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我國著名化學家戴安邦教授認為:“化學實驗是化學實施全面化學教育的一種有效的教學形式。”化學實驗帶給學生的直觀體驗是獨特的,情感思維、智力都得到了刺激和鍛煉。化學實驗是學生獲取化學知識,進行知識創新的重要手段,是學生初步養成科學精神和科學態度的重要途徑。新課程中化學實驗教學理念較傳統課程在理念上、內容上有很多轉變。
一、高中化學實驗教學理念的轉變
傳統高中化學實驗教學理念強調和重視化學知識的傳授,化學知識成了課程教學目標任職領域和技能領域中的中心內容,學生實驗的化學知識大都是預設的,絕對正確而且永恒。學生實驗的目的也只在于驗證并獲得這些實驗的實驗現象或結論,對學生創新能力的培養起到了阻礙的作用。
《普通高中化學課程標準》這樣認識實驗教學:在掌握常用儀器的規范使用和實驗操作基礎上,通過觀察物質及其變化、描述、記錄實驗現象和有關數據,進一步通過分析得出結論,使學生了解科學探究的一般過程,同時獲得科學方法的體驗,加深對物質世界的認識,初步養成實事求是的科學精神和嚴謹的科學態度。主要體現在以下兩個方面:
首先,新課程注重培養良好科學的態度和探究精神,使學生更好地理解實驗的科學價值。科學實驗的本質是探究、認識“客觀事實”和檢驗科學合理性的探究活動。通過科學探究培養學生的科學態度、正確看待科學實驗的價值,體現了探究和創新的精神與不怕挫折、持之以恒的意志品質。
其次,新課程注重培養學生通過實驗探究,學習科學方法和科學探究技能。科學方法是指人們在認識和改革客觀世界的實踐活動中總結出來的正確的思維方法和行為方式。而中學階段需要學生學習的實驗探究技能主要包括:收集和處理信息的技能、實驗探究過程的技能、表達和交流的技能以及寫實驗報告和做記錄的技能。因而新課程把實驗融入教學過程之中,通過實驗這種實踐活動,可以讓學生經歷實驗探究的過程,逐步提高學生運用實驗技能和科學方法解決實際問題的能力。
二、新課程中化學實驗教學理念轉變的具體體現
首先,優化了實驗形式,提高學生參與的程度,體現學生的主體性。在新課程理念背景下,化學實驗不再只是作為一種途徑和手段,驗證性地為教學服務。而是讓學生自己動手,提高學生的主體參與程度,把課內實驗向課外延伸,在形式上比較靈活,有針對性地讓學生通過實驗構建知識。這樣,學習不再是簡單的積累,而是新舊知識經驗的相互作用以及由此而引發的認知結構的重組,使學生根據已有的知識,獨立地或在教師啟發下,設計出各種實驗方案,成功地解決問題,激起更大的學習熱情。
其次,內容的設置從實際生活出發,適應于學生現代生活和未來發展的需要。現實生活中各學科間的聯系越來越緊密,在實驗教學中增加了更多跨學科內容。例如,了解當地的環境污染情況,參與有關的環境檢測活動;采取何種方法可除去水中的沉淀物;區分毛織物和化纖織物;用雞蛋清做蛋白質的鹽析與變性實驗等等。這些內容對學生的全面發展和綜合素質的培養起到了重要的作用。讓學生知道知識的實用性和價值性,感受到化學就在我們身邊,化學與我們的生活與社會發展密切相關。
從2007年至今,《普通高中化學課程標準》實施了近十年,從教學實踐來看,高中化學實驗教學逐漸向探究性、主體性、趣味性、創新性的教學模式方向發展。新課程理念更重視學科間的聯系,在教學中注意聯系生活實際,拓寬學生視野。讓學生適應社會,不僅是時展的需要,更是一份義不容辭的責任。
內科診斷學的實驗教學,目的是使學生牢固掌握臨床常用的診療操作技術。能根據所提供的病史、體檢及輔助檢查結果對內科常見病、多發病做出初步診斷、鑒別診斷,提出進一步檢查項目和治療原則。能描記、測量心電圖,識別幾種常見異常心電圖,能識別正常胸片及肺結核、肺炎、氣胸、胸腔積液、肺氣腫等的X線特征等。如何通過教學環節建立醫學基礎知識與臨床實踐“雙向滲透”的教學模式[1],通過啟發誘導,促進學生在學習基本理論基礎的同時形成對臨床實踐問題的邏輯思維方法,以適應未來工作需要[2],一直是醫務教學工作者研究的課題。該教研室在內科診斷學實驗教學中采用以問題為導向的教學模式,通過提出問題,引導學生查閱文獻,積極開拓學生思維,尋求解決問題的方法,培養學生綜合能力,取得了良好的效果,現報道如下。
1 研究對象與方法
1.1 研究對象
選取2014屆農村醫學專業的1班和2班128名學生為研究對象,其中1班60人,男生51人,女生9人,平均年齡(19.01±1.37)歲,2班68人,男生45人,女生23人,平均年齡(19.45±1.03)歲,兩組學生在性別、年齡、平均成績方面比較差異無統計學意義 (P >0.05),具有可比性。將1班60名學生作為研究組,2班68名學生作為對照組,對照組學生在內科診斷學實驗教學中采取常規教學方法授課,研究組學生結合常規教學方法的基礎上,結合專業課內容設計一系列典型的問題、案例,采取以臨床問題為中心的教學模式,啟發學生深刻理解基礎理論,提高學生解決問題的能力,采用問卷調查的方式調查觀察組學生對教學方法的評價,比較兩班學生學期末平均成績。
1.2 以問題為導向的教學模式的實施
1.2.1 教材
兩組學生均采用中等職業教育農村醫學專業課程教材《診斷學基礎》。
1.2.2 問題的設計及案例
在臨床實驗教學中選擇典型的問題及案例,結合《內科診斷學》教材內容,以“臨床問題為中心”,達到啟發學生深刻理解診斷學的基礎理論。我們將研究組的60名學生分成4個學習小組,每個小組15人,進行分組討論,小組每次展開討論前,教師會針對教學內容選定一個討論主題,學生們圍繞討論主題進行資料搜索,并對資料進行加工與總結,充分發揮學生的創造思維,在整個討論過程中,教師進行引導與控制,保證學生思維、思路的集中,不會脫離問題主線。實驗課上,教師的教學內容隨教材的章節順序來系統地安排,在課堂上,教師不直接按教材內容照本宣科,而是設計一系列問題,引出一個個題目,來引導學生思考。比如講授腹部查體時,教師列舉“上消化道出血,失血性休克”的病例,提問“對于這樣的病例,如何接待病人?如何檢查?”來激發學生進行討論,討論的題目如下:(1)嘔血與便血如何鑒別?(2)對于昏迷病人采取何種措施進行體格檢查?接下來可以引申出次要問題,如:怎樣進行問診?醫患溝通的技巧?接診過程中如何處理患者的隱私問題?問題引出后,組織同學翻閱資料、查看相關影像學資料、集體討論等,鼓勵學生大膽發言,提高學生討論的興趣,充分發揮其創造力,通過集體討論得出正確答案。
1.3 評價方法
1.3.1 問卷調查
本學期課程授課結束后,對學生進行問卷調查,研究組學生共發放60份問卷,回收有效問卷60份,有效回收率100%,80%以上學生對問題為導向的教學模式持贊成態度,具體問卷結果見表1。
1.3.2 理論考試
對研究組和對照組學生期末進行考試,考試內容及方式相同,均閉卷考試,由教研室全體教師統一閱卷,實驗測試內容分客觀題和病例分析題,客觀題從學校試題庫中隨機調取50道單選題,病例分析題選自臨床醫院典型病例,病例臨床表現與教材實驗內容密切相關,主要考察學生運用知識的綜合能力,由2~3名教師嚴格評閱綜合分析題。
