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【關鍵詞】化學基本觀念;教學價值
化學是一門中心的、實用的和創造性的學科,和學習者的日常生活息息相關[1]。然而,化學卻被視為一門難學的學科。很多學生認為,化學具有難以理解的核心概念和規則;需要記憶的事實性知識和材料太多,邏輯結構不清晰;化學知識太抽象,難以應用到真實世界中;這些都給化學的學習造成了負擔,最直接的表現就是忘記:學習過程中,邊學邊忘,費時費力,一旦畢業,不再參加考試,不再接觸相關領域的時候,所學的知識便忘的更快,在遇到與化學有關的問題時不能有效地解決。這樣,他們所學的知識和中學階段所接受的化學學科的教育便失去了其應有的價值。這些不但是學生學習的困境,也給教師的教學提出了挑戰。那么,問題出在哪兒,解決問題的切入點又在哪兒?
巫香娟 (Boo Hong Kwen) 指出,學生難以理解某些化學概念或許是因為教師對化學基本觀念的強調不夠。我國《義務教育化學課程標準 (2011年版)》和《普通高中化學課程標準 (實驗)》多次提到了化學基本觀念,并在課程目標部分明確提出了“形成有關化學科學的基本觀念”的培養目標。
一、化學基本觀念的內涵
化學基本觀念是指學生通過化學學習,在深人理解化學學科特征的基礎上所獲得的對化學的總觀性的認識,具體表現為個體主動運用化學思想方法認識身邊事物和處理問題的自覺意識或思維習慣。
山東師范大學的畢華林教授將化學基本觀念概括為三類:知識類、方法類、
情意類。知識類的化學基本觀念有元素觀、變化觀、微粒觀;方法類的化學基本觀念有分類觀、實驗觀;情意類的化學基本觀念有化學價值觀[2]。這三個方面的基本觀念相互影響、共同作用構成中學化學基本觀念這一有機整體。
這三類基本觀念是化學學科觀念體系中最基礎、最本質的,是深人認識物質的性質和變化規律以及形成更高層次化學學科觀念的前提和基礎。隨著學習者知識經驗的豐富和認知水平的提高,對化學科學的認識會不斷深化,形成的化學學科觀念也會不斷豐富和發展[3]。
二、中學化學基本觀念在教學中的功能和價值
傳統的“知識為本”的教學把對具體知識的追求當作教育的唯一目的,然而缺乏化學基 本觀念的支撐和引領,這些具體化學知識只能是缺乏內在聯系與生命活力的文字堆砌,難以發生有效的遷移和應用[4]。這是化學瑣碎、邏輯性差而又抽象的根本原因,也是學生學習的負擔所在。隨著課程改革的深入推進和教學實踐的發展,高中化學新課標將促進學生形成化學學科的基本觀念作為化學教學的一個基本價值取向和實踐追求。中學化學教學也必須超越對具體知識本身的追求,從記憶事實、掌握知識轉變為思考事實、發展觀念,即 “觀念為本”的教學。對中學化學教學而言,化學基本觀念有以下功能和價值:
1.深刻理解化學基本觀念,有助于教師對教材和課堂教學更好的理解和把握。
新課改如火如荼地進行了十余個年頭。然而,作為新課程的真正實施者,中學教師在教學中仍然習慣于將具體知識作為唯一的教學目標,對于以模塊為基本單位的新課程結構,無法從真正意義上理解,造成在各模塊教學過程中對教學內容的深廣度把握不夠,難以駕馭。其結果就是新瓶裝老酒,換湯不換藥。
認識化學、理解化學是化學學科素養的重要內涵之一,化學教師對于化學的理解水映了其對化學科學整體把握的水平[5]。作為化學知識體系的靈魂,中學教師對中學化學基本觀念的深刻理解有助于對中學化學學科的整體把握和各模塊教學內容的把握,合理規劃,輕松駕馭。
2.“觀念為本”的課堂教學,有利促進教師教學方式的轉變
新課程實施以來,倡導教學方式的轉變。生硬地把“講授式”變成“探究式”或是把“滿堂灌”變成“滿堂動”,變的都僅僅是形式,不但效果有限,還有可能適得其反。課堂教學中,以具體知識為載體,培養學生的化學基本觀念,再用化學基本觀念引領具體知識的學習,就會使課堂有靈魂、活力和生命力。這種新的模式會使課堂內容體系和課堂生成方式都發生改變。更需要合適的教學方式來配合,才能真正實現課堂效率的最大化。因此,以培養化學基本觀念為中心的課堂教學,能夠幫助教師在眾多教學方式中進行有效選擇,而不是生搬硬套。
3.“觀念為本”的課堂教學,有利于促進學生學習方式的轉變[3]
化學基本觀念是化學知識背后的思想和觀點,是對化學知識深層次的挖掘,它具有體驗性和內隱性,不可能通過機械記憶的學習方式來獲得。化學基本觀念的形成需要學習者展開深層次的思維活動和付出持續的心志努力。以化學基本觀念為中心的課堂教學,能使學生的學習行為從被動地記憶知識、貯存知識向主動地理解知識轉變,這將從根本上改變以背誦記憶為特征的接受式學習方式,對學生的學習和發展產生深遠的影響。
4.“觀念為本”的課堂教學,有利于增進學生對知識的深刻理解[8]
化學基本觀念以化學知識為載體而存在,它的形成以對具體化學知識的深刻理解前提。以化學基本觀念為中心設計的課堂教學中,學生在構建化學基本觀念的過程中,為了深人理解和掌握所學知識,需要對學科領域中那些最具化學學科特征的事實、概念和原理進行深人的探究和思考,使自己的理解和思維達到高層次的抽象概括水平,以實現從具體事實中獲得可遷移的概括性認識的目的。在學習某一知識內容時,學生的思維不是停留在對具體知識的記憶和字面理解的水平上,而是要深人領會知識的內涵,發現知識間的內在聯系及其本質規律,真正形成自己的見解。所以,用基本觀念來引領知識教學,能從根本上扭轉“知識本位”教學所帶來的知識學習的短期效應,增進學生對知識深入、持久的理解和靈活應用,實現課堂教學的高效與長效。
5.培養學生化學基本觀念,有利于提高學生學習化學的興趣和效率
長期以來,忽略學生的后續發展,將升學作為中學化學唯一目的化學價值觀直接導致了當今題海戰術式的教學和學習方式。而這種急功近利的方式導致很多學生陷入題海而無力自拔,漸漸失去學習興趣而放棄。
化學知識浩如煙海,化學物質更是種類繁多、千變萬化。化學基本觀念的高度概括性決定了它對具體化學知識的統率作用,使性質相同的知識處于相互關聯之中。可以使學習者在學習發展的道路上少走彎路、避免錯誤,提高學習效率[6]。比如正確的化學價值觀能夠讓真正學生體驗到化學的魅力,正確認識化學知識以及中學化學學習的價值,產生學習化學的持久興趣和不竭動力。再比如分類觀和元素觀,能就能引導學生高效地學習化學元素化合物的知識。
綜上所述,化學基本觀念是中學生在其認知發展的現有水準上對化學科學作出的全面而深刻的理解,是化學學科素養的核心。當學生將具體的化學知識遺忘后,化學基本觀念仍然會深深地印在腦海里并成為其認識物質、做出科學判斷的出發點和基本依據,這是中學化學價值的體現。培養化學基本觀念,既是新課標的要求,又是課改下促進學生發展,實現課堂教學高效、長效的需要。
參考文獻:
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[2] 曾國瓊.以"元素化合物知識"培養學生化學基本觀念[J].中學化學教學參考.2013,(1-2):5-9.
[3] 畢華林,盧巍.化學基本觀念的內涵及其教學價值[J].中學化學教學參考,2011,(6):3-6.
