教学质量应包含思想品德、文化科学知识、体能、审美感和创造才能等诸方面,而不应该简单地采用文化科学知识的笔试成绩来评价。实验教学的评价,当然也不能仅仅强调实验内容的认知目标,更应从教育的角度包括有关社会生活目标、伦理道理目标、态度方法目标……对学生在技能、态度、方法、情意、创造力等方面的变化作出价值的研究与判断,这样,实验教学的评价就不能仅仅采用客观评价的策略,而应采用主客观相结合的评价。当前,特别应强化“观察-理解”评价模式,它更适合于评价实验过程中属于学生技能、态度、方法、情意、创造力等难以客观量化的方面,更突出教育性,承认个性的特点与发展。实验技能是完成各个实验的手段,可以采用评语式进行评价。目标,不少学校采用“控制-量化”评价模式评价学生的实验技能,似乎过于微观化,过于专门化,又费时费力。有关实验技能的评价问题尚需作进一步的探讨和摸索。
中学化学实验教学的改革(一)
明确实验在各章节所占的比重
为了加强直观教学,增强学生的感性认识,培养学生的创造性思维,激励师生完成实验教学内容。我们对高中化学课本中的106个演示实验和28个学生实验进行了归纳整理,编写打印了《高中化学实验一览表》,表中详细准确的反映了化学课本各册各章各节的演示实验和学生实验分布位置、个数,以及做每一个实验所用的仪器、试剂(或溶液)、注意事项、改进意见等内容。使人一看一目了然,有利于做到心中有数,有的放矢,极大地方便了教师的教学工作。
采用统计法加强实验教学管理考评
在管理中采用统计法对教师完成实验的情况作详细准确的记载,一方面要填写演示实验和学生实验登记表(实验日期、科目、班级、学生人数、分组数、所用器材、实验名称、章序号、效果、仪器的使用情况、改进意见等都要如实填写),实行领导、实验员、学生三监督一落实的原则,相互制约,相互促进。另一方面,建立序号登记制度,教师每做一个实验,便在墙上张贴的统计表格相应栏目里填写该实验的序号,方便易行,清晰明了,让人一看马上就会知道某个教师本期化学教学应该完成多少个实验,目前已经做了几个实验,缺做哪个实验,什么原因,随时也会提醒教师设想补救措施。学期末我们把登记表装订成册,统计汇总,交领导过目签字,归档保存,进入个人的业务档案。如本学期某校教师完成实验统计表。
班级人数授课教师教学内容(实验序号)演示实验(个)学生实验(个)应做已做缺做开出率补充应做已做缺做开出率补充备注一、一一、二一、三二、一二、二二、三三、一三、二增加实验课辅导时间,开展丰富多采的实验系列活动做法是由教师和实验员共同承担实验辅导,分5个专题,利用20个课时边讲边做实验,深受学生的欢迎,每次听课人数多达百余名,收到了良好的效果。
(1)主讲的内容是:
a化学试剂(分类、取用、存放、溶液的配制方法)。
b常用仪器介绍(分类、规格型号、性能、使用方法等)。
c基本操作(仪器的洗涤、干燥、玻璃的切割加工、仪器的组装原则、原理、实验设计方案)。
d物质的鉴别、分离、提纯。
e化学实验习题的解答(习题类型、考核要点、现象分析、计算等)。
(2)分年级安排很有意义的实验系列活动。
年级主要活动内容应达到的目的实际效果
高一年级
1化学实验报告会(座谈讨论会)介绍师资力量,仪器设备情况,摸底调查、了解实情,磋商措施①学生反映了5条中肯意见②讨论拟定了6条切实可行的方案2举行一次实验晚会活跃生活,培养学生的兴趣和爱好表演的20多个节目生动、新颖、有趣高二年级1征集实验小论文培养学生的写作能力,考查学生的专业理论水平学生共写小论文50多篇,有实验改进、实验设计方案、优秀实验报告等2开展自制教具创作展评活动开发智能,手脑并用,培养学生的创造思维参评教具30多件,评出实用、科学、有创造发明特点的好教具5件高三年级1进行化学实验习题系统训练培养学生用化学知识解答实际问题的技巧。进行强化训练,提高应试能力学生解答实验题目严密准确,得分率较高,高考、会考成绩优异2进行实用性技术培训a农药的配制b水泥的生产c砖瓦的制造d水的净化e玻璃加工……开阔视野,进行劳动观点教育,接受实际锻炼,为祖国建设事业培养专业技术性的人才通过参观和实践,使绝大多数同学掌握一门实用性的生产技术改演示实验为并进实验
教材中安排的有些实验,教师演示时,学生观察现象往往不够明显,实验效果较差,针对这种情况,我们把这部分演示实验改成了师生一起做的并进实验。这样既培养了学生的动手能力、观察能力、分析问题的能力,同时也有利于学生对知识的掌握。
基本思路:
准备实验问题设计与讨论
①准备:介绍仪器使用方法,操作程序,注意的问题。
②实验:教师演示,学生实验。
③问题的设计与讨论:教师实验后设计有关的问题,让学生思考讨论。
例如,讲授“配制一定物质的量浓度的溶液”时,我们是这样做的:
课题:配制一定物质的量浓度的溶液——配制250ml01mol/l的盐酸。
(1)实验前的准备
①教师介绍容量瓶的结构和使用方法。
②介绍怎样检验容量瓶是否漏水。
③学生根据教师的介绍进行操作。
④练习用量筒准确量取一定体积的水并观察仰视或俯视读数时的数值偏差。
(2)实验步骤
①计算:配制250ml01mol/l的盐酸需要375%密度为119g/ml的浓盐酸多少毫升。
②量取:用量筒量取所需盐酸。
③溶解:把量取的浓盐酸溶解于盛有少量蒸馏水的烧杯中。
④移液:待烧杯中的溶液冷却后,沿玻璃棒转移到250ml的容量瓶中。
⑤洗涤:有少量蒸馏水把烧杯洗涤2~3次,洗涤液一并注入到容量瓶中。
⑥定容:在容量瓶中加蒸馏水到离刻度线2~3cm处时,改用胶头滴管加至刻度线与凹面最低点相切。
⑦摇匀。
⑧将配制的溶液倒入干燥、洁净的试剂瓶中,并贴上标签。
⑨洗涤仪器,做好实验后的整理工作。
(3)问题讨论
①容量瓶上有哪些标记?