2 結果
兩組學生客觀題測試成績比較差異無統計學意義(P>0.05),病例分析題研究組學生成績顯著高于對照組(P
3 討論
3.1 以問題為導向的教學模式密切聯系臨床
以問題為導向的教學模式首先奠定了學生內科診斷學的理論基礎[3],其次在實驗教學中,各組同學在交互式實驗教學中引入問題,在緊密結合臨床的同時滿足了學生對理論基礎的需求,93.33%的學生認為帶著問題進行研究及動手操作,學習目的更加明確,學習形式更加多樣化。86.67%的學生認為此教學方法可密切結合臨床,學生在尋求答案的過程中,能進一步加深對知識的理解,同時也調動了學生學習的主觀性及積極性,對知識的探索產生強烈的愿望;同時也豐富了教師的臨床知識,提高了授課能力。100%的學生認為此教學法注重多學科知識的相互滲透,有利于理論聯系實際[4],縮短了課堂與臨床的距離。
3.2 以問題為導向的教學模式注重培養學生綜合能力,激發學生學習興趣
該教學方法促進了學生主動加入問題的討論,86.67%的學生認為,以問題為導向的教學模式激發了學生探究問題解決問題的興趣;91.67%的學生認為能提高其動手操作的能力,提高了學習效率;93.33%的學生提高了解決問題的能力及自學能力;95%的學生提高了課前查閱文獻的能力;96.67%的學生增強了團隊協作能力。更重要的是,學生學會了對知識的整理、分析及運用,培養了學生獲取信息、處理信息及運用信息的能力,形成了良好的科學思維習慣[5]。但是如果學生過分將注意力集中于具體案例上,過分關注解決問題方面,會忽視了對基礎知識的學習,導致本末倒置。因此我們教師在實驗教學中積極引導學生注重基礎知識、基本理論、基本技能的學習,同時也鼓勵學生大膽發言,通過討論加深、鞏固基礎知識[6]。研究結果顯示,研究組學生討論的積極性普遍高于對照組學生,期末測試結果顯示,本教學方法對于機械記憶的客觀題并無明顯優勢,但對于需要運用綜合知識的病例分析題,研究組學生成績顯著高于對照組,進一步證實以問題為導向的教學模式對學生綜合能力培養方面的突出效果。
3.3 以問題為導向的教學模式對教師提出了更高的要求
關鍵詞:綠色理念;實驗教學;滲透
綠色化學主要就是指環境無害化、友好化的清潔化學,通過使用先進的生產技術從而保證生產或者實驗過程中減少對于環境的污染,實現保護環境的目的。初中階段作為學生價值觀念形成的重要時期,直接關系到我國可持續發展戰略的實施。所以,這就要求教師在初中化學實驗教學過程中,應該注重滲透綠色化學實驗的理念,使學生能夠在掌握化學基本知識的基礎上,可以應用化學原理來優化生活,促進社會的良好發展。只有在教學過程中幫助學生形成綠色化學實驗的理念,才能夠消除學生對于化學的誤解,形成良好的環境保護意識。
一、在化學知識點中滲透綠色化學的理念
在初中化學教學過程中,教師應該善于挖掘教材中綠色理念的隱形因素,從而在化學實驗教學過程中有效結合綠色化學,使學生在潛移默化中接受綠色化學的理念。只有這樣,才能夠使學生形成基本的綠色化學意識,才能夠在具體的化學學習過程中堅持這種理念,保證綠色化學活動的展開。
如在學習《我們周圍的空氣》的時候,教師應該針對教材中的內容對學生進行綠色化學理念的引導,使學生能夠深入理解化學理念。教師只有在學習這些知識點的時候進行綠色化學理念的滲透,才能夠保證在進行化學實驗的時候,學生能夠秉持綠色化學理念,積極創新化學實驗方法,使用先進的技術來保證綠色化學實驗的具體實施。
二、在習題練習中滲透綠色化學理念
在初中化學學習過程中,教師還可以借助習題練習來進行綠色化學理念的滲透,使學生能夠掌握綠色化學的最新信息,并且在化學實驗中更加有效地應用綠色化學理念。通過這樣的方式,可以幫助學生利用綠色化學知識解決實際問題,真正實現學以致用的目的。這就要求教師在習題練習中,應該注重深入分析理解習題,增強學生的理解,有效滲透綠色化學的理念。
如教師可以針對綠色化學設計一些習題,讓學生在做習題的過程中深入理解綠色化學理念,掌握綠色化學的知識。想要更加有效地開展綠色化學實驗,也需要教師能夠引導學生在習題中進行練習,找到滲透綠色化學理念的方法。教師可以針對綠色化學的概念、綠色化學理念的方向以及具體的綠色化學實驗的方式等設計習題,讓學生在對于綠色化學的基礎知識有深入了解的基礎上,有效提高學生對于綠色化學理念的理解程度,從而更好地在實驗和實踐中具體實施。
三、注重綠色化學宣傳,增強環保意識
思想作為學生行動的先導,只有讓學生把綠色化學理念作為自己自覺的行動,使學生樹立起環保的態度,才能夠培養學生改造和優化環境的能力。所以,這就需要教師應該注重讓學生接受綠色化學的思想,用思想來引導學生的行為。在實際教學中,教師應該有效利用教學資源,有計劃和有針對性地對學生進行綠色化學教學。如學習了化學對社會進步的貢獻以及化學給人類生活帶來便利的同時,教師可以介紹綠色化學的概念,使學生準確了解綠色化學的重要性。通過對于綠色化學概念以及特點等進行講解,對于綠色化學的重要性有深刻的認識。教師應該讓學生理解化學并不是污染的代名詞,并且有效利用化學知識可以使學生改善人們的生活,優化人類生存的環境。所以這就需要我們科學利用化學知識,秉持綠色化學理念。教師應該對于綠色化學實驗以及生產的方法進行講解,使學生能夠知道怎樣更加環保地應用化學知識促進社會經濟的發展。只有加強綠色化學理念的宣傳,培養學生的環保意識,才能夠保證學生在綠色化學理念下進行化學實驗的時候,有效提高化學實驗教學的有效性。
四、在化學實驗實踐中滲透綠色化學思想
想要使學生在綠色化學理念下更加有效地學習化學實驗相關知識,關鍵在于教師能否引導學生在化學實踐中不斷理解綠色化學理念,在實踐中滲透綠色化學理念。通過這樣的方式,使學生學習的效率大大提高在綠色化學理念下進行化學學習,為社會經濟的發展和可持續發展做出貢獻。例如,在進行《硫在氧氣中燃燒》的實驗的時候,教師應該要求學生嚴格按照要求開展實驗。要嚴格保證硫的使用量,避免產生的二氧化硫對于空氣造成污染。教師應該通過引導學生進行類似的實驗,使學生在實驗實踐中能夠更好理解綠色化學理念,并且可以在實驗過程中更加有效的踐行綠色化學實驗的理念只有這樣,才能夠保證綠色化學實驗的順利實施,減少對于環境的危害,實現可持續發展。
綜上所述,在我國大力提倡科學發展觀的背景下,在初中化學實驗教學中滲透綠色化學的理念已經成為了中發展的趨勢。在初中化學實驗教學中滲透綠色化學的理念是一項長遠的過程,所以,這就需要教師應該采取循序漸進的方式,通過對于課本中綠色素材的挖掘和使用,從而引導學生不斷地探索,找到開展綠色化學實驗教學的有效方法。只有不斷滲透綠色化學理念,使學生對于綠色實驗化學有真正的理解,才能夠使其為綠色化學做出貢獻。
參考文獻:
【關鍵詞】綠色理念 高中化學 實驗教學 初探
隨著時代的發展與科學技術的進步,人們對高中化學實驗教學的關注度越來越高。綠色理念在高中化學實驗教學中的應用,不僅在很大程度上改進了化學實驗的教與學的方式與方法,而且也創新了化學實驗的手段與觀念。本文將從綠色理念與高中化學實驗教學的角度出發,對基于綠色理念的高中化學實驗教學進行研究,為提升學生的化學實驗技能提供實踐上的探究與理論上的經驗。
