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關鍵詞:碩士研究生學費,差異化定價,內部收益率率
中圖分類號:G643
文獻標識碼:A
文章編號:1672-0717(2014)05-0114-06
一、研究目的和意義
碩士研究生教育作為高等教育產品的更高層級,既能夠產生社會收益又能夠產生個人收益,社會和個人對碩士研究生教育都有需求。社會出于穩定和發展的需求,希望社會成員具有更高的教育水平,其對碩士研究生教育的價格需求彈性很小,因此社會需求對碩士研究生教育價格――學費的影響并不敏感。另一方面,個人對于碩士研究生教育的需求,則是出于接受更高層次教育以獲取未來更高收益的目的。其對碩士研究生教育學費的支出,相當于放棄了當期的消費用于人力資本投資,期望這種投資行為能帶來更高的個人收益。因此,只有在放棄當期消費所帶來的效用損失,小于或等于未來收益給個人帶來的效用情況下,個人才會進行碩士研究生教育投資,所以個人對碩士研究生學費的接受程度基本上取決于其接受研究生教育后的收入水平。
同時,由于勞動力市場還在市場分割的情況,以及區域經濟發展水平不均衡,我國不同行業間和區域間從業人員工資性收入差異較大。根據國家統計局2014年5月的數據顯示,我國人均工資省際間最高相差2.13倍,行業間最高相差5倍。這就意味著我國碩士研究生畢業后,其工資性收入會因其進入地區或者從事行業的不同而有較大的差異。但是我國高等教育學費長期受成本分擔思想約束,使得我國高校不同學校、專業間碩士研究生學費差異并不大,這就造成了我國接受碩士研究生教育學費成本相差無幾,而未來收益卻差異較大的局面,結果形成了我國碩士研究生教育各個專業之間冷熱不均,教育資源配置不平衡的問題,制約了碩士研究生教育事業健康發展。
本文將碩士研究生教育視為一項人力資本投資,將影響該項投資未來收益的區域性和行業性等因素考慮進去后,通過一個案例來測算碩士研究生教育的內部收益率,并將之與社會平均投資收益率進行對比,從而為高校根據本校不同專業碩士研究生主要就業去向測算不同專業內部收益率,并據此為學費差異化定價提供參考依據。
二、文獻簡述
關于學費這個概念,通常的理解有兩種:一種是指受教育者向學?;蚪逃龣C構交納的培養費?!度缃逃筠o典》指出,學費是指受教育者向學校或教育舉辦者交納的培養費[1]。另外一種觀點以教育成本為基礎,認為應該按照合理的比例劃分,由學生及其家庭承擔的部分支出。學費是“學生及其家庭按規定必須向學校交納的基本學習費用。學費主要是用于補償學校支付的高等教育成本中,按照合理的分攤比例,應由學生及其家庭承擔的那部分支出”[2]。這種觀點可以追溯到家庭或者個人對于高等教育的投資理論以及高等教育成本分擔理論,此理論始于上世紀60年代,美國經濟學家約翰斯通首先闡述了高等教育成本的分擔和補償[3]。他認為,高等教育的獲益者不僅是政府和社會,個人和家庭是最重要最直接的獲益人。受教育者由于接受了高等教育而獲得了高于他人未接受高等教育的那部分收益,應該由家庭或其本人承擔那部分成本。其實,這種成本―收益分析方法的思想最初來自于投資項目的經濟評價,后來此方法應用于對教育的投資分析,而反映教育收益率水平最常用的方法之一就是內部收益率[4]。教育內部收益率是對一個人因增加接受某級教育而得到的未來經濟報酬的一種測量,其最初的目的是測度教育的收益能否補償教育的成本,通過對教育的成本現值與收益現值進行計算和比較,用以判斷是否對某級教育做出投資[5]。
關于研究生階段收費的必要性,目前學術界已經基本達成共識。比如,實行收費制有利于提高辦學效益,而且研究生教育的發展需要增加經費投入,收費制也是市場經濟發展的必然結果[6-7]。在此共識基礎上,國內學者就研究生學費的定價原則進行了深入的研究。陳遷指出,在確定收費標準時,必須劃分出梯度和層次[8]。研究生教育的產品屬性、學位類型、培養成本、教育質量、勞動力市場需求、工作補償和地區經濟差異等都是定價時需要考慮的因素[9]。而且有研究測算得出影響研究生收費標準的主要影響因素依次是生均成本、地區經濟差異、辦學水平、專業差異、未來需求和國家投入,BP神經網絡方法測算出的權重系數分別為1.2、0.9、0.8、0.4、0.26、0.24[10]。此外,不同專業和學科類型的研究生項目進行差異化收費也是當前的研究熱點。大量的研究都認為,應考慮不同學校、學科和專業及畢業后的經濟收益,按照市場公平、投入與產出相關的原則制定標準,不能夠“一刀切”[11]。比如,針對不同學科專業、層次、地域要確定不同的收費標準,對史、哲及數、理、化等基礎學科或者基礎性長線專業,應采取保護性資助措施,甚至可以對一些基礎學科免收學費,以吸引優秀生源;而對專業學位或者應用性質的學科專業,如MBA、MPA、工程碩士等應遵循市場機制,其學費價格可根據市場需要進行調節[12-13]。
總之,從目前國內高等教育學費問題的研究文獻來看,大多數學者都支持碩士研究生教育差異化收費,只是在學費定價主體和定價機制上存在分歧。一部分學者指出,高等教育的定價主體應為政府,且政府應該采用獲利原則對不同學校和專業實施差異性定價;另一部分學者指出,高等教育應該由市場定價,高等教育產品價格由市場供求決定,從而實現社會福利最大化。但是就我國來看,高等教育市場并未形成,市場主體缺乏定價意識和能力,更無從談及這一市場的社會福利最優化問題。所以,本文認為應該采取基于獲利原則――特別是從內部收益率的視角來對碩士研究生學費進行定價。
而且,國內學者遵循獲利原則對碩士研究生學費定價的文章,受數據可得性影響,絕大多數是關于定價原則和影響因素的討論,并沒有實際定價策略的定量分析;或者是采用平均意義上的數據進行探討,其數據選擇方式和計算方法并不適用于我國當前行業間和區域間工資差異大的特點,對高校進行碩士研究生學費差異化定價的啟發性不大。因此,本文利用岳昌君(2004)的教育收益率計算方法,綜合考慮區域、行業、性別、崗位等因素對碩士畢業生未來收入水平的影響,計算出碩士研究生教育內部收益率,并將該內部收益率與社會平均投資收益率進行比較,給出具體的定價策略,以作為高校進行碩士研究生學費差異化定價的依據[14]。
三、根據內部收益率法進行差異化定價
內部收益率法可以更為直接地反映項目投資成本變化與投資收益率的關系。本文將碩士研究生教育視為一種人力資本投資,而學費則是這項人力資本投資的主要成本。采用內部收益率法,將建立起學費與碩士研究生教育收益率間的直接聯系,從而為高校提供一個更加具有操作性的碩士研究生學費差異化定價方法。
(一)碩士研究生教育內部收益率模型構建
根據后面的調查數據,我們這里假設2005年有一名大學本科畢業生,其22歲。如果其同年接受兩年制碩士研究生教育,將于2007年24歲碩士研究生畢業。如果我們假設60歲為退休年齡,則根據內部收益率法,有如下公式:
