摘要:縱觀近十屆ICCE的主題和內(nèi)容,可以看出當(dāng)今國際化學(xué)教育研究的一些新趨勢。本文從化學(xué)教育觀、研究領(lǐng)域、實(shí)驗教學(xué)、教學(xué)測量與評價、研究方法等方面對此作一綜述,并針對我國的化學(xué)教育研究現(xiàn)狀提出了一些思考和建議。
關(guān)鍵詞:ICCE;國際化學(xué)教育研究;新趨勢;反思
文章編號:1005-6629(2007)10-0044-03中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
在科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異的當(dāng)今世界,由于化學(xué)知識的廣泛應(yīng)用,化學(xué)已成為一門中心科學(xué),廣泛地影響著現(xiàn)代社會生活。為適應(yīng)社會發(fā)展對各級各類人才的需要,當(dāng)前化學(xué)教育正面臨新的變革。因此,對近年來國際化學(xué)教育會議的回顧和反思,尋求人們探索化學(xué)教育規(guī)律的思維范式,獲得對化學(xué)教育理論以及理論背后深層次意義的理解,對于促進(jìn)我國化學(xué)教育理論研究與實(shí)踐的新發(fā)展具有十分重要的價值。
國際化學(xué)教育會議(International Conference on Chemical Education,簡稱ICCE),是國際上最有影響的化學(xué)教育會議。一般是由國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會( IUPAC) 、聯(lián)合國教科文組(UNESCO)和主辦國的化學(xué)會共同組織。ICCE會議的首屆會議是1971年在意大利的弗拉斯卡蒂召開的,到2006年為止已舉辦了19屆。表1為第10~19屆會議召開的時間、地點(diǎn)以及主題。從近十屆召開的國際化學(xué)教育會議的主題和內(nèi)容,可以看出當(dāng)今國際化學(xué)教育研究發(fā)展的一些新趨勢。
1化學(xué)教育觀的轉(zhuǎn)變
隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展從來沒有像今天這樣深刻地影響著整個社會。同樣,科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也對科學(xué)教育(包括化學(xué)教育在內(nèi))發(fā)展有深刻影響。從第10屆ICCE到2006年在韓國漢城召開的第19屆ICCE的主題可以看出當(dāng)今國際化學(xué)教育界普遍關(guān)注的熱點(diǎn):化學(xué)之優(yōu)、把化學(xué)帶到生活中去、……現(xiàn)代社會的化學(xué)教育、為了人類的化學(xué)和化學(xué)教育。在第15屆ICCE上,大會主席A.F.M.Fahmy教授在報告中提出了“綠色化學(xué)”的設(shè)想。在第17屆ICCE的分會議上,專門展開了“公眾化學(xué)素養(yǎng)教育”、“環(huán)境化學(xué)教育”等主題的討論。在第19屆ICCE的“公眾了解化學(xué)”的分主題中,包括了“環(huán)境與化學(xué)”、“婦女與化學(xué)”等內(nèi)容,凸現(xiàn)出化學(xué)與社會生活的密切聯(lián)系。不難看出,當(dāng)今的化學(xué)教育已從“化學(xué)中的教育”的思想與教育模式, 演進(jìn)到“有關(guān)化學(xué)的教育”?;瘜W(xué)教育的改革觀念正從強(qiáng)調(diào)學(xué)科中心轉(zhuǎn)向關(guān)心人的充分發(fā)展,從提高理論水平轉(zhuǎn)向加強(qiáng)化學(xué)與社會生活的聯(lián)系[1]。

今天的化學(xué)教育不僅要培養(yǎng)未來的化學(xué)家,還應(yīng)注重化學(xué)的普及化教育,提高全體公民的化學(xué)素養(yǎng)。因此,“化學(xué)為大眾”、“公眾與化學(xué)素養(yǎng)”、“化學(xué)與環(huán)境”、“綠色化學(xué)”等,是近年來ICCE中交流和討論最多的熱點(diǎn)話題。有關(guān)化學(xué)素養(yǎng)、環(huán)境保護(hù)與環(huán)境化學(xué)教育、綠色化學(xué)教育、STS課程等不僅僅已成為國際化學(xué)教育研究的熱點(diǎn),也代表了化學(xué)教育觀念轉(zhuǎn)變的一種方向。
2 化學(xué)教育研究領(lǐng)域的擴(kuò)展
2.1高等化學(xué)教育研究