一、關于綠色理念的概述
所謂綠色理念,就是指在科學發展觀的指導下,在社會生產與生活的過程中,堅持綠色發展的理念與可持續發展的思想原則,為構建資源節約型、生態環保型的社會提供科學的思想指導。
二、當前高中化學實驗教學存在的問題
(一)問題之一——教師的教學理念與新課程改革的教學理念不一致
化學是一門以實驗與研究為基礎的學科,而實驗在化學學科的發展過程中起著至關重要的推動作用。通過大量的實驗實踐,教師才可以讓學生更加深刻地理解化學相關的內容與知識,提升學生的科學文化素質。
但在現實的教學過程中,教師依然把高考成績作為教學的主要目標。由于高考對化學實驗的具體操作沒有具體的要求,只是有化學方面的一些筆試。因此,很多化學教師認為在實際的教學過程中,做不做化學實驗無所謂,只要在練習過程中多做些實驗題目就可以了,在高考中化學能拿到好分數就是好學生。在這種思想的影響下,很多學校的化學教學忽視化學實驗的教學,只是注重化學理論知識的教學,這和新課改重視學生綜合素質全面發展的思想是不一致的。
(二)問題之二——教師對教材的理念所具有的滯后性與教材的前瞻性相沖突
在新課程改革的過程中,高中化學教材在化學實驗方面進行了大幅度的變革。主要表現在以下幾個方面:一是要使得化學實驗變得更加趣味化與生活化;二是要突出化學實驗在化學教學中的重要性;三是在教材中沒有學生分組實驗與演示實驗之分;四是新教材更加突出了化學實驗的探究性與開放性。
但是在實際的教學過程中,很多教師對新化學教材的中顯現出的變化并沒有多大的重視。他們在化學實驗的教學中依然參照原有的模式,也就是先進行演示實驗,后進行動手實驗,這在很大程度上使得學生缺少自行思考并且親自體驗的機會。新教材將化學實驗的內容貫穿到各個小單元之中,主要目標是在化學實驗教學中增強學生的科學探究能力。但很多高中化學教師沒有按照教材中的要求將學生進行分組,甚至有一些教師為了節省時間,不將學生進行分組實驗,這在很大程度上弱化了化學實驗教學的目的。
三、綠色理念在高中化學實驗教學中的應用
(一)應用之一——開發綠色實驗
要開發綠色實驗,就要做到以下兩點:
一是對于一些污染嚴重、毒性較大、廢棄物很難處理的化學實驗,要充分利用先進的計算機技術與網絡通信技術,制作出高清的動畫效果,將化學實驗的現象逼真地模擬出來,比如說,溴苯實驗以及硝基苯實驗就可以采取計算機模擬技術,將這些實驗模擬出來,盡最大努力避免溴、苯等元素對空氣造成較大的污染,減少環境污染。
二是可以將日常生活中的廢棄物或者材料作為化學實驗的替代品,這樣既可以將綠色理念徹底貫穿到學生的學習過程中,使其養成廢棄物利用與節約資源的好習慣,而且可以解決化學實驗藥品或者材料短缺的問題,同時也可以在最大程度上增強學生的環境保護意識,提升他們的創新能力與動手能力。比如“物質的分離和提純”中,在學習萃取、過濾操作時,選擇海帶為實驗原科,從中提取碘。海帶在生活中很常見。成本較低,而且無毒無害,不會對師生健康造成威脅,提高了資源利用率。
(二)應用之二——進行微型化實驗教學以減少污染物的排放
要進行微型化實驗教學以減少污染物的排放,就要做到以下兩點:
一是可以在進行化學實驗教學的過程中,借助點滴板、井穴板或者小試管等一些微型化的設備儀器,控制學生在做實驗時的滴加藥品的數量,從而減少藥品的浪費。比如說,利用液體在濾紙上面擴散快、用量少以及面積大等特點來作三價鐵離子實驗是不是有明顯變化的實驗。
二是在保證實驗現象明顯的基礎上,采取措施盡量降低化學反應的溶解濃度或者在進行組合實驗的時候,通過試紙進行實驗,就可以盡量減少化學反應物的使用量與污染物的排放。比如,二氧化硫和硫化氫兩種氣體制取方法都是用固體與液體反應,可以將Na2SO3,和FeS兩種氣體裝入試管中,然后在其中加入鹽酸,便能夠使其產生的氣體通過化學反應而生成對空氣無害的氣體釋放到空氣中,減少對環境的污染。
(三)應用之三——師生要規范化學實驗操作的方法
要使師生規范化學實驗操作的方法,就要做到以下兩點:一是用非常明確的數據來合理規定化學實驗中的藥品使用量,使得學生在實驗中學會藥品稱量以及做事細心穩重的心態,從而減少學生對化學實驗藥品取量的誤區以及對自然環境的影響;二是通過化學實驗教學,將綠色理念傳輸給學生,使得學生在學習的過程中明確自身的行為對自然環境的影響,培養學生的環保意識與熱愛自然的心態。
關鍵詞:情境 實驗教學 探究
在中學化學新課程標準的實施中,化學實驗教學方法的改革與設計已成為廣大教師的重要研究課題。加強和改進實驗教學,是提高中學化學教學質量和培養學生創新能力的有效途徑。化學實驗教學的重要價值在于能創設最好的教學情境,揭示化學現象和規律的內涵,加深學生對化學現象原理和規律的理解,有助于培養學生獨立完成和設計實驗的能力,培養學生的科學探究意識,促進學生潛能的開發。
一、抓好實驗預習克服實驗教學中的形式主義
化學是一門以實驗為基礎的學科,化學的概念原理從根本上說都來源于實驗。但很多教師常常只是把實驗作為教學中展示化學現象的手段和教學過程中的一個環節,看起來做了實驗而實際上卻是把實驗教學變成了可有可無的點綴,沒有充分發揮培養學生的思維能力的功能。為此,我們應該認真做實驗,多角度,多層次地引導學生觀察實驗。我們首先從抓實驗預習入手,將新教材上的許多科學探究實驗,先要求學生自主探究,在上實驗課之前拿出自己行之有效的實驗設計方案,再在實驗課上進行有效的操作探索。將日常教學中的演示實驗改為學生動手實驗,為學生親手做實驗開辟了廣闊的空間。讓學生參與實驗,進行科學的探究,不再使化學實驗流于形式,而是使學生學會運用化學手段獲取化學知識。
二、重視實驗操作開展有效的實驗課堂教學
近年來,化學教學中cAI課件的制作與應用已成為諸多教師重要的教學手段,較傳統的教學方式而言,多媒體教學有著明顯的教學優勢:一是可使不易理解的化學知識明朗化;二是可使實驗過程清晰直觀。因此,恰當的使用電教課件可取得事半功倍的教學效果。例如,在講述原子結構“氧化還原反應”等抽象的理論時,通過課件展示可達到生動直觀的教學效果,但它卻不能代替化學實驗操作。又如:“氨氣的噴泉實驗”的過程如果設計成電腦動畫,演示效果很好。但學生不能獲得鮮活的化學知識。由于化學實驗操作受多種因素的制約而存在不同結果,同樣做氨氣的噴泉實驗,如果教師在課堂上演示,有可能成功,有可能不成功。但從培養學生實驗能力角度考慮,不能因實驗成功而高興,實驗失敗而氣餒,而需要教師引導學生去觀察和分析,找出實驗成敗的關鍵所在。一個有經驗的化學教師會把導致實驗失敗的各種偶發因素排除在課前,確保實驗的百分百成功,而且要學生領悟尋找實驗成敗原因的技巧與方法。
三、創造機會讓學生多做實驗培養學生的動手能力
