化學研究基本方法范文
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篇1
【關鍵詞】 中醫臨床基礎學科;中醫教育;教學方法;優化設計
教學設計是教學改革的核心內容,其中的教學方法設計最能體現教育現代化,它是教學設計最基本的要素之一。傳統的大學本科中醫臨床基礎學科教學方法以講解灌輸式教學為主,在結構形式上缺乏多樣性和優化系統性,已不能適應現代教育重質量、高效率的時代潮流,不能滿足培養創造型人才的要求。因此,筆者根據自己的教學實踐,結合現代教育理論,對中醫臨床基礎學科本科教學方法優化設計方案進行了研究。
1 教學方法優化設計簡述
1.1 概述
優化的教學方法并非是一種特殊的、具體的教學方法,它是由多種具體教學方法相互作用、相互聯系組成的一個有機系統。在具體教學過程中,優化的教學方法是根據教學目的,按照教學規律、教學原則,全面動態地分析教學過程的各個環節和因素,選擇某個具體條件下的優化方案進行教學,以達到現有條件的最佳效果的過程。
1.2 設計思路
優化的教學方法是針對一系列教學目標和內容,因此要設計教學方法,首先要明確教學目標和內容。在此基礎上進行教學方法設計并通過教學評價來衡量優劣,以反饋、修正教學方法,最終建立優化的中醫臨床基礎學科教學方法體系。見圖1。
2 設計準備
2.1 分析和分類教學內容
中醫臨床基礎學科的本科教學內容在教學大綱中有一定的界定。對于大綱中每節課的教學內容,根據美國著名的教育心理學家羅伯特·加涅的分類方法,可將其分解為事實、概念、技能、原理和問題解決5種類型[1-2]。
2.1.1 事實
指一些術語。如中醫臨床基礎學科中的名醫、名著、重要事件、學說歷史沿革等。這些在“緒論”和各節“概述”中多見。
2.1.2 概念
指將具有同樣特征的事物進行歸類,用來表征這種事物屬性的名詞。如中醫臨床基礎學科中的專業名詞和術語。
2.1.3 技能
指智力活動和操作活動的基本活動方式。如中醫臨床基礎學科中的診斷內容。
2.1.4 原理
指把若干個概念組合在一起、用來陳述事物的因果關系和規律。如中醫臨床基礎學科中的辨證方法、診治思路等。
2.1.5 問題解決
指發現問題、搜集事實、作出解釋論證的程序與方法。如中醫臨床基礎學科中的具體案例分析內容。
把教學內容分解為以上5方面不僅細化了知識點,也有助于捋順各項知識與技能的相互關系,為教學按一定的順序展開奠定基礎。
2.2 確定教學目標
本科中醫臨床基礎學科的教學目標一般分為“了解”、“熟悉”、“掌握”三級,由于這些詞語說明的是學習者內部心理過程,太籠統、太抽象,因而對教學過程和教學效果的測量與評估不能起指導作用。現代教育學認為,采用具體的、具有可見性和可測量性的教學目標有助于克服上述缺點。因此,根據美國著名的教育心理學家布盧姆等人提出的教學目標分類體系,可以把本科中醫臨床基礎學科每節教學目標由低級向高級發展分成記憶、理解、應用、分析、綜合和評價6級層次[3-4]。
2.2.1 記憶
指對以前學過的知識材料的記憶,包括從特殊事實到復雜理論的大范圍的材料回憶。如在中醫臨床基礎學科教學中,要求記住一些知識。
2.2.2 理解
指對各項知識點及其相互關系進行解釋。如在中醫臨床基礎學科教學中,要求能夠用自己的話解釋某些知識點,并能對其做出合理的歸納和分類。
2.2.3 應用
指在新的具體的情境中使用知識材料的能力,包括對規律、方法、概念及原理的應用。如在中醫臨床基礎學科教學中,要求能夠運用所學解決現實疾病的診治問題。
2.2.4 分析
指將知識材料分解成為各個成分,進而理解其組織結構的能力。如在中醫臨床基礎學科教學中,要求能夠綜合分析疾病的病因病機。
2.2.5 綜合和評價
指將各部分組合成一個新的整體的能力,以及按特定目標判斷知識材料價值的能力。如在中醫臨床基礎學科教學中,要求能夠對有些觀點進行評價并挖掘新知。
2.3 構建教學內容和目標對應的二維層次模型
根據上述學習內容的復雜程度和教學目標的層次高低,將教學內容和教學目標聯系在一起,構建兩者對應的二維層次模型。見圖2。
二維層次模型展示了教學內容在不同階段上所要達到的認知層次。15個小格是循序漸進的,每一步都不能遺漏,后一步的學習都是以前一步為基礎。“事實”的學習處在“記憶”的層次,“概念”的學習需要達到“理解”的層次,“技能”的學習則需要達到“應用”的層次,“原理”的學習應達到“分析”的層次,而“問題解決”的學習則要達到“綜合”與“評價”的認知層次[5-6]。
3 設計教學方法
3.1 選擇教學方法的原則
3.1.1 以教學目標為導向
對認知、理解較低層次的教學目標,一般選擇教學信息傳輸量較大的教學方法,如系統講授法、圖示講授法和講演法等;對于應用、分析中等層次的教學目標,可選擇引導式講解、分析法和應用法等;對于綜合評價高級層次的教學目標,通常選擇發現式教學法、探究法等。
3.1.2 以教學內容為基礎
教學方法與教學內容是緊密相關的,因此,對于描述性內容,選用直觀教學法;對于理論性、邏輯性較強的內容,采用分析講解、啟發誘導的教學方法;對于規律性較強、發展成熟的內容,采用發現式教學法,而對于技能性較強的內容,采用示范模仿法等。
3.1.3 多種方法優化組合
以教材的“節”為單元,細化教學內容,明確教學目標,針對每個“內容-目標”確定教學方法,注重方法間的銜接,突出整個教學內容的邏輯性和整體性。
3.2 具體的教學方法
3.2.1 課堂播放教學法
是教師在課堂教學中以講解、顯示、演示及表演等形式,借助播放媒體教學教材向學生呈現教學信息的方法。運用這種方法,師生間能及時進行信息交流,打破了傳統文字教材一統天下的模式。在課堂播放教學中,有許多具體的教學方法。包括:①提示法。教師在演播前和在學生的視聽過程中,要告訴學生看什么、聽什么,注意什么問題,以達到什么目的,還要及時根據畫面的內容指導學生觀察。②解說法。教師在采用無聲媒體進行教學時,應邊演示邊解說,解說與演示的畫面應密切配合。③綜合法。教師在教學中,將現代媒體教學法和傳統教學法有機地結合并加以綜合運用,使二者揚長避短,互相配合。④情境法。教師借助現代教學媒體,利用計算機生成的虛擬環境再現教學內容所需要的情景,使學生有身臨其境的感覺。⑤示范法。教師利用視聽媒體向學生呈現具體、直觀、典型的學習范例,提供給學生仿效或學習,以便加速培養學生的技能和技巧。
3.2.2 程序教學法
將教學內容由大化小、由淺入深地向學習者清晰地展示,并提出問題,讓學生主動地尋求解答或教師通過媒體給出解釋和答案[7]。
3.2.3 啟發式教學法
按照認識事物、掌握知識技能和解決問題的思維過程,逐步啟發學生,引導探究,層層深入,直至學生能動地領會和掌握知識技能[8]。
3.2.4 發現式教學法
在教學過程中,教師引出探究目標,即授課的中心問題,引起學生的懸念,使學生有一種躍躍欲試的心態。在教師指導下,學生對問題進行討論,提出假說和解決問題的各種途徑,并大膽地猜想,再從理論上進行分析驗證,檢驗是否正確。最后,對學生的討論和發現去粗取精,總結提高[9-10]。
3.2.5 案例教學法
以案例作為教學材料,結合教學主題進行教學。隨著中醫教育的學院化、擴大化,學生深入臨床解決實際問題的機會逐漸減少。利用多媒體,采用“虛擬案例教學法”,使理論與實踐有機結合,這樣就能有效地鍛煉學生的中醫臨床思維和實踐能力[11]。
以上5方面的教學方法,既相互獨立,又滲透互補。在實際教學中,只有合理搭配才能完成相應的教學過程。
4 進行教學評價
優化的教學方法是否能達到更高的教學目的,要通過教學評價來衡量。目前的中醫臨床基礎學科教學評價主要表現為隨堂測試(如課堂提問)、階段測試(如單元考試)和結課測試(如期末考試)3種形式。由于對教學內容分析、分類不夠詳盡,對學生學習的細節知識點要求不明確,所以,這些測試缺乏針對性、規范性和系統性,測試的結果不能全面、客觀、真實地反映教和學的效果,不能作為優化教學方法的評價參考。
在中醫臨床基礎學科本科教學方法優化設計的教學評價中,最重要的是建立詳盡、客觀、規范的教學評價指標體系。這個評價指標體系應包括評價指標項目、評價標準、權重系數和評判等級4個要素。其中的評價指標項目就是教學內容和目標對應的二維層次模型中的每一個具體知識點,對這些知識點要規定相應的評價標準、權重和量化方法。在教學評價指標體系的基礎上,設計結構化的觀察表和問卷(用于收集學生學習態度、行為、意見等反饋信息),并形成與評價指標項目嚴格對應的階段性和總結性測試資料,以此實施教學評價。然后收集這些資料,采用sas統計軟件進行分析、挖掘,判斷各個知識點教學方法的效果,以便修改、更新教學方法,最終建立優化的中醫臨床基礎學科教學方法體系[12]。
5 結語
中醫臨床基礎學科是中醫高等教育的主干課程,它具有基礎課和臨床課的雙重屬性。采用優化組合的教學方法能使抽象、艱深的知識更有效地被學生融會貫通,并能充分調動學生的學習積極性和主動性,有助于學生創新思維與能力的培養。在教學實踐中,這個方法體系有待于進一步修正和完善。
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篇2
關鍵詞:高等農林院校;物理化學;教學模式;專業特點
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)17-0133-02
物理化學是高等農林院校在應用化學、資源環境科學、環境科學、食品工程、食品安全、制藥工程、林產化工、生物科學、生物技術、生物工程等專業開設的一門必修課,是物理學與化學最早相互滲透的一門交叉邊緣學科,被稱為“化學的靈魂”。該課程不僅對培養學生創造性思維能力和創新能力、提高學生素質有極其重要的作用,而且有助于學生樹立正確的自然觀、掌握科學方法論。然而眾所周知,物理化學是化學課程中基礎的基礎,較抽象,教學有一定難度。農林院校的學生對這門課更是望而生畏,因此,我們應讓基本原理在科學研究和實際應用的實例中展現其活力,以此提高創新能力。因此,近年來,我們結合農林院校開設物理化學課程的各個專業的學科特點,在教學內容安排、教學方法等方面始終與學生所學的專業結合,提出了物理化學與專業結合的教學模式。
一、教學內容與專業特色緊密結合
