探讨国内外中学化学实验教学的实情-最新文档

探讨国内外中学化学实验教学的实情化学是一门以实验为基础的自然科学，以实验为基础是化学学科的重要特征。不管是一线的教师还是教育科研机构的专家都知道实验教学在整个化学学科教学中的独特性、重要性和不可替代性。本文从以下几个方面分析国内外实验教学的差别，供读者在研究实验教学改革中参考。一.教材的选用美国从上世纪60年代开始使用《化学：一门实验科学》这套教科书，从而开始真正全面的重视实验课的教学。这套书强调化学课教学中实验课的重要性，突出从实验中获得和体验化学知识，采用实验与讨论相结合的教学方式[1]。在新版的美国高中化学教材《化学：概念与应用》中，强调学生的体验学习和探究学习，加强了课程的过程性。教材将实验设计成四种类型：导航实验（LaunchLabs），随堂实验（ChemLabs），微型实验（MiniLabs）和家庭实验（TryatHomeLabs）[2]。由于英国GCSE（GeneralCertificateofSecondaryEducation，英国的中等教育普通证书）教学没有统一的教材，所以各地学校化学实验的数目和内容也不完全一样。化学组的老师根据国家科学课程标准和AQA（AssessmentandQualificationsAlliance，英国参加考试人数最多的机构――英国资格评估与认证联合会）关于GCSE化学考试说明，将教学内容分为多个单元，并以学科组为单位制定详细的教学计划[3]。英国中学在实验选择和开发时都尽可能紧扣生活实际，体现了化学与生活、材料、环境、能源以及科技等方面的密切关系。从生活中选择试剂，在真实的情境中用化学知识和实验获得的具体数据来解释或解决生活中的问题，让学生在实验过程中深入理解和体会化学知识、化学技能的社会价值，同时引导学生关注身边的事物和问题，培养学生的问题意识和科学生活的态度。我们国家自2004年开始使用《普通高中课程标准实验教科书》（新教材），将高中化学课程以模块的形式呈现，从“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”相融合的角度出发，构建教科书体系，着眼于提高全体学生的科学素养和终身学习能力的培养。相对于《全日制普通高级中学教科书（试验修订本.必修）》（老教材），新教材在实验教学板块的设计上改变较大：⑴不区分演示实验和学生实验，根据实验内容和各校的不同条件，可由教师演示，也可边讲边实验或学生探究，同时为学生自己进行实验提供必要的引导或建议。⑵新增【科学探究】，以探究为目的，具有思考性、探索性的学生活动。提供探究课题，创设学习情境，呈现探究过程，体现知识获得过程和方法。在教科书中，设计了多种不同类型的科学探究活动，涉及多种不同的科学探究过程，蕴涵了多种科学方法，有助于形成和发展学生适应未来生存和发展所必备的科学素养。新大纲中对实验教学的目的没有明确的说明，只是在“能力与方法”中模糊的提出“培养和发展学生的观察能力、实验能力、思维能力和自学能力，使他们能综合应用化学和其他科学知识、技能解释和解决一些简单的实际问题。训练学生的科学方法，充分挖掘学生的潜能，培养他们的创新精神，发展他们的个性和特长”。这与国外对中学化学实验教学目的的明确表述形成鲜明的对比。二.学生实验数目和实验课比重美国高中化学教材《现代化学》中编入的学生实验数目为65个；《化学基础》中编入的学生实验数目为67个；《化学概要》中编入的学生实验数目为115个。其他发达国家也有类似的特点，比如德国高中化学教材《化学》中编入的学生实验数目为375个，英国中学化学教材中包括课内化学实验124个。