安全事故。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的學(xué)生沒有一點(diǎn)應(yīng)用能力，根本談不上創(chuàng)新能力，很難達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的目的。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)的理論支撐

1.因材施教理論

春秋時期的孔子就提出了“因材施教”的教學(xué)理念：充分了解學(xué)生能力的差異性，采取和學(xué)生能力相適應(yīng)的教學(xué)方法，使學(xué)生的才智得到極大的發(fā)揮。在傳統(tǒng)的“一刀切”教學(xué)模式下，指導(dǎo)教師對學(xué)生的了解不夠充分，沒有對學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行評估，學(xué)生不是教學(xué)中的主體，儼然成為完成教學(xué)計(jì)劃的工具，單一教學(xué)計(jì)劃和傳統(tǒng)的教學(xué)方法使學(xué)生躍躍欲試的好奇心沒有了，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)想象中的趣味性蕩然無存，更不用說創(chuàng)新能力的培養(yǎng)了。

2.學(xué)習(xí)動機(jī)理論

學(xué)習(xí)動機(jī)是激勵學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)至關(guān)重要的因素，學(xué)習(xí)動機(jī)不僅參與學(xué)習(xí)的過程，而且能催生學(xué)習(xí)的效率，能推動學(xué)習(xí)的進(jìn)步，它是一個貫穿學(xué)生學(xué)習(xí)活動全過程的活躍因素。如果學(xué)生所學(xué)知識超過或者遠(yuǎn)不及自己的能力，都不足以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，它與生俱來的形象生動性起初足以打動每一位學(xué)生，學(xué)生應(yīng)該有足夠的興趣來學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，但是傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法將這種主動學(xué)習(xí)的動機(jī)逐漸消耗殆盡。

3.多元智能理論

美國教育學(xué)家、心理學(xué)家加德納提出了“多元智能理論”，他認(rèn)為，人類的智能不是一元的而是多元的，是一組相對獨(dú)立能力的組合體，包括語言智力、數(shù)理邏輯智力、音樂智力、空間智力、身體智力、人際交往智力、自我認(rèn)知智力、自然主義智力和存在主義智力。每種智力的培養(yǎng)需要的要素也是多方面的，由于個體生活環(huán)境和經(jīng)歷的差異，導(dǎo)致了智力發(fā)展的不平衡。學(xué)生掌握每門課程所要求的能力不是其中的某種能力，而是一種或幾種能力為主的多種能力的綜合體。比如在化學(xué)知識的學(xué)習(xí)中，某些化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理和結(jié)果需要進(jìn)行邏輯推理，化合物分子的空間結(jié)構(gòu)需要空間想象能力，化學(xué)實(shí)驗(yàn)則更加注重學(xué)生的實(shí)踐操作能力，因此化學(xué)知識的學(xué)習(xí)應(yīng)該具備較強(qiáng)的數(shù)理邏輯能力、空間能力和身體能力等。如果學(xué)生沒有同時具備以上這三方面的能力，化學(xué)成績或許就不理想。總之，這種智力發(fā)展的不平衡導(dǎo)致學(xué)生的認(rèn)知能力及學(xué)習(xí)水平有很大的差異性。

三、化學(xué)實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)的實(shí)施策略

新的課程標(biāo)準(zhǔn)要求將課堂交給學(xué)生，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，注重課堂教學(xué)中學(xué)生的參與度，重視學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。分層教學(xué)正是迎合了新課標(biāo)的要求，尊重學(xué)生性格特點(diǎn)的一種教學(xué)方法。

1.對學(xué)生進(jìn)行綜合評估，依據(jù)評估結(jié)果客觀分層

通常的分層教學(xué)的分組是根據(jù)學(xué)生對知識的掌握程度進(jìn)行的，但是化學(xué)實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)的分組則有些不同。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是通過實(shí)驗(yàn)操作來提升學(xué)生實(shí)踐能力和科學(xué)素養(yǎng)的一種教學(xué)方法，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅僅要求學(xué)生具備一定的動手操作能力，還必須掌握一定的化學(xué)知識，因此化學(xué)實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)的分組在考慮學(xué)生的動手操作能力的同時，要兼顧學(xué)生的知識水平。endprint

