化學教育回歸實驗室的核心理念

◎ 張兆華

一、科學的原本與現狀

以物理化學生物為代表的自然科學知識大部分都來源于實驗室,實驗室是自然科學的發祥地。在每一個不同的歷史時期,我們這個星球上的第一流的科學家們在實驗室中探索著大自然的神奇與美妙,最終誕生出人類最絢爛的智慧成果——科學知識。實驗室充滿了探索者無限的樂趣,展示著人類最精彩的智慧活動。

不知從何時起,我們的教育、我們的課本、我們的教學方式,在把人類智慧成果搬上課本、搬進課堂的同時,似乎忘卻了它誕生與生長的搖籃——實驗室! 以致使實驗室成了驗證知識、重復知識的附屬品,更有甚者,成了取消品。在應試教育的題海中輕描淡寫的“演示”一下實驗,在幾十年如一日的黑板上畫實驗,在先進的電腦上、多媒體課件上、豪華顯示器上畫實驗,設計高超的“動畫實驗”,讓學生們看實驗、背實驗,被動地接受他人灌輸而來的結論,而后“訓練”、“應用”、“考試”——簡稱為“講練考”。知識,成了教科書上干癟生硬的說教,人類最絢爛的智慧之花被異化成丑類。這種教學方式直接背離了人類認識大自然的科學進程,扭曲了學生對自然科學的健康興趣,扼殺了其科學創造的天才。

目前,我國的大多數學校都擁有設施完備的實驗室,完全可以放手給學生一個探索發現的機會。然而在當今教學模式下,實驗室成了課本知識的附屬品,是在教師把結論“灌”給學生之后的附屬性的、驗證性的、奴隸重復式的操作。在遠離知識發祥地的荒漠上,經過幾番辛辛苦苦的“講解”之后,學生已被擠壓的茍延殘喘,而后讓你到實驗室中去“證明”一下這些結論——這其中還有何樂趣可言呢? 智慧的種子早已被蹂躪、干涸至僵化,幾滴象征性的“甘露”又有何益呢?

二、出路在哪里

我們究竟如何向下一代展示自然科學的魅力,建筑其物理化學的大廈呢? --我們只有從源頭上做起!

既然這些自然科學知識來源于實驗室,那我們就應該把我們的下一代領回到實驗室中,回到人類智慧發祥的源頭圣地,讓我們的受教育者去品嘗那清醇甘美的沒有任何污染的人類智慧的源頭活水[1]。

三、回歸實驗室

人類認識大自然、獲取知識的過程,一般是受某一自然現象和一些實踐活動的感悟,誕生一些頗具靈感的問題,而后在這些問題的“誘惑”與引導下,展開科學探索,最終獲得寶貴的知識(如:瓦特受水蒸氣沖開壺蓋啟發最終發明蒸汽輪機,愛因斯坦的追光之夢最終導致相對論的誕生)。這一知識的獲取過程,應成為我們教育教學的范例和榜樣。我們應在實驗室中為學生創設各種情景、對象和工具,讓他們在親手實踐中獨立觀察、思考、發問,模擬人類發現知識的歷史進程,或創設更簡潔的探索過程,讓每一個學生都成為知識的探索發現者,成為知識的創生者,體驗創造與發現的樂趣,欣賞人類智慧之美,告別知識的奴隸狀態,成為知識的主人[2]。

我們應充分尊重實驗、依靠實驗來組織教學,把單純灌輸結論的教學方式轉換到以實驗為主角的探索發現式教學模式,還給實驗在知識發現和知識傳遞中應有的地位。即:我們要回歸實驗室,放手讓學生做實驗。

我們要樹立沒有實驗就不能講課本結論的科學態度,讓事實來說話,讓鮮明生動的實驗現象來開啟學生對大自然的無窮遐思、疑問、好奇和想象之門,喚醒學生內在科學探索的興趣和根本動力,打造其牢固的記憶和創造的天賦。以此戰勝沉悶單調的“題海戰術”,去奪取高分與高能的完美組合。“由于經歷了結論的得出過程,結論就不再是無源之水、無本之木,對結論的掌握就擺脫了死記硬背之苦,而進入了一種心領神會的成功體驗之中”(山東省遠程研修化學課程專家程同森先生)

四、專家的聲音

山東省遠程研修生物學科省級專家密守軍老師在《你是一名合格的生物教師嗎?》一文中這樣描述:

我不斷地向我的同伴說:如果我們教的學生在初中階段沒有看到顯微鏡下一滴水中的神奇生命——草履蟲,沒有搜集和培養過真菌,沒有自己動手釀制過米酒……他們中的絕大多數大概一生都看不到了,再也沒有機會看到生命世界是如此的神奇! 作為有良知的教師,我覺得這是對我們學生欠下一筆永遠沒有機會還的賬。

我相信,專家的詰問一定會深深震撼我們每一位教育者的心。

五、課改深水區的突破

一個稚嫩的心靈,如果我們拿它當知識上、人格上的奴仆來主宰,當容器來填充,那它所形成的,就可能只是奴性和惰性,或者是物極而返的暴性;如果我們拿它作創造世界的主人,給它直面世界、不斷創生新知、開拓未知的機會、環境和營養,那么它所形成的就是大自然主人的品格,主人的習慣,主人的能力。兩者之間,是質的不同,孰是孰非,孰優孰劣,我們一看便知。

“回歸實驗室”理念把學生作為一個研究者、探索者來對待,學生享受的是知識創生者的環境、營養、支持和待遇,自始至終貫穿的是學生獨立的觀察、思考、質問、探索、發現,教師所給予學生的是智能上與人格上的自主、信任、欣賞、支持和寬容的關愛。它培養的是人的面對世界獨立創造的習慣、信心、胸懷、能力和健全獨立的人格。它實現的是知識主人的造就。

我們的化學教育乃至理化生教育,如何實現素質教育,實現課改深水區的突破,“回歸實驗室”是不錯的選擇。

六、具體操作建議

按照課本已有實驗及時開展化學實驗,力求以實驗引導知識的探究發現式的學習與能力的培養。

教師演示實驗——課堂主陣地實施,盡量把教師演示轉換為學生分組實驗

學生分組實驗——課堂主陣地實施,以實驗探究知識,不是知識完了再實驗

家庭小實驗——雙休日完成,力求簡單易行,并及時檢查,能在課堂設置的就把它搬到課堂上來。

課本沒有實驗設計的教學章節,盡量自己設計,實踐一個原則:先實驗,后知識。