上式左端為該名同學接受碩士研究生教育后,在未來工作中所得的工資性收入現值;右端第一項為碩士研究生學費的現值,即這項投資的會計成本,第二項為若該名同學沒有接受碩士研究生教育,而是直接以本科畢業生身份工作所獲的工資性收入現值,即為這項投資的機會成本。其中Yi代表該名同學以碩士研究生身份就業后歷年的工資性收入,Xi代表該名同學以本科生身份就業后歷年的工資性收入,r代表該名同學碩士研究生教育投資的內部收益率。(1)式中的9.88%為根據國家統計局年度公報計算的我國居民自2008-2013年人均實際收入增長率平均值,用以代表該名同學未來年均收入增長水平。
(二)碩士研究生預期收入現值與機會成本現值
本文采用岳昌君(2004)的教育收益率計算方法,對2007年中國城鎮住戶調查數據中的1694個數據樣本進行測算,用以計算受性別,地區、行業、單位所有制性質、職業性質等因素影響,而形成的碩士研究生教育收益率差異,并據此推算出工資差異。這一方法對當前我國行業和區域工資差異較大的情況下,高校根據本校不同專業畢業生因就業去向不同而造成的未來工資性收益差別,進行差異化學費定價,具有較強的借鑒意義。具體而言,設立兩方程如下:
其中,INC為從業人員的工資收入,SCH為受教育年限,EXP為工作年限,EXP2為工作年限的平方項,EDUi和bi分別代表不同的受教育程度以及相應的教育收益率,基準變量為小學,SCH*DUMk表示教育變量SCH與虛擬變量DUMk的交互項;各類分類的基準分類為女性、西部地區、競爭性行業、城鎮集體所有制、生產工人;ek表示教育收益率在不同性別、地區、行業、單位所有制性質、職業性質間的差別。
根據方程(2)經計算得本科生教育程度回歸系數是0.6765,碩士研究生教育程度回歸系數是0.8816。根據公式RREi=[exp(bi)-1]/di,得出本科生年教育收益率為:9.69%,碩士研究生年教育收益率為:11.78%。其中,bi代表回歸方程(2)的回歸系數,di代表第i級教育程度與小學教育程度的受教育年限之差。研究生di取12年,本科生di取10年。
下一步,按照前面的假設,對該名同學進行碩士研究生預期收入現值與機會成本的現值估計。假設該名同學畢業后進入京津滬廣的事業單位從事辦事員工作。根據方程(3)得出用于測算該名碩士研究生未來年收入的參數如表1所示;若該名同學以本科生身份進入京津滬廣的事業單位從事辦事員工作,根據方程(3)得出用于測算該名同學讀研的機會成本參數如表2所示。
將該名同學碩士研究生畢業后年未來工資收入額、機會成本,以及2007年我國碩士研究生學費12000元,代入方程(1)中,得出該名同學碩士研究生教育內部收益率為10%。如表3所示,根據樣本數據可以估計得到,在我國西部地區、競爭性行業,民營企業、一位女性生產工人的平均工資為5237元。而這里的學費數據是根據2007年全國60所211大學碩士研究生學費計算而得的平均數。
最后,結合2007年我國社會平均投資收益率來看,該名同學接受碩士研究生教育后,其碩士研究生教育投資內部收益率高于當年社會平均投資收益率1個百分點。假設這名同學的情況代表是某一專業的平均水平,則表明接受這一專業碩士研究生教育所獲得的收益率較高,而這必然引起考生出于對未來更高收益的要求報考這一專業,相應的高校也會因為該專業的報考人數較多,而開設該專業或者強化該專業固有優勢,以便獲得更多的學費收益。若高校僅是出于通過強化該專業固有優勢以擴大招生規模,進行教育資源優化整合的話,這對于高校形成自身優勢特色專業,為社會提供更優秀的專業人才是有好處的。但是高校若出于為了獲取更多的學費收益目的,在自身條件尚不成熟的情況下開設這一專業,不但會影響本校原有優勢學科專業的建設,造成有限教育資源錯配,還會使得這一專業人才培養良莠不齊,反而不利于這一專業的發展。
四、討論與政策建議
本文在回顧和總結當前我國研究生學費定價策略相關文獻的基礎上,首次從高等教育內部收益率的視角,揭示了我國研究生學費差異化定價策略。我們的研究發現,根據高校碩士研究生畢業去向,測算不同高校和專業的碩士研究生教育內部收益率,并與社會平均投資收益率進行比較,形成不同專業學費差異化定價是可行且必要的。同時,內部收益率法的使用使得學費定價主體能夠更為方便地通過學費變化,調整不同專業的內部收益率,有助于緩解我國碩士研究生教育專業冷熱不均的現狀,有助于形成我國高校更為科學合理的優勢學科布局。
研究認為,對于碩士研究生教育內部收益率高于社會平均投資收益率的專業,應參照社會平均投資收益率水平,從增加教育成本角度適度提高學費水平,降低這一專業碩士研究生教育內部收益率,從而減少報考該專業的人數,這樣一來既可以增加擁有該優勢專業高校的辦學熱情,更加專注于優勢專業的人才培養;又可以使不具有該專業辦學條件的高校,因為報考這一專業的人數下降,而降低其開設這一專業的熱情,這有利于該專業的長期健康發展。
通過前面分析和討論,我們發現利用內部收益率法測算不同專業碩士研究生教育內部收益率,并將之與社會平均投資收益率比較,就能為高校提供一種較為簡便的實行碩士研究生差異化學費定價的方法。進一步的,就不同專業碩士研究生教育內部收益率與社會投資收益率的不同關系,為政府在碩士研究生學費定價主體和定價機制提出建議如下三點明確的政策建議:
第一,對于碩士研究生教育內部收益率高于社會平均投資收益率的專業,政府應該將學費定價權部分交予高校,允許其根據人才市場薪酬水平以及自身專業發展的具體情況,在一定范圍內自行定價。這樣能夠使高校辦學擁有更多的教育經費支持,促使高校將教育資源配置到本校強勢學科之上,有助于高校優秀學科的建設,為社會培養更多的高水平創新人才,也有助于適度緩解我國當前因為碩士研究生學費差異較小,造成的專業選擇冷熱不均的情況。同時,政府還應該提高對這些專業碩士研究生的助貸水平,保證其不因為家庭經濟的原因而放棄學業。
第二,對于碩士研究生教育內部收益率低于社會平均投資收益率的專業,政府應該對那些對于國民經濟發展和國防安全具有重大戰略意義的專業進行補貼,降低這些專業發展所需資金對學費的依賴程度,從降低這些專業碩士研究生自己支付教育成本的角度,提高其接受研究生教育的內部收益率;同時,政府還應該適度增加獎學金額度,增強這類專業學生從事本專業研究的動力,從獲得收益的角度提高教育內部收益率,盡量使得這類專業的碩士研究生教育內部收益率與社會平均內部收益率持平。
第三,對于碩士研究生教育內部收益率經常圍繞社會平均投資收益率波動的專業,政府應該允許用人單位資金進入公辦高等教育機構。碩士研究生教育內部收益率不穩定的原因在于這類專業碩士研究生的就業行業或企業受經濟周期波動影響較大,而這將會造成高水平專業人力資本閑置或者企業用人成本偏高等不利影響,也不利于這一專業的長期發展。因此,政府應該允許用人企業資金適度進入公辦高校這類專業之中,實現訂單式人力資源培養,平滑經濟周期波動對這類專業碩士研究生教育內部收益率的影響。
