聶文丹
(南昌現代外國語學校,江西南昌 330200)
高中的化學科目學習所涉及的內容比較豐富,傳統的教學中高中化學老師一味地傳輸理論知識,雖然教學進度快,但是學生知識空洞,只能在腦海里抽象想象化學實驗現象。教師沒有具體客觀的化學實驗演示,不利于學生深入理解和掌握化學知識。中學化學實驗教學是中學化學教育的重要環節,教育主管部門、教育科研機構、中學化學教師都高度重視中學化學實驗在中學化學教學和中學生化學學科素養形成方面的重要地位與作用,實驗教學具有不可替代性。
但是,當前有關中學化學實驗教學的研究,仍然明顯存在些許不足。比如,實驗教學作用及地位研究得多,而化學實驗教學實踐研究得少;傳統背景實驗教學研究得多,基于新課程實驗教學研究得少;關于實驗中常見問題研究得多,關于實驗教學方式研究得少;低效、盲目、重復性研究得多,原創性與開拓性研究得少;重視化學實驗研究成果得多,兼顧到實驗研究實用性得少等。因此高中化學教師有必要在平時的教學中,積極開展化學實驗課。這對培養學生的科學素養起到關鍵的作用[1],并且有利于學生擁有正確的認識科學態度,也有利于體現素質教育,但是在實際的教學中,化學實驗仍然存在著許多問題,這些問題讓化學實驗教學得不到發展。本文就目前在高中化學實驗教學的方法中存在的問題進行闡述,并結合相關文獻提出建議,希望對改進高中化學實驗教學質量有推動作用,使得化學教學更符合新課程改革的要求。
從目前的高考情況來看,化學在理綜考試中占有一定的比重,因此教師往往會把教學目標定位在提高學生化學成績方面。這是由于應試教育思想的影響,化學教師在進行實際的教學時,一般都比較關注學生的理論成績即考試分數,化學實驗教學作為化學課程的重要組成部分,而卻往往被忽視。根據朱文蕾老師的調查問卷統計的結果可知[2-3],學?;瘜W實驗教學課程開設得很少,一個學期中,有80%的老師開設化學實驗的課程只有4節以內。在上化學實驗課時,教師僅僅自己進行實驗演示,留給學生實踐的機會很少。在此條件下,學生只知道實驗步驟和實驗結果,對實驗過程幾乎不了解。這是不符合新課程改革對化學教學的要求,也不利于學生個性化和創新性的培養。
比較初中化學,高中化學內容多、邏輯思維復雜,因此高中生在學習化學時,有一定的難度,有的甚至對學化學產生恐懼心理。這個時候,如果教師采用一種學生比較喜歡的教學方式,如實驗教學,則教學效果會明顯提升。此外,老師不注重學生的動手操作能力,教學采用的方法以老師為學生演示實驗為主,而沒讓學生親自動手做實驗,因此學生的實驗能力得不到提高。
化學實驗教學最重要的是具有實驗的條件及資源,這是其教學的基礎。因學校和教師對化學實驗教學的不重視,在平時的教學中,教師很少安排學生進行實驗學習,因此很多學?;瘜W實驗和實驗器材不足,有的學校連專門的化學實驗室都沒有,有的學校實驗器材老化并破損嚴重、有的學校甚至沒有實驗器材。這不僅不能滿足學生實驗課的基本需要,而且學生用老化和破損的實驗器材做實驗,會造成較大的實驗誤差,不利于培養學生科學嚴謹的實驗素養。
大多數老師只想在教室為學生進行化學實驗演示,而不讓學生進入實驗室進行實際操作,這是因為目前高中階段的教育主要是以應試教育為主,老師教學的目的是提高升學率[4],因此有大部分的老師認為化學實驗教學是教學中可有可無的部分,在化學實驗教學過程中,并不會過多關注實驗教學,這對培養學生的動手能力和思維能力有一定的遏制作用,所以化學實驗教學的效果一直以來都不太理想。