在課堂教學中,設計好教學內容比制作PPT課件更重要,不應讓“死”的公式和概念充斥課堂,而應讓原理在科學研究和實際應用的實例中展現其活力,培育興趣,提高創新能力。因此,我們在教學內容上,堅持做到“傳統物理化學”與“應用物理化學”的有機統一。在對各專業學生的教學過程中,堅持將物理化學的基本理論和基本知識系統地介紹給學生,培養學生的科學素養。在此基礎上,緊密結合專業實際、生產實際和生活實際,查閱大量物理化學在各專業領域應用的實例,如將熱化學、多組分體系熱力學、相平衡、電化學、表面與膠體化學等內容以專題的形式進行講授,增加反映學科前沿與研究熱點的專題內容,并根據專業方向進行專題輔導。如針對應用化學專業學生,物理化學是一門專業主干課,教學時數較多,物理化學基本理論應該是課程的重點教學內容,但其專業特色又偏重于“應用”二字,所以在做好基本理論教學的同時,重點介紹傳統物理化學與其他學科專業之間結合所派生出的一些交叉學科及其應用,如生物物理化學、地球物理化學、土壤物理化學等;同時舉一些“閃光點”說明物理化學基本原理在現代技術中
發揮的巨大作用,如物理化學在合成化學和新材料的制備、現代分離技術、新能源技術等現代技術中的作用;同樣,在我們周圍生活中,物理化學原理也無處不在,如2008年我國南方地區遭受的大面積凍雨災害的凍雨形成的原理,人體腎功能即反滲透功能,人工降雨、洗滌、礦物浮選、紡織品印染的滲透、油田的二次采油等原理,結合這些“小問題”可以使書本上的理論變得生動而容易理解,培養學生的物理化學視角。對于生物類和制藥學等專業,在學生學習物理化學基本理論和基礎知識的基礎上,以熱力學、電化學、動力學、膠體與表面化學的應用為教學重點,如現代生物科學與物理化學學科交叉與融合而發展起來的,在21世紀已經成為熱門研究內容的生物熱力學、生物電化學,藥物及材料分子設計方法簡論、表面活性劑的應用、微乳液的應用等。對農業資源環境專業,以電化學、動力學、表面與膠體化學為教學側重點,著眼于讓學生了解如何解決環境資源合理利用與環境保護問題,如講授相平衡知識時,以專題講座的形式介紹超臨界流體在廢棄物的合理利用問題、土壤和水體污染的治理問題等的應用及進展;吸附劑和絮凝劑的研究進展;電化學在環境污染治理中的應用、電有機合成、納米電化學、燃料電池、鋰離子電池等新能源技術等。食品科學與食品安全專業,介紹食品科學中的物理化學方法,如熱分析在測定食品熱值中的應用,化學動力學在食品保鮮保質期測定方面的應用,膠體化學原理在食品加工中的應用等等。
二、與專業結合的綠色化實驗教學
實驗教學是課程三段式教學中理論知識的具體驗證與應用。在實驗教學環節中,又分三個教學層次來進行,即實驗技術講座、基礎理論驗證性實驗和運用物理化學知識解決實際問題的綜合性實驗三部分。在實驗技術講座的基礎上,根據專業學時不同,安排8個或10個涉及熱力學、電化學、化學動力學、表面化學與膠體化學等各方面理論知識最典型最具代表性的驗證性實驗,同時注重實驗過程的綠色化,如凝固點降低實驗中的苯和萘更換為水和尿素,雙液系中的苯更換為環己烷,溶膠性質中的三硫化二砷負膠更換為粘土。在驗證性實驗訓練的基礎上,根據實驗室條件、不同專業、不同實驗學時數,選取一些與專業有關的研究性、應用性實驗項目,讓學生綜合運用物理化學課程學習及查閱文獻資料獲得的知識,自行進行實驗設計,完成實驗內容,分析實驗結果,撰寫實驗報告。如針對應用化學專業學生,結合每位教師的科研工作,提出了與生產相關的4個綜合性實驗項目:果醋總酸度的測定、果膠酶對果汁黏度的影響、維生素C氧化速率的測定和大孔樹脂對色素吸附速率測定;對于資源環境科學及環境科學專業學生,主要結合環境問題,提出了表面活性劑臨界膠束濃度測定和活性炭對水體中有機污染物的吸附性能測定實驗項目。另外對于同一實驗,針對不同專業,采用與其專業相關的不同實驗材料,如電導滴定實驗,對葡萄酒專業,讓學生測定葡萄酒的總酸度;而對食品類專業,測定食醋的總酸度;對于資源環境專業,測定土壤的陽離子代換量及不同水體的電導率,這些實驗內容同樣體現了綠色化的內涵,而且實驗內容也趣味化。
三、教學方法中突顯物理化學在各專業中的地位
教學方法改革是影響人才培養模式改革的關鍵環節之一。教學方法不僅影響學生完成學習任務的“程度”,也是影響教學質量“方向”的一個重要因素。因此,為了幫助學生在本質上理解化學變化,從理論上解釋化學現象,在實踐中利用物理化學的基本理論、基本知識和基本方法解決實際問題。在課程教學過程中,以“三段式”教學方法為基礎,圍繞創新教育的戰略,研究“問題教學+參與式教學”法,以充分發揮學生的主體作用和教師的主導作用,實現創新教育。
(一)課堂教學
以問題為主的研究性學習有利于幫助學生提高靈活應用知識的能力,形成有效的問題解決和推理策略,并發展他們的自主學習能力。物理化學課程理論性強、內容抽象、涉及領域廣,很多學生在課后感慨物理化學非常重要,但不知道怎么用。為此,我們采用“問題教學法”,圍繞物理化學的知識模塊,在引導學生發現各種問題的前提下,傳授知識。在教學活動中,嘗試使物理化學知識圍繞實際問題而展開,使問題不僅成為激發學生求知欲的前提,而且還成為學生期盼、理解和吸收知識的前提,激發學生的創新動機和創造性思維。為了打破物理化學枯燥、沉悶的傳統教學方法,實行“參與式”教學方法,嘗試開放式教學內容,對一些易懂的章節讓學生自己提前預習寫教案,學生從“臺下觀眾”轉變為“場上主力”;同時開展論文研究、基于問題的學習、案例教學、項目訓練和指導性設計等多種參與方式,以培養學生的“參與”意識,提高學生學習的主動性、積極性,培養學生的創新能力。
(二)學生討論
胡英院士指出“物理化學教學方法要做大改革。要以自學為主,講課首先介紹框架結構,重點講授難點和進展,并開展課堂討論”。因此,在農林院校物理化學的教學過程中,更應增加學生參與課程教學的機會,加強習題課和討論課內容,調動學生學習的主動性和積極性。在具體實施中,根據教學內容中的難點和重點,對于不同專業,在教學進程表中提出與專業密切相關的問題,如對于環境科學專業,提出“吸附作用原理及表面活性劑在環境科學領域中的應用”等專題討論題目;對于生物類專業,提出“熵與生命”等專題討論題目,讓學生學完一部分內容后,對該問題展開討論,啟發學生進行發散性思維,對問題進行多角度的觀察、比較與分析,然后讓學生提出問題,把問題加以篩選,從中發現最重要最基本的問題,啟發學生思維,把理論搞清楚。最后再給學生作出總結,以培養學生的創造性思維。實踐證明,學生討論,這對提高學生的智力和能力,起到事半功倍的效果。
四、實踐效果
通過近幾年對物理化學與專業結合的教學模式的實施,不僅拓寬了學生的專業知識面,培養了學生從事科學研究和解決實際問題的能力,而且可使學生的創新意識和能力得到一定程度的提高。如不同專業的學生積極申請大學生創新基金項目,2010申請到西北農林科技大學創新基金項目“多環芳烴污染土壤的SDS淋洗溶液前處理方法研究”,2012年申請到國家級創新基金項目“微電極陣列表面的羧基功能化及其在環境監測方面的應用”,2013年申請到西北農林科技大學創新基金項目“不銹鋼微電極陣列的制備及性能研究”及“利用廢棄木料制備大孔容活性炭”。該模式充分發揮了學生的主體作用和教師的主導作用,在模式實施過程中,始終以實際問題為引導,讓學生帶著實際問題去學習,然后從理論上對這些問題進行分析討論。通過近幾年的教學實踐證明,這種教學模式有利于學生掌握扎實的物理化學基本理論、基本知識和基本技術,并能把這些知識和技術應用到農林科學的研究中;有利于學生認識、闡明和解決某些物理化學相關的專業實際問題;有利于培養學生的創造性思維能力和創新能力,提高學生素質。因此,這一新模式在高等農林院校的物理化學教學中具有較大的推廣和應用價值。
參考文獻:
篇3
關鍵詞:化學教學論;教學方法;改革;模塊式
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A
基金項目:“化學教學論課程教學方法改革研究”,西北民族大學2014年研究生教育教學改革研究項目資助,1671280310
化學教學論課程是化學課程與教學論專業的學位課程,隨著《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》頒布和高校培養模式的轉變,化學教育進入了一個嶄新的課程與教學改革階段,各高校根據實際,在課程設置、教學模式與教學方法等方面對化學教與學進行探討,進行了許多卓有成效的實踐,如提出了“寬口徑、厚基礎、多方向、重實踐、高素質”的課程指導思想、“寬厚基礎、一專多能”的復合型人才培養模式,嘗試“小型化”、“模塊化”、“個性化”的課程改革,“通過學習實踐,獨立獲取知識,突出啟發思維和師生情感交融等特征”的教學方法。本文以化學教學論課程教學方法改革為出發點,在全面考察相關院校化學教學論課程教學及教學改革狀況基礎上,依據化學教學論專業培養目標和課程教學大綱,結合教學實際,提出了“模塊式”教學方法改革模式,并進行了方法設計。
一、化學教學論課程模塊構成
化學教學論是課程與教學論的研究方向之一,最早主要在師范學院開設,隨著教育事業的發展和人才需求的急劇增加,一些綜合型高校也設置了此專業,化學教學論的研究范圍得到了很大的拓展。化學教學論課程是化學科學與教育科學的結合,以化學教學系統為研究對象,從化學課程、化學教材、化學教學方法、化學教學技能等角度,系統地對化學教學的各個層面進行分析,研究化學教學規律及其應用[1],形成了課程與教材模塊、理論模塊、基礎實踐模塊、實驗模塊、教師模塊、學生模塊、教學研究等模塊。每個模塊的內容各有其相應特點,因此教學方法各不相同,以此為突破口針對課程的不同教學內容嘗試采用靈活多樣的教學方法,形成集基礎性、實踐性及創新性為一體的新型“模塊式”教學方法。
二、化學教學論課程模塊的具體內容
1. 課程與教材模塊:包括化學科學素養,化學課程的理念、編制與變革,課程設計,化學課程標準,化學教材設計及內容建構等內容,反映教學方法改革的素質性特色。
2. 理論模塊:化學課程理論,化學教學理論、原則及優化,化學學習理論,研究性學習理論在概念、原理和方法等方面已形成整體聯系,構成了課程的基本理論結構。這些基本理論在教學論、教育學、心理學等課程中學生已詳細進行了學習,在化學教學論課程教學中主要通過追溯國內、外教學理論的發展,以課程論、學習論、教學論、教育評價及代表人物為主線,以必備的基礎知識和技能為主干內容,結合典型應用案例從理論核心、局限性分析其在化學教學中的應用,掌握和熟記重點知識元、基本設計理論的教學方法。此模塊的教學改革在于把握課程、教學、學習等基本理論的內在精神和基本特性,適應課程和教學改革的要求,調整和優化課程結構體系,反映教學方法改革的基礎性特色。
