实验中学范文
关键词:高中;化学;实验教学
1引言
化学作为自然科学的一部分,伴随时代已发展成为一门关系社会前进、国计民生,并与科学技术密切相关的科学。美国化学家布里斯罗(BreslowR)概括称“化学是一门中心的,实际的和创造性的科学”[1]。
满足国家发展对人才的需求,进入新世纪,我国启动了基础教育新一轮的课程改革。顺应改革趋势,2001年下半年起,高中化学课程标准研制工作启动。2002年初,按高中课程改革的新思路对《全日制普通高中化学教学大纲(试验修订版)》进行再修订,修订后的《全日制普通高中化学教学大纲》在突出科学探究、联系社会生活实际和增强学生社会责任感等方面有所加强,着重了学生的实验活动。2003年4月《普通高中化学课程标准(实验)》出版,与以往高中化学教学大纲相比,化学课程标准在课程思想、课程目标、内容体系、学习方式、教学建议、评价建议、教材编写和课程资源开发等方面均有质的飞跃,在课程研究方法上也有新的突破。化学实验是化学科学的基础,更是高中化学教学的基础。化学实验对于提高化学教学质量,全面落实培养科学素养的目标,具有其它教学内容和形式所不能替代的作用。本文对化学实验及实验教学探究进行阐述。
2高中化学实验教学
教师将化学实验置于一定的化学教学背景下,为实现一定的化学教学目的,而开展的一系列教学活动,称之为“化学实验教学”。化学实验教学是化学教学的重要组成部分。
2.1化学实验对于化学教学的基础性
化学是一门以实验为基础的学科。化学实验是人们探索和验证化学规律的手段,是学生学习化学的重要方法,是学生进行科学探究的重要途径,是培养学生创新精神和实践能力的重要过程。而且,实验还是化学教学的基础,它以丰富的内涵在化学教学中发挥着独特的功能和作用,正确认识化学实验的多种作用,对于深化化学实验教学理论,培养学生科学的实验素养,全面提高化学教学质量,具有重要的理论和实践意义[2]。
2.1.1化学实验的认识论功能
一、化学实验是提出化学教学认识问题的重要途径之一;
二、化学实验能为学生认识化学科学知识提供化学实验事实;
三、化学实验能为学生检验化学理论、验证化学假说提供化学实验事实。
2.1.2化学实验的方法论功能
实验不仅是一种实践活动,从教学认识角度来看,它还是一种重要的感性认识方法,具有方法论功能。实验方法论是科学方法论的重要组成部分,在化学实验教学中有着十分重要的作用,它是落实科学素养的“过程与方法”目标的重要手段[3]。通过化学实验可以使学生经历科学实验的一般过程,学习实验方法。
2.1.3化学实验的教学论功能
一、化学实验能够激发学生的化学学习兴趣学习兴趣是学习动机中最现实最活跃的成分。按照水平高低,可将化学学习兴趣分成“感知兴趣”、“操作兴趣”、“探究兴趣”、“创造兴趣”四种水平[4]。
感知兴趣感知兴趣是指学生通过感知教师演示实验的现象和对观察各种装置、仪器而产生的一种兴趣。这种兴趣对于初学化学者有积极的作用。
操作兴趣操作兴趣是指学生通过自己动手操作来获得化学实验现象兴趣。
探究兴趣探究兴趣是指学生通过探究物质及其变化产生的原因和规律而产生的一种兴趣。探究兴趣对学生形成和发展科学探究能力有重要影响。
创造兴趣创造兴趣是指学生利用所掌握的的信息、技能和方法进行一些新事物的尝试活动所形成的一种兴趣。这种兴趣是学习兴趣的最高水平,是推动学生形成较高科学素养的最强劲动力。
二、化学实验能够创设生动活泼的化学教学情景
首次在“情景认知和学习文化”中被提出的情景认知的观点认为:知识是具有情景性的,知识在情景中通过活动与合作而产生;当学习发生在有意义的情景中才是有效的;只有在情景中呈现的知识,才能激发学习者的认知需要,从而产生学习动机和学习兴趣[5]。所以,情景创设是化学教学设计的重要要素。
三、实验探究是转变学生学习方式和发展科学探究能力的重要途径
化学教学中的科学探究主要有实验探究、调查探究和理论探究三种形式,其中实验探究是最重要的一种形式。实验探究是指在实验中进行的一种探究活动。
四、化学实验是落实“情感态度与价值观”目标的重要手段