[4] 辛本春.中學生化學基本觀念培養的研究[D].濟南:山東師范大學,2008.
[5] 李月明.再論化學基本觀念及思想、方法的內涵及其教學意義[J].中學生數理化,2013,(7):83-84
[6] 杜明成. 中學化學基本觀念的內涵及其學習價值[J].山東教育,2006,(3):26-28
關鍵詞: 高中化學 化學實驗 價值追求
化學是一門實驗科學,在新課程改革的背景下,化學實驗的價值倍受重視。要順利實現三維課程目標,離不開化學實驗教學。從教學價值功能看,實驗是學習化學知識和訓練操作技能的有效途徑,是學生理解化學研究過程和掌握化學研究方法的重要手段。實驗可以幫助學生形成正確的實驗態度和科學觀。但是在傳統的化學實驗教學中,其實驗教學的真正功能并沒有得到應有的發揮,實驗對于學生素質提高的真正價值并沒有引起足夠的重視。因此,在教學實踐中,我們有必要進一步探討一下,高中階段化學實驗教學的真正價值追求是什么。
一、在實驗設計中追求創新思維
注重實驗設計,是新課程背景下化學實驗的一個重大突破。實驗設計之所以受到人們的格外重視,它的真正價值在于創新思維。如果實驗設計離開了創新思維,那么與那種“照方抓藥”式傳統實驗教學方式就沒有什么根本區別了。讓學生在學得化學知識和實驗技能、技巧的基礎上,進行實驗方案設計并完成實驗,這是實驗教學中高層次的教學目標。實現這一教學目標的基本途徑是,創新性地設計實驗,挖掘實驗中所涉及的一些探索性問題,探究其內的規律,培養學生的創新思維。
為此,在高中化學實驗教學中,要盡力變驗證性實驗為探索性實驗,變封閉性實驗為開放性實驗,讓學生掌握一些器材的替代方法,重視實驗設計教學,積極鼓勵學生的求異思維和發散思維,培養學生的創造能力和創新意識。在實驗設計中主要可從以下幾方面去尋求創新思維的路徑:一是實驗設計是否注重于生活和實際的聯系,對解決實際問題是否具有現實意義;二是實驗設計能否體現微型化,也就是能否用盡可能少的藥品獲取最有效的實驗效果;三是實驗設計是否注重體現綠色化學思想,遵循實驗的綠色化設計原則,即遵循原料的綠色化,化學反應的綠色化,產品的綠色化;四是是否注重了探究性實驗,是否有利于學生通過探究實驗,了解化學研究的一般過程,初步掌握化學研究中常用的方法和技能,學會從化學學科的角度思考和解決問題。
例如:在高一化學實驗教學中,我要求學生設計并完成一個證明次氯酸具有漂白性的實驗。這個實驗原本只是一個驗證性實驗,為了體現實驗的創新思維這一價值追求, 我們鼓勵學生用不同的實驗方法完成實驗目標。并要求學生盡可能做到實驗設計體現探究性,微型化,綠色化。學生紛紛開動腦筋,創新思維被激活,大家紛紛提出了自己的設想,充分顯示了學生具有較強的創新思維能力。其中有一學生設計并完成了如下實驗:用一張紅紙,下端用水浸濕,迅速放入盛有氯氣的試管中,到半分鐘,下端漂白,上端不漂白,現象很明顯。這樣的實驗設計既可以加深對重點知識的理解,又能化解學習中的難點,培養學生分析問題和解決問題的能力,增強了其創新意識。
二、在實驗探究中追求主體體驗
探究性教學是當前高中化學實驗教學中最重要的教學方法之一。化學實驗是進行科學研究的重要方式,科學探究作為課程改革的突破口,將實驗教學跟探究學習融合起來,不但讓學生獲得知識、學到技能,而且讓學生受到科學方法、科學思維的訓練,養成科學精神和科學品德,發展學習的興趣,這是化學實驗教學獲得成功的核心標志。注重實驗過程的自主探究,能夠讓學生獲得主體體驗,這也是化學實驗教學的重要價值追求。
我們在實驗教學中盡量發揮實驗的探究功能,讓學生體驗、理解科學探究的方法和過程,豐富學生探究活動的親身經歷,提高學生的科學素養。如:在導出“分子是不停運動的”這一性質時,我設計了一個探究性實驗:用兩個小燒杯分別裝入蒸餾水,再分別滴入酚酞試液,用一個大燒杯把其中一個小燒杯(A)和一瓶濃氨水罩住,在另一個小燒杯(B)放在大燒杯外面,觀察現象。學生在做這個實驗時,都感到很好奇:前面學習的物質的變化一般都是不同的物質混合以后或者改變了溫度等外界環境才發生的。而這個實驗只是三瓶液體安靜地放在桌上,會有什么變化呢?很快“奇跡”就發生了,小燒杯(A)中的液體逐漸變成了紅色,整個課堂氣氛一下子沸騰起來了。通過教師的點撥,學生很容易聯想到這是一種看不到的微粒在運動的結果,使得兩種物質接觸,發生了化學變化。
探究性實驗教學是在教師指導下學生自主參與教學的全過程。學生知識的獲得,靠的是自己的主動探究,而不是被動的接受灌輸,因而在探究性實驗教學過程中學生的主體性得到充分體現。此外,由于學生的知識水平和生活經驗積累存在著一定的差異。因此引領學生自主探究時,要對不同層次的學生提出不同的要求,使不同層次的學生都能在原有基礎上獲得進步,不僅有知識的積累,更有潛能的開發和人格的塑造,而且都有受到表揚激勵,獲得成功的體驗,從而激起更高的學習積極性和主動性。
三、在實驗取材中追求貼近生活
化學史;教育價值;實現策略
化學史是化學科學產生和發展的歷史,是人類探索和改造物質世界的歷史,也是人類精神文明發展的歷史,是科學精神最集中的載體。化學史教育是指在化學教學中結合化學史實向學生進行的教育。法國著名的科學家郎之萬說過:“在科學教學中加入歷史的觀點是有百利而無一弊的。”然而,多數教師對化學史的教學并不重視,實際教學中往往一帶而過,或者讓學生課后自行閱讀教材中的化學史素材。上述情況的出現表明教師對于在初中化學教學中進行化學史教育的重要性缺乏了解。筆者結合一些教學案例略談化學史在初中化學教學中的教育價值及其實現策略。
一、激發學生學習興趣,調動學生學習積極性
化學史上一些發現、發明和科學家的主要事跡、奇聞軼事,都會引起學生的好奇心,激發其學習興趣。在氧氣性質的教學中教師可介紹普利斯特里發現氧氣的實驗:“當我獲得這種氣體后,我發現蠟燭在這種氣體中燃燒時竟然發出一種非常亮的火焰,我真不知道該如何去解釋這種奇怪的現象。我用玻璃管將這種氣體吸進肺中,感到胸部很輕松,很舒服,誰知道這種氣體將來會不會是一種時髦的奢侈品呢?但現在只有兩只老鼠和我才有享受這種氣體的權利啊!”(普利斯特里先用小老鼠做了實驗)通過上述敘述,學生在科學家詼諧幽默的話語中體會到氧氣的性質,也感到化學科學的學習其實是件輕松快樂而又讓人興致盎然的事。
此外,教師可在自制酸堿指示劑的探究實驗的教學中,進行波義耳發現指示劑的故事的講解;在燃燒與滅火中的教學中,介紹德國商人布蘭德想從尿里制得黃金,卻意外地分離出像蠟那樣的色白質軟的物質――白磷;講解二氧化碳性質的時候介紹普利斯特里發明“汽水”的故事等等來激發學生的學習興趣。
二、培養學生頑強探索的科學品質