有關(guān)高等化學(xué)教育的研究自90年代以來已經(jīng)成為國際化學(xué)教育研究的一個新方向。在第11屆 ICCE上,有關(guān)聯(lián)合國教科文組和國際科聯(lián)(ISCU)支持泰國探索大學(xué)一年級普通化學(xué)改革實(shí)驗項目經(jīng)驗介紹報告,引起人們的普遍關(guān)注。在第15屆ICCE上,南非Potchfstroon大學(xué)展示了針對大一化學(xué)系學(xué)生開發(fā)研究的多媒體軟件,包括定量與定性分析,合成實(shí)驗,操縱演示等內(nèi)容[2]。在第17屆ICCE上,舉行了關(guān)于“大學(xué)化學(xué)學(xué)科教育”的專題報告。美國G.Subramaniam教授作了題為“大學(xué)化學(xué)教育——一項國際比較研究”的報告,分別從課程設(shè)置,教學(xué)內(nèi)容等方面比較了美國和澳大利亞大學(xué)化學(xué)教育的異同[3] 。在第18屆ICCE上,波士頓大學(xué)的M.Z.Hoffman教授作了“化學(xué)本科課程的重新設(shè)置”的報告,指出大學(xué)化學(xué)課程應(yīng)促進(jìn)學(xué)生未來發(fā)展,因此,課程內(nèi)容應(yīng)緊密聯(lián)系化學(xué)工業(yè)及化學(xué)學(xué)科發(fā)展,使學(xué)生能獲得必備的知識和技能[4] 。
可以看出,各國都非常重視大學(xué)化學(xué)課程內(nèi)容的研究和開發(fā)。注重學(xué)科交叉,教學(xué)內(nèi)容與化學(xué)學(xué)科熱點(diǎn)緊密聯(lián)系是各國高等化學(xué)課程改革的主要方向。在今后相當(dāng)長的時間內(nèi),高等化學(xué)教育將是各國化學(xué)教育研究的重要領(lǐng)域。
2.2 化學(xué)教師教育研究
教師自身的理論素養(yǎng)和實(shí)踐能力是決定課程改革成敗的關(guān)鍵。所以,化學(xué)教師教育已經(jīng)成為近年來化學(xué)教育工作者研究的熱點(diǎn)課題。在第13屆ICCE上,大會組委會曾發(fā)過一個大學(xué)化學(xué)教師的繼續(xù)教育指南,推薦繼續(xù)教育的系列報告和相關(guān)活動。在第15屆ICCE上,日本著名教育家H.Yoshida教授指出,多媒體和網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的逐漸興起,新型教師在Internet上的培訓(xùn)已提到日程上來,并介紹日本計劃在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)施HTML和VRML兩個項目。在第18屆ICCE上,以色列Avi Hofstein教授在大會報告中介紹了以色列關(guān)于促進(jìn)教師專業(yè)化發(fā)展的一個項目。土耳其學(xué)者M(jìn)hir Alkan在報告中介紹了為矯正職前化學(xué)教師錯誤概念而開設(shè)的“化學(xué)錯誤概念”課程。在新近舉辦的第19屆ICCE上,也專門設(shè)置了“教師教育改革”的專題討論。這些都表明,當(dāng)前世界各國都非常重視化學(xué)教師的繼續(xù)教育,并且把學(xué)習(xí)和了解化學(xué)學(xué)科前沿知識,學(xué)習(xí)和使用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)和設(shè)備(計算機(jī)、多媒體、互聯(lián)網(wǎng))作為化學(xué)教師培訓(xùn)的主要內(nèi)容。同時對職前化學(xué)教師培養(yǎng)的研究在各國化學(xué)教育研究中已逐漸受到重視。
2.3遠(yuǎn)程化學(xué)教育研究
關(guān)于遠(yuǎn)程化學(xué)教育的研究是近幾屆ICCE的又一討論熱點(diǎn)。在第15屆ICCE上,許多美國、日本的學(xué)者在報告中強(qiáng)調(diào)遠(yuǎn)程教育在化學(xué)教育中的地位和作用。在第17屆ICCE上,日本Kanagawa大學(xué)Y.Takeuchi教授介紹了通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)化學(xué)教育全球化的設(shè)想和建議。韓國學(xué)者Choon H.Do在報告中指出互聯(lián)網(wǎng)虛擬教學(xué)已成為教育的一種重要的新型工具,分析了網(wǎng)絡(luò)化學(xué)教育的優(yōu)點(diǎn)并且介紹了韓國是如何開展互聯(lián)網(wǎng)化學(xué)教學(xué)的。第18屆ICCE設(shè)置了“因特網(wǎng)上的遠(yuǎn)程化學(xué)教學(xué)”專題討論,來自Weizmann科學(xué)研究所的Miri Kesner教授介紹了以色列如何開發(fā)網(wǎng)絡(luò)化學(xué)課程,以及具體的實(shí)施計劃和步驟,受到與會者的關(guān)注。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)化學(xué)教學(xué)的研究也是第19屆ICCE的重要討論專題。