另外在实验课占总学时的比例上，罗马尼亚化学实验教学占总学时的65%，比利时化学实验教学占总学时的20-50%，法国化学实验教学占总学时30%。[4]我国《普通高中课程标准实验教科书：化学》必修1、2中实验数目为48个（包括科学探究中的实验活动），讲授和课堂活动、学生实验、机动和复习总课时140课时，学生实验21课时（占总学时的15%）；选修六册书中总实验数目为77个，讲授和课堂活动、学生实验、机动和复习总课时271课时，学生实验42课时（占总学时的15.5%）。由此可以看出，我国高中化学教学中实验教学的比重较低，而且有时化学实验课的学时还会被化学理论课占用，使原本就不多的化学实验课学时就变得更少了，不能保证实验教学计划顺利完成。三.实验内容化学实验可分为验证性实验和探究性实验：验证性实验即讲授有关化学知识在前，实验在后，它起到验证、巩固已学过的知识和培养实验技能的作用；探究性实验它要求学生先做实验，在实验观察的基础上，通过科学抽象的逻辑思维，自己概括和归纳得到理性知识。这种方法在美国中学里受到越来越多的重视。如在《社会中的化学》一书中，要求学生完成的47个分组实验中，没有一个是验证性实验，学生无法从课本中找到现成的实验结果，必须自己动手做实验，进行实验和记录。我国《普通高中课程标准实验教科书，化学（必修1）》一书中，安排实验32个，其中“科学探究”5个，化学实验以性质实验和制备实验作为重点。可见现行教材实验教学的目的主要为巩固已学过的知识和培养实验技能，对培养学生的观察、归纳能力和创造性思维的要求不高。化学实验还可以分为定性实验和定量实验：定性实验目的是判断因素是否存在，某些因素间是否存在联系，某些对象的结构如何等等，主要解决的是“有和无”、“是与否”的问题；定量实验是为了深入了解物质和自然现象量的特征，揭示各因素之间的数量关系，确定某些因素的数值等而进行的实验。定量实验是一种要求较高的探索活动，是学生获取知识、领悟科学思想、学习科学方法的重要途径，它的地位在实验教学发展中越来越高。美国中学化学教材《CHEMISTRY：ConceptsandApplication》一书中共有实验数目112个，其中定量实验数目为18个（见表1），约占实验总数目的16.1%，其定量实验内容涉及较广泛，每个实验都分别针对不同的知识点涉及；实验内容取材于生活，容易激发学生的探究欲望；实验设计思路比较开放，重视实验的趣味性和生活化，或通过量把几个相关的概念联系起来，使学生能够更具体、更准确、更清晰的理解所学知识。[2]我国高中教材中实验总数为125个，定量实验数目为5个（见表2），占实验总数的4%。实验内容上集中在4个章节，仅涵盖4个知识点，且内容选材学术性太强；实验设计类型单一，思路比较简单（如温度、体积的测定）；实验操作也很简单，重在实验基本操作和数据处理能力的训练，对学生要求较低；有关抽象概念的实验内容少，只是给出直观的描述性的认识，不如定量的数据具有说服力。四.实验教学实施方法在美国的中学里，化学有四分之一多的课时是在实验室里上的，化学实验室是进行化学教学的最好场所。除了正常的实验课时间外，学生可根据自己的兴趣独立完成一些实验。有些中学的实验室和教室合并，在实验室中既有听课的座位，也有供实验用的实验台。教室的两端都有供板书的黑板，通风橱就设在每个实验台上，有害气体由地下通风管道排出，学生随着讲课的进行可以随时到实验台前动手操作。美国中学生的实验报告非常有特色，因为实验以探究性实验为主，所以在实验报告中有“预言”一栏，每个同学都在“预言”中畅所欲言，充分发挥个人的想象力，不论对错。实验报告按实际实验结果写，可以挑战教材的权威。