化學史上任何一個科學發現和發明,無不凝聚著化學家辛勤的勞動和忘我的追求,而這一過程更能體現化學家孜孜以求、頑強探索的科學精神。初中階段元素周期表知識的教學中,由于學生對元素性質的認識較少,難于體會元素周期表對化學學科的重要作用,但教師可對門捷列夫勤奮的一生做適當介紹:在門捷列夫的時代,科學家們只發現了63種元素,但是元素之間是否存在聯系呢?門捷列夫經過長達十年的研究,終于發現了元素周期律,并據此制出第一張元素周期表,為20世紀的科學發展指明道路。門捷列夫一生勤奮,涉獵廣泛,被稱為俄國的達芬奇,在他所寫的幾千卷著作中,僅有10%是有關化學和物理的,其它的是關于經濟、技術、地質等方面著作。“什么是天才?終身努力,便成天才!”就是門捷列夫的名言。學生在感嘆科學家對科學知識孜孜不倦求索的同時,也會鞭策自己更加勤奮的學習,以更執著的精神探索科學世界。
“每種純凈物質的組成是固定不變的,所以表示每種物質組成的化學式只有一個。”這是人教版義務教育教科書第四單元課題4化學式與化合價中毫不起眼一句話,卻是化學家普魯斯特用整整 7 年的時間,做了上千次的分析實驗才得出的結論,教學中教師也可對此段化學史作相應介紹。
三、增強學生崇尚科學、熱愛祖國的情感
化學科學的魅力,在于其能在紛繁復雜的表面現象中揭示出物質及其變化之間的規律,在于其創造性和實用性。在化學肥料的教學中,教師可介紹化學家李比希對肥料工業的貢獻:千百年來,普遍的觀念認為人和動物總是以有機物(即植物和動物)為食物,莊稼也應該是以有機物為“食物”。但是,人們往田里施綠肥、施糞肥時,莊稼的產量并沒有明顯的提高。為了探索莊稼的秘密,李比希雇人開墾荒地,種上莊稼,并給莊稼施用各種無機鹽,根據哪塊地里的莊稼長得茂盛,就能知道莊稼喜歡“吃”什么。很快,李比希發現,莊稼非常喜歡吃“鉀”和“磷”。在農業化學上,這是具有重大歷史意義的發現。為了給莊稼大量供應鉀肥,李比希辦起了鉀肥廠。李比希還發明了制造磷肥的方法。如果說,許多化學家所研究的定律、結構、化學成分等還只有理論意義的話,那么李比希的這些研究具有重大的實際意義。一位評論家曾這樣評論道:“世界上沒有任何學者對于人類的貢獻,能與李比希相比!”這話固然有點偏頗,不過,李比希的研究工作,使莊稼的產量成倍增長,造福于全人類,這不能不說是他的巨大貢獻。顯然,這樣的化學史實的介紹比空洞的口號更能激起學生崇尚科學的情感。
化學史上人才輩出,科學家們崇高的品德,高尚的情操和他們熱愛祖國的高尚品質,更是對學生進行人生觀教育的良好素材。在鹽的教學中,可介紹我國制堿工業的先驅侯德榜的事跡,教育學生為我國杰出的化學家感到自豪,激發學生的愛國情懷。作為四大文明古國的我國,在化學方面也有杰出成就,四大發明中的造紙術、火藥對世界科學的發展具有重要作用,我國古代人民很早就掌握了銅的冶煉技術,并制造出享譽世界的青銅器,通過類似化學史的介紹,提高學生的民族自尊心和自豪感。
四、有助于學生科學思維、科學方法的形成
化學教學不應僅僅傳授具體的事實性的化學知識,更應讓學生形成從化學的視角認識事物、解決問題的思想觀點和方法。一切的化學知識中無不蘊含著科學家解決問題,發現真理的思維方法。在質量守恒定律的教學中,無論是對波義耳和羅蒙諾索夫得出截然不同的結論的實驗分析,還是羅蒙諾索夫哲學層面的質量守恒定律和拉瓦錫的基于精確實驗的物質不滅定律的比較,都是教師用來訓練學生科學思維的極好素材。而在水的組成的教學中通過化學史的介紹,更能啟發學生:普利斯特里和卡文迪許都認為水是一種元素,而拉瓦錫卻能成功揭示出水的組成,除了其不相信燃素說外,還在于其逆向思維,使水分解,從而以無可辯駁的事實揭示出水的組成的奧秘。
關鍵詞:環保教育;化學教學;環保意識
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)27-0271-01
中國嚴峻的環境問題越來越引起決策者高度的重視,提高全民族的環境保護意識,已經擺上了國民教育的重要議事議程。而我校培養的對象都是化工專業的技能人才,畢業后直接進入的就是與環保關系密切的化工企業。中學生正處于世界觀與人生觀形成的關鍵時期,環保意識一旦形成,對其一生的社會行為乃至對整個中國的經濟發展與環境保護,無疑將產生巨大的影響作用。培養學生的環境保護意識,是一件事關未來、影響深遠的大事情。因此,中職教師應重視將環保教育與化學教學相結合,提高學生的環保意識與科學素養。學生較系統地學習化學知識是在初高中,這就需要將環保思想貫穿于化學教育的全過程中,使其成為中職化學教育的一個重要的組成部分。
同物理、生物一樣,化學學科的特點決定了化學教育在培養學生環境意識中占有重要地位。許多污染物的成分、特性、形成過程、對人類生產生活的危害以及如何防治等,都與化學教學內容有著密切的聯系。化學教學大綱中也明確提出,化學教育應培養學生關心自然、關心社會的情感,對學生進行環境保護意識的教育。要較好地培養具有環保意識學生,我們可以從下面幾方面來考慮。
一、緊扣教材內容向學生滲透環保意識
化學教材是開展化學教學的前提與依據,教學中教師通常是借助教材向學生傳授包含環保知識在內的各種知識,學生是在化學課堂中接受與消化化學與環保知識。從環保的角度來看,中專化學教材中許多物質的制取反應、化學工藝等等都是值得討論和重新考慮的。這給改革課堂教學、培養學生的創新精神和創新能力提供了良好的契機。因此,在教學中,教師應把教材與生活相結合,對學生開展環保教育,培養學生的環保意識,引發他們的環保熱情。
教師必須向學生系統介紹危害人類生存的三大環境問題,使學生在中學階段就對自己的處境有一個比較清楚的認識。如學習完“硫和硫化物”,教師可與硫酸、二氧化硫等知識相結合,分析水污染、酸雨污染、大氣污染等,使學生了解“倫敦煙霧事件”的內因。還可結合1942年的美國洛杉磯光化學煙霧事件,給學生講清其形成過程及危害,從而提高學生對環境污染的重視程度,鼓勵學生做一個愛護環境的青年。在日常生活中,主動購買帶有“中國環保標志、愛護臭氧層”或“無氟氯化碳”標志的產品如冰箱、空調等。在教學中介紹環保知識,讓學生既認識環境污染的重要性,又認識環境改造的可能性,從而提高學生學習化學的積極性。
又如,在講“電解及其應用”時,教師可針對生活中廢棄電池亂扔的現象進行解釋。在廢電池中含有這些鉛、鎘、汞這些重金屬污染物,一粒小小的鈕扣電池可污染600立方米水,相當于一個人一生的飲水量;一節一號電池爛在地里,能使一平方米的土地失去利用價值,并造成永久性公害。因此教育學生對于廢舊電池不能隨意亂丟而要分類處理。上世紀50年生在日本的震驚中外的水俁病就是由于汞污染造成的。
二、在實習操作過程中,加深環保意識
