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一、透过实验教学,培养化学基本观念
实验教学是化学课程中非常重要的组成,学生的实验能力也是学生综合化学素养的一种直观体现.透过实验教学来培养学生的化学基本观念同样是一种很值得采取的教学模式.在实验过程中,学生不仅能够直观地观察到一些有代表性的化学现象,在自己进行实验操作时也能够体会到一些物质变化以及转化的规律.这些都是学生化学知识的重要构成,透过这些有效的实验过程,能够有效地帮助学生深化其化学基本观念.例如,在讲“中和反应及其应用”时,教师可以进行如下实验演示:向氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸,让学生留心观察产生的实验现象.然后提出疑问:两者发生化学反应了吗?学生对无现象产生的实验,往往认为两者没有反应,如何证明两者发生了化学反应呢?教师可以进一步展开对于学生的引导.教师可以给学生提供实验仪器和药品,让学生讨论相关的实验方案来验证两者是否发生了化学反应.学生因为上节课学习了酸碱指示剂的用法,所以讨论结果多种多样:有的用紫色石蕊溶液,有的用pH试纸,有的用无色酚酞溶液,等等.教师首先应当肯定学生的各种合理的思维方法,然后引导学生确定基本实验方案,让学生分组完成实验.在整个过程中,学生的自主性得到发挥,学生也认识到无现象绝不是没有反应的说明.这一基本化学观念,对于学生今后的化学学习将会很有帮助.
二、增强理论和实践的联系
培养学生的基本化学观念的另一个途径在于增强课本知识和生活实践的联系,这也是深化学生对于所学知识的理解与体会的一种良好模式.教师要尽量找到课本中的理论知识和生活实际的联系,并且尽可能地用生动形象的案例来让学生领会到课本知识在生活中的应用.这不仅能够引发学生对于化学课程的学习兴趣,也能够让学生对于理论知识有更深入的理解与认知,并且帮助学生更好地形成一些基本的化学观念.例如,在讲“化学与材料研制”时,教师可以结合上海世博会的信息,展示上海世博会的各国场馆建筑照片和建筑材料.日本馆在世界上首次采用“发电膜”技术,外墙表面应用了一种高透明的发电膜,在发电的同时也能最大程度透光.同时,日本馆还是一个会“呼吸”的建筑,在展馆弧形表面上有三个凹进去的“鼻孔”和三个向外凸伸的“触角”,被称为“循环呼吸柱”,能够吸收阳光、存储雨水、吸取自然空气.炎炎夏日,还会以喷雾降温、制造清凉舒适的室内环境,这项技术也是全世界范围内首次尝试.这是一个很好的教学范例,其中有很多化学材料的研发与应用的例子.教师要善于挖掘教学素材,这不仅能够增进学生对于理论知识的理解与体会,也是帮助学生形成基本化学观念的教学范例.
三、总结
总之,在初中化学教学中,培养学生形成基本的化学观念非常重要,这会直接影响到学生今后的化学课程学习.首先,教师要深化概念教学,要让学生形成更加牢固的知识体系.同时,教师应当有意识地透过实验教学来丰富学生的知识范畴,这也是深化学生的化学基本观念培养的教学方式.此外,教师要增强课本知识和生活实践的联系,帮助学生对于理论知识有更深入的理解与认知,并且培养学生形成基本的化学观念.