②量取浓盐酸时,仰视、俯视读数对所配溶液的浓度有何影响?为什么?
③溶解盐酸能否直接在容量瓶中进行?为什么?
④转移溶液后的烧杯不洗涤对实验结果有何影响?
⑤定容时为什么要用胶头滴管加蒸馏水?
⑥定容时,仰视、俯视读数对所配制的溶液的浓度有何影响?为什么?
⑦摇匀后,如发现液面下降,能否再加蒸馏水至刻度线,为什么?
⑧配制上述溶液所用到的仪器有哪些?如欲配制250ml01mol/l的氢氧化钠溶液时,所用仪器有何异同?
类似于上述实验的还有钠的性质实验,中和滴定实验,铝的性质实验,乙烯的制备和性质,苯和甲苯的性质,苯酚的性质,酯的水解等实验,我们都改成了并进实验。
改验证性实验为探索性实验实验探索法符合人们认识事物的基本规律,在教师的指导下,选择典型的实验,并按一定的逻辑思维方法去发现新的事物,然后用新的知识去解决问题,就是实践-认识-再实践的过程,表现从感性认识到理性认识的飞跃。
探索性实验是化学教学的一个方面,它把方案设计,操作技能,现象观察,问题探索,结论检验等多方面问题都用化学实验联系成一个有机整体。
基本思路:
方案设计实验结论目的现象规律如我们讲授“元素的原子结构与元素的金属性和非金属性的变化规律”时。
设计的方案如附表所示。
附表第三周期金属元素的性质金属钠镁铝
原子结构图
单质与水的反应与冷水剧烈反应放出H2与沸水反应放出H2与较高温度的水蒸气反应放出H2单质与酸的反应剧烈反应放出H2反应放出H2单质与氢氧化钠溶液反应不反应反应放出H2最高价氧化物对应的水化物的碱性NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3两性氢氧化物结论:
金属性逐渐减弱最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱表中实验现象在实验时填写,然后依现象引导得出结论。又如讲解《盐类的水解》的知识时,采用下列教学步骤:
①提问:氯化钠、氯化铵、醋酸钠三种溶液的酸碱性如何?如何检验它们?
②实验:用pH试纸或石蕊试液分别检验三种溶液。
③讨论:为什么会出现上述现象?