參考文獻
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【關鍵詞】新課程理念;微型化學實驗;實踐研究
在不斷發展和變化的新課程改革的要求下,教師的教學模式和學生的學習目標都要結合具體情況改變。而微型化學實驗是在20世紀80年代初期,由美國率先興起和發展起來的一種實驗方法。方法產生至今,迅速引起了化學界的研究和關注。到今天。微型化學實驗實質上已經成為公認的化學實驗教學改革的發展方向和改革趨勢。微型化學實驗具有容易操作、安全可靠、材料豐富等多項優點,也能有效增加學生的參與熱情和興趣。
一、新課標背景下微型化學實驗理論概述
對于微型化學實驗定義概述,中外有著各自解釋,美國普遍認可的定義是:微型化學實驗是一種在安全環境下,采取的防止環境污染的化學實驗方法。主要特點是試劑用量少,同時也不影響化學在教育和工業上應用的質量水平。而我國的周寧懷教授認為微型化學實驗是通過使用微型化的儀器裝置,所進行的化學實驗,而其試劑用量比對應常規實驗節約百分之九十以上。
而我們認為,新課標背景下的微型化學實驗的定義是:融合了新課標理念的微型化化學實驗方法。它旨在增加學生的知識,培養學生的技能和動手及實際操作能力、樹立正確的學習觀、培養創新精神、由被動教學轉化為主動學習,在實驗實踐過程中,學生實現自主、合作、探究學習。新課標背景下的微型化學實驗是推進整個化學實驗教學改革、實現素質教育的有效途徑和重要方法。而這一實驗方法,我國在上世紀八十年代末就已經開始了研究進程,隨著發展,至今,我國前后多次在全國性的化學教育會議上宣傳介紹和有效推廣微型化學實驗這一技術,并取得了一定成就。
二、微型化學實驗的實踐研究
開展探究性微型化學實驗活動的基本要求就是要通過探究性實驗活動完成整個化學教學。而傳統的驗證性化學實驗實質上已經無法滿足、更不適應素質教育的教學方式,而微型化學實驗則以學生作為教學主體,它重視培育學生的創新思維和創新能力。而要想有效推行這一教學模式,就需要:首先,豐富和發展教學理念,建立新的教學實驗模式。要想確保教學質量,就要求實行創新教育,培養和塑造創新型、應用型人才。在教學過程和手段上,教師要能夠將理論與生產和社會實際相結合,拓展學生實驗思維空間。其次,要革新教學方法,激發學生探索欲望,培養學生思維能力和創造能力。最后在整個化學實驗教學過程中,要積極營造自然和諧、輕松自由、有利于學生自主成才的學習氛圍,將整個教學活動放在更為寬松的環境之下,讓學生敢于主動學習、主動創造、主動探索。在實驗教學活動中,要允許學生自由表達自身觀點和意見,同時積極鼓勵學生自主創造、主動動手,參與微型化學實驗的每一環節。
三、微型化學實驗的案例研究
科學探究精神是新課標理念下的微型化學實驗的核心和關鍵內涵。而《化學課程標準》也明確指出科學探究是一種重要的學習方式,也是整個義務教育階段化學課程的重要內容。通過學生積極主動學習化學知識、認識和解決化學問題。這一過程涉及到提出猜想觀點、制定實驗計劃、進行實驗驗證、收集實驗數據、做出解釋、制定結論、實行反思和評價等各要素。鼓勵學生親身經歷和體驗微型化學實驗活動,從而培養學生化學學習的興趣,學習科學探究的方法,形成一定的科學分析能力。
為了體現微型化學實驗與傳統化學實驗教學的不同,特制訂了微型化學實驗下的“金屬與酸的反應”,而通過對這一化學實驗的實踐,將會對微型化學實驗產生一定的認識和了解。
實驗名稱:金屬與酸的反應
1、實驗思路:通過對不同金屬與稀鹽酸反應的實驗進行改進,使幾種金屬與酸反應的現象一起呈現出來,進而方便學生觀察,通過有效認知,激發學生們進行科學探究活動的激情。
2、實驗目標:通過微型化學實驗活動,初步認識常見金屬與鹽酸的置換反應。通過觀察對比和根據不同現象分析,得到規律。培養學生敢于質疑的科學精神,激發學生求知欲。
3、實驗用品:鋅、鐵、鎂、銅、稀鹽酸、六孔井穴板、多用滴管。
4、實驗步驟:六孔井穴板的1號、2號、3號、4井穴中,分別放入經過科學加工的實驗用金屬鋅、鐵、鎂、銅,同時用多用滴管各加入稀鹽酸,觀察現象,記錄并有效比較劇烈程度。最后,經過比較討論,總結出鎂、鋅、鐵、銅的金屬活動規律,以及它們各自與稀鹽酸反應的規律。
5、實驗評價:在金屬與酸的實驗中,充分發揮和體現了微型化學實驗的優勢,經過合理改革,同學們參與興趣明顯提高。而微型實驗下,整個實驗現象觀察非常便捷,大大提高了整個實驗的效率和精準度,通過新的微型化學實驗,學生們的學習積極性進一步增強,對化學學習的熱情進一步高漲,而同時,整個化學學習都有了質的飛越。
四、總結
教育理念的變化和改革實質上是教學效果保障的重要依據。而利用微型化學實驗方式開展化學教學工作,不僅能夠有效轉變學習方式,而且也從根本上改變了傳統的教學模式。通過更多參與到化學實驗中,不僅有利于學生養成科學、理性、思辨的學習態度,而且能夠更有效地發展學生的科學學習理念、增強實驗興趣、規劃能力、動手能力、總結能力、改革精神等等,同時,也在這一過程中,讓更多學生能夠更好表達自身觀點、同時與其他同學有效溝通,用合作精神和團隊意識解決問題。經過指導教學,在教學中實現理念升華。與常規化學實驗教學比較,有其獨特的優勢和顯著的教學效果,對于實施新課程和推進化學教學改革具有重要的意義。隨著教學的進一步深入,微型化學實驗理論,必然會得進一步的豐富和發展。
參考文獻:
摘要:本文以化學實驗在化學教學中的作用為視角,具體闡述了化學實驗和發展學生智力與能力,化學實驗和激發學生的學習興趣,化學實驗和訓練學生科學的方法與培養學生科學的價值觀等方面之間的關系。
關鍵詞:化學實驗;重要方法;實驗素質;科學態度
化學是一門以實驗為基礎的自然科學。中學化學教學中的實驗,在使學生形成化學概念,理解和鞏固化學基礎知識,培養學生觀察現象、提出問題、分析問題、解決問題的能力,獲得比較熟練的實驗技能,培養實事求是、嚴肅認真的科學態度等方面都有著十分重要的意義。因此說:教學中的實驗是化學的魅力和激發學生學習化學興趣的源泉,是化學教學的重要手段,也是學習化學的基本方法。所以說化學實驗是培養學生解決化學問題極為重要的內容和手段,同時對發展學生智力和能力起著極其重要的作用。
1 實驗是化學教學的重要基礎
中學化學教學必須以實驗為基礎,這是由實驗本身的特點及其在化學教學中的作用所決定的。在化學教學中,運用實驗的目的主要在于給學生學習化學創造一個良好的環境,使學生能主動地獲取化學知識和發展能力,促進學生科學品質和世界觀的形成;同時,教師通過引導學生認真觀察演示實驗和學生自己親自動手做實驗,可以激發學生的學習興趣和熱情,使學生掌握實驗的基礎知識和基本方法,幫助他們理解、掌握基礎知識和技能,培養他們的觀察力和動手操作能力。
2 實驗在整個化學課的教學中是一個不可缺少的組成部分
化學實驗作為化學教學的重要內容可以從三個方面來認識。