作者:李文单位:江苏盐城市田家炳中学
1构建“阶段性、层次化”的实验课程新体系
1.1阶段性
“阶段性”是指根据医学教育特点和医学人才成长规律,把外科技能学分为外科基本技能、外科专科技能和外科综合技能3个依次递进、相互渗透的实验教学阶段。外科基本技能是第1阶段实验教学,包括无菌术(洗手、手术区域消毒、铺巾等)、外科基本操作(切开、分离、缝合、结扎、拆线等)、换药术、清创术、心肺复苏术等5个试验项目,旨在培养学生的无菌观念、手术基本技巧和外科初步临床能力。第2阶段实验教学内容是外科专科技能,要求学生熟悉普外科专科技能(离体肠吻合术、气管内插管、阑尾切除术、胃穿孔修补术、剖腹探查术等)、骨科专科技能(牵引术、手法复位术、固定术等)及了解其他外科专科技能(胸腔闭式引流术、外科显微技术等),此阶段教学以动物模拟手术为主,除了提高手术技巧和熟悉专科手术程序外,更强调学生团队精神与合作意识的培养。外科综合技能是第3阶段实验教学,主要在实验室开放期间的“第二课堂”时段进行,实验项目包括多发性骨折的固定与搬运,胸、腹腔开放性创伤的急救等,重点培养学生的现场急救处置和临床技能综合运用能力,以及根据疾病的“轻重缓急”做出临床决策的思维能力。从近几年的教学实践和教学效果看,“阶段性”实验教学各阶段教学目标明确,重点突出,比较好地整合了以前相对分散的教学内容,实现了外科技能从低到高、从简单到综合的递进式教学,有助于学生外科临床技能的提高和临床思维的培养。
1.2层次化
“层次化”是指在“阶段性”的基础上,进一步改建、更新试验项目,并根据教学内容和教学要求,把试验项目分为“基础性实验”、“综合性实验”和“拓展性实验”3个层次类型。“基础性实验”以验证为主,教学中强调技能培训的系统化、规范化和标准化。以无菌术为例,通过教师集中示教和学生分组练习,要求学生在规定时间内完成从洗手到患者手术区域消毒、再到铺巾、最后到穿手术衣和戴无菌手套等一整套完整的操作流程,教师在每个环节进行同步指导,强化学生的无菌观念培养。“综合性实验”主要是第2阶段的动物实验,采取模拟手术的形式开展教学。具体实施是由4~5名学生组成手术团队,在教师的指导下共同讨论、制订手术方案,然后分别承担主刀、一助、麻醉医师和器械护士等角色,共同完成一台模拟手术。“拓展性实验”相对于前2个层次实验,教学内容更突出了设计性和创新性,重在学生创新意识的培养。目前,已完成试验项目改造6个、新开试验项目3个,“综合性实验”和“拓展性实验”的比例超过70%,形成了教学内容由验证到提高、再到创新的3个层次项目群,为“阶段性”实验教学提供了有力支撑,较好地实现了外科临床技能教学的有序衔接、逐步提高。
2推行以“自主学习”为主要内容的教学方法改革
坚持“以学生为中心”的教学理念,在3个阶段实验教学中均采取“小班制、小组式”教学,并积极推行以“自主学习”为主要内容的教学方法改革。首先,在学生“学”的方面。依据“分工合作、自由组合”的原则,要求每个小班内每4~5名学生组成1个学习小组,在教师指导下按照课前自学、课中讨论、课后总结的模式开展自主学习,并完成实验报告或学习手册的填写。此外,学习小组的组合形式还可以拓展到大学生科技创新项目研究、医学生临床技能大赛及医学生基层社会实践等各种活动中。根据近几年的教学体会,认为“小班制、小组式”这种以团队为基础的教学,能够较好地营造出注重沟通、协作互助的学习导向,有利于学生终身学习能力和批判性思维的培养。其次,在教师“教”的方面,坚持贯彻教师在“做中教”的教学原则。例如,在模拟手术示教中,教师与1个学习小组共同组成手术团队,教师担任主刀或一助,与小组其他成员合作完成整台手术。在这过程中,教师同步讲解手术的基本步骤、手术技巧和注意事项,引导、鼓励学生完成各自角色任务,对手术中出现的操作问题或配合问题进行启发式指出,其他学习小组现场讨论并纠正,由此形成团队分工合作、台上台下互动的良好学习氛围。“做中教”的教学形式,融合了引导式、问题式、交互式等多种教学方法,极大地刺激了学生的学习兴趣和参与性,不仅有助于学生外科临床技能的培养与提高,而且对临床思维、协作意识的养成及职业素质塑造起到了潜移默化的作用。
3完善客观结构化
论文关键词:化学实验;教学改革;探索
论文摘要:分析实验给予学生的不仅仅是分析化学的有关理论知识,更重要的是使学生能正确和熟练地掌握分析化学实验的基本技能,培养严谨的科学态度、实事求是的科学作风。鉴于分析实验在化学学习中的重要地位,本文分别从教育观念、教学方法、能力培养等方面对分析化学实验教学改革进行了探讨。