落实化学课程中观念、情感、态度与价值观等体验性目标,要运用“体验”的方法。体验作为一种方法,要通过具体的活动来承载,而化学实验活动,尤其是实验探究活动,则是学生获得各种体验的最基本、最重要的载体。学生通过亲身经历实验探究过程,可以自我体会、自我感悟。
2.2新课程标准下的化学实验
2003年国家教育部推出了《普通高中化学课程标准(实验)》,在新课标中明确指出:高中化学课程在九年义务教育的基础上,以进一步提高学生的科学素养为宗旨,激发学生学习化学的兴趣,尊重和促进学生的个性发展;帮助学生获得未来发展所必需的化学知识、技能和方法,提高学生的科学探究能力;在实践中增强学生的社会责任感,培养学生热爱祖国、热爱生活、热爱集体的情操;引导学生认识化学对促进社会进步和提高人类生活质量方面的重要影响;理解科学、技术与社会的相互作用,形成科学的价值观和实事求是的科学态度;培养学生的合作精神,激发学生的创新潜能,提高学生的实践能力[6]。
2.2.1新课程下化学实验的功能
化学实验教学是一种将形象思维和抽象思维相结合的有效的教学形式,是学生获取知识和培养能力的重要途径。高中化学课程的改革突出了对化学实验的重视,实验教学以其课堂教学没有的特殊效果,在提高教学效益方面占据绝对优势。面对新课程理念下教师施教模式和学生学习方式的巨大转变,重新认识和挖掘实验教学的功能显得尤为重要。
一、创设教育情境,引发积极思考。化学实验是化学教学中固有的教学情境,可以积极有效地激发学生学习化学的热情。学生在化学实验提供的实验情境中,可采用独立探究或分组合作等形式,通过对实验过程和实验现象的观察分析,直接归纳结论,获得知识。化学实验具有较强的直观性和具体性,是学生求得知识的有效途径。化学实验能够模拟关于化学问题的“案发现场”,学生在情境中学习,能够更加主动的思考。
二、引导科学探究、自主获取知识。探究性学习是新课程所倡导的一种学习方式,运用探究性学习方法能让学生从探究中主动获取知识,应用知识。化学科学探究实验是探究性学习的具体体现。教材中的实验都是比较经典传统的,一般是标准的答案,学生在学习这些实验时,易产生固定的思维模式,以靠近或达到标准答案为目标,这明显无益于学生独立思考能力的培养。
2.2.2新课程下化学实验的特点
培养学生的学习兴趣,是新课程改革中重要的目标之一。对于高中生来说,正处于人生重要的学习阶段,根据他们生理心理的发展状况,应充分契合他们的求知欲,掌握其好奇心理展开教学,从而使课堂实践教学的改革更好的推进。对于教师需要配合学生的特点,使学生能够主动进入实践活动的教学中。新教材中的实验,让学生学会探究,使每位学生都成为学习的主体,积极参与实践。
2.2.3化学实验是高中化学新课程的重要组成部分
高中化学课程改革后,采用模块组织课程内容,分必修和选修两部分。在高中化学课程标准中,化学实验的内容也分为两部分,但不是以选修和必修为标准,而是以其组织方式进行划分。以分散的方式,即将实验内容穿插在“化学l”、“化学2”、“化学与生活”、“化学反应原理”、“化学与技术”、“有机化学基础”、“物质结构与性质”模块的“内容标准”和“活动与探究建议”中,实验内容主要以观察与思考、活动与探究两类栏目体现。以集中的方式,即专题形式展开的“实验化学”模块,该模块体现了对化学学科特征的强化。
2.3对实验教学现状的调查分析
我国在加强实验教学方面做了大量工作,也取得了一定进展,但从充分发挥并落实化学实验和实验教学的各种功能、体现化学实验的重要性来说,仍然处于相当薄弱的地位。在开展实验教学上存在着诸多的问题。教师作为教学活动的组织者和实施者,对教学效果起关键作用。从教师开展教学方面出发,主要存在的如下问题。
一、价值取向:以试为主,以分为标化学实验教学的价值取向,主要是指教师对化学实验教学的认知与理解,实施化学实验教学的目标与意义所在的认识,即对化学实验教学行为起导向性的认知。教师们基本能够对新课程价值标准的取向有正确的判断。
二、设计目标:单维从者多,三维者少新课程强调实验教学要以“三维”目标为引导,教师在规划施教内容时,也应依据此目标。
三、实验模式:继承传统,创新不够新教材中提供了很多实验资料和完整的实验设计,必修1、必修2两本教材中设计的实验,大多数是有代表性的实验,有俗成的模式。这就要求教师在这些实验的基础上进行创新教学,即可开展丰富的、有深度的实验设计。
