化学教学论实验教学改革探索

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化学教学论实验教学改革探索

摘要:从实验内容、实验类型、教学模式等方面分析了目前化学教学实验教学中存在的问题,对实验内容和教学模式进行了改革,设计了验证性实验、设计性实验、探究性实验、趣味性实验的教学模式,旨在培养学生的创新能力和设计实验的能力。

关键词:创新能力;化学教学论实验;教学改革

化学教学论实验课程是化学教师教育专业学生的必修实验课程之一,是以化学教师教育方向本科生已有的化学基础知识和基本实验技能为基础[1],其目的是培养师范生掌握基础实验操作、实验技能的能力,提高学生参与实验的积极性和主动性[2];其实验内容以中学化学实验为主,包括了无机化学类实验、有机化学类实验、分析化学类实验等。然而,目前的化学教学论实验普遍存在着实验类型单一、实验内容更新不及时、学生设计实验能力不足、实验效果不理想等问题。

1存在的问题

1.1实验内容更新不及时、实验类型单一

化学教学论实验课程仍然以旧教材的演示实验为主,常开设的实验内容为氧气的制取与性质、氢气的制取、氯气的制取与性质、胶体的制备与性质、“电解水”实验的准备与演示、用植物色素制取代用酸碱指示剂及其变色范围的测试、植物中维生素C的测定、空气中二氧化碳含量的测定等十二个实验项目。这些实验教学内容中有些与新课程改革后中学化学实验内容不相匹配,没有及时的进行更新,其中“氢气的制备”是已被新教材取缔的实验[3]。这样会导致学生对新课程改革的实验内容难以掌握牢固。所开设的实验类型均是验证性实验,探究性实验与设计实验比例太少,趣味化学实验更是没有,这不利于培养师范生的创新、设计实验的能力。

1.2实验教学模式,教学方法单调

在化学教学论实验教师惯用的教学模式有两种,一是传统的教师讲授、演示实验模式,由教师先进行演示实验,然后重复实验操作,缺乏对实验仪器、药品、实验条件等选择的思考和探究[4];二是学生充当教师实验教学模式,教师指导下由学生按照教材中的实验来准备实验所需要的仪器、药品,再由学生代表进行演示实验,然后其他学生进行重复实验。这种教学模式在某种程度上体现了以学生为主体,较第一种模式更能激发学生的兴趣,但没有很好的培养学生的设计创新能力,特别是“氯气的制备与性质”实验由学生按照教材的方法进行实验操作极易出现氯气大量泄漏的情况,不仅仅影响师生的健康,而且实验教学效果不好。

2实验内容与教学方式的改革

2.1优化实验内容

化学教学论实验应该与中学化学实验紧密联系,新课程改革后中学化学教材中设计了大量的实验,人教版九年级化学有32个演示实验、11个探究性实验,人教版高中化学必修模块有55个实验,选修模块有70个实验(不包括实验化学模块)[5],创新性实验、和趣味性实验虽涉及较少,符合基础教育课标的要求。但对实验内容进行更新优化更有助于三维目标的达成,因此,设计了氯气的制备与性质实验、胶体的制备与性质两个设计性实验;探究空气中二氧化碳的含量、探究氢氧化亚铁制备的条件两个探究性实验;利用土豆制取氧气、土豆钟、吹气生火、瓶子吹气等四个趣味性实验。