分析实验是化学、化工工艺、环境科学等专业学生必修的一门专业基础课,它与分析化学理论课密切相关,但又是一门独立的课程。实验教学是一种知识与能力、理论与实践相结合的教学活动,它与理论教学具有同等重要的地位,是相辅相成的关系。实践证明,分析化学实验教学在培养学生实践能力、分析问题和解决问题能力,养成严谨的科学态度及提高创新能力方面具有其它教学环节和实验不可替代的功能。但长期以来,由于受传统的重理论轻实践思想观念的影响,实验教学一直处于教学体系中的弱势地位,传统的分析实验教学无论从实验内容上还是教学方式上都没能使该学科的特点很好地显现,已不适应社会经济发展的要求,教学改革势在必行。
一、转变教育思想,更新教育观念
新的人才观对当前的高等教育提出了全新的要求。但由于主客观诸多原因,高等教育在教育思想和观念、教育内容和教学方法等许多方面还相对滞后。因此高等教育首先要转变教育思想,更新教育观念,当前至少要转变三个观念:一是转变学生的实验观,学生要由被动接受者转变为学习的主体;二是要转变教师的教师观,要把教师由实验教学中的主导者转变为实验教学的指导者;三是要转变教学观,当前高等教育的重点是培养学生的创新精神和实践能力,教学过程要由传授知识转为引导学生思考问题、解决问题、增长知识的过程。
二、改进教学方法,提高教学效益
当前,教师“包”得太多的的现象普遍存在,从实验原理、步骤、注意事项,结果处理都由教师深刻、细致地讲述给学生,学生只需按教师讲述的步骤和方法,按部就班,就能完成实验,这样的结果是:不能充分发挥学生的主体作用,能力得不到充分培养。要改变这种现状,教师应该主动把“包”得过多的那部分交给学生自己处理。具体做法:在做某个实验前,给出指定参考书和思考题,学生通过“查、看、思考”来完成。教师通过对预习结果的检查和把关后,对实验应注意的一些关键问题重点讲述后,学生就可进行实验,这样,讲课时间减少了,学生实验时间增加了,有利于提高教学效率,发挥其主观能动性。再如:缓冲溶液、标准溶液、指示剂等可在教师指导下,让学生自行配制,不仅可减轻教师工作量,而且能训练学生动手能力。在教学中,在基本操作和训练的同时,要经常穿插设计性实验,使能力的分解培养和综合培养有机的结合起来,可以依次按基础训练-综合实验-研究式实验推进教学进程。
一、试验教学在化学教学中的广泛意义
不论是从人类认识规律,还是从发展学生的智力与能力、培养他们科学的世界观和方法论、提高他们的综合素质等角度来看,化学实验都具有十分重要的作用。一个概念的形成,常常需要一个过程。从实践出发,首先获得一种感性认识,然后经过分析、概括、推理,慢慢形成了一个概念,并在以后的发展中不断得到发展、完善。因此一个概念一般都是比较抽象的,化学概念也是这样。如果我们的教师能够科学地进行化学实验教学,无疑会激发学生的学习兴趣,帮助学生形成化学概念。同样,通过化学实验可以使学生更好地理解和深入地领会化学定律和化学原理,在帮助学生进一步消化和巩固所学的化学知识方面起到积极的作用。同时,实验教学还是发展学生智力、培养辩证思维能力的一项重要措施。
二、化学实验教学中的方法改进
化学科学的每一项成就都离不开实验。化学实验教学可以帮助学生学习元素化合物知识,形成化学概念,获得理论的感性认识,并通过抽象思维形成理性认识,而通过实验又可以验证和巩固概念、理论,使之发展和深化。化学实验是培养学生自学能力的重要手段,为培养学生实事求是、严谨认真的科学态度和科学方法提供了极好的机会,对促进学生非智力因素的发展、辩证唯物主义世界观的形成、陶冶思想情操都具有非常重要的作用。因此笔者认为在中学化学实验教学中应当注重以下几点。
1.培养学生的观察能力
学生的观察能力不是自发进行的,要靠教师引导、启迪,逐渐培养而成。首先在教学中要让学生明确观察在化学实验中的作用及提高观察能力的意义,要经常要求学生预先做好观察的准备,提出明确的观察任务,制定进行观察的计划,掌握所必须的具体方法。这样有助于启发学生有目的、有计划的观察,提高了观察的效率,使学生的智力技能在良好的非智力品质的配合下迅速提高;其次是教师要根据观察对象的特征,有意识的训练学生协调运用多种感官进行观察,从而提高观察质量;再有就是指导学生学会既全面、又分清主次的观察。既全面又分清主次地进行观察,就是要求既要重点观察主要现象,又不遗漏观察次要现象;既要观察到明显的现象,又要迅速地发现不易发现或容易消失的现象,经常这样要求学生,可以培养出学生敏锐的观察能力;再还有就是指导学生将观察和思维结合,提高分析和解决问题的能力。观察的目的是探索和发现问题,达到对事物及其变化规律的认识。观察能力能引起思维能力的发展。观察越丰富、越准确,认识就越深刻,思维也就愈加活跃、广阔。观察力同时也能提高学生的判断能力。敏锐的观察力有助于对复杂的材料进行对比、分析,提高自己判断是非、区分本质和非本质的能力。教师应有意识的设计一些课题或者针对一些实验的异常现象,引导学生将观察和思维紧密结合,从而提高学生分析和解决问题的能力。总之,良好的观察能力是在实践中经过一定的训练而形成的。实验教学为培养和发展学生的观察能力提供了良好的途径,教师必须在教学中有意识的培养和发展学生的观察能力。