在《普通高中化學課程標準(2017版)》中“化學核心素養”取代了新課本的三維目標[5]。在化學學科中,在培養學生化學能力方面,化學實驗重要程度是毋庸置疑的。新課標中,對化學實驗提出了更高層次的要求:高中生應根據實驗探究目的,具備優化實驗和盡可能自己獨立實驗完成的能力。因此新教材必修部分共設計了實驗、探究實驗、必做實驗和研究實驗模塊。
相比之前的化學教材,現在的新教材實驗數目明顯增多,欄目變化更大。因教師對新課標化學核心素養研究和解讀不夠,再加之高考對化學實驗操作不進行考察,在化學實驗課上,教師僅僅是為了完成教學目標,對課本上的大多數化學實驗只是按課本講解和照本宣科,導致大部分學生在回答實驗現象的問題時,只是憑著自己已有的認知和感覺去回答,有時候甚至是教師直接講解實驗現象。這使得在化學實驗課堂中,教師和學生互動不和諧,教師提出的問題不具備創新性和全面性,學生的回答不具有思考性和深度性。不利于學生對化學基礎知識的理解,也不利于學生實驗素養與實驗能力的提高和更不利于學生化學思維能力的培養。
學校應增加化學實驗的課程,要把化學實驗課程看成和理論課程同等重要的一個教學項目。學校也可以招聘部分研究生學歷的教師,因化學研究生三年大部分時間都在做實驗完成導師的課題,這部分教師有扎實的化學實驗動手能力,有足夠的知識和經驗指導學生做實驗。教師還需要因材施教和靈活教學,根據學生的實際情況合理改進實驗操作步驟并積極與學生交流,不斷地鼓勵學生發表意見,引導學生對實驗結果的總結。教師還要端正化學實驗教學態度,認真備課。另外教師不僅要親自演示化學實驗,更重要的是把課堂交給學生讓學生自己動手反復操作,這樣學生才能更好熟悉化學實驗內容,深入理解知識并靈活運用知識。
因此,可以通過以下方法改進:①改進實驗方法,提高實驗技能,中學化學實驗方法一般要依據化學實驗的目的,可以通過實用化學實驗儀器,并在相關的實驗條件下改變化學實驗對象的狀態或性質,進而觀察實驗現象獲得各種化學科學事實,是探究化學問題的一種科學研究方法。②重視實驗報告、提升實驗效果,充分利用實驗報告環節,對中學生的實驗報告進行檢查、考核,以往的實驗教學要求是實驗報告以嚴謹為第一要素,在這方面可以作些許調整,如以嚴謹為前提,強調“實驗討論”方面的新意。其實每個實驗者只要用心觀察,必然會有與別人不同的經驗,隔一段時間再做一遍也會有新的體驗。把這些體驗和心得如實書寫在“實驗討論”欄中,便突出了學生活躍的思維,鍛煉了學生獨立思考問題的能力。在指導教師的幫助下,中學生既注意到了實驗報告的嚴謹性,又探索了實驗中的新發現、新問題、困惑點,從而進一步促進了學生對知識點的把握。③客觀評價,科學考核評定學生的化學實驗成績,進行實驗考核,客觀地評價學生的實驗成績,引導學生重視實驗課,端正對實驗課程的態度,認真獨立地完成整個實驗的全過程。
中學生化學實驗成績的評定可以依據如下幾個方面:①從學生的預習報告、實驗課的討論及提問、實驗報告等方面對學生的實驗基礎知識和基本原理進行考核;②對實驗現象及原始數據的記錄、數據記錄的正確性及實驗結果的精密度和準確性、圖表技術規范等方面對學生進行考核;③在實驗過程及報告中觀察問題、分析問題和解決問題的能力,考核學生在設計性、研究性實驗中的設計思想、創新意識、創新能力等方面的情況,以考核學生的思維能力和創新精神;④從實驗的過程及專門的操作考查中,對實驗方法、實驗基本技能的掌握進行考核;⑤對實驗過程中體現出的嚴謹求實、勤奮認真、條理整潔、團結協作、遵守規章等科學精神和品德的考核。
