吳志勇
摘 要:化學作為一門實驗性較強的學科,在教學中相關的實驗必不可少,同時教材中很多實驗,因難做、耗時而不被教師所采用,在此背景下微型實驗得到越來越多的關注。圍繞高職/大專微型化學實驗有效教學展開討論,包括微型化學實驗與高職/大專課堂有效教學的實踐構建、教學的實施及有效教學實踐。
關鍵詞:微型化學實驗;教學;高職/大專
微型化學實驗是在微型化的儀器中進行的化學實驗,其試劑用量比對應的常規(guī)實驗節(jié)省90%左右。在實驗教學中,利用微型化學實驗可以進行創(chuàng)新的實驗設計,既可以實現(xiàn)學生人人動手,強化操作能力,且對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和環(huán)保意識起到潛移默化的促進作用。
1 微型化學實驗與高職大專課堂有效教學的實踐準備
教學的終極目的是為了促進學生最大限度的發(fā)展,由于教師在教學中起著主導作用,教師的行為是影響教學有效性的主要因素,我們主要從教師的層面展開討論:
1.1 轉變觀念,樹立相適應的教學觀
教師應該正確認識教師和學生在教育教學過程中的地位和作用,建立相互尊重、相互理解、相互信任的民主平等、友好合作的師生關系,增強師生雙方的交流互動,積極主動地參與共建課堂文化;教師要勇于承認自己的“無知”,主動向學生學習,實現(xiàn)“教學相長”,充分發(fā)揮教師和學生作為人這一最重要的要素的作用。要提高教學的有效性,教師必須樹立科學的現(xiàn)代教學效益觀,即在單位時間內對學生掌握知識、形成能力、發(fā)展個性、提高素質真正起作用的有效教學時間的值。教師要以提高學生綜合素質為目標的全面質量觀,取代單純以提高考試分數(shù)為目的的片面質量觀,著眼于提高學生的整體素質。
具體到化學課堂教學中,我們要利用教材中相應的教學實驗來實現(xiàn)師生的互動,提高學生的動手觀察能力,以促進學生對知識的理解與掌握,激發(fā)學生的學習興趣,形成良好的個性品質。以達到提高教學效率的目的。
1.2 進行科學的教學設計
教學設計就是依據(jù)現(xiàn)代教育教學理論,應用系統(tǒng)科學理論的觀點和方法,調查、分析教學中的問題和需求,確定目標,建立解決教學問題的策略步驟,教師根據(jù)經驗選擇相應的教學活動和教學資源,評價其結果,對教學活動進行規(guī)劃和安排從而使教學效果達到最優(yōu)化的一種可操作的過程。一般來說,教師在進行教學設計時,著重要解決的問題包括:教學目標的確定與敘寫、教學材料和教學媒介的處理、教學行為的選擇以及最終形成教案等幾個方面。
進行科學的教學設計是開展教學活動的前提和基礎,通過教學設計,教師能清楚地知道學生要學的內容,學生將產生哪些學習行為,并以此確定教學目標;教師可以依據(jù)教學目標和學生的特征,采取有效的教學模式,選擇適當?shù)慕虒W媒體和方法,實施既定的教學方案,保證教學活動的正常進行;教師可以準確地掌握學生學習的初始狀態(tài)和學習后的狀態(tài),便于有效地控制教學過程。
1.3 學生準備狀態(tài)的分析與確定
教學的主體是學生,學生的實際情況是教學的出發(fā)點,教師不了解學生的己有水平和準備情況,其教學必然是無目的、無效的。教學是為了促進學生的發(fā)展,根據(jù)學生的原有準備狀態(tài)進行新的教學是教學的準備性原則,在我國教育學中稱為“量力性原則”或“可接受性原則”,它是提高教學有效性的不可動搖的原則。根據(jù)學生的準備狀態(tài)進行教學,教師迫切需要進行三類研究:第一類研究應能查明,哪種教材或其中的哪些部分在一個年齡階段不能有效地學習,但在另一個年齡階段卻能有效學習;第二類研究應能做到,考慮了一般的和特殊的準備因素,從而提高了學習成績;第三類研究涉及教學方法與策略的改進,這種研究應顯示出,由于改進了教學方法與策略,使通常在較低年齡階段不能學習的困難學科或其中的某些部分,變得不用花過多的時間和精力就能進行有效的學習。
2 高職大專微型化學實驗課堂有效教學的實施
教學實施即教學的開展過程,是教師有目的、有計劃、有組織地引導學生完成教學任務、促進學生發(fā)展的雙邊活動過程。
2.1 激發(fā)學生的課堂學習動機
為了有效地激發(fā)學習興趣動機,教師應針對不同的教學內容,善于利用豐富生動有趣的實驗現(xiàn)象。實驗內容的選題既要圍繞教學主題,又不拘一格,與教材內容聯(lián)系密切的生活、生產、自然界的有關現(xiàn)象編擬成實驗課題,讓“實驗本身多講話”。通??梢裕海?)利用特殊現(xiàn)象:如鎂帶燃燒的耀眼白光;氧氣使帶火星木條復燃;二氧化碳火火;氨氣、氯化氫等氣體的噴泉實驗;濃氨水與濃鹽酸相遇的白煙現(xiàn)象。令學生興奮激動,再結合現(xiàn)象分析原因,自主獲得結論,對化學產生偷快的學習心境。(2)利用趣味實驗:如“白紙顯字”、“白糖變黑面包”、“滴水生煙”、“水火相容”等趣味實驗,使學生感受、體驗化學實驗的魅力,熱愛化學、破除迷信,激發(fā)學生探究化學奧秘的激情。(3)開展“家庭微型小實驗”:如明礬凈水、制肥皂、雨水pH的測量、酸菜水電池與青蘋果電池的比較、沼氣成分的鑒定、水壺的水垢處理等,使化學實驗與生活、生產實際緊密相聯(lián),使學生認識化學的應用價值,化學對社會發(fā)展的貢獻。(4)增設“科研小實驗”:如理想的能源、尋找理想的天然指示劑、濕木材干餾等科研小實驗,可以鼓勵學生大膽推理、勇于探索、求異創(chuàng)新。