2.培养和发展学生的创新能力
培养和发展学生的创新能力,最重要的是要通过实验,让学生独立思考、大胆操作,在亲自实践的活动中培养和发展自己的创新精神。但是,通过教育实习和见习的亲身体会,以及一些走上讲台的化学教师的介绍,目前中学的学生实验课中,一般做法是将实验目的、内容预先按实验报告顺序列于黑板上。这严重影响了学生思维的发挥,不利于学生创新能力的发展。如果改为根据实验特点提出课题要求,引导学生运用所学知识,根据实验目的及内容,选择仪器药品,设计实验方案,然后进行实验操作。这种教学方式有助于发展学生思维的创造性,又能获得良好的实验教学效果。
1有机化学实验课教学改革
1.1教学内容的梳理与整改
按照11版教学培养方案的修订,有机化学由原来的126学时减少到108学时,上下半学期各54学时。同时,有机化学实验也做了相应的修改,由原来的90学时减少到70学时,上下半学期各35学时。在此次教学方案修改的同时,有机教研室依据教育部规划教材特点,结合我校化学专业长远发展需求,立足于学生可操作性,本着“微型化、节约化”原则,进一步梳理与完善了有机化学实验教学内容。在坚持熟练基本操作的基础上,将教师科研方向中的一些原料合成作为教学内容引入到了有机化学实验操作中,例如,将降冰片烯二酸酐的制备引入教学环节,让学生在巩固双烯合成理论的基础上,进一步熟练如何利用已知原料合成目标产物的方法。再如,在重结晶实验操作中,由于原料的恒定性,学生实验往往很容易形成机械操作、简单重复和照方抓药等特点。为了打破重结晶原有实验原料的单一性,我们借助重点实验室这一平台,跟有科研项目的老师一起交流并达成共识,他们合成的粗产物直接应用到有机化学教学实验中,形成了原料种类多样性。变换原料,学生就得通过重结晶的步骤,合理选择理想溶剂,提高了学生参与实验的主动性,同时也为老师科研提供了保障,避免了实验产品的浪费。另外,对先前的常量化实验也进行了改进,引入了微量实验仪器,树立学生节约意识,进一步强化学生的实验技能。
1.2教学模式的转换
传统的实验教学模式只注重学生实验结果,往往忽视了实验过程。有机化学实验教改过程,首先,注重实验前的准备。让学生通过相关文献检索,吃透实验操作中的一些问题,熟悉物料性质,确保实验顺利进行(见图1)。其次,全面干预学生实验操作过程。在实验操作过程中既要强化学生的实验操作技能,对于违规操作行为,要及时纠正,必要时要作为典型案例,引导全体学生注意,同时还要全面跟踪学生实验过程,设立专门教师实验台,实现学生和教师共同实验,在实验操作中及时将实验过程中出现的问题反馈给学生,进一步培养学生对一些反常现象的理解和认识,锻炼学生分析与解决问题的能力(见图2)。第三,做好实验结果总结与实验报告信息反馈。对于实验结果来说,由于个人的操作或多或少存在差异,尤其在现象描述、收率计算和物理参数测定等方面都多少存在分歧,采取集中讨论与分散交流相结合的方式,干预学生实验结果讨论,引导学生对实验结果做出正确的判断,为后续实验报告的书写奠定基础;对于实验报告信息反馈,一要坚持原有认真批改实验报告的做法,二要在新的实验开始时做好实验报告的点评工作,既要突出表扬优秀的实验报告,也要指出不合格的实验报告,通过以“优帮差”,切实发挥好“传帮带”的作用,逐步完善学生对实验报告的书写。三是对学生在实验创新中提到的一些改进措施要给予合理的解释,激发学生积极尝试实验的热情,增进学生对化学实验的兴趣。
1.3教学评价体系
老师通过实验教学中的“预习、操作、卫生和实验报告”可以直观地给学生在某个实验中给予合理的分数。反过来,学生也要发挥监督老师的作用,通过教学评价体系,可以反映出教师在实验教学中的投入。学校虽然每年都通过教学评价系统,让学生对老师教学做出客观公正的评价,进一步激发教师的教学热情,但效果往往不是很理想。我们在有机化学实验教学环节中引入了“一个实验一评价体系”,采取无记名信息反馈,梳理后将意见转达给任课教师,通过教研室活动讨论,确定整改措施,并及时地应用到下一个实验中,并将有用信息扩大到了整个教研室活动中,使得教师在教学中丰富阅历,使得学生在学习中长了见识。这种做法在学生与教师中已经形成了良性互动,并得到了很好的评价效果。
1.4科研协助教学改革
1信息安全课程体系结构