3. 基礎實踐模塊:包括化學教學設計、化學教學模式、化學教學方法、化學教學技能、化學探究式教學、化學課堂教學、信息技術與化學課程整合、化學教學評價等內容,實現課程觀念、內容、形式與實施策略的統一,豐富課程教學內容,在內容和體系上創新,理論與經驗結合,反映教學方法改革的實踐性特色。
4. 教師模塊:教師是學生學習的促進者、合作者、參與者,是學生學習能力的培養者,是學生人生的引路人,是教育教學的研究者,是課程的建設者和開發者。“教為主導”決定于化學教師的素質、專業發展及教學藝術,教學方法要體現教育自身發展的特色、與時俱進的最新成果、現代教育理論成果、成功的教學實踐成果,反映教學改革的時代性特色。
5. 學生模塊:學生是教學的出發點和歸宿,是實現兩個“飛躍”和兩個“轉化”的內因,教學效果取決于學生的主觀能動性和主體作用的發揮程度,并與教師的主導同步。“學為主體”決定于化學學習的心理、化學學習的策略、化學學習的類型和特征等,以創新能力培養作為突破口,教學方法要突破傳統學科教學論的框架,體現現代教育理念和先進的方法體系,成為新世紀貫徹素質教育的學科教學創新方法,反映了教學方法改革的創新性、個性化特色。
6. 實驗模塊:化學實驗設計、實驗探究教學設計、化學實驗及實驗教學研究已形成相對獨立的完整體系,成為一門獨立的課程,此次討論中不再涉及。
三、化學教學論課程模塊式教學方法
教學有法,但教無定法,遵循課堂教學規律,把握課堂教學發展趨勢,尋找與教師自身相適應的教學方法和模式,尋找有利于課堂教學的多種多樣的教學方法和模式,尋找能夠有效地橢學生達成學習目標的教學方法和模式,才能夠有效完成課程改革賦予的教學使命。
(一) 課程與教材模塊教學方法研究及改革
教學改革中起關鍵和先導作用的是課程和教材。課程改革是全面而深刻的教育改革,涉及課程理念的更新、課程內涵的豐富和課程制度的變遷等,傳統的課程模式有了實質性突破:提高課程適應性、重建課程結構、倡導和諧發展教育,注重學生的主動性和經驗,如化學新課程的基本理念是“提高學生的科學素養”,課程改革需“面向全體學生的發展”[2]。
這一模塊的學習要求學生廣泛查閱、調研、閱讀文獻資料,關注當前化學教育改革發展趨勢,化學課程新標準,化學教材設計、內容建構、欄目設計,不同版本教材的特點,課程與教材改革對提高學生科學知識、科學技能、科學思維、科學方法,促進學生全面發展的重要作用。義務教育化學課程和普通高中化學課程與教材見表1[3,4]。
(二)實踐模塊教學方法研究及改革
理論與實踐有機結合體現了學科內容與教育學相關學科的整合,吸收現代教學和課程改革實踐成果,培養與訓練化學教學實踐技能。
1.注重教學理論與實際的聯系,結合聽課、備課、教育見習等教學方法培養訓練學生教學基本技能。課程實踐性特點突出,是將化學教學規律應用于化學教學系統的一門理論聯系實際的課程,應根據設置意圖與教學要求,結合化學教學實際開展;課程基本理論也需結合具體的教育教學個案分析才能深刻領會和掌握;學生雖缺少化學教學經歷,但有豐富的化學學習經歷,是學習課程的極為有益的直接經驗,應充分調動和利用;通過教育實習等教育專業訓練,涵養教育興趣和技能,培養實踐教學能力。
2.將教學實踐融入教學中,通過豐富多彩的教學實踐活動,提高教學能力和實際應用水平,幫助學生實現從學生到教師的初步角色轉換。教學實踐活動的形式多種多樣,如教學技能訓練、討論、座談、試教、實習、訪談、資料查詢、論文寫作、調查研究等。課堂試教、模擬教學錄像讓學生分析教學中的不足,自我反思與指導結合,提高教學能力和水平;將教學方法、教學手段與教學內容有機銜接,突出案例研究,精選教學一線案例,采用真實的課例情境、互動式教學,凸顯情景性、示范性、研究性和應用性[5]。
3.改變傳統教學方法,在課堂教學基礎上,輔以課堂討論、課程論文、調研報告、文獻綜述相結合的綜合教學方法,激發學生學習興趣,發掘提升自主學習能力。課程論文可結合課程內容選題,撰寫論文表明自己的觀點和看法,或調查訪談,完成調查報告;文獻綜述要求學生廣泛查閱圖書資料、網絡信息資源綜述前沿發展動態和新特點;將教學改革與科研創新項目申報、學術論文大賽、學術年會融合,實現教學、科研及實踐有機結合,形成教學和科研的良性互動,培養科研創新意識、提高創新能力,豐富和完善教學基本框架。
4.教學設計與教學模式、教學方法有機結合,通過綜合教學設計作業培養、訓練教學技術。教學設計是教學的重要環節,也是一種重要的教學方法,使教學活動具有明確的方向性、自覺性和有序性。既可借助一些好的有效的教學模式進行教學設計,通過教師命題或學生自選題進行PPT教學設計、板書教學設計,結合教師資格證考試進行說課設計,更要注重新型的教學設計能力的培養,如探究式教學設計、化學實踐活動教學設計、微課教學設計、翻轉課堂教學模式設計,并通過教學實踐掌握、應用設計理論和方法。
5.信息技術與化學課程整合,運用計算機輔助教學、多媒體教學等現代教學技術方法和手段,實現教學方式、學習方式的變革,豐富教學內容,提高教學效果。建設內容豐富、涵蓋廣的多媒體教學課件及題庫;建設集成性強、信息量大,內容全面、完整的網絡教學資源;建設優秀教學案例庫、教學示范案例庫、教學錄像及視聽資料。
(三)教師模塊教學方法研究及改革
振興民族的希望在教育,振興教育的希望在教師,教師的素質和專業水平是影響教育教學質量的極為重要因素,學生學習方式的改變依賴于教師教學方式和方法的改變。
1. 以教師素養培養為主線,實現教學方法和學習方法的改變。提高教師科學素質和人文素養,轉變教育觀念,樹立新的現代教學觀、學生觀、人才觀、質量觀和教師觀,整合課程教學內容,改進教學課件,擴大教學信息量,實現教學方式、教師地位的變革。
2.發揮教學名師和優秀教學案例的示范指導作用,觀摩教學范例、優秀教學錄像及優秀教師的課堂教學[6],通過備課試教、命題練習、觀摩與交流、反思、行動研究等教育體驗及評析,查找自身存在問題,提高教學能力。
(四) 學生模塊教學方法研究及改革
將素質教育滲透到專業教育中、提高人才素質,貫穿于人才培養的全過程,學生人文素養和科學素質的提高,創新能力、實踐能力和創業精神的培養是課程改革的重要目的。
1.以學生為主體,增強學習主動性,改變單一、被動的學習方式,掌握有效的學習方法,培養終身學習能力。化學教學論是化學與教育科學之間的一門邊緣學科,與課程相關的教學、課程與學習理論成果眾多,其研究方法和學習模式具有社會科學學科的一些特點,而思維方式偏向自然科學型的該專業學生剛開始學習會產生不適應;化學教育的基礎與前沿界限較模糊,研究活躍,觀點不斷更新,因此,學習主動性很重要,主動查閱調研有關文獻資料以適應本學科的學習特點,主動參與試講、研討等教學實踐,是開展教學方法改革必備的條件。
2.實行“自學―聽課―討論―回答―交流―實踐”的啟發式、提問式、討論式等靈活多樣的互動教學-學習方法,通過學生親身體驗,激發學習潛能,開動腦筋,積極思考,提高學習效率和效果;緊跟學科發展動態,結合學科新成果,更新教學內容,在教學內容和方法中體現素質教育的要求,培養綜合運用所學基礎知識分析、解決問題的能力。
3.聯系實際,學思結合,運用實際經驗、典型案例和現實情境等因素,闡釋和把握原理;創造條件,鼓勵學生參加科研、科技訓練,教學與實際緊密結合;學以致用,關注教育現實,努力運用所學知識去解決現實問題。
(五)教學研究模塊教學方法
⒒學教學論的理論和方法運用于課程教學改革,通過教學研究實現改革成果與實際應用的接軌,學生得到訓練和鍛煉,教師得到提升,師資隊伍整體素質提高。在課程教學實踐和研究的基礎上,構建合理的知識結構和能力結構,引領學生在專業知識基礎上學好“化學教學論”課程;依托化學教學論碩士學位點及教學實踐實習基地,開展教學研究、應用研究,促進學生到教師的角色轉換;吸收國內外現代教學理論研究成果和課程改革、教材改革、教學模式改革、教學方法改革、學習方式改革等方面所取得的成果,在教學內容和體系上創新;將化學教學實驗研究作為主要科研方法推進化學教學改革,培養具有先進教學理念、優良教學能力、“學會反思、學會合作”的化學教育工作者。
教學活動有著很強的慣性,要改變教師習以為常的教學方式、教學行為,是一個極大的挑戰,因此化學教學論教學方法的改革任重道遠。目前,大學生就業形勢嚴峻,提高學生專業素養,拓寬知識面,提升就業能力,成為高校面臨的新問題。充分利用得天獨厚的專業優勢,既懂化學基礎知識、現代化學前沿發展動態,又能掌握化學教學論基礎知識和教學技能,形成正確的化學教學思想和觀念,在教學理論上“入門”,教學技能上“上路”,教育教學研究上“領悟”,無疑就具有了很強的競爭力,而這些都有賴于教學方法和學習方法的根本轉變,建立以“學生為主體,教師為主導”,依據課程特征模塊的不同特點展開的“理論-實踐-發展”式教學方法,從而培養化學課程與教學論綜合型人才。
參考文獻:
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[2]閻立澤.化學教學論[M].北京:科學出版社,2004;
篇4
關鍵詞 高考化學試題課程標準 一致性研究 分析模型 知識廣度
當前,基于標準的課程改革已經成為世界各國課程改革的主旋律。考試評價由于其具有高風險性、高利害性,歷來是課程改革的核心議題之一。在基于標準的課程改革背景下,更是將其推到風口浪尖上。因為在不同水平課程一致性系統中,評價課程與預期課程的一致性是至關重要的,不僅直接影響學生學業成就檢視的可信度,而且直接關系到預期課程與實施課程之間的匹配度。《基礎教育課程改革綱要(試行)》明確指出:“課程標準是教材編寫、教學、評估和考試命題的依據”。因此,高考的考試內容及要求理應與課程標準保持一致性。
本研究正是基于以上的背景,嘗試通過量化分析的方法,分析2012年浙江省高考化學試題與高中課程標準之間的一致性情況,以期為新課程背景下考試評價工作的開展和決策提供證據。
1 研究方法
1.1分析模式的構建