2.1 化學實驗本身就是化學不可分割的重要內容。化學的任何一部分內容(包括化學基本概念、有關物質的概念、基礎理論)的結構及其發展都可以分解為三種因素:實驗(事實)、概念體系(邏輯、方法論等)和數學(化學式、化學方程式、計量公式、表達式)??梢姡瑢嶒瀮热荼旧砭褪墙處煈摻蹋瑢W生應該學的重要內容。
1.2 化學實驗能使學生形成有關物質的概念。形成物質的概念,要從揭示物質的性質入手。而物質的性質,特別是物質的化學性質,只有借助于一定的物質手段(實驗儀器和設備),在人為的控制條件下,使物質發生物理變化或化學變化時才能顯露出來,被人們所認識。例如:各種物質的顏色、氣味、狀態等一些物理性質,學生只有通過認真觀察實驗,才能獲得深刻的感性認識。
化學基本概念和基本理論在化學教學中占有重要地位。學生在學習化學基本概念和基本理論時,總是覺得抽象、枯燥無味和難以理解,但是如果我們教師從實驗入手,引導學生觀察現象以獲得感性認識,然后通過對實驗分析、推理、總結,再通過教師講解得出結論,學生就不會感到抽象和空洞。
1.3 化學實驗是培養學生實驗操作技能的唯一手段。技能是指完成一定任務的活動方式?;瘜W實驗技能按其本身的特點看,應屬于操作技能?;瘜W實驗的動作主要是由手的活動來完成的?;瘜W實驗技能有初級和高級兩個階段,前者是初步學會階段,后者是實驗技能形成的階段,即形成熟練技巧的階段。不論是初步學會階段,還是形成熟練實驗技巧的階段,都必須經過親自動手操作才能形成。這是其它任何教學形式的方法所不能取代的。在實驗的過程中,學生必須手腦并用,也就是說,學生不僅要在實驗操作的基本功上、技術上做到學會乃至達到靈活、準確、協調,甚至接近自動化的程度,而且還要積極地動腦思考問題,要明了實驗應怎樣做,為什么這樣做的道理。事實和實驗證明,只有讓學生親自動手做實驗,才能提高學生的操作技能,包括一系列的實驗動作的合理、完善、協調的活動能力;也只有讓學生親自動手做實驗,才能掌握化學儀器的使用、藥品的取用等,才能進一步提高學生的實驗動手操作能力;學生只有從實驗過程中才能學到實驗的基本知識、基本技能和基本方法,才可以培養良好的實驗素質,發展自己的思維能力。
3 實驗是化學教學的重要方法
化學教學的目的可以概括為三條:①培養科學的價值觀;②掌握化學的基本知識;③學習科學方法和培養能力。離開了化學實驗這三條目的是不可能真正達到的。例如,從掌握化學知識來說,實驗是基本概念、基本理論教學中不可缺少的基礎?,F在學生普遍感到化學難學,一個重要的原因就是化學教學沒有遵循認識的規律;學生缺少感性認識的基礎。雖然學生的感性認識不只來源于實驗提供的化學事實,還可以來源于生活,但從生活中得到的感性材料很少,而且本質的、非本質的因素交融在一起,僅僅通過這種途徑來使學生建立概念和認識規律,有時會讓學生感到無從下手。而實驗則可以提供精心選擇的、經過簡化和強化了的感性材料,具有典型性、可控性和重復性。因此,它能提供學生有效掌握知識的學習環境。離開了實驗的化學教學只能算是“空中樓閣”和“紙上談兵”,其結果會把本來生動的、豐富的、有趣的化學知識變成一堆枯燥難懂的定義和概念,不利于學生理解,也不利于激發學生的學習興趣和調動學生的學習積極性。還應當看到,化學實驗對學生全面發展的作用,通過化學實驗,可使學生知道科學家探索和發展化學規律的過程,培養和提高學生的觀察能力和邏輯思維能力,幫助他們掌握科學的學習方法;同時化學實驗本身存在著物質、現象、運動變化與條件等多方面的因素,這些關系體現了大量的唯物辨證思想,借此我們可以對學生進行辯證唯物主義教育,可以培養學生尊重科學、尊重事實的科學態度。因此說實驗是化學教學的重要方法。
4 實驗是化學教學的必要手段
關鍵詞:有機化學教學有機化學實驗環保意識環保教育
現代科技的發展使人類的力量在不斷的壯大,推動了社會的進步。然而,隨著工業、農業生產的發展需要,化學已經成為人類生活和生產中必不可少的元素,化學的利用就意味著化學污染物的產生,這些污染物對自然環境有著極大的破壞作用。要從根本上培養學生擁有環境保護的意識,注意治理環境污染的問題,這是實現社會經濟的可持續發展的要求,而且已成為全世界人民的共識。
1.有機化學實驗的危害
1.1 有機化學的定義
有機化合物是指含碳的化合物,因此有機化學又被稱為碳化合物的化學,是化學學科中非常重要的一個分支。1806年第一次提到“有機化學”這個詞語,是當時的化學家根據“無機化學”的對立名詞而命名的。有機化學時研究有機化合物的結構和性質,以及制備等方面的學科。含碳化合物被叫做有機化合物是因為含碳的物質需要由有機體(生物體)才能制造出來。
1.2 有機化學的危害
有機化學實驗教學已經形成了單獨的教學體系,化學實驗的目的也不僅僅是驗證和加深學生們在課堂中的理論知識,同時也要培養學生的實驗操作能力和解決問題的能力。在有機化學的實驗中經常會用到不同的有機物,有些有機物毒性較大,容易發揮,并會對環境產生持久的影響。有機化學的污染物具有種類繁多,污染持續時間長久及毒性極大等特點,其污染物對人體健康產生了極大危害。
2.教師應在教學過程中逐步滲透環保意識
2.1 在課堂上滲透環保意識
環境是化學涉及到的重要內容之一,在教學進程中,教師要利用多樣化的教學手段,深層級挖掘教材中涉及環保知識的內容,查找相關信息并作一些適當的補充,從而幫助學生樹立環境保護的意識,把化學課堂與環境保護教育有效地結合起來。例如在學習過程中加入“空氣質量報告”、“溫室效應”、“臭氧層空洞”等與化學有關的內容,讓學生們認識到空氣的質量影響著人類的生存,還可以列舉一些時事的例子如海灣戰爭、倫敦煙霧等事件,以提高學生的學習熱情。
2.2 在課外活動中提倡環保行動
除了課堂上的積極滲透,課外也可以組織學生參加環?;顒樱寣W生們在環保學習和環保實踐中了解相關的常識,以提高學生在文化層次和行動上的環保意識??梢园循h保實驗安排在課外活動中進行,讓學生設計環保實驗。這樣即能激發學生學習化學的興趣,又能加深學生學習的印象,從而使學生認識到保護環境的意義,樹立學生對于環境保護的意識。同時為了引起學生對自身生存環境的關注,也要鼓勵學生積極地開發和利用無污染的新能源等問題。
3.在有機化學實驗中避免環境污染及相關的措施
實驗教學是化學教學中必不可少的一部分。在實驗教學中更要重視學生的環保意識的培養,規范化學實驗的方法,減少化學品的用量,有效處理實驗結束后產生的廢棄物,以達到盡量避免污染環境的目的。
3.1 規范有機化學實驗的方法
教師應在實驗教學中規范學生的實驗行為,這樣才能達到環保教育的目的。在化學實驗中,教師必須教授正確的實驗方法,指導學生嚴格按照實驗操作的程序來進行實驗,在進入實驗室前,首先要明確有機化學實驗的目的,提前檢查實驗用品是否齊全。要求學生在實驗中嚴格遵守實驗操作規程,掌握原理和方法,不進行無關的化學實驗,以免出現其他問題。利用正確方法來聞氣體,用適當的容器來取化學用品等等。對于有毒性、腐蝕性或易燃易爆的化學品,不能直接用手去接觸,也不可用鼻子直接聞,更不能品嘗化學品的味道。例如在進行有機物氣體的實驗中,教師要強調學生進行氣體裝置的氣密性檢查等。此外也要防止試劑之間的交叉污染,注意用膠頭滴管不能交叉使用等等原則性的問題。
