王金星
摘要:高中生化學探究實驗的開放式運作常態化可持續發展,需要開放性實驗探究與常規課堂教學有機結合起來以相互促進,本文從課堂到開放性實驗室,開放性實驗室回歸到課堂教學作出積極的思考與探索,并總結出一套行之有效的操作程序。
關鍵詞:開放性實驗 ?課堂教學 ?常態化 ?質疑 ?創造性
高中生化學探究實驗的開放式運作與管理經過兩年多的探索與實踐,取得了課題研究的階段性成果,期待課題成果能夠常態化可持續發展。如何使開放性實驗探究與常規課堂教學有機結合起來達到相互促進,我們經過兩年多的課題實踐總結出了一套行之有效的操作程序:
基本的操作流程是:引導質疑、產生問題→小組活動、收集問題→組長推薦、科任審核→預約實驗、自主探究→成果展示、回歸課堂。整個流程是一個循環的體系,大致可以劃分為兩個部分:一、從課堂到開放性實驗室;二、從開放性實驗室回歸到課堂教學。
一、從課堂到開放性實驗室——源自課堂、高于課堂
(1)學生的質疑是創造力的源泉,教師要擅于培養學生的質疑能力。高中化學教學的目的之一是提高學生的化學素養,培養有創新精神的創造性人才??烧n題研究的目標是要實現改變教師教學與學生學習行為。愛因斯坦說過:“提出一個問題比解決一個問題更為重要?!敝挥袑W生敢于提問、主動提問,教師才能了解哪些知識學生已經學會了,哪些知識還需要進一步強化。只有學生有了提問意識,有了質疑的方法,教師才能把握好教學重點,滿足學生的內在需求,培養學生的學習能力和創造力。①轉變教學方式,激勵學生敢于質疑。學生能夠把自己的見解表達出來,敢于向教師質疑,和諧的課堂環境是有效保障。我們要為學生創設一個充滿寬容和理解的心理環境,只有保證了學生心理的安全與自由,學生才有勇氣和信心向他們的權威質疑。因此,教師在教學中要最大限度的實現師生間的平等交流,最大限度的創造生生間合作探討的機會,有意識的把學生引入最佳心理和學習狀態。教師要以贊賞的眼光接納學生的質疑,盡可能多的給予鼓勵和肯定,倡導學生大膽想象,提出別出心裁的問題。②培養科學的思維方式,引導學生學會質疑。學生缺乏質疑能力,其中一個重要原因是他們沒有掌握科學的思維方法。教師在教學過程中要適當引導學生發現,教給學生問題形成的思路和方法。學生經過正確的引導,養成科學質疑的習慣。
(2)小組定期活動制度化,建立實驗評價體系。實驗考核是實驗教學有效性的重要保障,它可以量化的評價實驗小組和學生個體的實驗情況,比如實驗桌面是否清潔,儀器是否清洗干凈,藥品是否擺放整齊,能否獨立操作實驗,實驗是否成功,小組合作是否和諧等方面。通過綜合考評,選出優秀學生實驗組,并對其進行表揚,將其所有成員推選為下一次實驗的小組長;同時優勝的實驗小組可以得到更多的進入實驗室進行開放性實驗的機會,讓機會成為一種最好的獎勵。
二、從開放性實驗室回歸到課堂教學——成果展示、全體受益
課題組成員經過兩年多的不懈努力,學生化學開放式實驗室運作順利并逐步常態化,產生了很多有長遠價值的實驗探究課例。我們要讓這些經典課例再次回到課堂教學,從而影響更多的學生使全體受益。來自開放性探究實驗室的課例皆是學生最真實的困惑,最細致的發現,最大膽的設想,反映了高中生群體在化學學習中隱藏的問題。有效利用這些有價值的探究成果,將對學生的化學學習效率產生多方面積極的影響和促進。
(1)有助于解決學生現有的難點困惑,提高學習效率。例如學生在學習了氧化還原反應之后,對于常見物質的氧化性、還原性強弱特別是常見離子的還原性強弱感到十分困惑很想探個究竟。學生設計了Cl-、Br-、I-、S2-、Fe2+還原性強弱比較的探究實驗,最終圓滿完成了實驗探究并得出了正確的結論。學生參與了科學探究的整個過程,歷經失敗的考驗,解決了學習中遇到的難點困惑。實驗得出的結論學生掌握的特別牢靠,用得得心應手。科任教師審核經集備組研討認為課例反映了高一學生中存在的共性問題,決定將課例設計成教學研討課推廣至全校使全體受益。
(2)幫助學生從本質看問題,完善認知體系。例如魯科版課本《化學反應原理》第95頁講述“一種沉淀可以轉化為更難溶解的沉淀,兩種難溶物的溶解能力差異越大,這種轉化的趨勢就越大”。于是有學生提出:更難溶的沉淀可以轉化為較難溶的沉淀嗎?能否通過實驗證明?課例《難溶物質之間的轉化》就是對上述問題展開的開放式實驗探究。我們把這個成果用到了課堂教學,引起了沒有走進開放式探究實驗室同學的充分關注,教師適當引導幫助學生從本質上認識沉淀溶解平衡和難溶物之間的轉化。研究表明,利用這樣的方式解決學生學習中遇到的矛盾沖突比純粹的講授效果好。
(3)有助于實驗改進與創新,培養學生創造性思維。高中生化學探究實驗的開放式運作的研究與實踐,拓展了學生視野,引起了學生的積極思維;在實踐教學中教師和學生都同時感受著化學教與學的快樂,體會著成功的喜悅,充分感受著化學的無窮魅力。無論是學生還是教師,二者的學習能力、實驗能力、思維能力在實踐中不斷提高。我們眼前的化學實驗已不再是單一為學生學習知識而提供的直觀手段,通過課題研究,化學實驗教學具有了前所未有的活力,更多具備了激發學生學習化學的興趣,培養實驗技能和形成科學方法,科學品質和科學思想的逐漸養成等多種教學功能。
誠然,我們不能摒棄所有的傳統實驗教學的方法,但在這里我們提倡傳統實驗教學與開放性實驗教學的有機結合,揚長避短,做到不僅教給學生一定的基本操作方法,同時也拓展學生思維,在學生動手實踐中逐步鍛煉學生的創新思維。因此,課改背景下高中化學開放性實驗教學的最佳落實點還在于課堂的有效教學。
三、研究過程存在問題的思考
研究可以初步證明,構建和實施高中生化學實驗室的開放式運作和管理模式,能夠改變教師教學方式和學生的學習方式,具備現實的必要性和可能性,順應了新課程改革的趨勢。但是,在課題研究過程中我們也遇到了一些問題與困惑。如:教學中發現學生的依賴性較強,動手能力有待提高。由于學生學業負擔較重,課外走進實驗室進行實驗的學生沒有預想中多。因此,在課題研究過程中我們也一直思考著如何精簡學生的作業量,進一步提高探究性實驗的趣味性、實用性和科學性,提高開放性探究實驗室學生的參與度。我們認為唯有提高教師的實驗設計與開發的能力,提高課堂教學設計能力,才能進一步提高化學教學質量。