目前國際上對學業評價進行基于標準的一致性分析的模式主要有Webb、SEC和Achieve三種。國內已有一些化學教育工作者應用Webb、SEC模型對中考、高考化學試題與課程標準的一致性情況展開了研究。縱觀這些研究我們發現,當前化學試題與課程標準的一致性主要關注知識層面(知識內容和認知要求)。而《課程標準》在課程目標上要求從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等多方面達到協調統一,這就從理論上確定了考試的測量目標維度。受紙筆考試形式所限,這三維目標不一定都是可測的,比如說,過程與方法維度的實驗操作過程。但是,過程與方法維度涉及的部分能力目標,可以通過紙筆測驗實現,這在考試大綱中有明確要求。另外,雖然情感態度與價值觀目標當前暫時不能直接進行測量,但這些目標完全可以在試題的背景材料中進行滲透。因此,課程標準規定的三維目標理應在化學試題中得到體現與落實,化學試題與課程標準的一致性研究也應考慮和關注過程與方法、情感態度與價值觀這2個維度。為此,本研究將從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀3個維度全面分析化學試題與課程標準之間的一致性。為了準確深入分析各維度的一致性,本研究選擇Webb模型作為一致性的研究工具,從種類、深度、廣度、分布的平衡性等方面進行深入研究。之所以選擇Webb分析模式,主要是基于以下幾點原因:(1)Webb模式是其他各種一致性分析模式構建的母體;(2)Webb模式具有系統的分析程序和方法,可靠性高;(3)Webb模式應用廣泛,充分體現其適用性。見表1。綜上,本研究構建的高考化學試題與課程標準的一致性分析模型如圖1所示。
1.2研究資料的編碼與分析
一致性分析模型確定之后,接下來的首要工作是參照課程標準、省學科教學指導意見、考試大綱確定各維度的具體內容領域,見圖2所示。
(1)課程標準的編碼:因課程標準中的內容標準描述過于籠統,本研究參照省學科教學指導意見、考試大綱來確定具體測量目標。課程標準的初步編碼由2位教師獨立進行,得到的數據用SPSS軟件處理,計算出斯皮爾曼相關系數為0.780,表明編碼結果具有較好的可靠性。然后2人對于分歧點進行討論,達成共識。
(2)試題編碼:樣本抽樣的數量,直接影響統計信息的可靠性。Webb模型所分析的測試題一般在60題以上,并且以選擇題居多。而浙江省的高考試題從題數上來說只有11題(不包括選修IB模塊),如果以原題數進行編碼必然帶來較大的誤差。因此,本研究在具體的編碼過程中,參照先前研究經驗,以選項或填空中所考核的知識點為測驗的項目數計數標準。例如,在一個選擇題的4個選項中,如果每個選項考查不同的知識點就記為4個項目;如果考查相同的知識點就記為一個項目;填空題的每一空記為一題,這樣可以獲得更多的項目數,從而保證一定的信度。參加試題編碼的有2位重點中學教師,他們單獨進行編碼,斯皮爾曼相關系數為0.822,表明編碼結果具有較好的可靠性。獨立編碼之后,對存在的分歧點一一討論,并協商一致。
2 研究結果與數據分析
2.1三維目標考查內容概貌
2012年浙江省理綜高考化學試題從總體上看能夠依據課程標準的目標要求,知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三維目標在試題中得到良好的體現,涉及的三維目標具體考查內容見表2。
2.2知識與技能
高考化學試題與課程標準在知識與技能維度上的一致性統計數據見表3所示。
從表3可以看出,2012年浙江省高考化學試題中“化學基本概念和基本理論、常見無機物及其應用、常見有機物及其應用、化學實驗”這4個領域試題擊中數目均大于6個,達到Webb模型設定的種類一致性接受水平:擊中領域目標的測驗項目的平均數大于或等于6個項目,這說明知識與技能這一維度達到種類一致性可接受水平。從知識深度來看,只有“常見有機物及其應用、化學實驗”這2個領域達到一致性可接受水平,“化學基本概念和基本理論、常見無機物及其應用”這2個領域高于課程標準認知要求的試題占較大比重,未達到知識深度一致性接受水平。從知識廣度上來看,“化學基本概念和基本理論、常見有機物及其應用、化學實驗”這3個領域目標擊中百分比均大于50%,達到知識廣度的可接受水平,“常見無機物及其應用”領域目標集中百分比只達到13,3%,遠未達到知識廣度的一致性可接受水平。從知識分布平衡性上來看,除“常見有機物及其應用”,其他各領域的平衡性指數均大于0.7,說明各個測驗項目在各項具體目標之間分布較均勻。
2.3過程與方法
高考化學試題與課程標準在過程與方法維度上的一致性統計數據見表4所示。
從表4可以看出,2012年浙江省高考化學試題中“接受、吸收、整合化學信息,分析和解決化學問題,化學實驗與探究”這3個領域試題擊中數目均大于或等于10個,遠超過Webb模型設定的種類一致陛標準,這說明在過程與方法這一維度達到種類一致性可接受水平。從廣度上來看,“接受、吸收、整合化學信息,分析和解決化學問題,化學實驗與探究”這3個領域目標擊中百分比均大于50%,達到知識廣度的可接受水平,“接受、吸收、整合化學信息,分析和解決化學問題”這2個領域目標擊中百分比達到100%,達到了完全一致的水平。從分布平衡性上來看,“接受、吸收、整合化學信息,分析和解決化學問題,化學實驗與探究”這3個領域的平衡性指數接近或超過0.9,說明各個測驗項目在各項具體目標之間分布均勻程度良好。
2.4情感態度與價值觀
高考化學試題與課程標準在情感態度與價值觀維度上的一致性統計數據見表5所示。
從表5可以看出,2012年浙江省高考化學試題中只有“化學知識的應用”這一領域的試題擊中(滲透)數目達到6個,種類一致性可接受水平為“是”,表明高考化學試題較關注學生將化學知識應用于生產、生活實踐的意識,而其他5個領域未達到種類一致性可接受水平。從廣度上來看,這6個領域目標擊中百分比達到100%,達到了完全一致的水平。從分布平衡性上來看,整個情感態度與價值觀維度的平衡性指數為0.83,大于Webb模式設定的0.70這一標準,情感態度與價值觀分布平衡性的一致性水平判定為“是”。
3 討論
3.1關于知識與技能的廣度一致性
廣度的一致性標準被用來判斷課程標準中所涉及的知識與技能跨度與學生為了正確回答評價項目所需的知識與技能跨度是否相一致。從研究結果來看,“化學基本概念和基本理論、常見有機物及其應用、化學實驗”這3個領域目標擊中百分比均大于50%,達到廣度一致性的可接受水平,但是一致性水平指數僅為60%左右,即為勉強可接受。而作為高中化學重要學習領域之一的“常見無機物及其應用”目標擊中百分比只達到13.3%,遠未達到一致性可接受水平。究其原因,一方面與試題的容量有關。由于考試時間的限制以及命題的形式是理綜而非單科命題,考題的數量也必然受到限制,這就不可能使標準中所規定的知識在試題中面面俱到;二是試題過分集中于“化學基本概念和基本理論”的考查,使得考查的知識點不夠分散,特別是“常見無機物及其應用”領域的具體目標數較多,但是擊中的試題數量又較少,導致目標擊中百分比偏低。從知識本身來看,重要性程度本應是沒有區別的,課程標準對知識的重要性程度也沒有特別說明。而高考試題內容對教師教學工作的影響不僅會表現在高三的復習課,也會影響到高一或高二教學重點的判斷及課時劃分。如果高考試題內容分布與課程標準的要求偏離較大,則會給課程標準規定內容的真正落實打上折扣,期望能夠引起命題者的重視。
3.2關于知識與技能深度的一致性
知識深度的一致性標準被用來判斷所評價的認知要求與課程標準中期望學生“應當知道什么”和“應當做什么”的目標是否相一致。從研究結果來看,高考試題中有關“化學實驗”領域試題的認知要求與課程標準的要求完全一致,“常見有機物及其應用”領域一致性水平為58.4%,勉強達到可接受水平,而“化學基本概念和基本理論、常見無機物及其應用”領域的知識深度一致性水平遠低于Webb模型知識深度一致性可接受水平:符合具體目標深度水平的項目數的百分比的平均數大于或等于50%。以“鹽類水解”這一知識點為例,課程標準及考試大綱只要求達到“了解”水平,而相對應的試題認知要求達到“理解”層次。例如,2012年理綜的第26題考查了鹽類水解平衡的移動,認知水平要求較高。知識深度的不一致性會給一線教師的教學帶來不利的影響,使得教師很難把握相關內容的教學要求,到底要教到什么程度?為了使學生取得較好的成績,教師只能提高教學要求,從而給學生的學習帶來了不必要的沉重負擔。課程標準、省學科指導意見、考試說明能否考慮評價實踐的特點和需求,在相關內容上斟酌認知目標的用詞,輔以學生的具體行為水平的描述,明確各知識點的高考評價要求,給教師吃下“定心丸”。
3.3關于過程與方法的一致性
從研究結果可以看出,2012年浙江省高考化學試題在過程與方法維度的3個領域——“接受、吸收、整合化學信息,分析和解決化學問題,化學實驗與探究”與課程標準在廣度、深度、平衡性3方面一致性程度較高,這也體現了高考化學試題以能力測試為主導的特點。但是,縱觀整份試卷我們發現,2012年高考化學試題并沒有凸顯出科學探究能力的考查,而課程標準則明確要求“經歷對化學物質及其變化進行探究的過程,進一步理解科學探究的基本方法,提高科學探究能力”,可見高考化學試題在探究能力考查上與課程標準出現了不一致。科學探究能力作為科學素養的重要組成部分,理應在高考化學試題中得到充分體現,期望能夠引起命題者的重視。在考查的形式上,可以借鑒廣東等省的較成熟做法,以高考化學探究性試題為載體考查學生的科學探究能力。該類試題的綜合應用性較強,具有明顯的學科特點,又注重與其他學科之間的交叉,它既能有效地檢驗學生對相關知識的掌握情況,又能反映出學生靈活運用所學知識的能力,對考查學生的探究能力特別有效。
4 研究結論
從總體上看,2012年浙江省高考化學試題與課程標準之間一致性水平較高,發揮了課程標準標準化、規范化的作用,體現了高考命題的嚴肅性、科學性。從具體來看,主要有以下幾點結論:
(1)從知識與技能維度來看,2012年高考化學試題除了“常見無機物及其應用”這一內容領域與課程標準有較大偏差之外,其余3個內容領域與課程標準匹配度較高。
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關鍵詞:科學觀念建構;溴、碘的提取;教學設計
文章編號:1005?6629(2014)4?0038?03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