3.2 減少實驗中有機化學品的用量
在有機化學實驗中,要盡量遵循少利用資源,少產生廢物的原則,盡量利用新方法和新技術,來預防和減少化學的污染。在有機化學實驗中,利用小型的實驗儀器,以減少化學試劑的用量來進行實驗,達到實驗的目的就可以。這樣既可以減少實驗中產生的廢物,也可以節約化學品的用量?;瘜W實驗即會達到教會學生知識的目的,同時也節約了實驗的材料和實驗的時間,更重要的是減少了污染物的排放,起到了環保的作用。實驗中藥從保護環境人手, 盡量做到化學品投放量最少、反應時間最短、實驗效果最好的原則來進行實驗。
3.3 正確處理有機化學實驗中產生的污染物
有機化學實驗會產生的廢棄物,這些廢棄品如果處理的方法不正確或者不及時而隨意的排放,則會對環境造成極大的污染。要培養學生的環保意識,養成良好的實驗習慣,就要正確來處理有機化學實驗后產生的廢液、廢渣、廢氣等。可以統一回收實驗產生的廢液和廢渣,把有利用價值的化學物進行保留并再次利用,也可以通過進一步的化學反應把實驗后的有毒物質轉化為無毒物質,實驗始終要貫徹和加強環境保護的意識,努力做到零排放和零污染,即節約了資源,又可以變害為利。
3.4以身作則,培養學生的良好習慣
1.1原電池
在高中階段對電池的研究是化學和物理科目的相同研究項目,其中化學科目的主要研究內容是:電極反應、溶液中粒子的定向位移、溶液成分變化、電子流向、電流方向。物理科目對電池的研究主要集中在:電流、電阻、電量、電功、輸出電壓等。
1.2原子結構與核反應問題
原子是高中化學和物理科目都有深入研究的對象,在具體的學習實踐中基本上可以認為兩門科目對原子組成的認識是相同的,只不過物理科目中的原子結構模型更加側重于放射性、核反應類型并有一個特殊的波爾理論。在相對原子質量、元素的原子量、同位素問題上,化學科目的主要內容是對其含義的解釋,要求學生能夠掌握原子質量的定義,并能夠在此基礎上進行計算。在物理課程中對原子質量、元素的原子量和同位素問題的學習要求主要有,了解其基本的概念、知道同位素核反應性質的不同、同位素示蹤的運用。
1.3熱力學問題
熱力問題在高中化學和物理科目中都占有很大的內容份額,其中化學科目中涉及的熱力學問題主要有氣體摩爾體積、阿伏伽德羅定律、反應熱、燃燒熱和生成熱等。在物理科目中的熱力學問題知識主要涉及到分子運動論、理想氣體狀態方程、熱力學第一定律等還包括有分子運動論中的分子間距問題;氣體化學反應與環境壓強和溫度之間的關系;超導材料等化學實驗活動中客觀實在的化學實驗現象都與物理知識脫不開關系。
2化學變化中的外在物理表現
2.1物質顏色的變化
在化學實驗活動中化學實驗的很多活動都是根據反應物的物理現象來進行判斷的,其中典型例如在苯酚溶液中加入濃溴水,會有白色的沉淀物生成,經過充分的震蕩之后白色沉淀就會消失。在實驗的第一階段有白色的沉淀物生成說明苯酚與濃溴水發生了反應。在實驗的第二階段經過震蕩程序之后產生的白色沉淀物——三溴苯酚與過量的苯酚產生了溶解反應,溶解于苯酚溶液之中,在這一化學實驗中實驗物質的反應與否通過物理知識反映出來。其后白色沉淀物的消失又證明了溶解反應的存在。在對化學物質的酸堿性進行鑒別的時候,主要是通過化學物質在酸堿指示劑中顯示出的顏色來反應。
2.2物質狀態的變化
在化學實驗中化學反應往往會伴隨著氣體或者沉淀物的生成,具體而言也就是說在化學實驗過程中,伴隨著實驗的進行,實驗物質的狀態會發生變化,在石灰融水實驗中,向澄清的石灰水中吹入CO2氣體,澄清的石灰水中首先生成白色沉淀,繼續吹入CO2,白色沉淀消失,溶液又變得澄清。在這一過程中化學實驗的實驗進程和試驗現象都是以物理知識的形式呈現的。反應的方程式為Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2OCaCO3+H2O+CO2→Ca(HCO3)2
2.3反應能量的變化
在化學反應活動中,往往會伴隨有一些典型的物理現象,其中包括有吸熱、放熱、發光等,在高中化學實驗活動中很多趣味實驗都是依據這一原理設計的,其中典型的是彩色煙火實驗,用4gKCIO3、4gC12H22O11和2gSr(NO3)2就可以制作出紅色的煙火,用6gKCIO3、1.5g明礬、1.5gK2CO3就可以制作紫色煙火,在實驗活動中加入不同的金屬,在其燃燒過程中就會產生不同的煙火特征。紅色煙火的反應方程式為2KCIO3→2KCI+3O2↑+熱量C12H22O11+12O2→12CO2+11H2O+熱量4Sr(NO3)2→4SrO+8NO2↑+2O2↑+熱量
3在化學實驗教學中凸顯物理知識的途徑
3.1在化學實驗活動中滲透物理知識
隨著新課程標準的推廣普及,在現代的高中教學活動中,學科之間的壁壘已經被打破,學科和學科之間融合的趨勢已經逐漸明朗,在化學實驗活動中化學知識與物理知識的融合已經成為一個必然的趨勢。物理知識在化學實驗中的應用已經形成一種廣泛而深入的形態,在化學實驗中用液面差法來檢查化學實驗容器的氣密性、用杠桿原理來解釋天平的使用原理,這些都是在化學實驗活動中的物理知識應用,由此可見物理知識在化學實驗活動中的應用已經占據了較為重要的位置。鑒于在高中階段學習活動中化學實驗活動與物理知識的高度相關性,在學習活動中可以將物理知識滲透在化學實驗活動中來進行學習。新版本教材上的內容規定了相應的化學和物理學科應該完成的基本學習任務,并不是要求學生在學習活動中教條的嚴格按照教材的內容和形式來進行學習,所以在學習活動中可以將物理學科的知識與化學學科的實驗活動結合起來進行綜合性學習。從化學和物理學科的本質來說,物理學科是化學學科的基礎,物理知識為化學實驗活動開展和順利進行提供了必要的物質條件和理論基礎,很難想象如果實驗者不了解大氣壓強和連通器原理如何應用化學實驗設備進行化學實驗。
3.2進行跨學科的遷移訓練,培養遷移能力
物理知識在化學實驗活動中的應用有兩個必要的條件,其中之一是對化學知識和物理知識的足夠了解,第二點也是關鍵的一點是化學實驗活動的操作者要有較強的知識遷移能力,才能夠在充分化學知識和物理知識的支持之下,對物質知識進行遷移應用。能夠根據化學實驗的特點從已有的物理知識體系中選擇合適的物理知識點結合應用到化學實驗中去,只有這兩點都充分的實現才能保證物理知識在化學實驗中的應用效果。所以在日常的化學、物理知識學習活動中,要注意對化學、物理知識相關性的梳理,同時注意對自身知識遷移能力的培養?;瘜W、物理知識的相關性的梳理,能夠為我們提供知識遷移的基礎,具體而言在化學實驗活動中物理知識的應用,一定程度上依賴于學生的主觀能動性,只有學生主體本身積累了一定程度的化學和物理知識以及其間的相關性知識,在具體的化學實驗活動中才能關聯出相應的物理知識,實現物理知識在化學實驗活動中的應用。