現行的化學新教材無論是科學探究實驗還是演示實驗中的少數實驗的確存在爆炸腐蝕和污染等現象,但教材中的全部實驗又必須完成。這些既可以作為問題的情境,也可以作為探究的方式,既可作為學生的分組實驗,也可作為教師的課堂演示實驗,由教師操作,學生觀察實驗現象和實驗結果。然而,無論是演示實驗還是分組實驗都要盡量做到使學生的化學實驗操作能力與實驗探究思維訓練達到有機統一。在實驗教學中加強對學生的安全教育是不可缺少的教學環節,但教師若過分渲染實驗的危險性,結果使學生縮手縮腳而不敢做化學實驗。其實這些危險的實驗,即使出現意外也都是在可控范圍之內的。因此,一方面教師在實驗教學中,應分析研究各種可能的后果,采取相應的對策以確保實驗的安全性,同時又考慮到提高學生動手操作能力,以實事求是的態度少渲染危險,多鼓勵學生動手。如:講“氫氣的爆炸實驗”。就將學生做實驗時的意外情況演示給學生看,從而消除了他們對爆炸的恐懼心理,放手大膽地實驗,并取得了良好的效果。從這一點看,教師的言傳身教相當重要,試想學生如果懷著膽怯的心情去做實驗,他們怎么對化學產生興趣呢?另一方面,教師應加強對這些實驗的改進和創新,使實驗趨向低危險無污染的環保型發展。有許多教師在這些方面碩果累累,有獨到的見解,很值得我們學習和借鑒。
四、切忌過分注重實驗結果而忽視實驗過程
一、.化學實驗教學中存在的問題
1. 實驗內容機械傳授
教師嚴格按照演示實驗的步驟機械完成教學任務,這樣無形中培養了學生被動學習的習慣,以至于學生在分組實驗中“照方抓藥”。這樣的教學只能培養學生的依賴性,不會質疑,不會探究的學習方法。
2. 黑板上做實驗
由于學校實驗條件的限制以及高考對實驗考查的方式,通過在黑板上講實驗學生在高考中照樣能得高分,導致大部分教師只注重知識的傳授而不注重學生能力的培養,也有部分教師不愿意做實驗,有的教師甚至以化學實驗的毒物對身體有影響而不開設實驗。
3. 自由實驗室
有些教師雖然認識到學習自主探究性的重要性,培養學生的能力是當前課改的重點,但是讓學生在實驗室自由實驗,而教師又不進行引導,從而無法達到教學目的。
4. 教學內容與實驗脫節
新教材注重學生認知規律,講授和學生的學習脫節。例如,平時的教學中先將實驗講解完了再進行演示實驗,讓學生記憶實驗現象,課后增加學生學習負擔。學生分組實驗嚴重滯后,學生只能進行驗證性實驗,不能進行創新。
5. 實驗操作不規范
學生實驗操作過程不規范,教師演示實驗隨便,這是因為教師的業務水平不過關,教師平時的教學態度不嚴謹所致。
二、化學實驗教學中體現的新觀念
1. 重實驗觀察——培養學生探究思維的基礎
新教材是學生掌握知識和方法的良師,是培養學生探究性實驗的載體。新教材在實驗教學設計上有新的觀念。新教材增設了一些家庭小實驗,學與問,科學探究,思考與交流,實踐活動,還增加了學生分組實驗,充分提供了學生親身實踐的機會,為學生在觀察中發現新的問題創造了機會。當學生發現新問題時需對已有的知識進行重新審視,激發了學生探究的興趣。
2. 重實驗分析——拓展學生探究思維的空間
化學反應是有條件的,不同的條件有不同的反應。有的反應類型隨著條件的改變而改變(如鋅與濃、稀硫酸的反應),有的反應產物隨著條件的改變而改變(如銅與濃、稀硝酸的反應),有的反應可以選用不同的催化劑等。如探究硫酸與鋅反應制備氫氣時,硫酸的適宜濃度;探究過氧化氫在催化劑作用下分解制備氧氣,催化劑的選擇;探究乙醇和濃硫酸的混合物在不同溫度下反應的產物不同,一個實驗有一種固定實驗裝置,但—個實驗也可以用多種不同的實驗裝置來完成。有的實驗裝置簡單,有的實驗裝置復雜;有的實驗裝置能夠說明某一種性質,有的實驗裝置有某一種特殊功能等。從最基本的問題入手,從不同的角度入手,從學生的個性入手,學生不能從教材上找到現成的答案,可使化學實驗更接近于化學研究工作,又符合學生思維的最近發展區和以人為本的理念,有利于學生探究的起步。教師要根據“最近發展區”理論,對學生提出要求和任務,做到要求適當、任務具體、檢查及時認真、評價有激勵性。
三、化學實驗教學中的體會
1. 轉變教育理念
首先要對實驗教學進行改革,充分調動學生的主體性,樹立以學生為主的“以人為本”教學理念。可以拿出幾個實驗讓學生自己設計方案并完成,從而提高實驗能力,讓學生從實驗中知道為什么。同時鼓勵學生積極參與創新實驗設計,讓學生在學習新知識的同時,不斷發現舊知識的局限性和片面性,從而使學生理解學習科學文化知識,并非是簡單的繼承,關鍵是不斷的更新和發展。這樣可以全面培養學生的整體思維能力、知識運用能力、實驗操作能力。 轉貼于
2. 化學課應從教室轉向實驗室
在實驗室“邊講邊實驗”,讓學生在第一時間主動觀察、探究,同時實踐了“以學生為本”的教學理念,也解決了在黑板上上實驗課的問題。加強實驗教學,讓學生多做實驗,必要時可將部分演示實驗改為學生實驗。實驗注意引導學生細致觀察現象、敏銳分析結論,利用知識網絡對各類裝置進行變換、改造,鍛煉學生將復雜問題分解成簡單問題的能力,通過遷移、轉換、類比重組進而解決問題,增強心理的適應性。
3. 以教師的實驗創新去激化學生探究的火花
增加實驗游戲激發學生的思維興趣。例如,將兩個蘸有濃氨水和濃鹽酸的玻璃棒互相靠近,出現“空中生煙”的奇景,激發學生進一步探究的興趣和欲望。改演示實驗為學生單獨實驗,讓學生自我探究。對“經典裝置”進行改進和創新,“經典裝置”中有些已經用了幾十年,這雖然對培養學生規范操作有好處,若長期使用不利于學生創新能力的培養。因此,在教學中用好經典裝置的同時,應鼓勵學生設計出比“經典裝置”更新的裝置。例如,碳酸鈉和碳酸氫鈉對比實驗,我在實驗教學過程中改成套管實驗,并認真分析對比實驗的條件的科學性,發揮教師的“誘導效應”。
4. 開展課外小實驗,充分發揮學生的潛能
依據培養創新型人才的個性化原則,尊重學生的不同愛好,開展各種課外活動是培養學生創新精神和實踐能力的有效途徑。活動時要正確引導學生按各自的愛好參加興趣小組,充分發揮學生自身的潛能,發展自身的特長,圍繞某個主題進行大膽創新。開展一些趣味實驗、小制作、小發明等活動。
5. 加強開放探究
一般是由教師或學生提出問題,學生設計實驗程序并實施實驗方案,收集處理和分析數據,得出結論,并將其應用于新的情景加以檢驗。這種模式強調探索和創新,學生以一種近似科學家如何實驗的方式學習,不再強調獲得正確的結論,而是強調過程對結論的解釋。探究性實驗教學是以“以人為本”教育觀來指導的,旨在促進學生個性和智能的發展。因此教師在教學中必須轉變觀念。由驗證性實驗教學中的主宰者、評論者轉變成咨詢者、服務者和提問者,并且教師在討論和辯證時,不僅要創造民主的氣氛,還要有意持不同意見,引導和促進學生去創造發現。在這種教學過程中,教師會遇到更多的挑戰,對教師各方面的要求更高。教師不但要實現教學形式的轉變,一要最大限度地減少教師的講授;二要最大限度地滿足學生自主發展的需要;三要盡可能做到學生在“活動”中學習,在“主動”中發展,在“合作”中增知,在“探究”中創新。要充分體現學生的自主性,規律讓學生自主發現,方法讓學生自主尋找,思路讓學生自主探究,問題讓學生自主解決。學生的主體地位、主體意識是在教師的引導下才能得到體現和加強,所以,主體與主導是辯證的統一體,教師應積極引導學生主動參與教學過程,要做好如下方面:①重視實驗教學,通過實驗現象,引導學生觀察,啟迪學生思維,激發學習興趣,吸引學生參與教學過程。②明確實驗目標,創設教學情境,引導學生參與實驗過程。③采用積極評價的方法激勵學生參與教學過程。④及時反饋教學信息,互評互改,鞏固學生參與教學過程。⑤設計問題,引導學生參與教學過程。