要讓學生能夠自主學習,需要有良好的學習定向。學習定向可以來自學習者外部,也可以來自學習者內部[1]。例如,教科書中的導言和教師精心設計的導課語都是外部學習定向刺激,學習者的學習經驗以及他所具備的或明或暗的科學觀念則可以起內部學習定向作用。因此,在日常教學中應該注意促進學生建構基本的科學觀念,并注意發揮科學觀念的育人功能。
什么是科學觀念?上海師范大學吳俊明教授在有關報告中指出:科學觀念是對科學事物的本質、變化過程、規律、方法、價值以及外部聯系等問題的抽象的、概括的和總結性的認識與見解,通常也被稱為科學思想。化學課程中的科學觀念可以分為不同層次,例如關于化學具體問題的觀念、關于化學理論問題的觀念、關于化學科學的觀念以及關于科學、技術以及“科學、技術與社會”的觀念等。化學課程中應該重點抓好基本的化學觀念的建構以及科學世界觀的滲透、誘導、感悟和體驗。基本的化學觀念包括化學本體觀、化學科學價值觀、物質組成觀(化學元素觀)、物質結構觀、化學變化本質觀、化學變化能量觀等等。有關的科學世界觀包括世界本體觀、事物聯系觀、科學觀、技術觀、STS觀、科學發展觀以及科學探究觀等等。
要搞好科學觀念建構,教師在教學設計時必須對教學內容作觀念分析,思考所教內容蘊含哪些基本觀念以及優先幫助學生建構哪些基本觀念,思考如何幫助學生建構這些基本觀念,如何以基本觀念統領教學目標,圍繞基本觀念調整知識素材,設計教學活動,并予以實施。“溴、碘的提取”是蘇教版必修1專題2第一單元教學內容,是高中化學研究物質的開端,涉及認識物質的一般方法,也是建構化學基本觀念的重要階段。本文就以此為例,對建構化學基本觀念的教學設計做一些初步的討論。
1 明確觀念目標
學生建構科學觀念時往往要經歷從知識到方法再到觀念的遞進過程。通常,“溴、碘的提取”的教學目標主要是:了解利用氯氣的氧化性制取溴、碘單質的反應原理;結合反應原理分析提取溴和碘的過程,初步學會實驗設計的一般方法;通過了解溴、碘制取的工藝流程,認識到海水也是提供人類所需資源的一種重要來源,等等。根據這些具體內容,可以進一步概括出教學中應注意促使學生形成的具體層面的觀點:了解溴和碘是與氯相似但各有個性的元素,單質氧化性次于氯,可以利用氯氣的氧化性制取溴、碘單質;通過分析提取溴和碘的過程初步了解、設計探究物質制備實驗的一般方法,感受化學的科學價值;通過了解溴、碘制取的工藝流程,使學生對化學化工技術初步有所了解。
上述具體層面的觀點涉及化學元素觀、化學變化本質觀、科學探究觀和化學科學價值觀等,在教學設計中是不是要進一步進行概括,完成這些觀念的建構?作者認為,觀念的形成,特別是高層次觀念的形成,不是一朝一夕的事。要尊重觀念的形成規律,不能急于求成,否則就會做出死記硬背、拔苗助長的傻事、蠢事。“溴、碘的提取”只是蘇教版必修1專題2第一單元的教學內容,學生是第一次接觸同一族的幾種元素,第一次比較系統地學習有關元素的知識,在其教學中,幫助學生積累有關素材、初步概括成比較具體的觀念,為將來概括、建構更高層次的科學觀念做一些準備就足夠了,這樣做才是適當的。
2 改進導言設計
吳俊明教授認為,觀念具有主觀性、實踐指導性、歷史性、穩定性和發展性等特點,常常還具有方法論意義。這意味著,個體關于某問題的觀念可能是開頭模糊、而后逐步發展變化的。盡管如此,觀念或觀念性認識可以幫助個體進行決策、計劃、制定方法、實踐、總結等活動,從而影響人的認識和行為。因此,蘊含著科學觀念并且富有感染力、被認同度高的導言常常具有良好的學習定向作用。在教學設計中,要重視做好導言的設計。
教材中該單元的題頭語寫道:“浩瀚的大海中究竟蘊藏著什么?地球上99%以上的溴蘊藏在大海中,因此溴被稱為‘海洋元素’。利用氧化還原反應,人們可以把海水中的溴離子、海帶等海產品浸出液中的碘離子氧化成溴、碘單質。”這是有利于學生了解溴、碘提取的基本原理,產生從海水中提取溴和碘的初步映象和學習興趣的。但最好讓學生知曉學習活動的概況以有助于他們主動地參與、主動地學習,最好還含有“為什么要研究、怎樣進行研究以及結果如何應用”等觀念性簡介,有一點化學思想方法和思維方式方面的啟示,使學生獲得一種新的認識自然界物質及其變化的思維視角,以便用初步的觀念映象統領具體的化學知識,更好地理解、領會具體的知識,也有利于調動學生的學習興趣,激發學生恒久的內在學習動力。
當然,導言和題頭語的篇幅一定不要大,文字一定要精煉,“吸引眼球”。
3 調整知識素材
化學知識是化學教學內容的主體,具體的化學知識的學習是建構化學基本觀念的基礎。豐富的知識積累有助于學生全面地認識和深刻地理解化學概念。但在當前“知識為本”的教學活動中,課堂往往會出現過多的知識堆積現象,給學生的思維活動帶來一定的負擔,以致會減少學生進行較高水平思維的時間。因此,在選擇知識素材時,需要調整教材內容,精心選擇最能體現化學學科思想方法和思維方式的知識素材,然后在素材中清晰地呈現一個或幾個最接近化學基本觀念的概念、原理或方法作為核心概念或相關概念,以利于進一步的聚合思維。
圍繞觀念目標,作者對“溴、碘的提取”的教材內容做如下調整:將教材最后呈現的資料卡中有關溴、碘的特性的部分知識前置,讓學生了解單質溴、碘的溶解性、氧化性等,讓學生知道溴、碘及其化合物在生活和生產中的廣泛用途;再回到教材該單元題頭語,了解溴和碘元素在自然界的存在;然后組織本節課核心內容,引導學生探究溴的提取的反應原理,并將教材中有關從海水中提取溴的文字敘說轉化成工藝流程;完成溴的提取學習后,學生自主完成碘的提取的方法建構過程。為了不分散學生注意力,本節課暫不學習溴離子和碘離子的檢驗。這樣選材,聚焦主干知識,突出物質的應用價值,能從微粒的轉化分析反應的本質,從核心反應出發設計工藝流程,利用物質的性質解決實際問題。
4 重視探究活動和思維活動
教學活動中的探究活動是促進知識向觀念發展的重要基礎。在探究活動中,生生之間進行質疑和討論,加上教師的點撥,可以有效地幫助學生深入理解化學核心概念。為使活動探究與知識學習、觀念建構有機地融合在一起,教師在設計探究活動時要始終關注“如何讓學生形成主動運用化學思維方法處理現實問題的自覺習慣”。為此,作者設計了下列探究活動:
探究活動1 從海水中提取溴單質的實驗
(1)運用實驗探究如何將溴離子轉化為溴單質,并分析從海水中提取溴的反應原理。
思考問題:
①海水為什么要濃縮?
②核心反應是什么?
③為何鼓入熱空氣或水蒸氣?用這一操作得到溴蒸氣體現溴單質的哪些性質?
④粗溴中殘留少量Cl2,如何提純?
⑤按圖示框架設計從海水中提取溴的流程。
思考問題:
①灼燒前為什么要用刷子刷去海帶表面粘附物,而不能用水洗干海帶?
②I2易升華,為什么還可以灼燒干海帶?
③海帶灼燒過程中使用到的儀器有哪些?
④氧化操作中可選用哪些氧化劑?
⑤怎樣將提純后得到的碘和四氯化碳進行分離,得到碘單質?
探究活動3 問題拓展以及方法總結
(1)大量的碘還來源于自然界的碘酸鈉(NaIO3),思考如何從碘酸鈉提取I2?
(2)你認為工業上從海水中提取溴、碘進一步的研究方向是什么?
(3)從海水中提取物質的一般流程?
(4)在學習了“溴、碘的提取”之后,你有哪些體會、感受?
5 反思教學實踐
5.1 了解高中化學基本觀念的特點
高中化學基本觀念的基礎是高中化學基礎知識,是高中學生在學習化學過程中所形成的一些基本觀念,具有基礎性和層次性等特點。
5.1.1 基礎性
高中化學知識是根據高中生的發展需要和認知規律選擇確定的。例如,針對中學生形象思維能力較強、抽象邏輯思維能力相對薄弱的特點,選擇的化學知識對抽象邏輯思維能力要求高的相對較少,在此知識基礎背景下形成的化學觀念比較基礎,不必一味拔高。“溴、碘的提取”只需幫助學生建構用實驗的方法研究原理,根據溴、碘元素的存在尋找提取方法,以及認識一種新物質的一般方法等基本觀念。在教學時,也需關注學生的已有知識基礎,引導學生學會用氯氣的知識和方法進行溴和碘的學習。
5.1.2 層次性
不同學段的學生所要形成的基本觀念應該是不同的;同一基本觀念在不同的學段,由于學生所擁有的知識經驗不同,它的內涵的豐富程度也是不同的;更高層次的觀念是以低層次觀念為基礎發展起來的,沒有低一級的基本觀念作基礎高一級的基本觀念就無法形成。學生的認知水平越高,知識和經驗越豐富,越容易形成內容更完善、層次級別更高的觀念[2]。
因此,我們需要對高中階段化學基本觀念的教學做整體設計,不能企望觀念的形成能一步到位。盡管溴、碘的提取的工藝流程已具備化工流程的一般過程:原料選擇預處理核心反應分離與提純目標產品等,但在本節課無需幫學生建構解決化工流程題的具體方法。
5.2 研究教學設計中的問題解決
“知識決不能以一種不加選擇的方式進行傳授。對于那些重要的觀念,我們要想理解它們,就必須對其提出問題并加以檢驗[3]”。所以,問題解決的過程是學生形成基本認識的過程,也必然是建構基本觀念的過程。因此,教學設計的重要環節是將基本認識轉化為“是什么”、“為什么”以及“怎樣做”等啟發性和驅動性問題。筆者在教學實踐中,總結出如下通過問題解決活動產生基本認識的圖式,幫助學生建構基本觀念。
基本認識在問題解決過程中被認可、被修正或被摒棄,如此經過基本問題基本認識基本認識應用問題解決基本問題再認識……幾個往復操作,每一次往復操作,基本認識得到一次檢驗和修正,就會向基本觀念靠近一步,經過多次檢驗和修正后,為學生的認知結構所內化,基本認識最終升華為基本觀念[4]。
本節課教學時,學生最深的感受是設計了若干小問題,幫助學生在高中學習之初即能順利理解提取溴和碘的復雜流程,并能嘗試設計從海水中提取物質的一般方法。
5.3 重視師生的自我反思
學生反思是形成和檢驗基本觀念及其有效性的重要途徑。對已經形成的基本觀念需從三個維度進行自我反思:通過課后適度練習,及時檢測有關化學學科知識的基本觀念的穩固性;在學習過程中建構的有關化學方法類的基本觀念,遇到同類問題能否學以致用;能否升華在學習過程中形成的有關對化學學科的情感類認識,包括對化學知識的價值、化學學科的社會作用以及對化學學科的情感等。
建構化學基本觀念的教學設計是以基本問題的解決為過程目標、基本觀念的建構為最終目標的教學設計。自始至終,教師都要反復思考這些問題:通過這節課或該單元的教學,學生的認知水平能有什么發展?學生的基本觀念能有多大程度的提升?建構基本觀念的過程是否遵循了學生的認知發展規律?
參考文獻:
[1]吳俊明,王祖浩.化學學習論[M].南寧:廣西教育出版社,1996:127~129.