對參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)生進(jìn)行合理分層，是關(guān)系到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量高低的關(guān)鍵。對參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)生可以通過三個步驟進(jìn)行分層：首先，要對操作能力和化學(xué)知識水平這兩個因素進(jìn)行綜合評估，可以將學(xué)生分為九個類型，即：KAPA、KAPB、KAPC、KBPA、KBPB、KBPC、KCPA、KCPB和KCPC（K代表知識層次，P代表實(shí)踐能力，A、B和C分別代表每種能力從高到低的等級）；其次，根據(jù)學(xué)生的操作能力和化學(xué)知識水平所體現(xiàn)的綜合素質(zhì)，制定分層的原則，為了方便化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通常的分層應(yīng)該不多于3個，按照層次的高低分為A、B、C三個層次，在A層次內(nèi)的學(xué)生具備較高綜合素質(zhì)，在B層次內(nèi)的學(xué)生具備一般的綜合素質(zhì)，在C層次內(nèi)的學(xué)生具備較低的綜合素質(zhì)；最后，將九個類型的學(xué)生進(jìn)行分層，KAPA、KAPB和KBPA類型的學(xué)生分在A層次，KAPC、KBPB和KCPA類型的學(xué)生分在B層次，KBPC、KCPB和KCPC類型的學(xué)生分在C層次。

2.根據(jù)不同的分層，制定相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計(jì)劃

就化學(xué)實(shí)驗(yàn)所采取的分層教學(xué)來說，不同的分層應(yīng)該制定不同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計(jì)劃，并且各個層次的教學(xué)內(nèi)容要有一定的梯度。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容所包括的基本操作、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)的比例要根據(jù)各個層次進(jìn)行重新設(shè)置，進(jìn)而達(dá)到相應(yīng)的教學(xué)目的。A層次內(nèi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，加大綜合性實(shí)驗(yàn)在教學(xué)計(jì)劃中的比例，課時比例應(yīng)該占到總課時的四成以上；B層次內(nèi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的同時，也要重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，綜合性實(shí)驗(yàn)的課時比例應(yīng)該占到總課時的二成以上；而C層次內(nèi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該注重學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，加大基礎(chǔ)操作和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)在教學(xué)計(jì)劃中的比例，兩者課時比例應(yīng)該占到九成左右。這樣的教學(xué)安排有助于各個層次內(nèi)的學(xué)生對相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容既能“吃得下”，也能“吃得飽”；既有利于各層次內(nèi)學(xué)生基本化學(xué)技能的掌握，又有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索求知欲。

3.采取有針對性的教學(xué)方法，完成各層次的教學(xué)計(jì)劃

有效的教學(xué)方法不僅能引導(dǎo)學(xué)生高效完成教學(xué)任務(wù)，也能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和探索精神，有利于學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。針對不同層次的學(xué)生應(yīng)該采取不同的教學(xué)方法，以化學(xué)實(shí)驗(yàn)的分層教學(xué)為例，A層次內(nèi)的學(xué)生主要靠激發(fā)引導(dǎo)，而C層次內(nèi)的學(xué)生主要靠示范引領(lǐng)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中A層次內(nèi)的學(xué)生，化學(xué)學(xué)科知識水平高，實(shí)踐操作能力強(qiáng)，按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法實(shí)施教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣勢必會漸漸減弱，如果能夠引導(dǎo)學(xué)生主動探索，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，勢必會有事半功倍的效果。例如，學(xué)習(xí)完驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)-乙醚的制備之后，我們可以設(shè)置不同的醚類化合物制備的題目，由學(xué)生自由選擇題目，查閱資料后自主設(shè)計(jì)合成路線，并經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。這樣的實(shí)踐學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)最有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識。C層次內(nèi)的學(xué)生知識水平相對較低，實(shí)踐操作能力較差，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該加強(qiáng)該類學(xué)生的實(shí)驗(yàn)規(guī)范性操作，培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