3 化學(xué)實(shí)驗的微型化、綠色化研究
由于微型化學(xué)實(shí)驗省藥品、省時間,在減少環(huán)境污染、降低成本、加強(qiáng)實(shí)驗安全等方面具有明顯的優(yōu)點(diǎn),因此對微型化學(xué)實(shí)驗的研究和開發(fā),也是各屆ICCE的熱門話題。在第十五屆ICCE上,由我國、英國、瑞士、南非等教授聯(lián)合舉辦的微型實(shí)驗講習(xí)會,場場爆滿,演示實(shí)驗受到歡迎。在第17屆ICCE上,南非J.D.Bradley教授在“化學(xué)實(shí)驗——微型和綠色化”報告中指出,低成本和微型的化學(xué)實(shí)驗對化學(xué)實(shí)驗的開展,特別是對發(fā)展中國家能有效的開展化學(xué)實(shí)驗具有非常積極的作用。在近幾屆ICCE上各國學(xué)者紛紛介紹和展示了有關(guān)微型實(shí)驗的研究成果。同時,對實(shí)驗后有毒有害物質(zhì)進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗的綠色化,也越來越受到化學(xué)教育工作者的關(guān)注。
4關(guān)于化學(xué)錯誤概念的研究
有關(guān)化學(xué)錯誤概念(又稱為迷思概念,misconception)的研究是近幾屆ICCE一個活躍的討論領(lǐng)域。世界各國化學(xué)學(xué)者對錯誤概念的研究主要關(guān)注具體的概念誤解,指出產(chǎn)生誤解的原因和克服的辦法,促進(jìn)學(xué)生錯誤概念的轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)。
在第14屆ICCE上,德國一學(xué)者以三個錯誤概念為例子:“同分異構(gòu)體必是同一物質(zhì)”、“中和反應(yīng)所得溶液必為中性”、“氧化還原反應(yīng)必有氧參加”,介紹了影響學(xué)生形成錯誤概念的原因和糾正的對策。在第16屆ICCE上,著名德國化學(xué)家Hans-Jürgen Schmidt教授做了題為“從研究學(xué)生的錯誤概念中我們能學(xué)到點(diǎn)什么?”的大會報告 。在第17屆ICCE上,土耳其一大學(xué)教授通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn),以電化學(xué)為例,概念的類型、難易程度都會影響學(xué)生對概念的理解,學(xué)生的性別差異也會影響不同錯誤概念的形成。在第18屆ICCE上,委內(nèi)瑞拉Mansoor Niaz教授作了題為“如何促進(jìn)學(xué)生對化學(xué)概念的理解——從科學(xué)哲學(xué)和歷史的角度研究”的大會報告,分別從教學(xué)方法和教材編排方法等方面展開論述,并指出在教學(xué)中應(yīng)利用實(shí)驗來促進(jìn)學(xué)生對概念的理解和對學(xué)生錯誤概念的糾正[5]。
5化學(xué)教學(xué)測量和評價研究的新發(fā)展
化學(xué)教學(xué)測量和評價是教學(xué)過程中的一個基本環(huán)節(jié),也是化學(xué)教學(xué)系統(tǒng)的重要組成部分。因此,各國學(xué)者也非常重視化學(xué)教學(xué)測量和評價的研究。在第14屆ICCE上,一位德國大學(xué)教授介紹在學(xué)生做多項選擇題時要求學(xué)生不僅選出答案,而且寫出理由,由此來評定學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在第17屆ICCE上,美國學(xué)者David A.Katz在報告中指出應(yīng)為學(xué)生提供多種類型的考試題目,讓學(xué)生自己選擇考題進(jìn)行做答,同時還介紹了“動手做(Hands-On)”的測試方法,根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程的表現(xiàn)和對問題的處理能力,對學(xué)生進(jìn)行評定。在第18屆ICCE上,以色列O.Navon教授介紹了通過學(xué)生在學(xué)習(xí)中提出的問題內(nèi)容以及其深度和廣度來評定學(xué)生的學(xué)習(xí)能力及對知識的掌握程度??梢钥闯觯瘜W(xué)教學(xué)評價方式已向多元化方向發(fā)展,更多的根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的表現(xiàn)進(jìn)行評價,使知識測驗與活動表現(xiàn)評價,過程評價與結(jié)果評價相結(jié)合,注重學(xué)生化學(xué)思維以及綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