1.1课程内容设计鉴于信息安全专业是交叉性综合学科的特点,本专业的理论课程设置分为两类。即基础理论课程和核心理论课程。基础课程可以让学生初步认识到计算机的工作原理、软硬件系统等相关应用,对于学生学习密码学、信息论等核心课程有一定的促进作用,而且有利于学生下一步学习与深造。核心课程的设计是对本专业学习的综合提高,使学生在一定的基础之上更高层次的掌握本专业的顶层内容。这种课程体系的设置保证了学生可以适应信息安全领域、通信工程方面的相关工作,从而更好的满足社会发展和国家需要,缓解学生未来的发展和就业压力,规避行业风险。
1.2理论与实践相结合实践培养建构主义学习理论认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境下,借助于他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料、媒体,通过意义建构的方式而获得。实践教学是实用性高级信息安全人才培养的重要环节,直接影响人才的培养质量。在实验过程中,学生以理论知识作为基础,通过分析、判断,运用理论知识解决问题。实践教学是培养学生工程能力和解决问题能力的一种重要方法和途径。借鉴传统教学方法中的优点,采用“上课+上机操作”的传统教学模式,积极利用实验室现有设备和资源,重组理论与实验教学体系,建设基础—综合—创新的三级实验教学模式,增强学习过程中的自主性与合作性。实验教学不仅承担了对基础理论知识的验证,传送实验技能的任务,而且对于培养学生勇于探索、自主创新能力的提升也有所帮助。
2网络安全防护技术
实例实践教学作为信息安全专业教育的重要内容,不仅对帮助学生理解信息安全专业的基本概念、原理和机制具有重要作用,也是培养学生实践动手能力和应用型工程人才的关键环节。该文提出把提高学生学习的主动性和参与性作为重点教学内容,进行教学活动的设计与实施。网络防护技术是安全防护技术之一,加固防火墙是实现网络防护的基本手段。该文以两人实验小组为依托,组织对抗性攻防实验,通过学生具体参与操作,增强学生的探索创新能力,充分发挥学生竞争意识,实行组内加分,组间互助的考核策略,最终达到能够合作设计完成综合实验的教学目的。该文以配置SMART-V防火墙实验为例,通过课堂实例来具体阐述本文的教学模式与理念。
3结束语
信息在传播过程中要保证其可获性、完整性和机密性,还要保障网络传播设备的安全性和传送数据的可恢复性。实验教学过程给学生提供更多的学习和发展平台,增强学生自主创新能力,符合本专业培养方案与目标。信息安全专业提倡学生进行自主实验,把提高实际动手能力作为学习与科研的重要基础环节。教师应提供更多对抗性实验机会,充分发挥学生的竞争意识,多环节使用鼓励加分机制,把提高学生的积极主动性作为教学设计的第一过程。该文结合网络安全防护技术的实际教学案例,充分发挥基础—综合—创新的三级教学模式,最大程度唤起学生在学习过程中的自主性、互,并取得良好的效果。希望对于本专业今后的教学提供参照与帮助,成为信息安全专业实验教学模式的具体体现与补充。
作者:左博新胡文婷肖佳佳单位:中国地质大学(武汉)
一、在学生分组实验探究活动中进行环境保护教育的渗透
实验是物理学习中必不可少的一个内容,加强实验探究活动,不仅可以提高物理教学效果,还可提高学生的实验素质,实验中的切身体验,则是对学生进行资源、能源、环保教育的好机会.教师要把握好实验课这块“阵地”,在无形之中对学生进行了环保教育.例如一次做易拉罐变瘪的实验过程中,待罐口出现白雾时拿橡皮泥堵住罐口,撤去酒精灯后,观察到易拉罐会变瘪的现象.
这个过程中我发现,有的学生把酒精灯撤去后就忙着在小组内讨论,没有及时熄灭,任由酒精灯在那儿烧着.我抓住这个机会告诉学生:“酒精燃烧后的产物之一是二氧化碳.当它在空气中的含量超过空气体积的1%,就会对人的健康产生影响,达到10%时能使人不醒人事,甚至死亡.”一席话不仅让学生认识到节约能源的重要性,又认识到空气污染的危害性.同时再告诉学生:我们拥有一个地球,地球上的资源又有限.浪费资源,最终会毁灭人类.这个用酒精燃烧使易拉罐变瘪的实验,有没有效果更快、更节约能源的改进措施呢?从而引导学生探索出更简便的方法是将少量热水倒入塑料饮料品内,晃动一下后将热水倒去,迅速旋紧瓶盖,同样可以观察到瓶子瘪掉的明显效果.用塑料饮料品的好处是可以让学生更快、更明显地体验和感受大气压的存在,而且操作简单安全,以学生的实际行动来培养自己的节约意识.可见,学生的分组实验是很好的教育机会,教师要不失时机的抓住这个机会进行环保教育.利用实验室中的空气污染对学生身心健康的影响这一事实,使他们认识到环保的重要性.同时要引导学生在物理教学中通过自制器材去完成物理实验,以免污染环境,又能保证师生的身体健康.
