小議微型化學實驗教學資源原則和策略
時間:2022-03-01 11:10:00
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論文摘要:微型化學實驗教學資源是化學課程資源的重要組成部分,對其有效地開發和利用是提高教育質量和實現教學目標的重要保障。論文從教學實際出發,結合多年的教學經驗,從教學資源開發利用的意義、原則和策略方面進行了論述。
微型化學實驗教學資源作為化學課程資源的重要組成部分,其開發和利用有利于提高化學教育質量和全面實現化學課程教學目標。教師應有強烈的教學資源意識,努力開發和有效利用微型化學實驗教學資源來實現教學目標。本文對微型化學實驗教學資源開發利用的意義、原則和策略進行了探討。
1微型化學實驗教學資源內涵
我國微型化學實驗研究中心主任周寧懷教授認為:微型化學實驗就是在微型儀器裝置中進行的化學實驗,其試劑用量為常規的十分之一到千分之一,用量比相應的常規實驗節省90%左右。華裔化學家馬祖圣教授認為:微型化學實驗是用盡可能少的試劑來獲取所需信息的實驗原理和技術。所以微型實驗具有兩個基本特征:試劑的微量化和儀器的微型化。因而微型化學實驗就是指在微型儀器中用微量的藥品進行的實驗。教學資源是指為了實現教學目標,而在教學設計、實施和評價過程中使用的各種資源的總和,可以理解為一切可以用于教育、教學的物質條件、自然條件、社會條件以及媒體條件,是教學材料與信息的來源。微型化學實驗教學資源是由硬件資源—微型化學實驗儀器設備及其它相關材料,軟件資源—微型化學實驗教學系統的開發與利用,人力資源—由教師和學生等多要素組成的相關系統。微型化學實驗教學資源的開發和利用就是以微型實驗為載體,使其進人課堂,與化學教育教學活動相聯系,挖掘它在教育教學中的價值,為學生學習構筑一個意義建構的綠色生態化學習環境。
2微型化學實驗教學資源開發利用的意義
微型化學實驗具有污染少、費用低、效果好、時間短且安全可靠的優點,從興起之初就受到化學界的重視。1989年我國正式將“微型化學實驗研究”列人高校化學教研的科研規劃,它的開發利用具有以下重要意義。
2.1培養學生的綠色意識
綠色意識就是在化學教學及實驗的過程中培養學生的綠色化學意識,目標就是在實驗過程中不再使用有毒、有害物質,不再產生廢物,從源頭上阻止污染的產生。從環境層面來看,它從源頭上消除了污染;從科學層面來看,它更新了化學科學的基礎內容;從經濟層面來看,它合理利用資源,降低成本,符合可持續發展的要求。因此在微型實驗中進行綠色化學意識教育,可達到事半功倍的效果。
2.2轉變學生的學習方式
新的教育理念強調教學應學友并重,提倡探究式學習方式。如果學生擁有一套自己可支配的實驗裝置和藥品,就可以隨時隨地利用此資源。如課前的預習、課中的學習、課后的復習等,不論在實驗室、教室甚至是家都可進行實驗,拓寬了探究的空間,學生就有更多的機會主動探究,學會科學方法,養成科學態度。
2.3提高學生的探究能力
現代教育所倡導的重要理念之一就是科學探究,以微型實驗為載體,將探究思想引人到實驗中來,進行整合。這對落實新理念、實現新目標具有重要意義。實驗是探究問題的手段,一個實驗往往要重復多次,但微型實驗試劑量少,儀器小,反應快,在有限的時間和資源內可完成的實驗比常規實驗要多很多,而且不受場地限制,更有利于學生獲取所需信息。
2.4提高學生的科學素養
微型實驗體現了素質教育的理念,能夠促進科學素養的提升,因為它沒有固定模式,只要給出實驗原理,學生可利用各種材料(主要是身邊簡便易得的廢料),設計各種微型實驗。由于微型實驗自身優點,學生在課堂上可以邊學邊做,增加了動手的機會,改變過去等待和接受的學習為主動、探究的學習。同時微型儀器較簡單,學生可以很快了解和熟悉絕大多數儀器,較快地進行設計實驗,克服照方抓藥的弊病。這樣,微型實驗在幫助學生理解概念的同時,還可以培養他們的各種能力,全面提高其科學素養。