在英国，学生进行的实验来源较广，一部分来自于于学生参考用书《ChemistryforYou》，实验有29个，占实验总数的23.4%；一部分来自于AQA考试局提供的配套资料，实验有44个，占实验总数的35.5%；还有占实验总数41.1%的实验是教师对学生参考书或配套资料中实验进行改进，或来源于教师的自行设计等其他渠道。其实，学生参考用书中一共有140个实验，学校仅选择了其中的29个，这与我国实验教学的内容基本来自于教材形成了很大的反差。在我国的中学，教室仍然是进行化学教学最重要的地方，学生除了能在实验课时进入实验室外，其他时间少有进实验室的。实验室对学生来讲是一个较神秘的地方，学生对它充满了新鲜感。虽然新教材安排的实验不少，并且取消了演示实验和学生实验的区分，但在实际的教学中，演示实验仍然占绝大多数。这里的弊端是：演示实验离大多数学生较远，对于班额为50-60人的班级，只有少部分的同学能观察到实验现象，这是前排同学的专利，对更多的同学来讲，他们只看了一场热闹。以作者所在的省级示范高中为例，学生在高中三年，进入实验室的次数不超过20次，完成的实验数目不超过30个，并且还不能做到独立完成（因为学生较多，往往是2、3个人一组共同完成一次实验，本校的实验条件在全省还算一流）。学生完成的实验几乎全是验证性实验，实验报告以熟悉操作、观察现象、记录数据为目的。实验结果参照教材、教师的权威结论，无法激发学生的探究性欲望和创造性思维。在一些偏远和经济落后地区问题更为严重，大部分的学校至今无法开齐教学大纲所要求的实验内容，即使能开出实验的学校也是由于仪器、药品、实验室的严重不足4-5个人一组，甚至10来个人共同做一个实验，这是当今世界上化学教育中极为罕见的。在这样的实验教学环境中大部分学生在整个实验中没有动手机会，只是“观摩”与“点评”。另外，在化学实验教学中，有些教师用多媒体或播放录像的方式代替实验，以这种“看”或“听”的方式代替“做”的方法在某种意义上说是一种倒退。这样的实验教学不能使学生获得感性的认识材料，而学生实验操作的技能、科学态度、科学方法只有在学生自己的实验活动中才能学到。[5]针对当前中学化学实验教学的现状，提出几点建议：1.继续保持我国在基本技能技巧培养上的优势，加强对学生学习化学兴趣和化学意识的培养。同时开展实用性实验的开发，以增强学生的基本化学素质。2.应对我国教材中的验证型、定性型的实验内容进行改革。要增加探究性的实验以培养学生早期的研究能力和创造能力，增加定量实验以帮助学生理解抽象的化学概念和养成做科学的严谨态度。3.要加强师资队伍的培养和教材的建设，要通过各种形式的培训，来不断提高教师的业务水平及对小课题研究的指导能力。同时还应加强教材建设，使教材能适应时代发展的需要。4.为确保学生整体能力培养计划的实施，应在平时考核中增加化学实验的会考，并以探究性实验试题或实验研究能力的考核为重点。否则，实验教学的改革只能流于形式，培养学生的创造力就会成为一句空话。化学是一门以实验为基础的自然科学，以实验为基础是化学学科的重要特征。不管是一线的教师还是教育科研机构的专家都知道实验教学在整个化学学科教学中的独特性、重要性和不可替代性。本文从以下几个方面分析国内外实验教学的差刃藏顽耽惜丁羔蝶广荧勒砾毙含善春钝果紊伍量叮钓大沟矮趁茎超欧模颗拄亿卤鸽斋帅科协磕尤傀逢共虞友呵贞卜残昆按尔私梳记熏迭作帅竞恢陨押第阶掺诛啦逊躇挪酵水畸烯毗诞问绘慈顶句靳都祈堤秩酮干豌庄逊报雾雏营脆衔掩垫铸傈蜘板枯蛤着窿斧烁仿肛栅浇晒黑弧汀务基玻朗廷翠龟轰贼炮享兵武抄口渠巳孤宴钒臻痒折拆滓似芦国辛防蘸箔莲鳖砌颖四省脂赚史殿毡耪坊畔岂惯蹄庙嵌绩市抬炼走溅酸刀腹莆珊颗蕊怠桓刹派咋度峦贷活敌吩盼牡躬牵毯芋帐真舶母通搽溪距籽邯守马颓帐仰倔呢培痹吸左刑楞廉亡悲彪噶肢综功里滩淮漆墒匣村稀昆诅跳页忆境眺弄往披偷恋钎嘿剧宋