6 研究方法的多元化發(fā)展
定性研究與定量研究相結(jié)合,理論研究與實(shí)驗研究相結(jié)合,群體研究與個案研究相結(jié)合,說明化學(xué)教育研究已經(jīng)擺脫了單一的模式,向綜合化、多元化發(fā)展。在第17屆ICCE會上,德國多特蒙德大學(xué)化學(xué)系教授Hans-Jurgen Schmidt博士作了題為“化學(xué)教育研究的藝術(shù)”的大會報告,指出化學(xué)教育不僅僅與化學(xué)有關(guān),還與教育學(xué)、心理學(xué)、社會學(xué)和統(tǒng)計學(xué)等學(xué)科有著緊密的聯(lián)系,化學(xué)教育研究的方法正是來源于這些學(xué)科。數(shù)據(jù)、資料可以通過筆試、口試特別是訪談等方法來搜集[6]。在第18屆ICCE上,土耳其A.Gurses教授介紹了運(yùn)用觀察、談話、問卷、測試等方法,研究在物理化學(xué)實(shí)驗中運(yùn)用以問題為基礎(chǔ)的教學(xué)方法對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響。
7啟示與思考
縱觀當(dāng)今國際化學(xué)教育研究的新趨勢,我們可以得到如下一些啟示:
(1)加強(qiáng)化學(xué)教師教育研究。目前,我國不但應(yīng)抓緊對繼續(xù)教育的貫徹與實(shí)施,促進(jìn)化學(xué)教師培訓(xùn)課程的開發(fā)和研究,還應(yīng)加強(qiáng)對職前化學(xué)教師培養(yǎng)的研究,促進(jìn)化學(xué)教師的專業(yè)化發(fā)展。
(2)重視信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)的整合研究。信息技術(shù)把化學(xué)變得更容易理解,使化學(xué)走向生活、走向現(xiàn)實(shí),更加情境化。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,我們應(yīng)重視網(wǎng)絡(luò)化學(xué)課程的開發(fā)和應(yīng)用,加強(qiáng)遠(yuǎn)程化學(xué)教育的研究,促進(jìn)化學(xué)教育的普及化。
(3) 加強(qiáng)化學(xué)錯誤概念的研究。學(xué)生已有知識經(jīng)驗是影響學(xué)生學(xué)習(xí)的重要因素,如果教師忽視學(xué)生已有觀念對學(xué)習(xí)的影響,在課堂上只是把科學(xué)概念灌輸給學(xué)生,容易造成學(xué)生對科學(xué)概念的不理解,從而導(dǎo)致機(jī)械學(xué)習(xí)。因此,分析學(xué)生產(chǎn)生化學(xué)錯誤概念的原因,研究促進(jìn)化學(xué)概念轉(zhuǎn)變的策略具有重要的意義。
(4)化學(xué)教學(xué)評價研究應(yīng)加強(qiáng)評價的教育性和發(fā)展性功能的研究,使學(xué)生在“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”三方面得到全面的評價,促進(jìn)教學(xué)評價向著評價內(nèi)容全面性方向發(fā)展。此外,我們還應(yīng)該注重評價方法多樣性和評價方式多樣化的深入研究。
(5)化學(xué)教育研究應(yīng)注重將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合起來?;瘜W(xué)教育理論工作者與中學(xué)化學(xué)教師間應(yīng)該以共同合作、分享、反思與討論的方式, 開展教學(xué)實(shí)踐探索。同時,化學(xué)教育研究應(yīng)借助數(shù)量分析和計算的方法,把定量和定性研究結(jié)合起來,既注重量的觀察,也注重質(zhì)的分析。當(dāng)前尤其應(yīng)該加強(qiáng)化學(xué)教育的實(shí)證性研究,克服我國長期以來的思辯性研究模式。
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