④总结:盐类水解规律。
在教学过程中,泡沫灭火器的原理及应用,甲烷的性质(燃烧、取代),乙烯、乙炔的性质等一些实验都改为探索性实验。
补充有关实验,增强实验的直观效果实验是最能直接反映事物变化的现象和规律的,同时实验可以增强趣味性,培养学生学习化学的兴趣。补充与教材内容相关的实验,有利于学生对所学知识的理解和掌握,下面介绍我们在教学过程中的一些具体做法。
在讲授“元素的性质和原子结构的关系”时补充了钠与水的反应、镁和铝分别与氢氧化钠溶液反应的实验。通过比较钠与水、镁与水、镁与盐酸、铝与盐酸、镁与氢氧化钠溶液、铝与氢氧化钠溶液反应的剧烈程度,由学生分析这些实验现象与原子结构的关系,最后总结出同周期元素金属性的递变规律。
在讲授浓硫酸和稀硫酸的性质时,分别让学生做浓硫酸、稀硫酸与烧碱、纸片、木炭、铜片、铁片、碳酸钠溶液反应的对比实验,再依现象的不同,总结浓硫酸和稀硫酸在性质上的差别,以及怎样鉴别浓硫酸和稀硫酸的实验方法。
另外,对学生比较容易混淆的问题,通过补充实验,可加深对知识的理解。
如在氯化亚铁溶液中通入硫化氢气体,氯化钙溶液中通入二氧化碳气体,是否有沉淀生成。这类问题很多学生感到不好理解,我们就增加了往氯化亚铁溶液、氯化锌溶液、硫酸铜溶液、醋酸铅溶液中分别通入硫化氢气体;氯化钙溶液中通入二氧化碳气体等实验,让学生观察实验现象,然后对实验现象进行讨论,分析为什么有些有沉淀,有些又无沉淀生成,最后由教师总结常见的物质在什么情况下可以生成沉淀,在什么情况下又不生成沉淀。
通过上述实验教学改革,可以更好地培养学生的动手能力、观察问题、分析问题及总结规律的能力;这种教学方法能加深学生对所学知识的理解,能更灵活地应用所学知识解题。教学中,由于学生始终处于求知欲望高的情境,他们能充分发挥自己的思维潜能,不但想学,而且会学,在学的过程中,还能发现新问题,能探索出不同类型的解题规律。由此可见,此教法改革对发展学生智力、培养学生能力是有效的,但它也需要在改革中不断完善。
中学化学实验教学的改革(二)
化学实验教学改革是一个难度相当大的项目。它的难度主要来自教育思想的阻力,以及当前各级考试的冲击;还来自于实验教学本身要求施教者需付出较讲授教学要大得多的辛劳,且必须有相应的设备和管理人员的密切配合。
要树立整体教学改革的观念化学实验教学是化学教学系统的一个子系统,化学实验教学改革自然与化学教学整体改革紧密相关。
所谓“整体改革”是指包括教育教学思想、教学内容、课堂教学结构、教学方法与手段,以及教学评价等多方面的改革,其中既涉及教师和学生的思想观念、认识水平与态度,又涉及课程设置、教材内容和教学要求等多种因素。简言之,整体改革与提高教师的教育教学水准及促成学生的全面发展密切相关。当然,任何试验改革,总要先定某一变量开展工作,不应当也不可能不分主次,“蜂拥”而上,但是,在我们的思想观念上,应全局在胸,要“既见树木,又见森林”。
从化学实验教学改革来看,从整体上要明确实验教学的目的和意义,要掌握实验的内容和类型,要把握住实验内容选取的原则,以及组织实验教学的特殊要求等等。
国家教委制订的化学教学大纲,对我国化学教学的目的及实验教学的要求已有明确规定。现介绍一些资料,供比较研究。
从国际范围看,被广泛接受的化学实验室工作的若干教学目的是:
①发展观察、操作、制备技能和使用仪器的技能;②获得、验证并扩展化学知识;③通过解释实验,启迪思想;④认识实验室工作的精确性和局限性;⑤记录作得准确,结果表达得清楚;⑥在进行实验时发展个人的责任心和可靠性;⑦通过有效地利用实验室提供的设备,计划和进一步进行实验室工作。
对于准备升入高等学校的学生,美国化学教育界为了发展和落实中学阶段学生学业成绩标准,提出了实验室和野外工作方面学生应具备以下能力:
①把科学证明与探究和问题法中提出个人见解区分开;②了解观察和实验在发展科学理论中的作用;③充分熟悉实验室工作和野外工作,以研究适当的科学问题,并知道为了解决问题在实验探查中发生了什么;④通过实验室、田野和图书馆,搜集科学信息的技能;⑤关于组织和交流从观察和实验得到结果的能力。
结合国内外的教学实践,本人认为,可以把化学实验在培养人才中的作用概括为三点:
①具有深刻的认识论意义实验本身的实践性和生动性,为学生认识的发展提供了依据,也为认识的深化提供了最佳途径。
②对科学的世界观和方法论的形成具有深刻影响学生借助实验直接与物质及其变化打交道,这是他们的物质观、自然观、世界观赖以形成的重要渠道;与此相映衬,观察、比较、分类、分析、综合、抽象和概括等科学方法的采用,对学生是一种切实有效的方法论教育。
③对于培养各种能力和养成良好的学风是一种最佳途径实验过程对于培养学生的观察力和实验能力的作用是不言而喻的;对于培养思维能力的作用也是不言而明的,因为观察离不开思维,认识从感性的基础上飞跃到理性阶段,更离不开思维。善于做实验,会运用实验解决问题的学生,自学能力也可凭借实际的经验和体验,易于理解从实验(或事实)基础上综合概括而成的有关科学结论。
结合我国当前情况看,在化学教学中,对于上述作用的第2、3点仍属薄弱,应采取措施大力加强。
为了从整体上把握化学实验的内容,便于结合教改要求将某些科学实验移植、转化为教学实验,一般宜掌握以下原则:
①选用实验应有助于培养和发展学生的实验操作技能;②应有助于促进学生对化学事实和原理的理解;③应有助于巩固所学的知识,强化联想能力;④安全并便于操作,利于培养科学方法;⑤在规定的时间内能够完成,并能得出清晰的结论。
实验有多种类型,在实施时要把握其各自的特点,有针对性地结合学校和学生实际,讲求实效,进行教学。
从实验内容和它在教学中的作用分类,还可以将实验分为: