摘 要: 化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),將化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)還原到實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生和發(fā)展的真實(shí)問題情境中,能夠更好地體現(xiàn)化學(xué)學(xué)以致用的特性,能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞: 中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 真實(shí)問題情境 化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?學(xué)以致用
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)是化學(xué)教學(xué)的基本特征。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是理論知識(shí)到實(shí)踐運(yùn)用的橋梁,解決現(xiàn)實(shí)問題是化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生和發(fā)展的原因,同樣也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的根本目的[1]。在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師往往將化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰醋魍ㄟ^練習(xí)順應(yīng)即可習(xí)得的動(dòng)作技能,忽略了化學(xué)實(shí)驗(yàn)解決現(xiàn)實(shí)問題的本質(zhì)屬性。學(xué)生在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的過程中,往往會(huì)產(chǎn)生理論知識(shí)和實(shí)踐脫節(jié)、學(xué)無法致用的困惑。
一、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境的教育理論基礎(chǔ)
建構(gòu)主義理論認(rèn)為,知識(shí)是具有情景性的,知識(shí)無法脫離真實(shí)的問題情境而抽象出來,概括化的知識(shí)只有在真實(shí)問題情境的運(yùn)用中才有意義和價(jià)值。[2]著名教育家杜威“教育即生活”的理論也從某一側(cè)面說明了這一問題。從維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論我們同樣能夠得到啟示,最好的教學(xué)效果產(chǎn)生于最近發(fā)展區(qū)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中在學(xué)生習(xí)得基本實(shí)驗(yàn)原理、基本實(shí)驗(yàn)操作技能之后,以真實(shí)問題情境為依托創(chuàng)設(shè)最近發(fā)展區(qū),使實(shí)驗(yàn)教學(xué)從單純的練習(xí)順應(yīng)升華到提高學(xué)生創(chuàng)造力,以及問題解決能力的高度。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的在于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Πㄗ罨镜膬蓚€(gè)屬性,一是實(shí)驗(yàn)操作層面的動(dòng)作技能屬性,任何化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是基本實(shí)驗(yàn)操作在遵循一定實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理下的邏輯性整合,脫離了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)作技能屬性,任何化學(xué)實(shí)驗(yàn)都將無法進(jìn)行。二是化學(xué)實(shí)驗(yàn)解決現(xiàn)實(shí)問題的創(chuàng)新屬性,教育的目的不僅在于繼承,而且在于創(chuàng)新,通過學(xué)習(xí)前人的實(shí)驗(yàn)知識(shí)進(jìn)而解決現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)問題。學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力需要真實(shí)問題情境的孕育、培養(yǎng)和檢驗(yàn)。
二、創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)
1.統(tǒng)領(lǐng)和整合化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能,使實(shí)驗(yàn)操作技能的學(xué)習(xí)具有方向性。
實(shí)驗(yàn)操作技能作為動(dòng)作技能需要經(jīng)過操作定向、操作模仿、操作熟練三個(gè)階段,化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能種類繁多,傳統(tǒng)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往將不同的化學(xué)操作技能割裂開來,造成化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能過多而且無法整合的困惑。例如試管的使用、膠頭滴管的使用、酒精燈的使用、容量瓶的使用、過濾操作、引流操作等。具體實(shí)驗(yàn)操作技能之間沒有邏輯聯(lián)系,加大了學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)操作技能的困難。創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境,能夠整合和統(tǒng)領(lǐng)整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能的學(xué)習(xí),讓割裂開來的實(shí)驗(yàn)操作技能在真實(shí)問題的指引下有目的、邏輯性進(jìn)行,使得實(shí)驗(yàn)操作技能的學(xué)習(xí)具有方向性。例如:置身于探究未知純度固體氫氧化鈉或者探究果汁中維生素C含量的問題情境時(shí),學(xué)生將進(jìn)行主動(dòng)的思考,采用中和滴定的方式來測(cè)定其純度,在真實(shí)問題的導(dǎo)向下,學(xué)生能夠合乎邏輯地運(yùn)用容量瓶的使用技能,以及引流和滴定操作等基本實(shí)驗(yàn)操作技能,在真實(shí)問題的驅(qū)動(dòng)下,完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能的整合。
2.實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)由被動(dòng)模仿到主動(dòng)創(chuàng)造的轉(zhuǎn)變,有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力。
教師創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境,激發(fā)學(xué)生求知欲,“不憤不啟,不悱不發(fā)”,在學(xué)生激起疑問,渴望探究真理的心理狀態(tài)下進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí),學(xué)生學(xué)習(xí)將從單純的被動(dòng)模仿向主動(dòng)探究轉(zhuǎn)變。當(dāng)學(xué)生置身于真實(shí)問題情境中,會(huì)主動(dòng)搜尋化學(xué)理論知識(shí)網(wǎng)絡(luò),以及相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作技能,將二者進(jìn)行整合以完成解決真實(shí)問題的目的。例如當(dāng)學(xué)生明晰甲醛對(duì)室內(nèi)空氣的危害后,會(huì)產(chǎn)生測(cè)量室內(nèi)空氣甲醛含量的內(nèi)驅(qū)力,在這樣一個(gè)真實(shí)的問題情境中,學(xué)生會(huì)聯(lián)想到甲醛最重要性質(zhì)——還原性,以甲醛還原性為基礎(chǔ)探索測(cè)量方法、測(cè)量工具的改進(jìn),從而完成微型實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新。在解決真實(shí)問題的過程中,學(xué)生的主體性會(huì)得到發(fā)揮,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力由于真實(shí)問題的解決會(huì)得到鍛煉和提升。