篇6
一、科學素質的含義與特征分析
目前學術界對“科學素質”尚無公認的確切的定義,但有關科學素質的論述卻有許多。科學素質(science literacy)一詞源自英文( literacy) 。literacy的原始含義主要有兩層:一是指有學識, 有學養, 跟學者有關; 二是指能夠閱讀,能夠書寫, 對象是一般的普通大眾。自20世紀60年代以后,科學素質的內涵隨著社會的發展也不斷地發生了變化和得到了發展。科學與社會、科學與技術、科學與人文等已發展成為科學素質的重要內涵。如1996年出版的美國科學教育國家標準提出:科學素質是指個人選擇和決策,參與社會、文化事業和經濟生產活動所需要的對科學概念和過程的認識和理解,也包括一些特殊類型的能力。同時美國在國家理科“內容標準”中對培養“科學素質”列出了八項內容:統一的科學概念和科學過程;作為探究的科學;物質科學;生命科學; 地球和空間科學; 科學和技術; 個人和社會前途中的科學;科學的歷史和本質。
在我國,人們對科學素質也進行過探究, 但都是把科學素質的內涵概括為幾個范疇,或把科學素質的內涵劃分為幾個方面或幾個構成要素。主要有以下幾種觀點: ①三因素說。一是有人認為科學素質包括三個層面, 即基礎知識與基本技能、科學方法與思維、科學精神與價值。二是有人認為科學素質指的是學生在接受一定的科學知識本文由收集整理的基礎上和接受科學知識的過程中所形成適應社會發展的和人類自身完善所需的基本品質和能力。這種觀點認為科學素質涵蓋科學知識(基本概念、基本理論、基本原理)、科學品質(科學道德、科學情感、科學精神、科學態度、科學思想、科學方法、科學意識、科學習慣) 、科學能力(觀察能力、記憶能力、注意能力、思維能力、想象能力、實驗能力、自學能力、決策能力、組織能力、歸納能力、表述能力、創新能力) 等三個方面。三是中國科普研究所袁正光老師把科學素質的結構劃分為知識結構、智力結構和非智力結構三個方面來論述。②四因素說。一是有人認為科學素質至少應包括科學精神和態度、科學知識、對科學過程的理解(主要是科學思維、方法和技能) 和活動能力等四個方面。二是有人認為科學素質是現代人的綜合素質的一個重要方面,它是一個人的科學認知水平、科學認知能力、科學實踐能力和科學精神的綜合體現。三是有人認為科學素質是人們在認識自然和應用科學知識過程中所表現出來的基本素質。科學素質是由科學知識( 基礎知識和基本技能)、科學方法(自然科學一般方法、學科科學方法、學科學習方法)、科學能力(觀察能力、實驗能力、思維能力、自學能力、創造能力) 、科學精神( 科學觀、科學品質)構成。③五因素說。一是有人認為科學素質的內涵是由科學知識、科學能力、科學方法、科學意識和科學品質五大因素構成。二是有人認為科學素質包括科學思想、科學精神、科學態度、科學方法和科學作風等五個方面。三是2002年由教育部考試中心編寫的、由高等教育出版社出版的《高考化學測量研究與實踐》一書指出:科學素質主要指自然科學素質,是指在先天遺傳素質的基礎上, 經過教育和實踐發展起來的人們認識自然和應用自然規律的內在品質。基本科學素質包含科學知識與技能(基礎知識、基本技能) 、科學方法(自然科學方法、學科科學方法)、科學能力(科學認知能力、科學實踐能力、科學創造能力)、科學觀( 辯證唯物主義觀、科學價值觀、科學自然觀) 、科學品德(科學興趣、科學情感、科學意志、科學態度) 等五個方面。④六因素說。有人認為科學素質是指在接受一定科學知識的基礎上所形成的適應人類社會發展所需的基本品質和能力, 諸如科學情感、科學態度、科學方法、科學思維、科學實踐意識、應用科學知識解決問題的能力等六個方面。
根據國內外專家、學者對科學素質內涵的論述,結合基礎教育課程改革對學生科學素質的時代要求,具體表現在四個維度: 科學探究( 過程、方法與能力) , 科學知識與技能, 科學態度、情感與價值觀, 對科學、技術與社會之間關系的理解,以及綜合對三個領域的理解:科學的三個層次:知識、方法、觀念, 觀念是最高境界; 文化的三個層次:符號、規范、價值觀, 價值觀是最高境界; 教育的三個層次:知識與技巧、方法與態度、感悟與價值,感悟與價值是最高境界。我們認為科學素質是一種視野、是一種方法、是一種能力、也是一種觀念,它是學生在認識自然和探究自然規律的過程中所形成的內在品質和能力。科學素質主要由科學知識與技能、科學能力、科學方法、科學思維和科學品質五大要素構成。
在科學素質的五個構成要素中,各要素之間的關系不是孤立的,而是彼此相互作用和影響的。它是一個德育和智育相互兼顧,知識、觀點、能力協同培養, 智力因素和非智力因素綜合考慮的系統工程。科學知識和技能是構成和發展科學素質的基礎要素,科學素質的形成必須以科學知識和技能為基礎。科學方法和科學能力是科學素質的核心要素, 科學方法、科學思想是科學素質的翅膀, 科學品德是科學素質的靈魂。科學品德嚴重影響著智力因素的水平, 是整個科學素質結構中的動力條件; 科學思想是導向; 而智力是科學素質的核心,其中能力是科學素質的發展方向。在科學教育過程中,通過學生的探究, 能逐漸培養、發展學生的科學能力,使學生掌握科學方法, 形成良好的科學品德, 同時促使學生逐步形成科學思想。
二、中學化學教育中科學素質的基本內容
對學生進行科學素質培養是以形成科學的觀念、知識、方法和態度,從而形成科學能力為根本目的, 以培養學生具有基本科學素質為目標的教育。這是基礎理科教育的共性之一。下文按照科學素質的內涵定義,分別論述化學學科的基本科學素質內容。
轉貼于
1.尊重和滿足學生發展需要, 讓學生牢固地掌握化學基礎知識和基本技能
化學基礎知識和基本技能是發展學生科學素質的基礎,也是中學化學素質教育的核心內容。它既能提高學生對觀世界的認識能力,又能促進學生的智力發展和科學觀的形成。化學知識總量大,增長快, 在化學教育中只能選擇那些對學生認識世界、面向未來及自身發展所必須的基礎知識和基本技能內容作為學生的學習內容。中學化學中的科學素質知識主要有:化學基本概念、化學基本理論、元素化合物知識、實驗知識、有機知識和化學計算知識六大塊知識體系。
其具體體現在:①初中階段要學習物質的組成和結構的初步知識,氧氣、氫氣、碳及其化合物的知識, 酸、堿、鹽的性質及無機物之間的相互反應規律的知識和有關溶液的基本知識; 學會使用化學用語的技能、化學實驗本文由收集整理的基本技能和進行基本化學計算; 初步學會學習化學的方法。②高中階段要在初中化學的基礎上進一步學習物質結構、元素周期律和周期表、物質的量、氧化- 還原反應、化學反應的能量、化學反應速率和化學平衡、電解質溶液和電化學膠體等基本概念和理論; 鹵素、堿金屬、氧、硫、氮、磷、碳、硅、鎂、鐵等主要元素化合物知識和有機化學知識;進一步學會使用化學用語的技能、化學實驗技能和化學計算技能; 學會學習化學的方法。③對化學學科的一般了解,包括化學與社會、化學科學新進展、化學的未來發展方向。化學學科知識與生活、自然、生產聯系十分緊密,現行的課標和教材只是為學生提供化學知識的一個信息源, 大量的信息還來自于學生的生活環境及自身, 在教材的知識點外, 大量使用的是潛在的化學知識點。
篇7
關鍵詞:元素化合物;學習積極性;元素觀;科學探究的基本方法
文章編號:1008-0546(2014)02-0031-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.02.011
傳統的元素化合物教學,主要是以教師為活動中心,采用“教師講授—學生接受”的教學模式,以“結構-性質-制備-用途”為主線對單質及其化合物進行學習。在這種教學模式下,學生始終處于被動學習,對元素化合物知識的接受效率較低、應用能力較弱。在新課程背景下,作為中學化學教師,如何在新課程理念的指導下,充分發揮學生的主觀能動性,激發學生學習的積極性,用科學的方法論去指導教學過程,讓學生在輕松的氛圍中達成教學的三維目標,是我們一直要不斷探索的課題。本文通過“碳的多樣性”一節的教學實例和大家一同探討元素化合物的教學。
一、教材分析和教學要求
碳及其化合物廣泛存在于自然界中,普遍應用于我們的生產、生活實際,自然界和生活中很多現象都與其性質息息相關。碳及其部分化合物的性質在初中化學已經有所涉及,本節教材在初中化學知識的基礎上,進一步探討碳及其化合物的多樣性。通過介紹碳的三種同素異形體金剛石、石墨、C60的物理性質和微觀結構,體現碳單質的多樣性;通過介紹種類繁多的含碳化合物,重點探究碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質,認識碳酸鹽與碳酸氫鹽性質的異同點,體現碳的化合物的多樣性。福建省普通高中新課程教學要求·化學[1]提出本課題的教學目標是:了解同素異形體的概念,知道碳有三種同素異形體;了解碳酸鈉、碳酸氫鈉的物理性質和用途,能夠對碳酸鈉、碳酸氫鈉的化學性質比較(與酸反應、熱穩定性)。
二、教學環節及評析
本節課的教學設計試圖基于新課程理念的指導,以學生為主體,充分發揮教師在教學過程中的主導地位,采用多種教學策略,激發學生學習的積極性,引導學生運用元素觀和科學探究的基本方法對碳及其化合物展開知識構建,期間采用自主閱讀、小組討論、實驗探究等多種方式展開教與學的活動,最終達成教學的三維目標。
1. 情景引入——從“美”字說起
教學設計思路:
【幻燈片】展示一組美麗的圖片:美麗的珊瑚,精美的鉆石,秀美的溶洞奇觀,妍婉秀美的傳世名帖《蘭亭序》
【設置問題】上述展示的物質中都含有同一元素,該元素是?