二、在课外实验中进行环境保护教育的渗透
“课外小实验揭示深奥大道理”.科学合理地设计学生课外小实验,既不与有限的课时冲突,又能把物理实验操作与理论讲授相结合.在课外实验中,教师也应穿插安排减轻和消除环境污染等方面的思考题、习题,把物理知识和生活实际紧密结合起来,大大丰富学生的感性认识的同时,也能巩固和拓展学生保护环境的知识及加深保护环境的意识.
例如“从电冰箱到臭氧层”的研究,可以让学生课后分析电冰箱的工作原理,讨论电冰箱如何节约用电,你家有什么节约用电的小窍门?分析氟利昂的物理性质、化学成分,及氟利昂导致臭氧层被破坏的原因,破坏臭氧层,对地球的生态环境会构成威胁吗?从而引导学生研究臭氧层与人类的关系,并讨论解决的对策等.再比如,笔者根据《大家文摘报》所报道的每年上海用万吨劣质清洗液(指盐酸、氢氟酸)目前正悄悄地侵蚀上海高楼大厦美丽的外表,并漂洒到上海街道上,而且还流入上海排水系统中,成为这座城市的公害.引导学生课后自主探索外墙清洗的物理方法小窍门.通过课外小实验的课题研究,可以加强对课内知识的理解和巩固,使学生在学习知识、提高能力的同时,更好地锻炼的观察力、想象力和创造力,增强环保等意识,促进学生的个性发展.
总之,保护环境是我国的一项基本国策,加强环境教育是贯彻基本国策的基础工程.学习物理与社会的发展、能源、资源、环保教育问题紧密相联,每一位物理教师都应在物理实验中抓住环保教育的契机,积极探索将环保教育渗透于物理课堂教学的每一个环节中,把环境保护教育作为一项德育目标去实施,从而为环保事业贡献自己的一份力量。
作者:张足君单位:江苏省泰兴市济川中学
在化学实验教学中,教师不仅要传授化学实验知识、技能,更要重视开发学生的智力。若对学生的智力开发认识不足或方法不佳,则必然要影响学生的智力开发,影响教学质量的提高。如何在实验教学中开发学生的智力呢?本文谈一点粗浅的看法。
一、充分认识在实验教学中开发学生智力的重要意义
1、开发学生智力是全面贯彻党的教育方针的需要
我们教育的总目标是使学生在德、智、体、美、劳诸方面都得到发展,智育即包括化学实验知识技能的传授,又包括开发学生的智力。有人认为智育就是传授知识,这显然是把“智”当作“知”来理解了,这是不全面的。人无知识不行,但光有知识没有智慧更不行,有了知识不会用,知识就是僵死的东西。有了知识又有了智慧,才能举一反三、触类旁通、灵活运用,把实验知识、技能转化为实践工作的创造性能力,因此,实验教学中须注意开发学生的智力。
2、开发学生的智力,是培养社会主义经济建设科技人才的基本措施
近几十年来,由于科学技术的飞速发展,反映科技成果的科学知识也在不断的更新换代。由于新的知识层出不穷,学生毕业后必然会遇到他们所不熟悉的新科学应用技术、新的发现、新的成果,那时,他们必须发挥自己的智慧去弄懂、掌握、应用它们。因此,只有认真重视开发学生的智力,才能使学生面向现代化、面向世界、面向未来。
3、化学实验教学对开发学生的智力有其独特的优势
化学实验这门课程是通过教学活动使学生把学到的理论知识在实践操作中进行论证,使理性认识转化为感性认识,并在感性认识过程中,通过实验技能知识的积累和独立思考,不断丰富观察力、想象力及分析问题和解决问题的能力,使其智力得到开发。例如,在乙醇制备乙醚的实验中,学生已知副产物有乙烯生成,但副产物是怎样产生的呢?学生在实验过程中观察发现得知:反应首先是乙醇与浓硫酸作用,生成硫酸二乙酯,反应伴有放热。然后乙醇进一步与硫酸二乙酯在加热条件下作用生成乙醚,但如果反应时温度过高,则硫酸二乙酯分解生成乙烯,同时伴有碳化副反应现象发生。
论文关健词:分析化学实验课,考核方法;教学质量;教学效果
论文摘要:概括与分析我校近几级学生分析化学实验课考核方法以及考核过程中存在的一些问题,为保证实验教学质量,进一步提高实验教学效果,总结经验,形成了分析化学实验课自己独特的考核方法。