關鍵詞:CDIO工程教育理念;IB-CDIO;探究式教學;proteus
中圖分類號: G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)34-0138-03
Based on the Concept of IB-CDIO "MicroComputer Principle " Experimental Teaching Exploration
HE Jin-zhi1, ZHAO Tian-xiang1, LI Yun-qiang1,2
(1.College of Computer and Information Engineering, Nanyang Institute of Technology, Nanyang 473004, China;2.College of Transportation Engineering, Tongji University, Shanhai 200092, China)
Abstract:Briefly introduces the present situation and problems of traditional experimental teaching of "computer principle",using the proteus simulation software, the IB-CDIO teaching model is constructed on the basis of the inquiry-based teaching model and the CDIO engineering education teaching idea. The practice shows that in this teaching process, not only to enhance the level of knowledge of the concept of knowledge, but also to improve the practical ability, while stimulating the students' interest in learning, but also fully exercise the creative ability of students and teamwork, so that students benefit for life.
Key words: CDIO engineering education philosophy; IB-CDIO; inquiry-based teaching; proteus
1 概述
當今中國的教育目標是培養有創新意識、創新精神、新能力的綜合素質性人才,為了適應社會對應用型人才的要求及高等教育改革的發展[1],我院在應用型人才培養模式上不斷地探索和嘗試。 《微機原理》是高校計算機各專業重要的專業基礎課程,同時也是學好如ARM、單片機、DSP等后續課程的先修課程[2-3]。在《微機原理》課程建設過程中,我們積極研究探索嘗試新的實驗實踐教學模式,把探究式教學和CDIO工程教育模式的教育理念融入到傳統的實驗教學中,制定科學合理的實踐教學方案,在教學實踐中取得了良好效果。
2 微機原理課程實驗的現狀
《微機原理》是一門理論性和實踐性都很強的專業基礎課程,要求學生融會貫通掌握計算機硬件和軟件兩個方面知識的應用,實驗教學比理論教學更有利于學生動手與創新能力的培養,因此實驗實踐教學在《微機原理》課程的教學中非常重要[4-6]。實驗實踐教學環節是實現理論知識與應用的結合,但目前高校中的《微機原理》教學大多都存在著一些問題。
1)理論講授學時多,而實驗學時少。目前大多數高校《微機原理》課程在實施過程中,以大量課堂理論教學附帶少量實驗教學的模式進行,學生常反映學習《微機原理》上課時能聽懂,而在實驗完成后對芯片的工作原理還是不懂,學習效果不佳。
2)創新性限制。傳統實驗教學通常是使用試驗箱或實驗板,實驗內容大部分側重于驗證性實驗,學生只需要按照實驗指導書的操作步驟進行連線、編程,自己動手編寫的程序不多,線路連接好后直接運行程序觀察實驗現象,很快就可以完成實驗,學生很少動腦思考實驗設計的原理以及分析實驗數據,操作簡單但不利于培養學生的硬件開發能力。雖然在一定程度上掌握了課本知識原理,但這種實驗限制了學生的創新性和設計能力的培養,未能充分調動學生的主觀能動性。
3)實驗時間限制。由于實驗課在實驗室的實驗箱上進行,這樣不利于學生的實驗預習,實驗室對學生的開放僅限于實驗課,如果在實驗課上沒有完成實驗的學生沒辦法接著完成實驗。
【關鍵詞】演示實驗 學生實驗 驗證性實驗 探索性實驗 趣味性實驗 自主探究 合作交流
Practices the new class sign idea, the innovation chemical experiment teaching method
Chen Aihong
【Abstract】Chemistry is an experiment discipline, the experiment is chemistry superiority and even the life. How to display the experiment superiority, the excavation experiment resources, how trains the student in experiment’s scene and the atmosphere to inquire into and the cooperation exchange ability independently, is question which is worth discussing. The article through changed the demonstration experiment tests for the student, changes the confirmation experiment for the exploring experiment, the supplement interest experiment, the coach pupils designs the exploring experiment and so on different angle to expound this question. Achieves finally raises the student innovation ability the goal, builds the good foundation for student’s sustainable development.