四、化學(xué)實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)須要注意的問題

1.分層教學(xué)要體現(xiàn)合作共贏，又要體現(xiàn)競爭進(jìn)步

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的三個分層中，處于每個分層中的學(xué)生類型都是不同的，其知識結(jié)構(gòu)和實(shí)踐能力都存在一定的互補(bǔ)性。比如B層次中KAPC和KCPA類型的學(xué)生，前者具有較強(qiáng)的化學(xué)專業(yè)知識，但是實(shí)踐操作能力差；后者具有較強(qiáng)的實(shí)踐操作能力，但是化學(xué)知識層次低。由此可見，處在同一層次中的這兩類學(xué)生有較強(qiáng)的互補(bǔ)性，這種互補(bǔ)性使他們之間存在很大的合作空間。他們只有相互合作才能使自身的優(yōu)勢發(fā)揮到最大，才能使自身的不足得到彌補(bǔ)，完成最終的教學(xué)目標(biāo)。長時間的合作不僅能夠填補(bǔ)學(xué)生能力的缺陷，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，養(yǎng)成合作共贏的習(xí)慣，更重要的是在同一個層次的合作學(xué)習(xí)中，學(xué)生能夠養(yǎng)成競爭意識，實(shí)現(xiàn)學(xué)生個體的進(jìn)步。

2.分層不是固定的、一成不變的，而是動態(tài)的

化學(xué)實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)的最終目的是通過不同的教學(xué)方法，讓所有學(xué)生都能達(dá)到一個幾乎相同的層次，實(shí)現(xiàn)整體的教學(xué)目標(biāo)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的每個分層里的學(xué)生不是固定不變的，低層次中的學(xué)生通過完成層次內(nèi)的階段性教學(xué)任務(wù)，經(jīng)過指導(dǎo)教師的能力評估，合格后可以進(jìn)入上一個層次學(xué)習(xí)。這樣有利于指導(dǎo)教師對學(xué)生充分的了解和認(rèn)識，便于糾正首次對學(xué)生分層時產(chǎn)生的不合理性，更利于層內(nèi)學(xué)生之間的良性競爭。

3.分層教學(xué)既要體現(xiàn)教學(xué)計(jì)劃的差異性，又要實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的一致性

化學(xué)實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)不會因?yàn)榉謱咏虒W(xué)而改變，僅僅是通過不同的教學(xué)方法，完成不同的教學(xué)計(jì)劃，最終讓受教育的所有學(xué)生分批次達(dá)到一個幾乎相同的層次，從而實(shí)現(xiàn)整體的教學(xué)目標(biāo)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)采取分層教學(xué)后，每個層次內(nèi)的學(xué)生完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容是不一樣的，有些學(xué)生基本操作的練習(xí)多一些，有些學(xué)生完成探索性、綜合性的實(shí)驗(yàn)多一些。但是通過分層教學(xué)后的每個學(xué)生對每種類型的實(shí)驗(yàn)都有一個相當(dāng)清晰的認(rèn)識，都應(yīng)該能獨(dú)立完成各個類型的實(shí)驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“知識與技能”的教學(xué)目標(biāo)；分層教學(xué)后每個學(xué)生都經(jīng)過不同教學(xué)方法的訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“過程與方法”的教學(xué)目標(biāo)；分層教學(xué)后每個學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情都得到了釋放，科學(xué)素養(yǎng)和探索精神都得到了提升，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“情感與價值”的教學(xué)目標(biāo)。

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[作者：張改玲（1968-），女，山西長子人，太原師范學(xué)院化學(xué)系實(shí)驗(yàn)師；韓紅斐（1980-），男，山西襄垣人，太原師范學(xué)院化學(xué)系副教授，碩士。]【責(zé)任編輯 郭振玲】endprint