在高等农业院校,分析化学实验课是一门十分重要的基础课,在整个教学过程中起着极为重要的作用,它是培养学生科学素质的一种有效形式,是培养农业生产和科研等合格人才不可缺少的教学基本环节。通过学习,使学生更深刻地理解有关的理论知识,提高学生实际操作技能及分析问题、解决间题的综合能力。图分析化学实验课考核方法有笔试、操作等。实验操作考试是考查学生实际操作能力、动手能力和基本实验技能的一项考试,是培养学生基本科学素养的一项必不可少的工作。以笔试的方法进行考试无助于培养学生的动手能力和实验操作能力,在检验学生实际操作能力和基本实验技能方面,实验操作考试是其他考试形式不能替代的。为保证教学质量,提高教学效果,我们在重视教学实践的同时,不断地改革了分析化学实验课的考核方法。总结考试经验,形成了我们分析化学实验课自己独特的考核方法:即采用实验的有关理论考试与实验技能考核相结合的办法(口试加操作)。
一、我校分析化学实验课旧的考核方法
(一)2001级学生采用闭卷笔试的方式
试卷内容包括分析化学实验中的实验原理、实验现象、所加试剂的作用以及所用仪器的使用方法等。像文化课统一时间统一科目进行。考前对试题进行了保密。
(二)2002级学生采用实验操作考试
考前操作内容也是保密的。具体是:自己的老师监考,考试时间为每人30分钟,一组02人,所有学生实验操作内容一样,都是通过酸碱滴定计算溶液的浓度?学生操作完成后将数据以及计算结果记录到试卷上,老师根据记录结果打分。上实验的全部学生考了4、5天才能结束。
1.倡导实验探究
新课程的化学实验倡导探究性实验,本身就是“以人为本”的人文思想体现。实验教学既能使学生得到真实的化学知识,又能学到分析和解决有关化学问题的方法,提高实验动手能力,更能使学生的人文素养得到提升。因为学生实验能力的提高不能脱离学生智力水平的提高而孤立地发展,它的形成和发展也离不开动机、情感、意志、态度等非智力因素的作用,离不开人文教育的协同作用,学生在实验过程中分析问题和解决问题的能力得到提高的同时,高尚的情操和审美的能力;竞争和合作的意识;承受失败和挫折的心理能力;收集信息、处理信息的能力等也同步得到了发展。从这个意义上说,教给学生具有人文内涵的科学知识才是我们的教学目标所在,从科学与人文融合的视角来进行化学教学,将化学教学过程融入人文教育的元素,突出“育人为中心”的教育观,既符合素质教育和新课程精神的需求,符合时展的主旋律,也适合学生个体发展的需求。对于实验探究的内涵,笔者认为不能局限地、片面地理解,受着实验条件的限制,有些操作难度较大、仪器精密度要求过高的实验,中学阶段是做不了的,尤其是初中生。若从学科理解的维度说,一切与化学实验相关的活动都可称得上是实验探究。如:以实验为基础的实验事实探讨、实验史实重温、实验方法论的学习以及校外实践活动等。笔者在所在学校进行了一些尝试,积极开发利用当地的课程资源,从学生熟悉的日常生活和工农业生产中选取素材,带领学生参观水厂、化工厂;调研大洋造船厂的金属防腐和铁锈的处理;农家常用化肥的鉴别与使用;调查“白色污染”形成的原因,测定乡村土壤、河道水质的pH值,提出消除污染的设想与建议;分析“雾霾”产生的原因,从报纸、电视或其他媒体收集空气质量指数、PM2.5指数进行系统分析,提出合理化的净化空气的建议并发邮件到“市长信箱”,更有学生提出《关于手机废旧电池回收处理的设想与建议》,得到很多人大代表和政协委员的认可与重视,在区两会上引起一定的反响。从探究性学习教学活动中跳出来看,不难发现,追求探究教学的“过程”比直接告诉学生精确的结论更为重要,探究性学习经历了提出问题、实验探索、解决问题、思考创新的过程,从本质上说是一种追求学生化学素养、科学精神提升的过程,从学科教学的另一个维度锻炼了学生的思维能力,促进了学生的有意义学习。
2.尊重学生差异
“为每一个学生提供平等的学习机会……使不同水平的学生都能在原有的基础上得到发展”[1]。面对有差异的学生,只有实施有差异的教育,才能促进有差异的发展,让学生在差异中成为他自己。通过一段时间的化学基本概念和原理的学习以及基本实验的操作练习,基于学生实验能力的差异,我们将其由低到高划分为4个阶段,即4个“能级”:“入门”阶段;初级阶段;中级阶段;高级阶段,使得在实验教学过程中确保“能级相应”。所谓“能级相应”,就是教师的“教”必须与学生实验时“做”的“能级”最大程度的匹配,从而体现因材施教的教学思想。