微型化學實驗教學資源的開發利用,從可持續發展戰略決策上看可以培養學生的環保意識;從科學思維的角度看,滲透了新思想、新方法和新技術;從能力培養角度看,提高了學生的實踐能力,同時也潛移默化的促進學生科學素養的提高。隨著教學改革的深入進行,微型實驗教育資源的開發有利于教育功能的最大化。
3微型化學實驗教學資源開發利用的原則
3.1針對性原則
教學資源的開發與利用必須具有針對性,要針對本地、本校、本班、本人的實際,認真分析實現教學目標的各種相關資源,掌握各自的性質和特點,摸清楚它們之間的聯系,針對性的加以開發利用。針對本校實際,依托地域優勢,突出辦學特色;針對學生情況,滿足他們的好奇心和求知欲,使他們充分體驗到生活離不開化學,化學存在于生活中,增強學好化學的信心;針對教師,利用各種政策導向,充分調動他們的積極性,引導他們針對學生的實際,開發利用各種資源,服務于教學,服務于學生。
3.2開放性原則
開放性原則就是要以開放的心態對待人類創造的一切文明成果,以開放的目光審視周圍的一切事物,不僅僅局限于學校、課堂和教材,只要是有利于教育教學活動、有利于學生掌握所學知識、有利于學生理解內化、有利于提高教育教學質量的資源都要加以開發,加以利用。
3.3因地制宜原則
從實際出發,因地制宜地開發是教育資源開發的又一原則。因為來源于學生生活的資源,學生容易理解。即便是同一教學內容,在不同的地區有不同的文化特色,有不同的教學資源,必須緊緊依托地域優勢,因地制宜的開發。
3.4經濟實用原則
根據資源優化配置理論,在教育資源配置時應使人力、財力、物力之間實現最佳組合,達到最理想的教學效果。要考慮時間、空間、開支等的經濟性,要使有限的教學資源實現最大的功能,用最少的開支實現最理想的效果,可以開發利用生活中的各種資源來實現它的教育價值。
4微型化學實驗教學資源開發利用的策略
4.1硬件資源開發策略
4.1.1加快教材建設
隨著教育教學改革的不斷發展,微型實驗進人人們的視野,但適合各層次的教材并不多,因此,開發適合各層次使用的教材是當務之急。在教材的研究中,首先研究常規實驗,使之盡可能變為探究式的微型實驗。然后將這些用于課堂教學實踐中,在引導學生進行實驗的同時進行分析總結,教師通過反思發現實驗教學中存在的問題,進一步完善,最終編寫出適合的教材。
4.1.2加強實驗室建設
實驗室是化學實驗教學必要的條件性資源。化學是一門以實驗為基礎的科學,化學實驗對于實現課程目標具有舉足輕重的作用,而實驗室是實施化學實驗教學的重要物質保障。新一輪教學改革對化學實驗探究提出了更高的要求,力求做到人人動手都能實驗。因此,學校應加快實驗室的建設和投人,實現建設的標準化,管理的規范化,使用的科學化,最終實現教育質量的全面提高。
4.1.3加快實驗儀器的研發與推廣
微型實驗儀器的研發要充分利用高等院校科研力量集中的優勢。按照綠色化學的要求,力求開發出物美低廉的微型儀器,在做到標準化、規范化、通用化、系列化的同時具有多功能、易封閉、較強的實用性和時代感,通過實踐及時了解儀器的使用情況,及時彌補不足或欠缺之處,研究并生產出更高質量的儀器,加快推廣。
4.1.4加強相關配套設施資源的開發
加強微型實驗配套設施的開發,建立共同研發和利用的有效機制,實現學科與學科之間、學校與學校之間、學校與社區之間硬件資源共享,發揮它的最大效益。注重校內資源的充分合理利用,大力開發校外資源,把它作為校內資源的必要補充,注重開發多向性的教育資源,促進微型實驗的全面推廣。
4.2軟件責源開發策略