我校每學期都為學生安排2~6周不等的實習,在整個實習過程中,學生親眼見證了很多與環保有關的內容,且這些鮮活的實例比起化學理論中反復強調的環保知識更直觀。一方面,教師可以以環境污染物為試驗樣品,進行觀察分析與研究。例如測定實驗廢液的PH,并用這樣的水澆灌植物,短期內就會發現學生喜歡的植物會出現不好的狀態,從內心使他們認識到廢水真的不能亂倒。或者給魚缸中加入一點,魚馬上就不對勁了,可以更好地理解工廠廢液對人類的生活會造成那么大的影響。另一方面,化學教師在自己做或指導學生做實驗時,也可以切身實地地進行環境教育。但實驗必定會涉及到有害、有毒的物質,從某種意義上講學校中環境污染主要來源于化學實驗。我們不能因為化學物有毒怕傷害學生因此就省略這些有毒的實驗,而應創新改進實驗,減少環境污染。例如:在化學實驗中,對部分實驗從實驗技術、方法、儀器等進行重新設計,把分散的實驗綜合起來,這樣,可防止有毒氣體進入空氣,而且,還可以節約藥品和縮短實驗時間。如:在做有毒氣體排放實驗時,教師可增加尾氣處理裝置,以減少有毒氣體的排放;實驗結束后將廢液、廢物放入指定地點,這樣既可以減少污染,又可以教育學生在環境保護方面用綠色化學的思想來指導,更能有效地防止污染。
三、在化學課堂之外,組織多彩的活動來培養學生的環保意識
1.興平有很多化工、電子以及機械廠,每家工廠都會有廢液排出。積極利用課外活動配合課堂教學,開展環保教育。例如組織學生從污染問題嚴重的地方開始尋找污染源,并對污染源的成分進行分析測定。進行“河水、雨水酸堿性的檢測”、“干電池的收回和利用”等活動,也可以帶領學生參觀垃圾處理場,知道隨意燃燒垃圾對大氣所產生的危害有多大,而這些惡果大自然最終又會反作用于我們自身。
2.根據學生大多是農民子女,結合家庭實際情況,教育他們農田里所施用的各種農藥殘留也對土地是有所傷害的,鼓勵學生注重環保的同時,將來盡自己的努力解決這一讓農民關心的難題。而對于日常生活中的環保問題,則可以開展專題講座的形式向學生介紹,如節水、節電、節氣;不亂倒污水、亂丟電池;不使用污染環境的物品。通過這些信息的介紹讓學生懂得從自身做起,減少污染,保護環境,從而改變生活習慣。
關鍵詞: 中學化學 教學實驗 科學探究
化學學科是一門實驗性科學。化學的基本任務在于認識和識別物質,并在此基礎上研究和發現物質間存在本質差異的外在和內涵因素,從而使之成為分離、鑒別、合成和設計新物質的基礎。作為一門實驗性科學,通過實驗活動學習化學應當是重要途徑之一。化學實驗的教學或訓練目標可以區分為:學習觀察和測定化學物質的性質的一般方法;觀察典型化學體系在反應時發生的現象及實驗條件對反應情況和結果的影響,驗證與其相關的理論或規律;合成某些簡單化合物的化學原理和影響產率或速率的方法;學習應用簡單化學儀器裝置和化學實驗基本操作,如溶解、過濾、蒸餾、配制試劑溶液與濃度的標定,以及收集和探究氣體物質性質時的常用方法,等等。
就中學化學教學實驗而言,服務于教學和探究目標的實驗體系,可以大致區分為三個必要的組成部分,即:(1)經過優選后確定的化學體系,通常以影響因素或變量盡可能少的實驗體系為首選,因為實驗現象或結論的不確定性越低,越有利于初學者獲得比較確定的結果,以使認知過程更好地符合循序漸進和少而精的原則;(2)合理的并有明確探究目標的實驗步驟和安全措施;(3)必需的試劑、儀器裝置及合乎規范的操作技術,三者缺一不可。
就學習和探究化學而言,化學體系的選定往往起著關鍵的作用。因為在選定化學體系時,往往要求事先對探究目標的化學本質或預期現象進行深入而全面的思索和實驗設計(這也是化學實驗要求預習的原因之一),涉及的方面很多,這個過程將十分有利于學習化學,所以,通過實驗學習化學,首先應當提高對這個過程的重視程度。即使在比較簡單的經典教學或演示實驗中,也可以舉出許多實際的例子。例如對金屬的觀察,中外教材都比較偏愛單質鈉。鈉是一種常見元素,但是人們熟悉的主要是它的化合物。金屬鈉和食鹽中的“鈉”表現出的極大差異,對于初學者來說,具有振聾發聵的作用。而且金屬鈉在存放期間所發生的外觀變化和被切開后所呈現的非常典型的金屬光澤,可以使學生知道,為什么化學要以純凈物為研究對象(金屬鈉比較柔軟,容易觀察到它的未經氧化的真面目)。通過和此前已經熟悉的鐵、銅、鎂等金屬單質的對比,學生對金屬的部分共性的了解將得到進一步的深化,同時更能加深對它們之間存在著差異的認識。
化學源于生活,化學實驗中用到的觀察和思辨方法之所以優于生活經驗,原因在于它的科學嚴謹性。如在討論發生離子反應的條件時,作為生成難溶物或沉淀的典型化學反應體系,中學教材中幾乎無例外地都以生成AgCl或錫設計的探究空氣組成的實驗、澤維爾完成的對HI-OCO的飛秒化學研究等,都可以作為上述看法的依據,也應當成為初學化學者認真學習和反復體會的范例。
合理的并有明確探究目標的實驗步驟和安全措施同樣重要,它依從于所選擇的化學體系,包含著實驗者對化學體系的探究目標,過程的設想或推測,以及對于所用試劑、產物和儀器裝置性能的了解。這時的學習范圍雖然局限于選定的化學體系,但是所考慮的方面卻比較廣泛,涉及某些物質的動態性質,包括反應的劇烈程度(過程)、 反應產物的特性(包括毒性和后處理)等方面。這方面的化學知識和經驗通常只有親身實踐過才能真正獲得。這也許可以作為重視實驗、重視過程方法的教育的注解之一。
必需的試劑、儀器裝置及合乎規范的操作技術也是不可或缺的組分之一,前者關系到完成實驗工作的物質條件,后者就廣義的教育價值而言,可以視為學習使用工具的方法。各個領域和各種行當常用的工具也許并不相同,但是都有使用工具的要求。學會使用工具,進而做到靈巧和熟練,本來就是人類和其他動物的主要區別之一,工具的使用促進了人類的手和腦的發展,從而形成了生產力中最為重要、能夠自動地發展和改善的要素之一。化學實驗基本操作訓練的教育價值也在于此,此外還有培養科學作風、科學習慣、學會觀察實驗現象和學習“見著而知微”的化學思維方法的作用。
化學學習是學習者以獲得一定的化學科學經驗為核心目的和基本內容的學習活動和過程。這種化學科學經驗包括認識經驗、動作經驗和情感經驗。其中認識經驗包括了解具體的科學事實、基本的科學概念和科學原理,還包括建立核心的科學觀念和發展對科學事實和概念的理解力。動作經驗既包括外顯的操作經驗,還包括內隱的心智活動經驗;既包括試驗操作技能、計算技能、符號用語使用技能等基本動作經驗,還包括進行有效的科學探究活動和科學學習所需要的過程技能、方法和策略經驗。情感經驗既包括形成對科學的熱愛情感、對科學學習的積極態度,還包括逐漸建立對科學的本質、對科學與技術和社會之間的相互作用和影響的正確的、辯證的認識,樹立對社會和環境負責任的態度。
紙筆測試是學校教學中應用最為廣泛的評價方法,它是根據教育目標,通過編制好的試題對學生進行練習或測驗,然后對測試結果加以分析,從而衡量、評定學生的學習表現及對知識、技能掌握程度的一種評價方法。紙筆測試作為傳統評價學生的主要方式,一直以來受到教師、家長和學生的重視。但由于傳統紙筆測試受“應試教育”影響較大,存在模式單一、內容單調、形式呆板、評價片面等弊端,在教學實踐中產生了許多負面作用,造成了不良的學習導向,主要表現為:
傳統的紙筆測試主要用于檢測知識性目標的達成情況,考核的重點放在知識的機械記憶和重現上,測量的內容往往是零散、單純的化學事實性知識。