評析:著名教育學家蘇霍姆林斯基說:“如果教師不想辦法使學生產生情緒高昂和智力振奮的內心狀態,就急于傳授知識,那么這種知識只能使人產生冷漠的態度,給不動感情的腦力勞動帶來疲勞。”中國也有一句俗話:“好的開始是成功的一半”,有效的課堂導入能在某種程度上決定整堂課是否能順利進行。一節優秀的課例在剛開始就應該能夠起到畫龍點睛的作用,指明本節課的主題,迅速調動起學生學習的積極性,并且能夠很自然過渡到教學的主體內容上去。課堂導入的方法有很多,例如:故事、新聞背景,視頻、圖片引入,復習回顧,開門見山等多種方式。本節課采用圖片引入式,通過一組精美的圖片,讓學生享受視角的盛宴,激發學生學習的積極性;隨后,設置的問題把學生引向本節課的學習主題,同時也激發了學生進一步學習的欲望,進而自然過渡到本節課的主題教學。
2. “碳元素的存在形式”教學——走進生活
教學設計思路:
【小組合作活動】主題:走進生活
請同學們以2人小組為單位,試著寫出生活中常見的或自己熟悉的一些含碳物質。
【師生互動】各小組匯報合作成果,教師帶領學生對相關物質從物質組成的角度進行歸類、總結(按單質、氧化物、酸、鹽、有機物等歸類)。
評析:化學來源于生活,生活中處處有化學。高中化學新課程標準[2]在課程的基本理念中也提到“從學生已有的經驗和將要經歷的社會生活實際出發,幫助學生認識化學與人類生活的密切關系,關注人類面臨的與化學相關的社會問題,培養學生的社會責任感、參與意識和決策能力”。在本節教學中,教師采用讓學生從生活中去尋找含碳的相關物質,在此過程中讓學生去體驗碳及其化合物的多樣性以及身邊處處都是化學物質,從而意識到學好化學的重要性。具體的實施方法采用的是小組合作的方式。小組合作學習是新課程理念中所倡導的重要學習方式。在小組合作學習中,能夠充分突出學生的主體地位,培養學生主動參與的意識,提高了學生的自學能力、合作能力、語言表達能力和競爭能力等,并且可以使學生在學習中體會成功的喜悅,增強學生的自信心。最后在教師的引導下,師生完成對生活中含碳物質的分類,按著“單質—氧化物——酸——鹽”和“無機物——有機物”的思路進行歸類,充分體現了化學教學中的元素觀。通過元素觀的滲透,讓學生體會:物質是由元素組成的,一種元素可以組成多類物質,體現元素組成物質的多樣性和統一性。讓學生學會:研究一種元素時,可以從它的單質再到氧化物、酸、堿、鹽這條主線開展下去,進而研究相應物質的物理和化學性質,再到它們之間的轉化關系,促進學生對元素化合物知識的自主建構。
3. “碳酸鈉和碳酸氫鈉性質”教學——走進探究式實驗
教學設計思路:
【知識回顧】研究物質性質的基本方法和基本程序。
【探究活動的開展】1.觀察Na2CO3和NaHCO3的外觀,學習碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質。
2.預測Na2CO3和NaHCO3的化學性質。引導學生從物質組成的角度把兩種物質歸類,通過鹽類的通性以及碳酸鈣的性質去預測二者所具有的性質。
3.在教師指導下,制定探究實驗方案(二者與鹽酸、澄清石灰水、NaOH溶液、BaCl2溶液反應以及熱穩定性),分小組開展實驗探究。
4.在實驗的基礎上進行總結,分小組匯報實驗成果,在教師的引導下,學生歸納總結Na2CO3和NaHCO3的化學性質。
【探究插曲】部分學生發現在NaHCO3溶液中加入BaCl2溶液也可以產生白色渾濁,和學生已有的認知產生沖突,教師首先對學生觀察到的現象給予肯定,由于其原因的解釋涉及到較多的反應原理知識,暫時還無法直接給予詳細的解答。教師首先引導學生尊重實驗事實,感興趣的同學課后通過查閱書籍或網絡先做簡單的了解。
評析:法國著名生理學家貝爾納曾深有體會地說:“良好的方法能使我們更好地發揮天賦的才能,而拙劣的方法則可能阻礙才能的發揮。”高中化學新課程標準在課程的內容標準中提到“初步掌握化學實驗基本技能,體驗和了解化學科學研究的一般過程和方法,認識實驗在化學學習和研究中的重要作用。”傳統的元素化合物知識教學僅能使學生短暫的獲取相關知識,而不能激發學生學習的積極性。新課程中倡導學生利用科學的探究程序和方法去研究相關物質的性質,不僅學到了知識,也體驗了科學探究的一般過程,更加激發了學生學習的積極性。本塊內容首先在教師引導下通過學生回顧研究物質性質的基本程序和方法,進而在科學方法論的指導下展開對碳酸鈉和碳酸氫鈉性質的探究,采用實驗、觀察、分類、比較、小組合作等多種方法于一體,最后在教師引導下,各小組協作完成對碳酸鈉和碳酸氫鈉性質的歸納。在探究過程中,出現了和預測結果所不一樣的實驗現象,教師及時肯定學生的實驗現象,培養學生尊重實驗事實的科學態度,引導學生去自主探究、自主解決問題,讓學生對科學探究的過程有了更為深刻的了解。
4. “多種多樣的碳單質”教學——小組課外合作活動
教學設計思路:
【活動內容】同學們利用課下時間閱讀課本相關內容,以4人小組為單位解決下列問題,下節課分小組進行匯報。
(1)碳的各種單質的物理性質?(2)碳的各種單質物理性質差異的原因?(3)碳的各種單質化學性質是否相同?(4)什么是同素異形體?
評析:小組課外合作活動是課堂教學的延伸和擴展。作為一種學習方式,和課內學習相比,它不受課堂時間和空間的限制,學生有更多的自主性和選擇性。它是激發學生學科興趣、提高學習積極性、培養學生自主學習能力和合作探究能力的一條重要途徑。化學小組課外合作活動的形式可以采用課外閱讀、化學制作(模型、標本等)、化學實驗活動等。在這節課的教學中,由于碳單質的內容初中已經有所涉及且難度相對較小,在課堂教學時間相對緊張的情況下,筆者采取小組課外合作活動的形式讓學生先自主合作學習,利用下節課時間以小組匯報的形式完成本塊教學。這樣的安排,既解決了本節課教學時間較為緊張,難以把全部知識當堂完成的問題,又充分鍛煉了學生自學、合作、解決問題的能力。
三、教學總結
本節課的教學,筆者首先通過精美圖片去創設問題情境引入本節課的主題同時激發學生繼續學習的興趣,再通過設置學生小組合作活動走進生活中去尋找含碳物質,讓學生自主建構碳的元素線。由于本節課的重點是碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質,故筆者在教學時對教材內容體系進行了適當的調整,把課堂的主體時間用來探究二者的性質。在碳酸鈉和碳酸氫鈉性質的學習上,筆者引導學生充分利用方法線,以研究物質性質的基本程序為線索,以分組探究實驗為載體,采用多種科學研究方法于一體,對兩種物質進行共性和特性的學習。對于碳單質的學習,靈活采用了小組課外合作活動的學習形式,作為課堂教學的有效補充。作為一節市級公開課,通過實際的教學效果來看,在整節課中學生有較高的學習積極性,整個教學過程能夠充分體現“以學生為主體,教師為主導”的新課程理念,滲透學習元素化合物知識的科學學習方法,實現三維教學目標。結合本節課的教學以及對元素化合物教學的課堂實踐,筆者在此談三個方面的內容。
1. 學生學習積極性的激發
偉大的科學家愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師。”如果一個人對某事物有了強烈的興趣,他就會積極主動的去關注、去認識、去研究,并在這個過程中產生愉快的情緒和體驗,從而更好地去掌握相關知識。作為化學教師,我們要采用各種方法去激發學生對化學學科的熱愛,提高他們學習化學的興趣。例如:良好師生關系的建立,引人入勝的課堂教學(如:精彩的課堂引入,豐富多樣小組活動和探究實驗的開展,對學生適時的鼓勵性評價等),形式多樣的課外活動的開展等。總之,學習興趣,它是主動學習的前提,參與探究活動的動力,也是培養學生創新精神的源泉,我們必須重視對學生興趣的培養和科學引導。
2. 學生元素觀的建立
正是因為人類對化學元素的認識,才使人類對物質世界形成了條理有序的認識。作為學生,如果沒有建立起元素觀,那么他對物質世界的認識則是零零散散和混亂無序的。當他接觸到眾多的單質、化合物時,他將力不從心、無所適從。新課程標準中提到讓學生形成有關化學科學的基本觀念。在教學中,教師要引導學生建立元素觀:物質是由元素組成的,有限的元素組成了成千上萬的化學物質,物質可以按照元素組成進行分類,每一類物質具有它們的通性,物質間的轉化本質是元素原子間的重新組合。學生通過元素觀的建立,能用元素的觀點認識物質,建立起相應的元素家族,例如:金屬元素—相應單質—氧化物—堿—鹽;非金屬元素—相應單質—氧化物—氫化物—含氧酸—鹽。結合科學研究的基本方法對典型物質性質進行學習,就會很容易建立起家族內各類物質之間的轉化關系,從而達到元素化合物知識由點到線再到面的系統建構。
3. 讓學生掌握科學探究的基本方法
通過元素觀的建立,學生理清了元素與物質之間的關系,學會了建立相應的元素家族。那么如何去研究物質的具體性質呢?這就需要方法論的指導。通過對研究物質性質的基本程序的學習,可以讓學生掌握科學探究的一般順序,指導學生該如何去做。分類的方法和價態的規律可以指導學生如何對物質的性質進行預測。運用分類的方法,分門別類地對物質及其變化進行研究,可以總結出各類物質的一般性質和特性。運用價態的規律我們可以預測物質可能具有的氧化和還原性,更好地認識同種元素不同價態物質之間的轉化以及如何轉化。通過實驗和觀察的方法,我們可以去驗證我們的預測結果,探索物質未知的性質,進而得到物質所具有的物質通性、氧化還原性質和特性。通過比較的方法,認識物質性質之間的異同,有利于更好的對物質性質的理解。
學生一旦樹立了元素觀,掌握了科學探究的基本方法,對學生來講,元素化合物知識的學習將是在教師的引導下,充分發揮自身的主觀能動性,采用科學的探究方法,從被動學習變為主動學習,對元素化合物知識的一個自主建構過程,進而達成教學的三維目標。以上是本人對元素化合物教學的一些初淺認識,如何更好地落實元素化合物教學中的三維目標,還有待于老師們的不斷探索和總結。
參考文獻
篇8
【關鍵詞】 高考復習;化學實驗;應對策略
化學實驗題最能考查學生的思維、表達、探究等各方面的綜合能力。2009年高考課改卷更加注重對化學實驗的考查,突出了實驗在學科中的地位。新課改2009年高考化學大綱強調了對實驗能力和實踐能力的考查,這將更有利于推進中學素質教育的實施。
結合近幾年的高考實驗試題特點以及發展趨勢,本文就高考化學實驗專題復習提出一些建議。
一、準確掌握化學實驗基本技能
高考化學實驗題中既有常見儀器的規格和使用,又有正確操作的了解和錯誤操作的辨別,著重考查考生的實驗基本操作技能。
1.熟悉常用儀器
熟練掌握化學實驗中常用儀器的結構、用途是提高實驗答題能力的必備的基礎。在復習時,建議讓學生接觸感受這些常用儀器,掌握這些常有儀器的名稱,結構,規格,用法及用途。
2.掌握基本操作
基本的實驗操作有藥品的取用、儀器的洗滌、試紙的使用、試劑的存放、物質的分離和提純、物質的檢驗與鑒別等。對化學實驗基本操作的復習,最好讓學生親自動手做。設置不同的實驗情景,積極疏導,大膽動手,多向思考,仔細觀察,認真記錄,做好實驗基本操作。有助于全面提高學生的基礎實驗能力。
二、認真分析課本實驗基本原理