4.2.1加強對微型化學實驗設計方案的開發
微型實驗代替常規實驗,不是常規實驗的機械減量或縮微,因而不能完全照搬。一方面要加強對微型實驗的設計開發,另一方面對己開發出來的實驗設計進行修改和完善,對于那些不能代替的常規實驗,可試探性設計可行方案,通過實踐檢驗,使微型實驗更好地用于教學。
4.2.2加強微型化學實驗教學模式的設計與應用
(1)“自主、合作、探究”的微型實驗教學模式。該模式圍繞“自主、合作、探究”這個主題而展開。其教學原理是啟發動機,以實驗為載體,分組討論,實驗探究,分析報告,交流感受,實踐表明可以激活學生的創新思維,提高操作技能,培養探究精神。
(2)課內設計實驗與課外家庭實驗相結合的模式。課內學習與課外實踐相結合,是學習型社會的一個組成部分。學生在教師指導下,利用假期及課外時間在家就可以利用微型儀器開展課外活動,根據化學原理,設計實驗方案并進行比較,選擇最佳方案進行實驗,取得了良好的效果。
(3)微型實驗與常規實驗對比的實驗教學模式。在實驗教學中,學生分組實驗盡量使用微型儀器,效果良好,還大大節約藥品和時間,污染也大大減輕,儀器損壞率大大下降,極少發生水槽堵塞和損壞現象。但有些實驗不宜使用微型儀器。如要求大量發光放熱的劇烈化學演示實驗,例如鋁熱反應等,一般說演示實驗最好使用常規實驗。
4.3人力資源開發策略
4.3.1教師資源的開發
教師是教學資源的使用者,同時又是教學資源的開發者與創新者,因此教師本身就是重要的教學資源,他的形像影響著學生,他的視野牽引著學生,他的情感感染著學生,而這一切都是優質的潛移默化的教學資源,都需要有意識的開發,這對學生來說都是不可多得的人生財富。
(1)更新傳統教學觀念,樹立現代教育理念。在教學思想上,變以知識傳授為重點為以學生發展為中心;在教學方法上,變舊有的模式為新的微型實驗模式,改變過去黑板上講實驗的方式為微型實驗與常規實驗相結合的方式來教學,發揮微型實驗的優勢,彌補常規實驗的不足,改進教學,樹立現代教育理念。
(2)發揮教師集體的教育合力,實現資源的優化配制。教學資源的開發利用,除了教師要最大程度地發揮自己的優勢,形成自己的教學風格外,還要充分發揮教師群體的教育合力,取長補短,精益求精,讓每一位教師的潛能都能得到充分發揮,實現資源的優化組合,有效開發,實現教師教育資源的最大價值。
(3)加強微型化學實驗師資的培訓。只有先進的實驗室、好的儀器設備是遠遠不夠的,實驗還得依靠教師去設計實施,教師素質的高低直接決定著課堂教學的效果,所以優秀的實驗師資培訓是很必要的。要給他們宣講先進的教育理念,傳授科學的設計方法,訓練熟練的操作技能,培養一批優秀的實驗師資,依靠他們去帶動微型實驗的快速健康發展。
4.3.2學生資源的開發
(1>從學生的疑問中開發教學資源。學生的疑問是學生思維的體現,是學習需要的心理體現,教師只要善于對這些“問題”加以引導,就可引發更廣泛的更深層次的問題,產生意想不到的教學效果。如講到甲醛的毒性,也許有些學生會提出這樣的問題:怎樣知道新裝修的居室內甲醛是否超標?這時教師可提供一些相關器材,引導學生設計方案,開展實驗。這樣既尊重了學生的主體地位,又給了學生自我展示的機會,達到學習知識、提高能力、培養綜合素質的目的。
(2)從師生的互動中開發教學資源。隨著教改的不斷推進,師生之間的互動越來越頻繁,聯系也越來越緊密,教師就更容易掌握學生的學習過程和思維發展,師生之間就能達到配合默契,在互動過程中教師能夠發現學生思維的閃光點,發現重要的教學資源,激起學生濃厚的學習興趣,引導學生自主開發,收到良好的教學效果。
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