【Keywords】Demonstrates the experimentStudent to testThe confirmation experimentExploratory experimentInteresting experimentIndependent inquisitionCooperation exchange
化學是一門以實驗為基礎的自然學科。著名化學家戴安邦先生曾講過:“化學實驗教學是全面實施化學教育的一種最有效的形式。”培養化學科學素質應把著力點放在實驗功能的開發上。通過多年的教學實踐證明,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、提高多種能力的重要途徑,而且此過程對學生的創新精神和創新能力的培養,是其他學科教學所不能替代的。因此,我們必須立足化學實驗這個基礎,努力構建培養學生創新能力的“大廈”。下面筆者結合教學實踐談幾點粗淺的認識與做法。
1.目前初中化學實驗教學的現狀及反思
楊振寧教授曾經說過:“中國的小孩在動手的興趣和能力方面明顯不如歐洲和美國的小孩,主要是沒有動手機會。”從課程資源的層面來說,現行中學教材中安排實驗本來就不算很多,并且大多數為教師的演示實驗,這種實驗教學的常用模式是:實驗前教師明確講清有關知識的知識點,將實驗方案和步驟以及注意事項明確地教給學生,再進行演示實驗。然后再把實驗現象、結果與所講授的新知識作對應比較,最后由教師或學生做概括總結。這樣的實驗教學只能停留在對所學知識的應用和鞏固的層面上。而學生自己動手操作的空間明顯受到了限制。從教師的教學理念的層面來說。傳統的實驗教學忽視了實驗在情感領域和能力、方法領域的培養。有一些教師常年不自覺地越俎代庖,用講解和演示代替學生的動手操作,有的干脆以程式化的書面訓練代替學生分組實驗。這樣學生在實驗中所得到的信息只能是來自于教師的間接經驗,而不是自己的直接經驗,從而嚴重阻礙了學生實踐能力的發展、抑制學生創新的動機。
從學生的學習習慣的層面來看。由于演示實驗具體的操作細節或現象一晃而過,不能給學生留下深刻的印象,長期地造成學生對教師的演示實驗大體上不是很關注,注意力也不是很集中,他們只關注實驗結論,不注重實驗過程,這樣教師的演示實驗將會變成一種形式,從而發揮不出實驗教學應有的教育功能。
從培養學生綜合能力的層面看。長期、單一地選用這種實驗進行教學模式顯然是極不妥當的。美國著名教育家杜威認為“這樣的教學模式是與人的實際思維過程相悖的,它不能使人的創造性得到發展,而只能使人的頭腦成為倉庫”。而且這種情形與我國目前大力推行的基礎教育課程改革的思路背道而馳,更不符合素質教育的要求。化學新課課程標準在教育目標中把知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三方面分列出來,強調教育的目的是多元的,不是單一的知識傳授,不是只重結果,也不只是進行單一智力的培養。這個根本性的變化,對我們實驗教學的改革提出了新的課題。
2.“新課標”理念下的實驗教學改革的方向
2.1變演示實驗為學生實驗。化學新課程標準側重了學生用化學的視角去認識生活中的相關問題及影響,引導學生主動參與、親身實踐、獨立思考、合作探究,發展學生收集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析解決問題的能力以及交流與合作的能力,形成良好的情感、態度和價值觀。新課標著眼于學生的自主學習,以提高學生的科學素質為主旨,強調學生對實驗活動的親身體驗、體會、感受和經歷。也就是說,應突出學生在實驗教學中的主體地位,真正成為實驗的“主人”,而不是教師指揮下的“機器人”。
例如加熱過氧化氫溶液產生氧氣的演示實驗,我把它改為學生分組實驗,學生通過自己動手做實驗,親身感受到按教材所設計的實驗方法進行實驗,結果帶火星的木條不能復燃,此時學生感到迷惑,提出了下列幾種猜想與假設:是不是加熱的時間不夠長,試管內氧氣的積量不夠多;是不是產生氣泡的速度太慢,故應提高溫度加快產生氣泡的速度;是不是過氧化氫溶液的濃度太稀而影響氣泡產生的速度。我馬上對學生作出的猜想與假設給予鼓勵,并要求學生按照這些猜想進行實驗探究,學生通過增大過氧化氫溶液的濃度,延長加熱時間,在反應速度明顯加快的情況下,用帶火星的木條檢驗,但仍不復燃。學生通過討論、總結,終于得出不能檢驗出氧氣存在的主要原因:加熱溫度不夠高時,反應速度不快,加熱溫度過高時,水的蒸氣壓又過大。兩種情況均導致試管內氧氣濃度過低且氧氣又會隨著水蒸氣不斷逸散到試管外,使試管內蓄積的氧氣量不足以引燃帶火星的木條,反而會使火星熄滅。學生通過實驗得出結果后興奮不已,我趁機提出問題,如何對該實驗進行改進,就能檢驗出氧氣呢?學生通過互相交流、討論后,提出了用加裝導氣管的單孔塞塞住試管口,用排水集氣法把氣體收集起來進行檢驗,結果帶火星的木條復燃。如果這個實驗以演示的形式來教學,學生對實驗現象的認識就只能停留在感性的層面上,也就很少產生質疑的意識,也難萌發提出問題的動機,最終就沒有形成解決問題的策略。
通過鼓勵學生操作演示實驗,一方面讓學生在親身體驗實驗操作過程的活動中養成獨立思考的學習習慣,消除依賴心理;另一方面讓學生在分組實驗中互相交流,思維互相激活;同時還有利于字生對知識的主動建構,促進認知結構的內化,而且在此過程中,讓成功者從中獲得喜悅,從而激發其創新的興趣和激情,失敗者從中吸取經驗和教訓,從而激發其認真思考、勇于創新,使實驗教學過程成為以學生求知,培養其創新精神和實踐能力的過程。
2.2變驗證性實驗為探索性實驗。驗證性實驗是用實驗來論證已學過的化學知識的正確性。在驗證性實驗中,學生處于被動接受知識的狀態。而探索性實驗是指在化學實驗的基礎上,通過科學的分析綜合等思維過程來獲取知識,這一過程要求學生有較多的思考和討論,學生處于一種主動探索知識的狀態,長期應用,不僅能培養學生的基本技能,更重要的是幫助學生樹立創新意識,建立創新觀念,有利于培養具有創新能力的新型人才。
目前中學化學實驗教學多為驗證性實驗,先由教師演示,學生觀察,歸納得出物質的性質、制法或定律,之后由學生通過實驗驗證。實驗過程中學生往往只是簡單機械的重復,沒有積極的思維和創新,也沒有探索的目標和方向。這樣實驗模式缺乏對學生獨立思考能力、豐富的想象能力、獨立的動手實踐能力、創新意識及創造能力的培養。所以在教學中應挖掘教材中的驗證性實驗,探求其可轉化為應用探索性實驗的教學方法來進行教學,激發學生的好奇心和求知欲,促使學生主動探索解決問題正確途徑,讓學生成為新知識的探索者和發現者。
如“質量守恒定律”內容的教學過程我是這樣設計的:
【提出問題】在化學反應中反應物的質量同生成物的質量之間存在什么關系?