題型單一,幾乎固定為填空、判斷、選擇、實驗和計算,很少出現新題型。試題情景脫離生活實際,計算題尤喜“偏、難、怪、繁”,學生在考試過程中要化費大量的時間進行運算,其他能力得不到充分的考查和體現。
注重對學生學習結果的考查,忽視了對學生學習過程的評價;注重對學生學習成績的評定,缺乏對學習成績的科學分析與反饋。
以結果性、量化性評價方式為主。考查方法單一,不能與其他評價方法有機結合起來。
強調評價的甄別與選拔功能,忽視了評價的診斷與促進發展的功能,忽略對學生能力的培養,使得紙筆測驗在功能上愈發地削弱和衰減。
傳統紙筆測試存在著諸多的弊端,但其優點也是顯而易見的:紙筆測試能在同一時間測試很多學生,測驗的內容廣泛,測試的效率高,便于分析研究,效度高等。隨著新課程改革不斷地深入和發展,化學課程目標和課程內容也在不斷地進行調整,紙筆測試只有按照新課程的理念、目標和內容進行相應的改進,才能真正成為促進學生發展的評價工具和方法。
二、新課程理念下化學紙筆測試評價設計的基本原則
新課標要求紙筆測試考核的重點要以基礎知識的理解和運用為主,不要放在知識的簡單記憶和重現上;不應孤立地對基礎知識和基本技能進行測試,注意聯系生產、生活實際,取用鮮活的情景,體現實踐性和探究性;不應簡單地強調解題的技能與技巧,應重視考查學生運用所學知識、技能與方法分析和解決問題的能力。
1. 評價目標多元化
化學新課標指出,紙筆測試可以從觀察、描述與解釋簡單化學現象出發,初步學會運用所學的知識從化學視角對有關物質的性質、變化進行分析、判斷,逐漸掌握化學用語的識別與運用,體驗和嘗試對簡單化學問題進行科學探究的一般方法。可見,新課程背景下的紙筆評價不僅要關注學生掌握知識的情況,還要關注學生的能力發展情況。因此,紙筆評價要堅持評價目標多元化的原則,既要考核學生知識與技能掌握的程度,又要評價學生的科學探究能力和實踐能力,還要關注學生在情感、態度與價值觀方面的發展。
2. 評價題目多樣化
可用于化學紙筆評價的題目類型主要包括論文型試題(如論述題、問答題)、限制型試題(如簡答題、填空題)和客觀型試題(如選擇題、是非題、配對題)。目前化學紙筆評價基本上是以選擇、填空和簡答等限制型和客觀型試題為主,鮮見論述題和問答題。問題解決是一個包括問題表征、原型匹配、反思與評價和元認知監控在內的復雜的過程,問題解決能力的高與低不僅與知識掌握的牢固程度相關,還與學生對化學問題或現象的認識能力、學生頭腦中的原型和學生的元認知能力有關,客觀型和限制型試題在通過各種條件、設問限定答案的唯一性的同時,也限制、隱藏了解題者的思路。論文型試題由于開放度較大,給學生留下全面思考和充分表達的空間,便于教師進行診斷,彌補了客觀型試題和限制型試題的不足。因此,在進行紙筆評價題目設計時,特別是進行同步作業題目設計時,可適當增加論文型試題的比例。
3. 評價設計層次化
布魯姆將認知水平分為:識記、理解、應用、評價和創造。為了便于分析,紙筆測試評價一般可將認知要求分為記憶、理解、直接應用和間接應用四種水平,而間接應用又分為分析、評價和創造三種水平。其中,直接應用是指在問題解決活動中能夠運用所學知識對比較熟悉和比較簡單的具體情景進行分析和判斷,建立起知識和實際問題之間的直接對應性聯系;間接應用指的是在問題解決活動中能夠運用相應的化學知識對新的、陌生的復雜問題進行分析和說明;對解決新型陌生問題的方案進行評價;以及能夠設計新的方案解決新型陌生問題即設計與創造性應用水平。其中,記憶、理解和直接應用水平多指向學生對特定知識本身(內涵、外延)的學習水平的直接考查,而間接應用水平則更強調考查學生對知識的關聯、遷移、轉換、重組等能力,以及學生將所考查的知識作為認識方式去分析和解決新問題的能力。下表為認知水平要求的內涵及示例:
三、新課程理念下化學紙筆測試評價設計的一般流程
為了充分發揮紙筆測試的診斷、改進、激勵、促進的評價功能,紙筆測驗要盡可能避免傳統紙筆測試的負面影響,可以比較全面地考查出學生在知識、能力、素質方面的真實信息,從而使其對化學新課程的深入實施發揮正確的評價與導向功能。
1. 確定雙向細目表
雙向細目表是一種反映內容和考查要求的橫豎兩向表格,其中橫向欄目從左到右表示知識或技能水平從簡單到復雜的不同層次要求,縱向欄目表示學習內容,中間格子內容表示測驗題目及其分值。雙向細目表可以較簡明地表達教學內容、期望學生達到的認知能力類型以及能體現這種認識能力的測驗題的類型和數目(分值)。如下表所示:
每一格子都有兩個數字,括號外的數字表示題號,括號內的數字表示分值。在統計此表時要注意測驗內容的交叉性。比如有的題目既考查了化學實驗,又考查了元素化合物的化學性質,因此,在統計時要根據情況而定。雙向細目表可在考前展示給學生,以便學生了解期待他們掌握的內容并指導他們的學習。
2. 試題的選編
高質量的紙筆評價試題需在試題命制一般原則的基礎上,突出內容的科學性、過程的探究性、結論的開放性、問題的應用性。
(1)內容的科學性。內容的科學性是試題命制的底線。科學性不僅要求試題內容學科邏輯正確,而且要求方法合理、操作可行、結論可靠。
科學性原則要求命題者要有嚴謹的科學態度、實事求是的科學精神,在命題過程中要崇尚實證,反對在學科邏輯中“想當然”,以邏輯上的當然代替事實上的必然。在新課程背景下,應竭力摒棄那些人為設障、刻意偏曲、增加難度的“贗情境、偽問題”,防止這類試題的濫用,誤導對化學學科本質的認識,異化化學學科能力的培養。
(2)過程的探究性。通過以化學實驗為主的多種探究活動,使學生體驗科學研究的過程,激發學習化學的興趣,強化科學探究的意識,促進學習方式的轉變,培養學生的創新精神和實踐能力,是化學新課程的基本理念之一。
探究性原則要求命題者在試題設計中要突出問題意識,即要引導學生學會觀察、學會思考、善于提出問題。同時體現科學方法,即在試題中滲透探究手段,開啟解決問題的智慧。
科學探究作為中學化學中的學習方法及學習內容,在紙筆測試題中越來越受到重視。本題中要考查的內容較多,要求學生通過觀察和分析表格內的數據獲取信息,進行比較、聯系,解決提出的問題,引入了控制變量這一科學探究最常用的方法,在探究中考查學生對化學基本概念、基本原理的認識和理解。
(3)結論的開放性。問題一般是指那些材料新穎、內容開放、設問開放、解題途徑開放的一類試題。開放性問題不僅有利于考查學生基礎知識和基本技能,而且有利于考查學生的創新精神和發散性思維能力。開放性問題有利于學生把化學知識和生活、生產實際聯系起來,有利于培養學生學習化學的興趣,提高學生的科學素養。
開放性問題,能有效促進學生自主學習、合作學習、交流、表達等能力的提高,同時鼓勵學生綜合運用已學的知識,從不同層次進行思考,創造性地解決問題。