中學化學課程里面的概念及理論的形成一般從認識具體物質的性質入手,而認識物質的性質必須借助一定的實驗裝置在一定的條件下,使物質發生變化并被學生感知。學生從獲得化學實驗現象的前提下形成化學概念。中學化學課程中使用了許多先進的儀器設備和現代化的實驗手段,為教學提供了可靠的保障。因此開發一些簡單的儀器裝置,在化學教學中也能發揮出獨特的作用。實驗教學條件和資源是實驗教學的基礎,因此學校應加大對實驗條件和資源的投入,主要包括:對資金的投入,增加實驗室的數量和購入足夠的實驗器材,此外學校應安排實驗員定期檢查和更新舊的實驗器材。學校還需要重視實驗室管理,安排專門的實驗管理員管理實驗室,以保證化學實驗教學課程順利進行。學校對化學實驗課程要進行調整,避免多個班級課程沖突,盡量錯開進行,讓每個班級都能開展化學實驗課程。
學校和教師應改進落后的教育理念,摒棄以應試教育為主的教學理念和方法,并根據學校和學生的實際情況,運用多元化實驗教學方式對學生教學。教學方法如下:①以始終堅持人與自然的和諧統一,引入適應未來社會發展和環境保護而提出的綠色化學教育理念[6-9];②采用操作簡單、新穎獨特、綠色環保和安全性高等優勢,建立在傳統的化學實驗基礎之上的微型化學實驗方法[10];③與現代信息技術緊密結合,以增強化學實驗教學的操作性的微型化學實驗[11]。
教師應該研讀化學學科核心素養,提倡核心素養理念,大膽改革實驗教學。教師在按課本講解化學實驗的時候要有“小創新”,這有利于培養學生的創新意識和科學探究素養。高中化學實驗中一些實驗不夠綠色環保,實驗裝置比較復雜,特別是與生活聯系不夠緊密。教師在化學實驗教學中,為了吸引學生注意力,活躍實驗教學課堂的氣氛和提高學生能力,教師在進行實驗教學前,要研究化學學科核心素養對化學實驗的要求。實驗教學中,教師要大膽進行實驗改進與創新,要改進學習方式和教學方法,鼓勵學生用已有的知識進行實驗設計、實驗改進和實驗創新,最后教師還要增加實驗評價活動。為了讓學生更好理解化學實驗,教師可以安排“家庭實驗”和“趣味實驗”,如蔗糖溶解與結晶實驗,溶液、膠體和濁液實驗及酸堿指示劑的實驗。溶液、膠體和濁液實驗,溶液可以是廚房的食鹽水、膠體可以是牛奶或者豆漿、濁液可以是米漿,這樣學生就能很直觀理解溶液、膠體、濁液的異同點了。從生活中取材,適合在家做實驗,操作也很簡單,也解決了有些學校實驗室條件不足的問題。這類“家庭實驗”有利于幫助學生提升學習興趣,培養學生動手能力和掌握化學基礎知識。
總之,通過分析中學化學實驗教學的現狀,思考解決現有困難的針對性措施,在實驗過程中首先要把學生放在主體的位置,并發揮他們的作用,適當進行開發實驗裝置,開設開放性實驗,將考核評價體系完善起來,在有限的實驗教學過程中,培養中學生的創新意識和創新能力,提高中學生的動手能力和實驗技能,掌握分析問題與解決問題的能力,對中學化學實驗教學的改進具有重要意義。化學實驗教學在化學教學過程中舉足輕重,學校要改善實驗室的硬件設施,重視化學實驗;教師也重視化學實驗教學,靈活運用多元化化學實驗教學理念和手段。教師要將綠色理念融入化學實驗教學中,提升學生的環保意識和創新意識,借助化學綠色理念更好地提升高中化學實驗教學的質量;教師應該把科學合理的微型化學實驗應用于高中課堂,并利用其優勢進行課堂教學;教師在化學實驗教學中要靈活運用信息技術,教師在進行化學實驗教學中要把握化學核心素養對實驗內涵的要求。改進教學方法,增強課堂的趣味性,提高學生的學習興趣,幫助學生學好化學。