3.解決現(xiàn)實(shí)問題的成就感促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。
創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境下的實(shí)驗(yàn)教學(xué),是一種有難度、有挑戰(zhàn)性、符合最近發(fā)展區(qū)理論的教學(xué)理念。在這樣情境下的學(xué)習(xí),解決問題后的成就感和喜悅感是化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)最好的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力。為了追求實(shí)驗(yàn)成功,追求現(xiàn)實(shí)問題的解決,追求化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的自我實(shí)現(xiàn),學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性會(huì)得到提升,學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的情感和態(tài)度也會(huì)更加積極和自信,從而形成化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)心理角度的良性循環(huán)。
4.產(chǎn)生“學(xué)以致用”的成效感,解決學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的心理疑惑。
創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境下的實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ铱梢詡鬟f給學(xué)生化學(xué)“學(xué)以致用”的理念,例如鋼鐵的防銹、硬水的軟化、食品的防腐、滅火器的制備等。傳統(tǒng)中學(xué)化學(xué)教學(xué)重視理論知識(shí)學(xué)習(xí),往往將理論知識(shí)抽離出真實(shí)的生活情境進(jìn)行教學(xué),導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生化學(xué)理論知識(shí)無法聯(lián)系實(shí)際生活的困惑。當(dāng)學(xué)生置身于真實(shí)問題情境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),能夠培養(yǎng)化學(xué)“學(xué)以致用”的課程理念,進(jìn)而提高學(xué)習(xí)化學(xué)理論知識(shí)的興趣,提升學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科的情感和動(dòng)機(jī),形成化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)到化學(xué)理論知識(shí)學(xué)習(xí)的有效正遷移,最終提升化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)效率。
5.突破學(xué)科局限,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。
真實(shí)的問題情境來源于真實(shí)的生活,真實(shí)的生活場(chǎng)景往往不能夠按照學(xué)科體系進(jìn)行嚴(yán)格劃分,其融合了物理、化學(xué)、生物、地理乃至人文學(xué)科等一系列學(xué)科知識(shí)。這種情境下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅能夠鍛煉學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ夷軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生相關(guān)學(xué)科的學(xué)科素養(yǎng)進(jìn)而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與問題解決能力。我參考了英國的中學(xué)化學(xué)教材,其化學(xué)教材和現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系非常緊密,將化學(xué)知識(shí)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)置身于生活中真實(shí)問題情境進(jìn)行教學(xué),沒有拘泥于化學(xué)學(xué)科知識(shí)體系。例如由氧化還原反應(yīng)中拓展開來的鋼鐵防銹知識(shí)章節(jié),不僅僅探討了化學(xué)氧化還原理論實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,同時(shí)也穿插了電學(xué)等的物理學(xué)知識(shí),乃至于如何通過化學(xué)不同防銹方法節(jié)約經(jīng)費(fèi)、生產(chǎn)成本等經(jīng)濟(jì)學(xué)內(nèi)容。真實(shí)的問題情境,打破了傳統(tǒng)嚴(yán)格的學(xué)科分類體系,這樣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)綜合解決現(xiàn)實(shí)問題的能力,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
6.理論聯(lián)系實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義觀。
學(xué)生置身于真實(shí)問題情境中的實(shí)驗(yàn)教學(xué),能夠明白發(fā)現(xiàn)問題—進(jìn)行實(shí)驗(yàn)—形成理論的一般規(guī)律,明白理論來源于實(shí)踐而高于實(shí)踐的唯物主義觀,同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)?zāi)芨惺艿嚼碚撝笇?dǎo)實(shí)踐,已有理論—指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)—解決問題—反思和改進(jìn)理論的模式,理解實(shí)踐是檢驗(yàn)理論、改進(jìn)理論的唯一標(biāo)準(zhǔn)。通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境的實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生能潛移默化地形成理論與實(shí)踐辯證統(tǒng)一的唯物主義世界觀。
綜上所述,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境,對(duì)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岣吣軌虍a(chǎn)生積極的促進(jìn)作用,在真實(shí)問題情境中培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?xí)得的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰в懈訚庥舻膭?chuàng)新屬性,能夠更好地解決現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)問題。學(xué)以致用,化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?huì)在真實(shí)問題情境的實(shí)踐中得到完善與升華。
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