(4)問題的應用性。迅猛發展的化學科學在解決人類社會發展過程中面臨的有關問題、提高人類的生活質量、促進人與自然的和諧相處等方面發揮著重要的作用。
應用性重視以生活、生產中的實際問題為載體,考查學生綜合運用所學知識、技能和方法分析、解決問題的能力。
3. 試題的合成
編制好試題后,將試題組合成試卷,要對照雙向細目表檢查各知識點、各層次學習水平是否都安排了試題,比例是否恰當等。
四、體會與思考
1. 紙筆評價的實施包括紙筆評價任務的布置、組織等
在布置紙筆評價任務時,教師應向學生明確評價目的和要求,如用多長時間完成、開卷還是閉卷等。在紙筆評價之后,教師應要求學生從錯解析因、正確解答、相關知識和體會等角度進行試題分析,以提高他們自我診斷、自主分析、自我反思與評價的能力。
2. 教師要以恰當的方式將評價結果及時反饋給學生,不宜根據分數公布學生的名次
教師在解釋評價結果時應根據評價目的選擇不同的參照點。對日常教學而言,測驗不是為了確定每個學生在群體中的位置,而是為了診斷教育教學中存在的問題,促進每個學生的發展,因此,教師要參照教學目標解釋評價結果,努力實施有利于學生發展的參照性評價。在反饋評價結果時,教師應讓學生了解自己的學習狀況,明確進一步努力的方向和需要克服的弱點。
一、激發學生學習化學的興趣
激發學生學習化學興趣的方法有很多種,如質疑激趣、設置情景激趣、運用多媒體課件進行教學,開展探究實驗等等。我認為做好演示實驗和學生實驗是最好的方法。有實驗的課堂永遠是最有氣氛的課堂、最有活力的課堂。例如學習《醛》一課后,我增加了“銀鏡反應”的學生實驗,許多學生看到了自己做的實驗中,試管內壁附著一層光亮銀鏡時,不由歡呼起來,過后這些學生對化學更感興趣,學習更有動力了。
二、聯系實際,學以致用
生活中處處是化學,在學生的腦海中也有許多“為什么”,如,為什么爛蘋果有酒精味?為什么用藍墨水寫的字先是呈藍色后變黑?加碘鹽加的是什么物質?教學中應把這些“為什么”有目的、有計劃地穿插到教學中。但有時這些知識與實際應用可能有很大差距,如,再問:“怎樣檢驗室內空氣因煤氣泄漏是否達到爆炸極限?”學生往往束手無策,若稍加指點,學生就會恍然大悟。(在室外把集氣瓶裝滿水,蓋上玻璃片,拿到室內后把水倒掉,再蓋上玻璃片,拿到室外檢驗即可。)教學中要有意引導學生用所學知識解決生活中的一些問題,往往會收到意想不到的效果。
另外可以通過一些有關生活、生產和科技等方面的應用性習題的訓練,同樣能起到加強應用領域的教育作用,如:為預防碘缺乏病,國家規定1kg食鹽中應含40mg~50mg碘酸鉀。為檢驗某種食鹽是否加碘合格,某同學取食鹽樣品428g,使其全部溶解,將溶液酸化并加入足量的碘化鉀淀粉溶液,溶液呈藍色,再用0.03 mol·L-1的硫代硫酸鈉溶液滴定,用去18.00mL時藍色剛好褪去。通過計算說明該加碘食鹽是否為合格產品?怎樣檢驗食鹽中是否加碘?(有關反應:IO3- + 5 I- + 6 H+ = 3I2+3H2O;I2 + 2S2O32- =2 I- +S4O62- ) 通過解決生活中的實際問題,使學生確實體會到化學是“趣味性、知識性、科學性、應用性”統一的學科,就能激發學生學習化學的原動力。
三、樹立辯證唯物主義世界觀
平時教學中我十分注重幫助學生樹立辯證唯物主義世界觀,把辯證唯物主義哲學觀貫穿到相關知識中,收到了較好的育人效果。如教《化學平衡》一節,我把運動觀(物質是運動的)滲透其中。化學平衡可以概括為三點:(1)動,V(正)= V(逆)≠ 0,化學平衡是動態平衡,既動又靜。(2)定,平衡體系中各組成成分的百分含量保持不變。(3)變,當外界條件改變時,平衡隨之破壞,并發生移動,即化學平衡是一相對靜止狀態,是有條件的。哲學中的對立統一觀,在高中教材中,有關物質的組成、結構、性質、變化以及合成等方面,都蘊藏著這一觀點,特別是氧化—還原反應,我把有關氧化—還原反應的基本概念概括為“升、失、氧、還;降、得、還、氧。”氧化過程和還原過程,既相互對立、又相互依存,沒有電子的失去,也就沒有電子的得到。在學習離子反應時,引導學生透過現象看本質,如小蘇打溶液與澄清石灰水混合出現渾濁,實質上是HCO3-與 OH- 反應生成了CO32-,CO32-再與Ca2+反應生成了碳酸鈣沉淀,在解決溶液中的離子溶液濃度大小問題時,應分清主要矛盾與次要矛盾的關系。在學習元素周期表和元素周期律時,強調量變引起質變的哲學觀點。在教學中滲透哲學觀點、潛移默化地使學生逐漸樹立辯證唯物主義世界觀。
四、熱愛家園,重視環保
關鍵詞:新課程;化學實驗;教學資源
國際21世紀教育委員會早在1996年向聯合國教科文組織遞交的《教育――財富蘊藏其中》報告中就指出,教育應圍繞四種基本學習加以安排,要讓學生學會認知、學會做事、學會共同生活、學會生存。由此,我國世紀之交的課程改革,提倡培養學生的自主學習、合作學習、探究學習。化學作為一門以實驗為基礎的自然科學,物質的組成、結構、性質等幾乎都來自于實驗并需要實驗進行證明。因此,實驗教學便成了培養學生諸多能力的一個重要突破口和載體,教師要積極挖掘和開發實驗教學資源,鼓勵和要求學生參與實驗的操作、觀察、分析、討論、歸納中去,促進學生全方位地發展。
一、積極開發實驗教學資源
1.改進常規實驗,利用物質性資源。教材中有一些實驗存在許多瑕疵,比如易造成污染、難以反應、現象不明顯等問題,這時可以對這些實驗加以改進,也可利用現有實驗器材或生活用品制作成微型實驗,使實驗更加安全、操作簡便、現象突出。教師可以多搜集這方面的資料,準備這方面的器材。如在學習氯、溴、碘性質遞變規律時,可以引導學生進行如下微型實驗設計:在1張濾紙的中心處,滴上1滴飽和溴化鈉溶液,待其潤濕之后,再滴上1滴氯水,濾紙呈現黃色的斑點;在呈黃色的斑點處,再滴上1滴飽和碘化鈉溶液,濾紙上的斑點顏色又變成淺褐色;淺褐色的斑點處,再滴上1滴淀粉溶液,濾紙上的斑點再變為藍色。通過這些顏色變化,學生很好地得出它們的遞變規律。又如,要做“壓強對平衡移動影響”的實驗,可以將NO2、N2O4氣體放在注射器里,通過拉推針筒輕松地改變壓強,從而觀察到顏色的變化。
2.延伸實驗內容,利用生成性資源。一般實驗都是具體地針對某一反應物在特定條件下的實驗,可以在此基礎上進行推廣延伸,也可以針對歧義結論展開分析與探究。教師若能敏銳地捕捉那些稍縱即逝的智慧火花,準確把握實驗“意外”帶來的教育契機,將使教育更具科學性和趣味性。如,我們知道醋酸鉛可以使蛋白質變性,這是因為重金屬鉛離子使蛋白質發生了變性,但有些學生認為可能是醋酸根離子的影響。這時教師可以借機提供NaNO3、Pb(NO3)2、CH3COONa溶液,讓學生經過實驗假設、驗證、分析,形成正確的認識。