为了不伤害学生的自尊,不给学生“贴标签”,学生应有的“能级”只是教师心中的“底牌”,而不在任何场合下公示,实验时也不绝对按“能级”的高低进行分组,可根据实验的需要“同质”或“异质”结合,合作完成实验内容。教学工作不仅是“来料加工”,有时还要善于因“料”而异、“选料加工”。“能级”匹配,才能获得实验教学的预期效果。在实验教学过程中,利用实验现象创设问题情境,设置有“坡度”的问题,激发学生探究的兴趣,提升不同层次学生的思维。例1:“金属的性质”教学中一个环节,将金属Cu丝、Fe丝和Al箔加热后,颜色有何变化?有哪些现象发生?说明什么问题?【学生分组实验】学生1:Cu丝加热后变黑,被氧化,生成CuO。学生2:Fe丝加热后有点发黑,生成Fe3O4。(学生质疑:生成物不一定是Fe3O4,还可能是Fe2O3)学生3:Al箔加热后表面变暗,而且有种奇怪的现象发生,Al箔变软,在火焰中可以晃动而不掉落。【资料卡】酒精灯火焰的温度:700℃-800℃,Al2O3的熔点2050℃,Al的熔点660℃。(师生讨论Al箔加热变软,在火焰中晃动而不掉落的原因)Al箔加热后的实验现象,不同实验“能级”学生的解释可能各异,尤其是需要将物理、化学的知识综合起来思考,对于“能级”较低的学生来说,存在一定的难度,这就需要我们在设计问题以及安排“同质”、“异质”学生实验时,要充分兼顾到学生的差异性和问题的层次性。
3.实施绿色评价
运用“绿色化评价指标体系”评价学生化学实验能力,也是人文关怀的一种体现。经过2年多的实践,笔者在课题组主持人的引领下作了一些有益的探索,在期末学生素质报告书考试成绩表中增设了“实验能力”栏目,化学学科的成绩由传统的单纯笔试成绩改为“笔试”+“实验”两部分的综合评判,“实验能力”的评价倾向于既记录效果(掌握了什么),也记录过程(怎样掌握的),突出定性评价与定量评价相结合,以定性评价为主;自我评价与他人互评相结合,以自我评价为主;即时性评价与终结性评价相结合,以即时性评价为主;过去与现在相结合,以发展性评价为主;个体需求与面向全体相结合,以个体差异性需要评价为主。从提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、实验操作与数据收集、分析与论证、反思与评估、合作与交流7个方面,通过以下5个维度进行评价,即:技能值(是否掌握基本的实验操作技能);兴趣值(是否促进化学学习愿望的提升);方法值(是否从实验中得到解决问题方法的启示并实现知识迁移);容量值(是否带动更丰富的化学学习);意义值(是否促进学科思维、能力的发展)。在校园网“实验园地”栏目中还开辟“技能财富”子栏目,每个学生都设有自己的账号和密码,可以随时登录进行“自我评价”,查看老师给予的评分及已“进账”的累计“财富”,以便自觉调整在实验过程中的活动表现和行为。多元化的绿色评价,突出了学生成长进步的变化,满足了不同学生差异性发展需要,促使学生内因的转变,改变教师仅凭学业考试成绩“印象看人”的片面观念和教学行为,促进了学生实验能力的发展和提高。
4.凸显人文关怀实验过程中将学生的人身安全放在首位就是人
文关怀的最好体现,强化爱惜生命、爱护环境的意识,使得化学实验教学有了人情味,不会出现“看到火焰就害怕,见到酸碱就抖擞,听到响声就惊慌”的场面,使得学生更喜爱化学的学习、喜爱做化学实验。实验的改进在提高安全性的同时也要充分体现人文性。如做气体爆炸实验时,用塑料瓶代替玻璃瓶或加安全防护罩;做可燃性气体燃烧实验时,在导管内安放细铜丝用于防爆或在气路中装一简易防爆器等。例2:验证人体呼出的气体中是否含有CO2的分组实验,设置了如下环节:[实验操作]向澄清的石灰水中吹气,观察是否出现白色沉淀现象,从而判断人体呼出的气体中是否含有CO2气体。[操作要领]均匀用力吹气,边吹气、边停顿、边观察。停顿时嘴要离开吹气管。[组织讨论]为什么要“均匀用力吹气”?为什么要“边吹气、边停顿”?为什么“停顿时嘴要离开吹气管”?[教师讲解]若吹气不均匀或用力过猛,会使容器里面的液体喷在脸上;停顿时嘴若不离开吹气管,稍有吸气就会突然倒吸一口溶液。因为石灰水呈碱性,喷在脸上或吸进胃里,都会伤害身体,造成事故的发生。