近幾年高考實驗試題傾向于回歸教材,體現了來源于教材又高于教材的特點。問題多圍繞教材實驗展開,如基本操作,變換原理,方法,角度等進行命題,增強教材實驗的開發、遷移、考查學生對實驗的掌握情況。這就要求學生在復習實驗時要多問是什么(即實驗目的)?(即實驗原理)為什么?怎么做(即實驗步驟)?不這樣會產生什么結果(即實驗拓展)?尤其要重視課本實驗,認真做好課本上的演示實驗和學生實驗,認真分析實驗原理,掌握典型的實驗裝置和原理,并進行相應的挖掘和提升。
三、注意培養創新意識和能力
應用性和開放性試題已成為高考試題的新熱點,其重點在于考查學生的創新精神。復習時要在實驗原理、實驗目的、實驗步驟、實驗方案以及實驗方案的評價上做文章。教師應引導學生改進、完善、拓展教材實驗,增強實驗的探索性、綜合性,使之更貼近對實際問題的解決,培養學生的創新能力。
“在化學科學的研究中,科學、合理、周密、巧妙的實驗設計,往往能導致化學科學的重大發現。”化學實驗設計也成為對學生各項能力進行綜合測試最好的方法,近年高考實驗方案設計題受到命題專家的青睞,逐漸成為考查的重點。[2]實驗設計是指實驗者在實施實驗之前,依據一定的實驗目的和要求,運用有關的知識與技能,對實驗的儀器、裝置、步驟和方法等在頭腦中所進行的一種規劃。在復習過程中,教師要引導學生綜合運用所學知識,幫助其認識實驗設計的基本原理,了解實驗設計的一般思路和方法,再評價和優化,以提高學生的實驗設計水平,強化創新能力。
四、加強習題選編、訓練和講評
綜合實驗題屬于能力考查題,能有效地考查學生的觀察能力、思維能力、實驗能力。其命題思路是依據化學實驗本身具有很強的包容性和兼容性的特點,將化學實驗的考查與化學其他板塊的知識甚至是其他學科的知識、方法等有機地結合,實現學科知識的綜合考查,考查的內容可以是元素及其化合物的有關知識,也可以是化學基本原理的有關知識,同時包括實驗基本原理和基本技能。在復習過程中,教師要通過精心研究、分析、比較、篩選,把一些有針對性和代表性的典型習題進行整理,有計劃、分階段地進行訓練。讓學生了解這些試題的主要類型、功能和特點,掌握典型題目的解題思路、方法、技巧、步驟及注意事項,進行強化訓練,增強他們的題型意識。要學生明白高考實驗考什么、怎樣考、只有學生對實驗題的功能,考查范圍、考查特點弄清楚、才能理順解答實驗題的思路。引導學生在分析典型綜合實驗題的過程中積累經驗,達到知識與能力相結合,真正提高實戰能力。
篇9
本文通過完善實驗教學計劃,優化實驗內容;精選實驗題目增加大型實驗項目;培養學生實驗方案設計能力;加強實驗技術隊伍建設的方法來培養創新型人才。
【關鍵詞】
應用化學;教學體系改革;創新型
1前言
應用化學是一門以實驗為基礎的學科,化學中的學說和定律都來源于實驗,同時又為實驗所檢驗,化學專業的學生進入大學后,在實驗技能方面受到系統訓練的開端。通過實驗,使學生加深和鞏固對應用化學知識的理解,正確的掌握應用化學實驗基本知識和基本技能;學會實驗數據的處理方法,掌握誤差、有效數字等概念,通過一般性的實驗、綜合性實驗和設計性實驗的系統實驗,培養學生的觀察和動手能力、分析問題和解決問題的能力,獨立思考和獨立工作的能力、創新思維和創新實踐的能力。
2應用化學實驗教學體系改革必要性
就目前而言,我國的應用化學專業實驗教學存在著不少的問題,譬如:實驗內容的不合理性、教學方法過于傳統、落后,主要數基于教學以及學生的實驗操作上面,其知識面狹窄,應用范圍少,而且驗證實驗比重較大,都是單一的依附于課堂教學,有的學生直接抄筆記,然后根據自己的記憶匆匆完成,簡單而過,只是為了應付交差,勉強完成了實驗教學,本身的實驗教學體系只是簡單的依附于課堂,沒有涉及實際的社會生產;關于最后的學生素質測評與實驗報告,表現也是片面單一的,沒有實質性的深刻的內容。單一的教學模式讓學生失去了自主空間,缺乏獨立創新精神,同時忽視了學生實驗操作技能,使得實驗室喪失了積極性,主動性和創造性,磨滅了學生對探索發現未知的興趣,這也直接導致了教學結果的不理想,不能達到培養學生思維能力和創新能力的培養目標[1]因此,必須對應用化學實驗教學體系改革。
2.1精選實驗題目增加大型系列實驗項目
在實驗題目的選擇上,要考慮到知識的攝列面,難易程度,也要貼近專業知識結合實際生活。經過不斷的研究完善,選著的題目“乙酰水楊酸的制備及純度的分析,從茶葉中提取咖啡因,油脂的水解(肥皂的制取)107膠水的制備”等。這些題,不僅能使學生掌握運用精細化學合成方法,提高基本操作技能,同時,能加深對相關理論的理解,對教材進行教學,為學生積累專業知識和熟練運用基礎工作。
2.2.積極探索學習與研究相結合的實驗教學模式
科研型實驗是在學生了解基本實驗知識、基本操作原理和基本操作技能、必要的合成實驗及儀器分析的基礎上進行的,科研型實驗不僅能把過去的知識全面應用和鞏固,同時,對學生了解該領域的科學前沿有巨大的幫助。如教師的基礎科研項目,讓學生參加作實驗,通過老師指導,讓學生充分體會科研項目中的先進方法和分析手段。同時學生都爭取將自己所做的實驗部分做好,不影響下一步的實驗結果。這不僅加強了團隊意識,也培養了學生嚴謹的科研態度。
2.3培養學生實驗方案設計能力
實驗方案設計是學生使用具有化學知識和基本技能的思維解決問題的過程。學生自己設計了更開放、更自由的化學實驗設計,分析產品和評價結果,是完全不同于傳統的規劃實驗模式,充分發揮學生的學習積極性,給學生發揮創造空間,讓他們有機會思考,真正的創新,使學生對基礎科學研究質量有所提高。同時,學生在自主設計實驗方案的基礎上,確定本課題。包括合成原理與方法、主要儀器、實驗藥物、設備操作步驟等,要求學生嘗試提出不同的解決方案,然后通過老師的復習,明確不合理之處,然后,引導學生正確的解決方法。設計性實驗培養了學生科研素質,增強了學生的科研能力。
2.4嚴肅管理,培養高素質人才
實驗技術隊伍本身的質量直接決定著實驗教學的質量。全面加強實驗室建設,譬如對于資源配置的合適配比,以及相互的資源交流共享,對實驗室進行更加充分的利用,提高效率。加強實驗室隊伍建設不僅是對于實驗室本身的管理升級更主要是是提升實驗人員的專業水準,思維意識,增加對于實驗的熱情。當然,完善的實驗教學團隊是構建整個實驗室教學的基礎,我們需要對于實驗室專業教學人員進行的嚴格把控,當他們對企業有著很強的責任心,能更好的完成實驗室教學管理工作,才能不斷提高實驗教學質量,從而使得實驗教學任務順利進行。
3結語
我們經過應用化學實驗教學體系的改革與探索,提高學生獨立思考能力,自主研究的精神,拓展學生的思維開闊性,嚴格把控實驗教學的質量,實驗室不單單要是一個嚴謹治學的地方,更要成為把激發學生熱情、發展個性特長、培養創新型人才的研究基地。
作者:劉云 單位:河南大學化學化工學院
篇10
關鍵詞:初中化學;基本概念教學;教學效率
一、初中化學基本概念教學中的注意事項
1.對于較長的概念要濃縮要點,促進學生記憶
對概念進行記憶是學習化學的基礎,記憶概念之前首先要對概念進行相應地理解,只有深刻理解相關內容了,才能準確記憶。為了促進學生對化學概念的記憶,可以讓學生自己用自己話進行總結和濃縮,提煉化學概念中的要點,這樣不僅能夠促進記憶,而且可以促進學生對知識的理解和吸收。例如,學習催化劑這個概念的時候,可以讓學生將其記憶為“一變二不變”,這樣在讓學生對一變是什么進行理解,對二不變是什么進行理解,很容易就記憶住了“一變”是指催化劑能夠把其他物質的化學反應速率改變,而“二不變”是指催化劑本身的化學性質和質量在進行化學反應的前后是不會變化的。
2.要進行相似概念的比較,避免混淆
初中化學概念比較多,每個化學概念之間都具有一定聯系,所以學生們在對概念進行記憶和理解的過程中要注意其中的相似性,并進行比較,避免相似概念的混淆記憶。另外,概念記憶的方法有很多種,可以交叉記憶、對立記憶也可以組合記憶,根據不同的概念采取不同的記憶方法,進行對比,促進學生對知識點的理解。例如,在理解和記憶“氧化物”概念的時候,可以引導學生與“含氧化物”的概念進行對比并記憶,通過對氧化物和含氧化物的理解,學生會明白什么是氧化物,其與含氧化物的區別是什么等等,這樣就促進學生進行概念對比,提高記憶效率,并且也有助于加深學生對氧化物和含氧化物知識的理解。
二、初中化學基本概念教學的方法分析
初中化學基本概念教學的方法有很多種,每一種方法都具有其自身所包含的意義,初中化學教師在進行基本概念教學的過程中,要根據本班學生的具體情況選擇合理的概念教學方法,以促進學生學習。
1.注重對關鍵字詞的記憶,準確把握概念的內容
為了促進學生對化學概念含義的理解,教師在授課過程中,要注意準確嚴密地論述概念,并且要對某些用詞不當而導致概念錯誤進行及時的糾正,只有這樣才能促進學生對知識的理解,培養學生的邏輯思維能力。另外,關鍵詞在化學概念中的作用很重要,教師在講解之處,要對概念中的關鍵詞進行提煉,讓學生大致理解某一概念講述的主要含義,然后再進行細致學習,這樣能夠促進理解。
例如,在講解“化合物”和“單質”這兩個方面的內容時,教師首先要著重強調概念中的“純凈物”這三個字,這樣學生就會明白,原來化合物和單質都是一種純凈物,在以后學習中,一提到“化合物”和“單質”方面的知識,學生首先就會想到純凈物。然后,教師可以在依據他們元素種類的多少進行化合物和單質的判斷,也可以說一些物質,例如石墨、金剛石、氧氣組成的氣體等讓學生區分是單質還是混合物,促進學生理解和記憶。
2.對概念進行變式理解,避免死記硬背
教師在授課中,要從不同角度對概念進行變式講解,要“活化”概念,讓學生對概念的記憶不再是死記硬背,而是合理地理解和運用,提高學生對概念的記憶能力。
例如,在學習關于“固體溶解度”方面的概念時,可以這樣進行概念的“活化”:第一,在N攝氏度的時候,某物質在100g水里面達到飽和時,溶解的質量為Ag;第二,在N攝氏度的時候,100g水中最多只能溶解某物質的質量為Ag;第三,在N攝氏度的時候,在100g水里面,要促進某物質的溶液飽和,最少需要某物質的質量為Ag;第四,在N攝氏度的時候,有Ag某物質要將其制成飽和的溶液,需要用100g的水。這樣一個概念,可以從四個方面理解,學生進行區別記憶,能夠很快將“固體溶解度”的概念記憶牢固,提高學習的效率。
3.教師要對概念進行正反列舉,促進學生理解
為了避免學生混淆概念,教師可以首先對某一概念進行正面講解,然后再進行反面講解,加深學生的印象。
例如,在講解“氧化物”概念的時候,在從正面對氧化物的知識講解完之后,可以這樣反問學生“我們知道氧化物一定是含氧化物,但是同學們含氧化物一定是氧化物嗎?為什么會這樣呢?”,通過這樣的反問,讓學生從反面對概念進行理解,不僅激發了學生的學習積極性,而且避免了學生對概念的重復記憶和混淆。
三、結束語
概念教學是初中化學教學中比較重要的教學方法,在進行概念教學的過程中,化學教師要抓住每一個概念中的重點詞語,通過對重點詞語的講解,促進學生記憶,同時要對每一個概念的知識點特性進行分析,透徹講解每一個概念,讓學生搞清楚每一個概念與其他的概念的聯系和區別,增強學生學習能力的同時,讓概念在化學學習中發揮更有效的作用。
參考文獻:
[1] 蘇繼玲、曾琦.概念學習的心理學研究成果以及新進展[J].教育科學研究.2006.4