3.簡化生產性實驗,利用校企題材性資源。化學與化工密不可分,生產生活中蘊含著大量豐富的實驗題材,有效利用這些實驗素材,組織學生參觀調研,并將之簡化為實驗室可操作和完成的實驗,有助于增強學生對化學的認同感,體會到學以致用的道理。比如,制皂廠可以讓學生了解制皂的簡單原理,并要求學生在實驗室里進行制取;制藥廠可以幫助學生了解如阿司匹林等一些藥物制藥的原理,并在實驗室里嘗試合成。
4.增設趣味性實驗,利用輔資源。興趣是學習的老師。化學上有許多有趣的新奇實驗,能夠吸引學生的眼球,激發他們探尋其中的奧秘,從而提高學生的化學學習興趣,有了興趣學生的學習就會事半功倍。如,將生雞蛋放進不同濃度的鹽水中,利用滲透現象可以使雞蛋放大或縮小;又如,讓學生嘗試著用紫甘藍、花瓣或黑豆水制作酸堿指示劑等。
5.依托視頻或動畫實驗,利用現代信息資源。化學實驗中存在很多特殊的、特定的實驗,如有毒有害物質參與且極易造成嚴重污染的實驗;易爆炸實驗;操作條件苛刻或難以成功的實驗;實驗現象瞬間即逝的實驗;需要反復觀察的實驗;反應慢導致單位課時中難以完成的實驗等。教師除了設法改進方法的同時,也可借助于現代信息技術制作視頻或多媒體動畫進行輔助教學。例如,不純氣體點燃容易發生爆炸,在教室或實驗室操作時具有一定的危險性,可利用視頻形式呈現給學生,這樣既能避免惡性事故的發生,還能對學生進行安全性教育。再如,用肉眼不能直接觀察到擴散和滲透的過程,觀察到的只是結果,這時可以大量使用動畫和視頻實驗,讓學生很清楚地觀看到擴散現象、滲透現象以及紅細胞滲透現象的過程及最終結果,這樣學生就能充分了解水分子在這些現象中的運動方向。
二、開發化學實驗資源的價值分析
1.加快教師的專業化發展。實驗教學資源開發的主體無疑是教師,需要教師在教學實踐中不斷認真摸索和反思,拓寬自己的專業知識面,提高現代信息技術的水平,積極探求新的實驗理論與方法,不斷挖掘相關的素材,整理和搜集相關的資料,進而調整和完善自身的教學行為,促進教科研水平的不斷提高,最終真正提高教育教學質量。
現在許多學校的教師各自為戰、勢單力薄,在實際工作中常常遇到在信息交流、儀器設備、經費開支等方面的障礙。因此,培養和建立一支新型的實驗教學的骨干教師隊伍非常重要。如果單位領導給予關注和支持,減少教師之間信息交流的壁壘,實驗資源的開發就會更容易,教師的專業化發展就會更快、更好一點。
2.促進學生學習方式轉變。學生是學習的主體,新課程提倡學生自主性學習和探究性學習,教師要充分利用好實驗資源。對于改進型實驗和拓展型實驗,讓學生進行研究性學習,把學生置于一種動態、開放、多元的學習環境中。從實驗課題的選擇到資料儀器的收集,從實驗方案的設計到驗證,從實驗數據的分析整理到研究報告的撰寫,整個過程中的每個環節都要由學生自己完成,這樣才能充分體現學生在學習過程中的主體地位,養成他們科學的探究方法。同時,也能讓他們學會怎樣查找資料,怎樣操作實踐,怎樣整理數據,怎樣得出結論等,為學生的終身學習奠定基礎。
3.提高學生團隊合作意識。合作意識和交際能力是現代人必須具備的基本素質。鑒于實驗設備的有限性和個人獨立實驗的局限性,大多數實驗需要兩人甚至多人以小組形式進行協同合作和默契地配合,因為集思廣益,才能確保實驗順利完成。因此,教師在實驗中要因勢利導,為學生創設合作交流的氛圍,讓學生針對實驗中遇到的問題展開討論與爭辯,對相關資源和信息進行加工與整合,從而使學生形成團隊合作意識。同時要求學生在組內勇于發表自己的見解,并真誠地傾聽其他同學的踴躍發言,展開思維的碰撞和爭鋒,對不同的觀點進行修正、補充和磋商,積極吸納同組學生的合理、創新見解,使合作建立在健康的競爭平臺上。
4.催生實驗模擬環境的開發。隨著現代信息技術的發展,化學實驗除了真實的瓶罐實際操作外,也出現了視頻、電腦動畫和仿真操作等替代性實驗。這些實驗資源的有效利用離不開現代教學設備的合理使用和軟件系統的研發。以化工實驗為例,要真實地把化工企業及其工藝操作搬進學校和課堂是不可能的,但可利用仿真實驗軟件進行模擬操作,實驗中物料的加入、各種閥門的控制和溫度的調節在電腦上操作即可完成。這種把專業理論和信息技術有機地結合在一起的軟件平臺,是一種專門集中了各種信息手段、人機交互的應用軟件。這種實驗模擬環境的研發應是軟件專家、化學專家和教師等集體智慧的結晶。如果能夠針對性地集中投入,建立起一批新型多媒體和模擬實驗室,將會大大加快教育現代化和教學信息化的進程。
實驗教學資源的開發實際上是一個巨大工程,不僅對教師提出了要求與挑戰,需要教師搜集最新有關資料,捕捉各種相關信息,創造性地開發和處理實驗,最大限度地發揮其教育學生的功效,也需要社會人力資源的大力支持。
參考文獻:
關鍵詞: 高中化學 化學試題 情感態度價值觀主題
高中化學課程評價既要促進學生在科學素養各個方面的共同發展,又要有利于學生的個性發展。高中化學課程倡導評價方式的多樣化,以促進學生在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等方面都得到發展。
課程改革發展過程中提出了基于情感態度價值觀主題的高中化學試題的命制,它是引導新課程改革向縱深發展的動力之一。基于情感態度價值觀主題的試題,就是以情感態度價值觀為落腳點的試題。以情感態度價值觀為試題的落腳點,既是化學學科展示育人魅力的重要表現,也是新課程標準下的學科要求。因此,探索和命制基于情感態度價值觀主題的試題,既是推進新課程改革的需要,也是發揮化學教育價值功能的渠道。筆者主要結合2007、2008年(廣東、海南、寧夏、山東)四省的高考題,談談對以情感態度價值觀為主題的試題在結構特征和技巧等方面的初步探索和體會。
一、以情感態度價值觀為主題的試題的結構特征
紙筆評價是一種重要而有效的評價方式。在高中教學中運用紙筆測驗,重點在考查學生對化學的基本概念、基本原理,以及化學、技術與社會的相互關系的認識和理解上,重視考查學生綜合運用所學知識、技能和方法分析和解決問題的能力,注意選擇具有真實情境的綜合性、開放性的問題。單純地對知識的記憶和重現、單單強化解答習題的能力、孤立地對基礎知識和基本技能進行測試的評價不應提倡,也不宜采用。因此符合此評價理念和評價目標的以情感態度價值觀為主題的試題的結構是:
試題的結構具有一定的開放性,出題的意圖放在考查學生對化學、技術與社會的相互關系的認識和理解上;考查學生綜合運用所學知識、技能和方法分析和解決問題的能力,而且選題的情境是有真實情境性的,考查學生的綜合實踐能力。
以情感態度價值觀為主題的試題有以下特征:
(一)從問題的構成看,基本呈現出由情境到問題的特征。給出一個真實具體的情境,將情感態度價值觀因素融合進去,把現實的問題呈現在學生面前,讓學生去感悟,理解現實,運用科學的規律去指導生活和學習,把握和預測未來。
3.(2008年普通高等學校招生全國統一考試(廣東卷))下列涉及有機物的性質或應用的說法不正確的是(D)。
A.干餾煤可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料