4結語
關鍵詞:化學實驗;作用
一、化學實驗能夠激發學生的興趣
化學實驗作為化學學科發展的生命源泉,在化學教學中起著其他教學手段無法替代的作用。清晰、生動、神奇的化學實驗現象對激發學生學習興趣,調動學生開展科學探究的積極性,無疑具有極大的吸引力和感召力。
偉大的科學家愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師。”這就是說一個人一旦對某事物有了濃厚的興趣,就會主動去求知、去探索、去實踐,并在求知、探索、實踐中產生愉快的情緒和體驗,所以古今中外的教育家無不重視興趣在智力開發中的作用。初中學生年齡小、好奇心強,他們學習化學的動機往往是以滿足好奇心和感興趣為主的?;瘜W實驗教學的首要任務是通過激發學生學習化學的興趣,提高他們學習化學的主動性和積極性。
二、利用化學實驗,培養學生的觀察能力
觀察是認識的窗口,是人們有效地探索世界、認識事物的一種極為重要的方法,是思維的前提,如果沒有敏銳而細致的觀察,就不能深入認識事物的本質。蘇聯教育學家蘇霍姆林斯基指出:如果說復習是學習之母,那么觀察就是思考和認識之母。可見觀察能力的重要性。
化學實驗的特點在于要求實驗者從視、聽、嗅、觸、味等多種感官對變化過程中的現象進行觀察,只有充分利用不同的感官從不同的側面去感受事物的各種屬性,才能全面正確地認識一個化學反應。
在實驗教學中,對實驗邊示范操作邊講解,積極引導學生進行思考,這是培養學生觀察力的有效途徑,對培養學生的有效觀察能起到事半功倍的效果。
化學實驗中的現象較多,讓學生根據實驗目的,明確觀察的重點,養成良好的觀察方法和習慣,通過學習一些現象相似的實驗,引導學生觀察其細微之處的差別而加以區分,這樣不但培養了學生的觀察能力,而且也培養了他們實事求是的科學態度。
三、化學實驗有助于學生形成化學概念
化學概念是用簡練的語言高度概括出來的,常包括定義、原理、反應規律等。學生形成化學概念,感知是第一要素,而化學實驗就是通過學生的視覺、聽覺、嗅覺來形成感性熟悉的,通過直接作用于感官的真實實驗,能有助于學生形成思維,加深對反映物質特性的化學概念的理解。例如,在形成酸本質特性的概念時,教材安排了鹽酸與石蕊試液、鋅、鐵、鐵銹、氧化銅、氫氧化銅、硝酸銀溶液反應的一組實驗,通過引導學生觀察上述實驗,直到學生熟悉鹽酸能與指示劑、多種活潑金屬、金屬氧化物、某些鹽反應,能與堿起中和反應等化學特性,從而使學生能得出酸本質特性的概念。又如,在化學基本反應類型的教學中,我們借助木炭、硫粉、鐵絲、紅磷等物質在氧氣中燃燒的實驗,通過這些典型、系列的化學反應,指導、培養學生形成抽象的化合反應概念。此外,分解反應、置換反應和復分解反應的化學反應概念,也都是通過典型、系列的化學實驗后,歸納、總結形成的。
四、化學實驗還可以培養學生的探究能力
化學實驗是進行科學的重要方式,科學探究作為課程改革的突破口,將實驗教學探究學習融洽起來,不但讓學生獲得知識,學到技能,更重要的是讓學生學到科學方法,受到科學思維的訓練,養成科學精神和科學品德,發展學習的興趣,這是新課程的顯著特點。
化學實驗是學生學習化學中的能動的實踐活動形式?;瘜W實驗為學生創設了親身參與實際的情境,具有獲知、激情、求真、育德等教育功能?;瘜W實驗的功能和探究性學習的特征決定了化學必然是探究性學習的重要途徑。
探究式實驗教學體現以學生為主體,充分發揮學生的主觀能動性,激發學生的學習興趣,給學生主動探究,自主學習的空間,為 學生提供動手動腦的機會,促使學生產生質疑、問題、探索求解的創造性學習動機,并將化學學科的各部分知識、技能、技巧相互滲透、融會貫通。
五、化學實驗能培養學生的創新意識
前言
化學科學眾所周知,在遠古時期就開始萌芽,約公元前1500年,煉丹和醫藥化學興起,從那個化學時期開始,為求得長生不老的仙丹或象征富貴的黃金,煉丹家和煉金術士們開始了最早的化學實驗,雖然有些荒誕之處,但是這些早期實驗實現了物質間用人工方法進行的相互轉變,積累了許多物質發生化學變化的條件和現象,為化學的發展積累了豐富的實踐經驗,為化學成為一門科學準備了豐富的素材。
化學實驗是高中化學的基礎,化學實驗不僅是學生獲取化學知識,認識化學規律,形成化學概念,提高各種能力的重要途徑,而且在此過程中對學生的實際操作能力和創新能力的培養,是其他教學方法所不能替代的。在化學成為一門學科科學之后,化學實驗重在培養學生獲取知識的方法和思維能力,同時對各項能力的提升都有了新的要求和幫助。筆者就自己的經驗和見解簡單對此做了簡單探析,與大家分享。
1 溫故知新,提升自學自查能力
高中化學實驗的操作要求掌握扎實基本的學理知識,對實驗原理,實驗目的,實驗方法,實驗步驟等有一個清晰的脈絡,所以在學生的日常學習實驗中就會不自覺的反復練習,多次的重復就在無形中就加深了學生對于高中化學理論的理解,熟能生巧,這樣就把理論實踐連接起來,在實驗過程中學生就可以自己檢查自己課堂學習的疑點,遺漏之處,及時通過自己的探究實驗把知識掌握牢固。
2 操作培養興趣,提升創新能力
高中化學實驗表面是一個動手操作的動態過程,殊不知在操作中,學生的思維也在隨著高中化學元素的變化飛速運轉,任何一個新的現象的出現都牽動著學生的思緒。多次的實驗操作,鍛煉學生的基本動手能力,另外不確定的實驗變化可能在一瞬間就激發了學生的興趣與靈感,不斷完善創新自己的實驗項目,讓能力在不知不覺中得到臺階式跨越。
不管學習什么,學生的內在動力就是對此產生興趣,只要學生對實驗有了興趣,他們就會獨立自主的完成實驗甚至在課余時間做一些課程中沒有的實驗,所以說興趣是做好實驗的前提之一。在課程教學中我們可以常常發現,很多學生在完成老師的要求之后,會用剩余的材料或者向老師索取材料,嘗試做一些不同的實驗,假如能做出和書本上效果不同的實驗,經過老師的指導幫助后發現實驗現象有一定的使用價值,那這名學生的內心是非常開心,以后的實驗課就會更加積極主動,對于實驗也是充足準備,對化學的學習也有很大的幫助,所以培養學生興趣,通過自主創新獲得滿足感,也是提升化學能力的重要措施。
3 細致觀察,提升分析探究能力
“在學校獲得知識的真實目的是當他需要的時候,尋求怎樣獲得知識,而不是知識本身”,美國教育學家杜威如是說。教學大綱給高中化學實驗的定義是一種科學探究的學習方式,用探究的方法學習,又反過來學習探究的方法,在不斷反復中提升自己的能力。
高中化學實驗的變化十分微妙,有時甚至需要實驗者一動不動的盯著試管持續很長時間,細致而敏銳的觀察能力在這種忙而不亂的靜態過程中自覺提升,對于實驗結果的分析和探究是實驗完成后的必備環節,緊張的動手操作實驗過后,又是新一輪的激烈探討的浪潮,是思維再次達到運行的波峰,再一次的回顧新知,形成理論實踐再理論提升的良性循環。因此,細致觀察也是化學實驗過程中務必緊急的一點。