2.2改革教学方式

一般化学实验的教学方式是将事先准备好实验所需要的仪器、药品、在教学中,先由教师讲明本次实验的目的、原理、操作方法和注意事项,再进行演示实验,然后学生根据教师的演示实验进行实验。该教学方式能够较有效的培养学生的操作技能,完成实验的速度较快,但是,学生缺乏对实验药品、仪器、实验条件的选择等问题的思考,也没有对实验效果的分析,加上学生对中学化学实验的认识不充分,很难发现问题和提出有效的改进实验方案,因此,该教学方式很难培养学生的创新和设计实验的能力。师范生除了要掌握实验基本操作技能、演示实验技能、实验教学技能还要掌握实验改进、设计技能、指导学生实验技能。因此,需要对教学方式进行两方面的改革,一是学生主体式教学,实验教师不再是实验的主体,而是学生的指导者,以学生为主体,由学生变成职前教师,从准备实验到讲解、演示实验都是学生以职前教师的身份来进行;二是开放式教学,针对部分兴趣浓厚、学习欲望强的学生进行开放式教学,由学生自己设计创新实验、趣味实验或者实验改进方案,安排专业老师进行指导,实验方案认可后即可申请在课外时间进入实验室开展实验研究。学生主体式教学的课堂上气氛较活跃,学生要自己准备实验、演示并解说实验,增强了学生责任感并调动了学生的积极性和主动性,在预备实验过程中部分学生还能发现问题并能通过向教师请教和网络查资料来试图解决问题,提高了学生发现问题和分析解决问题的能力。

3不同类型实验的教学模式设计

3.1验证性实验的教学模式设计

学生按照教材中实验方案完成实验预习,由准备组学生准备实验所需要的必要仪器和药品,并写好板书。实验教学中,由准备组中的一位同学作为职前教师讲解实验目的、实验原理、实验步骤、实验注意事项,另一位同学协助一起完成演示实验。然后,其他学生再开始进行实验,准备组学生和教师一起观看指导学生实验,最后完成实验报告。这种教学模式可以有效的培养学生实验基本操作技能和实验教学技能,缺点就是在提高学生对科学的兴趣、诱发探究的积极性等方面并不是很有效[6]。

3.2设计性实验的教学模式设计

每组学生自主设计实验方案,经实验老师批准后再按照方案进行实验,每次实验安排设计方案较好的小组以职前教师的身份进行演示实验,除了像传统的演示实验一样要对实验进行介绍,还要对实验的设计思路与实验特点、优点、缺点进行解说分享。然后其他组学生再进行实验并完成实验报告。这种教学模式可以有效的培养学生设计实验的能力,同时有助于教师资格证考试中的实验案例分析题的解答,并且能培养学生严谨的科学态度和初步的科研能力,学生的设计思路交流过程更有利于激发学生的创新思维。

3.3探究性实验的教学模式设计

由职前教师先提出几套可能的探究性实验方案,在教师的指导下准备好本次探究性实验所有可能需要的仪器和药品,实验教学中由职前教师先提出问题;学生进行猜想与假设;每组制定实验计划;进行实验,验证假设;最后得出结论并进行分析与交流。这种教学模式的要求实验课题具有一定的探究价值,重在锻炼学生的问题意识,提高学生战胜困难的信心,从而激发学生潜能,培养创新意识。

3.4趣味性实验的教学模式设计

教师先给出四个趣味实验课题,四组学生各选一个课题进行准备,实验教学中由四个准备组依次介绍趣味实验的原理和操作方法及注意事项并进行演示实验,然后其他组学生再做这四个实验。这种教学模式的要求做的趣味实验课题是操作较简单、耗时较少,重在让学生掌握多个趣味实验,了解趣味化学实验在中学化学教学中的作用。在实际教学中,教师可以根据班级人数和实验条件来灵活选择实验教学模式,在有限的学时内尽可能安排设计性实验和探究性实验,调动学生参与实验的积极性,培养学生的实验教学能力、设计实验和创新的能力。

参考文献

[1]李广洲.化学教学论实验[M].2版.北京:科学出版社,2006.

[2]邹海凤,陈卓.化学教学论实验教学改革的初探[J].广东化工,2017,44(22):157,155.

[3]付慧.“论化学教学论实验”课程教学改革[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2013,18(02):113-115.

[4]范建凤,武宇芳,赵志刚,等.《化学教学论实验研究》开放教学的改革探索[J].化工时刊,2013,27(12):47-49.

[5]张月梅,李紫薇,欧阳燕,等.新疆高师院校中学化学实验课程内容建构与实验模式研究[J].化学教育,2014,35(24):31-35.

[6]黄建华.《实验化学》中“实验课题”教学模式的研究[D].长春:东北师范大学,2010.

作者:郭巧云 杜艺 曹彬 邓陶丽 单位:安顺学院