B.用于奧運“祥云”火炬的丙烷是一種清潔燃料
C.用大米釀的酒在一定條件下密封保存,時間越長越香醇
D.纖維素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定條件下都可發生水解反應
分析:本題是典型的情境到問題的命題結構,將生活中的具體情境融入其中,考查學生的認識和判斷能力,從而間接獲得情感信息。
(二)從能力層次的角度看,認識、理解、分析問題、運用能力層次的問題。
題目主要把情感態度價值觀的深層功能挖掘出來,考查學生在面對具體問題時的態度情感,以及運用知識的靈活度和應變能力。
31.(2008高考山東理綜化學卷)鋼鐵工業對促進經濟和社會發展起了重要作用。
(2)煉鋼時,除去磷的化學方程式為:2P+5FeO+3CaO =Ca (PO ) +5Fe;加入硅、錳和鋁的目的是脫氧和調整鋼的成分。
(3)不銹鋼含有的Cr元素是在煉鋼過程的氧吹后(填“前”或“后”)加入,原因是避免Cr被氧化(或“氧吹前加入Cr會形成爐渣被除去”)。
(4)煉鐵和煉鋼生產中,尾氣均含有的主要污染物是CO。從環保和經濟角度考慮,上述尾氣經處理可用作燃料(或還原劑)。
分析:這道題如果單純地考查知識點就是老生常談的問題,命題人從學生的認識、理解角度,將題目拉到現實的生產問題上,考查學生的運用和分析能力,并形成解決問題的習慣和思路。
(三)從情感態度價值觀的角度看,是情感態度價值觀的知識依托和能力依托,是情感態度價值觀的具體測試。
選取帶有情感因素的材料直接考查情感態度價值觀的目標,或是從試題內容上體現情感態度價值觀內容。
7.(2008年普通高等學校招生全國統一考試(廣東卷))某合作學習小組討論辨析以下說法:
①粗鹽和酸雨都是混合物;
②沼氣和水蒸氣都是可再生能源;
③冰和干冰既是純凈物又是化合物;
④不銹鋼和目前流通的硬幣都是合金;
⑤鹽酸和食醋既是化合物又是酸;
⑥純堿和熟石灰都是堿;
⑦豆漿和霧都是膠體。
上述說法正確的是(D)。
A.①②③④B.①②⑤⑥
C.③⑤⑥⑦D.①③④⑦
14.下列有關能量轉換的說法正確的是(AB)。
A.煤燃燒是化學能轉化為熱能的過程
B.化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能
C.動物體內葡萄糖被氧化成CO 是熱能轉變成化學能的過程
D.植物通過光合作用將CO 轉化為葡萄糖是太陽能轉變成熱能的過程
分析:這兩道題目都是以情感態度價值觀的知識為依托,對情感態度價值觀的具體測試,讓學生自己去判斷、去認識,在這個過程中形成自己的態度和價值觀。
(四)從學生學習的角度看,試題呈現了歸納和梳理化學知識,分析和概括化學知識,從化學知識中得到認識,最后歸結到學生的自己行為規范上。
通過對化學知識的分析、比較和歸納,上升到情感態度價值觀高度,最終落實到學生的現實生活中,讓學生體驗情感態度的過程中,形成合理高尚的價值觀,規范平時的行為。
34.(2008年高考理科綜合寧夏卷(新課程)化學試題)分析下面案例并回答有關問題。
(2)某地區已探明蘊藏有豐富的赤鐵礦(主要成分位Fe O ,還含有SiO 等雜質)、煤礦、石灰石和黏土。擬在該地區建設大型煉鐵廠。
①隨著鐵礦的開發和煉鐵廠的建立,需要在該地區相應建立焦化廠、發電廠、水泥廠等,形成有規模的工業體系。據此確定上圖中相應工廠的名稱A發電廠、B焦化廠、C煉鐵廠、D水泥廠;
②以赤鐵礦為原料,寫出高爐煉鐵中得到生鐵和產生爐渣的化學方程式Fe O +3CO=2Fe+3CO ,CaCO +SiO =CaSiO +CO ;
③從“三廢”利用、環境保護等角度考慮,該地區和企業在生產中應采取的一些措施有(舉出2種措施即可)用煉鐵廠的爐渣(或CaSiO )作為水泥廠的原料;用發電廠的煤矸石和粉煤灰作為水泥廠的原料;將石灰石煅燒成生石灰,用于吸收發電廠和焦化廠燒煤時產生的SO ,減少對空氣的污染;建立污水處理系統。
分析:這道題梳理了化學物質鐵的一些化學知識,要求學生熟悉煉鐵過程和設備及它的生產經濟效益,最關鍵的是要綜合考慮的環境效益。命題人以一個巧妙的情境,把所有的知識點和環境效應滲入試題中,學生從中得到啟發,并萌生環境保護意識,促使他們在日常生活中注重保護環境。
二、以情感態度價值觀為主題的試題的命題技巧
在考試的命題中,往往通過以下兩種方式滲透對情感態度價值觀的考查:第一是選材,即選擇與情感態度價值觀相應材料作為試題的情景,選擇具有豐富人文精神的文章作為閱讀材料,選擇環境保護等涉及價值觀的內容作為試題的情景,等等;第二是設問,即要求學生作出有關的價值判斷或態度取向。筆者談談自己的體會和習得的技巧。
(一)收集材料。
收集化學與生活、社會、聯系的題材,可以參閱科技進步報刊時的記錄,例如諾貝爾化學獎材料、最新材料、最近技術的出臺,流行藥物等。例如:2008年冬天的暖寶寶一下子成為了年輕人的鐘愛,一貼暖寶寶身上就覺得很溫暖,不再怕冷。那么化學教師可以收集暖寶寶中的成分、原理及它對健康的影響等方面的材料。
(二)確定主題。
確定主題主要依據課程標準,課程標準中有明確的情感態度價值觀目標的內容。還要依據學生發展的需求,促進學生創新、適應能力的情感目標不可忽視。除此,依據教材精神,教材中有很多內容都有很好的精神主旨,吸取思想并加以具體化,這將是很好的主題。
選取主題需要注意的問題有:
1.從小處著眼,關注學生發展意義層面上的內容。
2.試題內容要緊扣化學學習過程中經常強化的內容。
3.選取積極向上、不斷進取的內容,并以此帶動學生的課外閱讀。
(三)找情境,切準點,滲情感,成試題。
尋找有真實情境的問題,找準情感態度價值觀目標內容的切入點,結合化學名人的探索精神,當今化學實驗的綠色環保理念,以及化學知識帶給科技發展人民生活改善的事實,把勇于創新、科學、不斷進取的情感滲透進去,編制試題。
例如:能源方面的試題:
能源是人類生存和發展的重要支撐因素。請回答以下有關內容:
1.我國的能源消耗以煤為主,煤炭的儲存量占世界儲存量的13%,僅此于美國、俄羅斯,居世界第三位。據估計,全世界石油和天然氣的資源于80年后將枯竭,煤炭最多供應200-300年。能源緊缺已成為世界經濟和社會發展的一種制約因素,節約能源是解決能源緊缺的重要途徑。根據你所學的化學知識,簡述提高燃煤利用率的途徑和方法。
2.傳統化石燃料、石油、天然氣的主要缺點是什么?為什么說“氫能源是最理想的能源”?
3.在地球上,氫元素主要以水存在,請設計利用水開發氫能源的方案。
在紙筆測驗中,情感態度價值觀是比較難直接進行測量的,但作為新課程的一個重要的目標,應該得到應有的重視。化學教師要在平時的教學測驗中不斷引入這類主題的題目,促進情感態度價值觀目標的評價。
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