4 變換之中求不變,提升緊急應對能力
現在的學生獨生子女居多,心理素質較差,自理能力也不樂觀。高中化學實驗不同于其他學科,在實驗操作過程中具有一定的危險性,在傳授知識的時候,幾乎是同時對學生冷靜理智的處理意外事故能力提出了新的硬性挑戰。那么在實驗中,學生的自我應對突發事故的能力也得到了很好的鍛煉。
高中化學科學是一項注重實驗和實踐的自然科學,對學生的思維能力和動手能力都有很高的要求,是一項集腦力勞動和體力勞動于一身的綜合性活動。新課標下,教師應注重實驗教學的融合,提升學生的全方面能力,培養更多的復合型人才。這就要求化學教師一定要在化學教學中加強學生對化學知識的掌握,只有牢記化學公式、化學成分、注意事項等內容,做好充分準備,在化學實驗中才能應對緊急措施。
總結
在高中化學實驗過程中,教師應著眼于學生的主體地位,從提升學生多方面能力著手,實驗前先讓學生熟悉化學課本和實驗教材,通過激發學生對化學實驗的興趣,進而認真對待實驗操作,養成良好的實驗習慣,在實驗過程中細致觀察,認真思索,就能達到事半功倍的效果。同時也要加強學生的心里素質的培養,化學實驗不同于其他學科,在實驗中具有一定程度的危險性,在操作過程中一定要膽大心細,并且在平時的學習中扎實掌握基本知識,否則實驗操作難以完成。
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二十一世紀是一個信息化和數字化的時代,是一個以計算機、多媒體、網絡為代表的新技術時代。
科學技術的迅速發展也帶來了教育的變革,通過多媒體輔助教學,無論是教育的質量,還是教育的效率都得到了飛一般的提升。在化學實驗教學中,由于引進了現代多媒體作為教學的輔助工具,由此帶來了化學教學的巨變。以信息化推動教育現代化,以教育現代化提高化學實驗效率,為不斷探索有益于學生思維發展的教學方法奠定了牢固的基礎,為黨建的每一位化學老師所喜愛。
例如,在實驗教學中,有一些在課堂上難以演示的、有毒的、危險性較大的實驗等,若能使用圖片、動畫、視頻等清楚地展示出來,再融合到實驗教學中,不僅增強了學生的學習興趣,形象直觀,還有利于增強學生記憶,增大課堂教學容量,有利于學生創新能力和實踐精神的培養,為全面提高學生素質能力開辟了廣闊的天地,同時,也為教師因材施教提供了更好的條件。為此,教師在實驗教學中要敢于創新,與時俱進,要充分利用現有教學本文由收集整理設備和資源,優化實驗教學。
1、運用攝像、錄像技術,突破時空限制,保障實驗的安全性
在教學中.傳統的手工操作實驗,必然會遇到一些化學反應時間長或者化學反應不明顯的現象,這樣,由于學生處在正在發展的階段,好動是他們的天性,很容易因為別的事情而分散注意力,中斷學習,影響他們的學習效率。在多年的教學生涯中,我知道,讓學生在課上從頭到尾都保持高度集中是很難做到的,況且每堂課對于每一個化學老師來講,都比較短,要想讓學生在有限的時間能夠學到更多的知識,掌握更多的技能,讓學生觀察到化學反應的每一個現象并加以牢固,運用攝像、錄像技術是不錢最好的選擇,因為這不必聲道上述情況的限制,可以生動形象的為學生提供整個實驗的過程,展現真實性,突出重要性。
在化學實驗課上,一些實驗會對人體產生一定的影響,有的反應劇烈的化學反應會產生對人體有害的氣體,所以建議不適合在課堂上進行實驗可以成分的借助錄像,這樣一方面可以對實驗中的錯誤操作引起的危害進行真實再現。引起學生的重視,定義方面,圖文并茂的講解講解方式,讓學生提高興趣,又可避免產生事故。錄像技術具有功能效應。充分利用這一效應.可以演示實驗的真實性,例如,錄像可以隨時快進與倒退,慢放與快放,這樣可以讓學生對一些極快的現象看得清楚,加深認識。
2、使用投影技術,增加實驗的科學性
化學作為一種建立在實驗基礎上的科學,必須利用實驗手段來增強學生的實踐,利用實驗為學生提供新穎的問題,在實驗中產生新的發現,進一步促進學生思維分析能力的發展。化學教學中進行實驗.是為了讓學生通過一些列的化學反應來認識事物,在實驗中得到啟發,促進他們創造性思維的發展,進而升華為理論思考。提出疑問.獲得結論,提高自己的認識水平和各種能力這才是至關重要的。作為一名化學教師,既要做到試驗項目符合高考標準,又要利用化學實驗對發展學生思維所起的重要作用,在教學活動中除了重視用實驗來展示化學現象、驗證化學原理、探索客觀規律外讓學生自己動手,這樣才有利于拓展學生的思維空間。
傳統實驗方法一般采用放大實驗儀器,抬高實驗裝置,增加實驗藥品的用量等來反復展示實驗結果。由于實驗儀器的放大是有限的。反復展示實驗結果又浪費時間。所以有些現象是在實驗中瞬問產生的而無法觀察到。以至于影響教學效果。
在實驗中采用投影技術,可以提高演示效果。投影技術主要的功能是將實驗的過程和現象放大??朔鹘y實驗可見度小的缺陷。能夠使所有學生清晰地觀察到實驗的過程。特別
是一些細微的,不易觀察到的現象。使實驗的科學性得到提高。增強學生學習的積極性和參與程度。
3、利用計算機網絡技術,讓學生愛上化學實驗
化學實驗操作具有嚴格的規定。是不允許出任何差錯的。而在進行實驗前。先讓學生通過計算機和網絡技術進行模擬實驗就可以在很大程度上防止失誤的產生。有的實驗在常規教學中存在不少局限性,課堂演示也不例外:(1)許多化學反應速率很快,瞬間即逝,例如氫、氧爆鳴氣的化合;(2)有些化學反應則需較長時間才能完成,在常規課堂中很難進行演示,例如次氯酸的見光分解等;(3)有些化學反應裝置規模小,多數學生難以觀察到實驗現象,等等。也有的是在實驗過程中難以發現的規律,或者危險性的實驗可以通過多媒體技術為支撐。
針對上述化學實驗在常規教學中普遍存在的矛盾,可以充分利用微機的輔助功能,采用化快為慢、轉慢為快、化小為大的方法,加強學生對實驗過程的觀察。例如:爆鳴氣的化合反應可設計動畫過程,逐步顯示電火花點火、分子之間的化合、產生爆炸的全部過程,采用化快為慢的方法幫助學生了解其反應歷程和現象;緩慢的反應則加快節奏,次氯酸的見光分解可設計為在光照下不斷產生氣泡的動畫,使學生通過動畫而加深對反應現象的認識;規模小的化學反應裝置則可化小為大,像原電池、電解池等實驗,放大實驗現象過程示意圖,向全體學生展示明顯的實驗現象過程,引導學生觀察思考它們在反應條件和反應現象上的差別,使每個學生都能清楚地觀察現象并分析原理,這些模擬實驗是物質性質實驗的有益補充,通過這些輔助教學手段,可以解決一些傳統教學法中的局限,收到較好的效果。
對于一些危險性比較大的實驗,例如,在稀釋濃硫酸的操作中,必須將濃硫酸沿燒杯壁緩緩地倒入水中,而不能將水倒入濃硫酸中。如果實驗演示錯誤操作的后果具有一定的危險性,那么使用計算機課件,用動畫的方式模擬出水倒入濃硫酸時的沸騰和四濺現象,會加深學生對這一操作的認識,對學生的實際操作起了良好的指導作用,學生實際動手操作時將有顯性認識,不致操作失誤。因此多媒體課件可以通過視頻信息為學生展示規范、嚴格的操作過程。同時也可以通過課件模擬出錯誤操作后造成的不安全后果。