【提出假設】①大于;②等于;③小于。
【實驗探索】第一個實驗:白磷燃燒前后質量的測定;第二個實驗:氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液反應前后質量的測定。
【實驗結論】在化學反應中反應前物質的總質量等于反應后物質的總質量。
學生通過實驗探索,得出實驗結論,興奮不已。趁著學生的探索熱情,我再要求他們補做一個大理石和稀鹽酸在開放形錐形瓶中反應的實驗,讓他們自主探索其實驗結論。結果出乎學生意料的是反應后物質質量變小了。此時學生又產生了這樣的一個質疑:難道質量守恒定律不能適應所有的化學反應?我就此引導學生討論,在交流中學生很快明白了反應后物質質量變小是由于大理石和稀鹽酸反應產生的二氧化碳進入到空氣的緣故。學生在弄明白其中的道理后,又產生了可通過改進此實驗裝置使它符合質量守恒定律的想法。在老師的引導下,學生終于得出了改裝方案:加一個帶玻璃導管的單孔橡皮塞,玻璃導管上套一個小氣球,錐形瓶內稀鹽酸單獨用小試管盛裝。當兩者反應后氣球鼓起,非常有趣。這樣學生在自主探究的過程中得出了“質量守恒定律”。如果我們把“質量守恒定律”的內容直接交代給學生,然后通過實驗來驗證這個結論,那么這個實驗的作用充其量只是一種證明結論的手段,從而未能發揮其作為獲取新知識,探究新問題的載體功能。學生的創新意識就會受到一定的抑制。
通過變驗證性實驗為探索性實驗,努力創設能供學生獨立探究的情景,讓他們在自主的探究活動中去獲取新知識、發現新問題。這樣不僅使學生對所學的知識理解得更深刻,掌握得更牢固,更重要的是讓學生親身體驗知識的產生和發展過程,激活了學生的思維,創新意識也得到了培養。
2.3補充趣味性實驗。化學實驗以其生動、直觀、新異有趣等特點,對學生具有極大的吸引力,產生極大的興趣,從而使學生產生躍躍欲試的心理,這時,教師如果適時引導,不僅能培養學生科學的思維習慣及方法,而且還能開發學生智力,挖掘創新意識,提高創新積極性。
例如在做完Fe與CuSO4溶液反應實驗后,有一位學生問我:“老師,我能把鑰匙放在佘下的CuSO4溶液里嗎?”我鼓勵他大膽試一試。大約2min~3min后,紅色的金屬銅明顯被鍍到鑰匙上。其他的同學也躍躍欲試。我便把余下的CuSO4溶液稀釋成不同濃度的三份,讓幾位同學同時把鑰匙鏈放在不同濃度的CuSO4溶液中,讓他們觀察鍍層出現的快慢(速度),鍍層的薄厚及致密程度等(并告訴他們要靜置,不能振蕩)。通過對比、觀察、討論、學生獲得了感性知識,還懂得了鍍層的好壞與鍍層溶液濃度有關。又如家庭小實驗由于取材方便,操作簡單,為大多數學生所喜歡。為了證明醋酸的酸性強于碳酸,我布置了一些家庭小實驗,即用食用醋除去熱水瓶中的水垢或浸泡雞蛋殼,雞蛋殼會變軟且溶解等實驗,說明醋酸的酸性強于碳酸。這些實驗都是以學生身邊的生活現象為題材,具有較強的趣味性,這樣可以提高學生學習的積極性。收到較好的教育效果。
通過補充趣味實驗,既調動了學生學習的積極性又強化了所學知識,同時讓學生感受到生活中無處沒有化學,化學就在我們身邊,這樣學生的創新能力在生活中得以實現,創新的積極性也大大提高。
2.4指導學生設計探索性實驗。“照方捉藥”的實驗也許能夠提高學生實驗操作的熟練程度,但不能培養和鍛煉學生的創造性思維能力。教學時應充分發揮學生的潛能,以學生的經驗與知識技能、實驗能力為出發點,提出實驗課題,請學生動手、動腦設計實驗,激活學生記憶中的相關知識,獨立思考,標新立異。同時讓學生在探索過程中不斷地發現問題,重新提出假說,調整或重新設計實驗方案,使自己的探索過程不斷趨向合理,從而使學生充分體驗探索性實驗的魅力,創新能力也就自然得到提高。
例如在學習常見的酸后,利用活動課,我提出這樣一個探索性的課題:用實驗探索鹽酸中哪一種粒子使紫色石蕊試液變紅?學生明確探索目標后,經過互相討論形成了多種假設。我趁此機會要求學生設計實驗方案加以驗證。我引導學生分析實驗思路:在設計這個實驗時,應考慮稀鹽酸中存在什么粒子,哪些粒子的性質我們有學習過。然后,由學生自主設計實驗方案。接著我對學生設計的實驗方案進行評析。對學生的創意給予肯定,并指出有些設計方案中的不足,指點學生進一步改進設計方案的技巧,并分析概括出合理的設計方案中的共同原理。下面是學生設計探索鹽酸中哪一種粒子使紫色石蕊試液變紅的一組實驗方案:
第一:向盛蒸餾水的試管中滴加紫色石蕊試液,以驗證蒸餾水不能使紫色石蕊試液變紅。
第二:向盛氯化鈉溶液的試管中滴加紫色石蕊試液,以驗證Cl-不能使紫色石蕊試液變紅。最后,學生按擬定的方案進行實驗,結果:第一和第二兩個實驗中紫色石蕊試液都不會變為紅色。根據以上現象,學生通過分析,馬上得出稀鹽酸中的H+使紫色石蕊試液變為紅色的結論。
經驗告訴我們,富有探索性的實驗設計,可激活學生思維的獨創性。在實驗探索過程中,不僅使學生獲得了全面豐富的實驗方法和實驗技能,而且可讓學生在經歷“發明”的過程中體驗科學的研究方法。有效地培養了學生在情景中遷移、拓展和創新的能力。
實踐證明,注重實驗的創新與探索,給學生留出思維的空間,增加學生獨立設計、自主操作實驗的機會,增強實驗教學的趣味性,是提高學生學習的積極性和主動性,開拓學生思維的深刻性、廣闊性和獨創性,培養學生實踐能力和創新精神的有效途徑之一。同時也鍛煉了學生勇于探索,敢于追求真理的意志和品質。
參考文獻
[1]張建選、劉四方.《新課標、新實驗、新設計》,《中學化學教與學》,2004.5
[關鍵詞] 初中生物 探究教學 實驗
一、前言