2.2 合理安排課堂教學的進程
課堂教學是否有一個良好的開端,對整個課堂教學能否順利進行至關重要。精彩的開端不僅可以使學生集中注意,迅速作好上課的準備,而且可以先聲奪人,使學生對后續(xù)的課堂教學產生興趣,充滿期待,使整個課堂教學在一種融洽的氣氛中進行,從而提高教學效益。教學的進行階段是課堂教學的主要階段,學生對知識的理解、技能的訓練、情意的培養(yǎng)以及由此帶來的多方面的發(fā)展,主要是在這個階段實現(xiàn)的。在這個階段,一方面教師要正確按照學生的注意規(guī)律進行組織教學;另一方面,教師要善于運用教育機智處理課堂教學中的突發(fā)事件。倡導學生取向的課程價值觀,要求教師善于把預料之外所發(fā)生的事件處理成有利于學生發(fā)展的教學資源,這為教師處理課堂的突發(fā)事件指明了方向。教學的結束階段也是課堂教學的有機組成部分,教師不應忽視這個環(huán)節(jié)。教師要合理安排教學時間,準確把握教學節(jié)奏,在嚴守下課時間的前提下,根據(jù)具體情況設計教學的結尾??梢圆贾镁唧w的作業(yè),也可布置一個小調查,或者讓學生自行設計一個與教學相關的實驗等。
2.3 組織實施有效的教學策略
教學策略是指教師為實現(xiàn)教學目標或教學意圖(指難以明確或無須明確的目標)而采用的一系列具體的問題解決行為方式,教師在課堂教學上的行為及策略的運用是教學實施過程的主要方面。
(1)對話策略:對話有兩種基本的形式,師生之間的對話稱為問答,生生之間的對話稱為討論。對話策略能夠誘發(fā)學生參與教學,體現(xiàn)學生的主體性;提供練習和反饋的機會,有利于學生對知識的鞏固,也為教師針對教學實際情況做出行為調整提供線索;有助于學生學習結果的遷移,培養(yǎng)學生的能力;另外,實施對話策略還有利于活躍課堂氣氛。
(2)指導策略:在實際教學中,指導教學大致遵循五個步驟:從舊經驗引導新的學習→明確地講解教材內容→輔導學生及時做練習→從回饋中做錯誤校正→讓學生獨立完成作業(yè)。指導策略是研究性學習、活動教學所倡導的重要形式,標志著學生自主性學習將逐步走向主導地位。
(3)講授策略:是指教師以口頭語言向學生呈現(xiàn)、說明知識,并使學生理解知識的行為。通過講授,教師能夠很經濟地同時向許多人傳授知識,有利于教師充分發(fā)揮主導作用;利用講授行為,教師能用學生易懂的形式有效地概括學科的內容。可利用“先行組織者”教學模式進行教學?!跋刃薪M織者”是在新材料學習之前向學生呈現(xiàn)的引導材料,它本身比要學習的材料具有更高的抽象水平和包容性。它有助于提高學生己有認知結構的清晰、穩(wěn)定和可辨程度,為新知識提供觀念上的固定點,從而達到新知識意義的獲得與保持。先行組織者有陳述性組織者和比較性組織者,陳述性組織者主要是說明新學習材料的組織結構,提供適當?shù)念A備知識,在學習對學生來說是比較陌生的材料時使用;比較性組織者主要說明原有知識與新知識之間的聯(lián)系,當學生先前的知識不穩(wěn)定或不清晰,為提高新舊知識的辨別性,宜采用比較性組織者。
3 微型化學實驗與高職/大專課堂有效教學實踐案例
以“氯化氫噴泉的微型實驗”為主題內容進行的微型化學實驗探究案例如下:
在課堂上演示該實驗一般是在實驗室事先制備好一燒瓶氯化氫氣體,再帶到課堂上演示,由于從制備到上課時間間隔較長,演示時效果不是太好,往往噴入燒瓶的溶液太少。特別是收集HCL的燒瓶不很干燥時,放置時間再長,效果更差。
筆者通過實踐設計出將HCL氣體的制備和HCL的噴泉實驗結合在一起的二合一微型實驗裝置,操作簡單,成功率100%,非常適合于學生分組實驗。
3.1 自制實驗儀器材料
一次性注射器三個,(約0.5mL)的濃鹽酸,0.25mL(約5滴)的濃硫酸。
3.2 實驗裝置
3.3 實驗說明
左裝置中所用的儀器是醫(yī)用一次性注射器,在去掉活塞的注射器針筒中注入0.25mL(約5滴)的濃硫酸,用另一注射器吸入少量(約0.5mL)的濃鹽酸,將注射器內的濃鹽酸注入到針筒內,濃鹽酸遇濃硫酸迅速產生HCL氣體,將上部注射器活塞上推。右裝置用注射器吸入一定量石蕊水溶液,將注射器針頭刺入含有大量HCL的針筒內,盡可能將針頭全部插入注射器,再輕推注射器活塞,將少量石蕊水溶液注入注射器針筒內,針筒內很快就形成紅色噴泉。該實驗操作簡單,現(xiàn)象明顯,針筒不需干燥,適合學生的分組實驗使用。
參考文獻
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