在化學實驗中培養學生的科學素質,實現學生的學習方式由被動接受式學習向主動探究性學習的根本轉變。充分發揮化學實驗的探究功能,能極大程度的調動學生探究的主動性,使學生產生強烈的探究欲望。
[關鍵詞] 化學實驗 實驗探究 研究性學習 中學化學
化學是以實驗為基礎的科學,化學教學尤其注重實驗,化學實驗是解決化學教學實際問題的主要途徑和方法。通過化學實驗開展研究性學習,增強了學生開展研究性學習的積極性和自覺性,促進了研究性學習活動的開展。
一、化學研究性學習只有通過化學實驗才能更好進行
實驗一直是化學研究的手段,更是化學教學的亮點和重點。在教學中,我堅持以實驗為切入點,進行了多次的教改嘗試。
1.化學學習的特點決定了化學研究性學習要通過實驗才能更好地進行。
當化學實驗被用作探究性學習的途徑時,化學實驗的創造性和探究性便充分顯示出來。學生在實驗過程中積極地動腦動手,體驗科學家科學探究的過程和方法,獲得科學探究的樂趣和成功的喜悅。因此,化學實驗仍然是化學學科發展的最現實、最生動、最有效的物質載體。在實驗中學習化學無疑是最有效而又最重要的化學學習方法之一,更有利于學生進行化學研究性學習。
2.化學實驗的過程實際上也就是求知探索的過程。
化學實驗是人們認識和研究物質的一種科學方法,是人們根據研究的對象和研究的目的,創造性地運用科學知識和實驗手段,有計劃地實施研究性實踐活動的過程?;瘜W發展的歷史也充分證明:化學科學的任何一項重大的突破,無一例外地是經過化學實驗而取得的。正如波義耳所說,沒有實驗,任何新的東西都不能深知。
中學生化學學習中的化學實驗,雖然絕大多數是對物質及其變化的再認識,但從本質上看,這一過程與科學家進行的科學研究中的化學實驗是一致的。學生在實驗過程中積極地動腦動手,體驗科學家科學探究的過程和方法,獲得科學探究的樂趣和成功的喜悅。所以,在學生的化學學習過程中,完全可以利用實驗這個手段進行研究性學習。
3.研究性學習中提出的假想需要化學實驗進行科學驗證
在研究性學習中,學生針對提出的問題,經過多渠道的收集信息和深入的思考,將會提出有關問題解決的方案和問題答案的假設或猜想。通過化學實驗對提出的猜想或假設進行驗證,是學生進行化學研究性學習常用的方法。因此,化學實驗不僅是學生研究性學習時驗證假設或猜想的主要方法,也為學生將來從事科學研究提供了一種方法。
二、在教學中要更好地把化學實驗融合到化學研究性學習中。
在化學教學中提倡和鼓勵學生通過化學實驗進行研究性學習,要充分挖掘化學實驗在研究性學習中的功能,發揮化學實驗在研究性學習中創設問題情境、驗證假設或猜想等環節中的作用,研究開發研究性實驗,引導學生通過實驗去發現和探究解決問題的方法,在化學實驗中培養學生的科學素質,實現學生的學習方式由被動接受式學習向主動研究性學習的根本轉變。
1.在化學研究性學習中教師要善于營造化學實驗的多變場景。
化學的實驗融合到研究性學習中,本身具有較強的層次性:提出問題假設研究探索結論知識重建能力形成,教師在介紹正規的科學概念和原理之前,讓學生先到實驗室做實驗,這完全符合學生的認知規律?!把芯啃詫W習”以學生的現實生活為基礎發掘課程資源,注重以學生的直接經驗和體驗為基礎運用學科知識。如設計區分食鹽水和酒精溶液的實驗方案,可以利用密度、氣味、沸點、導電性、揮發性、可燃性來區分,也可以根據AgNO3等試劑對溶液的特殊反應現象來區分,還可以根據生物細胞對溶液反應等去設計。實驗創新可訓練學生靈活運用創造思維方法,同時又能促進學生自覺地、有意識地去進行創新,并不斷提高自己的創造能力。
2.以化學實驗驗證假說或猜想
以化學實驗驗證假說或猜想,要面向全體學生,讓每個學生都有體驗和經歷用化學實驗驗證假說和猜想的機會。以化學實驗驗證假說或猜想,要注重引導學生設計一些與假設或猜想“相違背”的實驗方案和采用反證的實驗方案,以培養學生的分析綜合、抽象演繹的思維方法和批判性思維能力。教師可以設計一些“反常”的實驗方案,讓學生在探究中產生新的問題,以提高研究性學習的質量和效果。
以化學實驗驗證假說或猜想,實驗中要嚴格控制實驗條件。研究性學習中驗證假說或猜想的實驗方案,在不同的條件下,可能會產生不同的實驗現象。通過實驗驗證過程中對實驗條件的控制和選擇,使學生在探究過程中了解到實驗條件控制是實驗的靈魂,從而有效地掌握科學研究的方法。
3.充分發揮化學實驗的探究功能
在化學教學領域中,長期以來人們過分夸大了實驗所起的驗證原理、通過形象直觀的方式獲取知識和培養實驗技能的作用。以化學實驗作為研究性學習的途徑,就必須變“驗證性實驗”為“研究性實驗”,恢復化學實驗研究性的本來面貌。
充分發揮化學實驗的探究功能,要不斷研究開發適合于研究性學習的化學實驗,要注意從生產、生活實際中挖掘素材設計實驗方案,因為來源于生產生活實際的實驗研究性強,能極大程度的調動學生探究的主動性,使學生產生強烈的探究欲望。
三、在學習中應注意的一些問題
1.教師要善于營造良好的研究性學習的氛圍
學生對事物有天然的好奇心和探究的愿望,學習的進行很大程度上取決于這種自然傾向的激發。教師必須注意給學生營造寬松、民主、自由的氣氛。英國哲學家約翰•密爾曾說過:天才只能在自由的空氣里自由自在地呼吸。在通過化學實驗進行研究性學習過程中,鼓勵學生大膽地提出實驗方案,讓學生在探究過程中經受挫折的磨練,并體驗探究的樂趣和成功的喜悅。
2.在進行化學研究性學習中化學實驗并非惟一途徑。
化學實驗是研究性學習的重要途徑,但并非是惟一的途徑。有些內容用研究性學習并不一定需要通過化學實驗來進行,特別是對學生具有較多知識背景的內容和物質微觀結構的學習更是如此。如學生對原子結構模型提出質疑,我們無法通過實驗進行探究,但可以通過化學史料,沿著科學家的研究足跡,去想象、去思考。因此,在化學教學中,要根據學生的實際情況、具體學習內容和學校的教學條件等,引導學生科學、合理地選擇研究性學習的途徑。
3.通過化學實驗讓學生理解科學的原則――實事求是。
化學實驗教學中,必須要加強理論學習,提高實驗教學技能,樹立嚴謹細致、認真科學的態度,要尊重客觀規律,實事求是,實實在在地引導學生完成實驗教學的任務,才能達到理想的目的。
通過這幾年關于新課改的多次培訓,再結合本人多年來的化學教學中遇到的實際問題,我認為“研究性學習”的確是化學教學中一把“很有殺傷力”的利器,而“化學實驗”則是這把利器游刃有余的主戰場。簡而言之,沒有化學實驗就談不上化學研究性學習,化學實驗在化學研究性學習中起到至關重要的作用。
參考文獻:
1、馬聯芳、葉傳滿:《中學生研究性學習入門指導》
2、江蘇常州武進區橫山橋中學 王 燕《初中化學教學中學生創新意識的培養》