縱觀當前初中實驗,往往缺乏對學生思考的激發和引導,演示過程也只是單純的教師活動。在生物演示實驗過程中,大多數學生往往只是觀看老師的操作,并不去關注實驗技巧;只注意現象,并不思考實驗現象所反映的問題。這很容易使學生陷入不分析不思考的消極學習狀態之中。這樣即使獲得了一定的知識,也不易將知識與學生的已有經驗融合在一起,更不能將學校學習所獲得的知識運用于日常生活中。而探究性教學正是針對傳統教學的弊病,要求教師創設一種民主、平等、和諧、自由的教學環境,最大限度的提高學生學習自由度,讓每個學生的創造性都得到充分得發展。例如,在講授如何驗證綠葉在光下制造淀粉的實驗時,讓學生進行如下操作:將生長旺盛的盆栽天竺葵放到黑暗處一晝夜;選取一片葉,用黑紙片把該葉片的一部分從上下兩面遮起來,然后移到光下照射。幾小時后,摘下該葉片,去掉遮光的黑紙片;將該葉片放入盛有酒精的小燒杯中,隔水加熱,使葉片含有的葉綠素溶解于酒精中,直到葉片變成黃白色;取出黃白色葉片并用清水漂洗,然后平鋪在培養皿里,滴加碘液;用清水沖洗掉碘液,觀察葉片顏色的變化。然后組織學生討論:脫去綠色的葉片遇碘后有什么變化,說明了什么問題;為什么要用黑紙片把葉片的一部分遮蓋起來;為什么要把天竺葵提前放到黑暗處一晝夜;為什么要脫去綠葉中的葉綠素……通過這樣的實驗探究活動,學生的參與性大大提高,創造性得到了充分發展。
二、探究新課程理念下的初中生物實驗教學探究
1.激發學生的興趣是探究教學的基礎
興趣是學生學習的動力和源泉,如果學生對所學的知識感興趣,他就會樂于觀察、探索和思考,而這正是開展探究性教學的前提,也可以說是起點。作為初中生物教師要把激發學生的探究興趣作為實驗教師的首要任務來抓。例如在“探究鼠婦的生活環境”實驗時,針對學生對鼠婦一無所知,更不知道從何處探究起。有的教師首先自己先捕捉一些鼠婦提前向學生展示,簡單介紹它的食性及它對人沒有傷害、是從哪兒抓來的等。學生對它產生了極大的好奇心,激發了學生捕捉鼠婦及完成后面的探究活動的興趣。這種方法也叫情境激趣法。其次是矛盾、懸念激趣法。如在做“植物光合作用的產物是淀粉”的實驗前,教師設置懸念:“同學們都知道用膠卷拍照,那你們知不知道綠葉也能拍照?”教師在教學中故意制造矛盾現象、設置懸念,利用學生急于知道結局、尋找答案的心理來激發學生探究的興趣。再次是生活激趣法。如果學的知識密切聯系學生的生活實際、對學生的生活有現實的指導作用,學生對它的探索和學習的積極性也會大大地提高。
2.教師指導是探究性教學的橋梁
探究性實驗教學并不是教師放手不管,任由學生自行實驗、自行討論、自己完成探究活動。教師在任務在于點撥和指導,特別是對于初一剛剛接觸生物課的學生,在學習方式上的轉變更是需要逐步完成、需要引導的。在探究性活動的初期,作為教師要給學生示范基本程序。學生通過模仿教師給出的樣式來熟悉探究活動的一般程序。例如還是上述的“探究鼠婦的生活環境”實驗,教師先給出科學家對“腐肉生蛆”現象的探究過程,學生可以模仿其探究步驟設計“探究鼠婦的生活環境”的探究活動。緊接著針對學生缺乏探究活動所需要的必要的背景知識,教師提供背景資料。例如,探究“蚯蚓的剛毛在運動中的作用”實驗,由于學生沒有學習動物學,對蚯蚓的剛毛幾乎不了解,這給學生提出探究的問題、設計探究性實驗造成了很大的困難.教師應適時地給學生一個跳板:介紹蚯蚓的形態特點如體表濕潤,體壁上生有剛毛,尤其要指出的是剛毛主要生長在蚯蚓身體的腹面,為什么呢?有的學生馬上就會想到可能與蚯蚓的運動有關。那么它在蚯蚓的運動中會有什么作用呢?學生會很自然地圍繞這個問題展開討論并設計實驗驗證自己的假設。最后,是指導科學方法,重要在于如何引導學生在探究活動掌握科學方法、形成科學態度。如何分析解讀實驗現象和實驗數據、如何根據自己的實驗現象和數據得出合理的結論都是難點,這同樣也需要教師搭橋鋪路,即方法的指導,
3.小組合作學習是探究性教學的最好形式
初中生物探究性實驗實驗內容多、實驗器材、材料多、過程復雜,個別學生獨立完成活動任務重、難度大。這時如果采用小組合作的形式不僅可以大大節約時間,而且可以提高活動效率。教師在具體操作過程中應注意幾個問題:首先,初中班級人數較多,小組成員以4人為宜。因為探究活動中小組成員要分工協作,超過4人會造成有的學生任務太少,有的甚至無所事事,養成學習的惰性,無法實現探究性教學的價值。其次,組內合理分工。每個同學都在活動中承擔一定任務,如在探究“影響鼠婦分布的環境因素”的活動中,有的大膽的學生負責攜帶、有的負責制作實驗裝置、有的記錄、有的清洗器材,做到學生之間的資源共享,提高了學習效率。例如,在進行“植物細胞吸水、失水實驗”探究時,教師安排學生在實驗室利用課余的簡短時間完成分組實驗,并提出以下的要求:各小組所用容器的大小、水量的多少、蘿卜的大小要統一;對其所用鹽的分量則有不同的規定。建議并鼓勵學生同時做5個(包括不放鹽的清水條件下的實驗),以便形成對照;測量和觀察液位的變化與蘿卜的變化。然后,在課堂上要求各小組將實驗結果呈現出來做比較。他們不難發現――第1小組容器中原有的水溶液變少了,蘿卜變硬了;第2~4小組容器中原有的水溶液變多了,蘿卜變軟縮了。通過觀察和交流,還發現,當鹽量增加到一定量之后,隨著鹽量的增加而蘿卜軟縮現象逐漸變得明顯。而鹽量較少時則蘿卜反而類似在清水中的變化,變得硬挺。對不同組實驗出現的差異,學生感到十分驚喜和迷惑,這就大大激發了他們的探究欲望。
三、結語
總之,我們所實施的初中生物實驗探究教學,是始終貫穿著素質教育基本要求的實踐活動,是通過實驗探究教學之途徑,以激發學生的創造欲望,開發創造潛能,發展思維、提高素質、培養創造力等諸方面的綜合性發展為目標的探究過程;是符合現代教育思想的實驗教學模式。試驗證明,在初中生物實驗進行探究教學,有利于提高學生的創造力。
參考文獻:
[1]荊新娜.探究學習――新課程教學理念的主旋律.中學生物教學2004.3.