2.4对化学实验教学的优化
高中化学课程的深入改革,明确指出了化学实验教学对化学教学的重要性。
结合新课程标准,分析当前高中化学实验教学的现状,有必要对其优化。
2.4.1对化学实验教学创新的思考
创新有两种:一种是科学发现与技术发明,这是一种彻底的革新的创造;另一种是对已有科学发现的补充与技术发明的改进,这是精益求精的再创造。对教师来说,教育或教学需要不断追求完善。高中传统化学实验偏重于结论的验证,倾向于动手能力及技能的的训练,过于看中实验结果的的认知,轻视学生对过程的切身感受,学生缺乏自主思考的机会,丢掉了其方法论和教学论的主要作用,不利于全面提升学生科学素养[7]。
2.4.2对“育人”和“育己”的思考
教师有“育人”的职责,而“育人”必须先“育己”。教导学生富有创新精神和实践能力,教师本身必须先具备创新的实践基础。事实上,对于每个学生或老师,都有创新的潜能。
2.4.3化学实验教学的优化策略
一、做好演示实验,鼓励学生主动参与实验操作,培养其对实验的兴趣。教师的身教对教学很重要,在做演示实验时,教师操作越熟练,学生越有信心,无形中消除了实验的紧张气氛;另外实验的成功率越高学生越有助于培养学生科学的态度。
二、组织好学生实验,培养学生的实践能力。要提高教学的有效性,教师应重视创设与教学情境相似的实验情境,促进知识和技能的正迁移,培养学生的实践能力。“少说话多做事”,提供充裕的实验时间。引导学生不要受限于书本实验的条框。分工分组精细化,一人一组或多人一组,培养独立实验的能力。
三、组织好课外实验活动,开辟实践活动的场所。教学心理学家皮亚杰的认知建构理论认为,“知识是个体与环境交互作用的过程中逐渐建构的结果”,“个体的智慧和认识是通过与环境相互作用而得到生长和发展的”。由此学生实践能力的习得和提高,同样依赖于学生主动参与学习和研究的过程。摒弃传统“重结果轻过程”的课堂教学弊端,鼓励学生自主探究,体现化学教学重在做的教学特点。
四、开放实验室,充分培养某些学生的创新能力。俗话说“上有政策,下有对策”,课程的改革就要求有相对应的教学方式,对此可以考虑增强实验室的利用度。在美国,除了正常的上课时间,其他的时问,化学实验室都是向学生正常开放的,这样,学生就可以按照自己的兴趣和想法设计出各种各样新颖的实验,然后在实验室中进行操作,这种开放的实验体制能够提高学生实验能力。
2.5化学实验教学的健康发展
高中实验教学健康发展之路,从教师、学校、教育行政部门和高考命题方四个方面分析[8]。
一、教师是实验教学的实践者与领航者
教师要转变教学中重“实验结果”轻“实验过程”的教育观念。化学实验功能的不仅体现在于获得“正确”的实验结果,更重要的是学生在实施实验的时候能感受探索所带来的乐趣,通过这种切身的经历,更能深刻的理解科学实验的内涵,建立科学的态度、情感和价值观。
二、学校要做实验教学健康开展的管理者与组织者
学校以促进素质教育为办学理念,抛除不适应现行教学的应试教育观念,将升学率仅看作为教学目标的辅助参考因素。
三、教育行政部门要做实验教学健康开展的指导者与监管者
教育行政部门被分配了引导、监督学校教育教学肩负的任务。学校办学是否合法规范,是否进行素质教育等情况,都属于加大实验教学的内容,教育行政部门应给予及时全面的检查与督促,将实验教学列为学校评价的内容,强力规范学校实验教学。
四、高考命题机构要做实验教学健康开展的引导者
目前高考的试题内容依然是高中化学教学的指挥棒,在高考制度近时段内不可能有没有大变化的情况下,命题方向完全可以引导实验试题的考查侧重点,侧重考查学生的实验操作能力,加大对操作细节的考查,使试题有利于动手实验能力强的学生,当然从长远来说应该改革高考制度,更加注重考查学生的实验能力。
3总结
本文的主体分为四个部分对高中化学实验教学进行了阐述。首先阐述化学实验的基本功能,明确化学实验对化学学习的重要性;其次分析新课程标准,对高中化学实验进行新定位,进一步明确现阶段化学实验的新功能及重要地位;接着分析化学实验教学开展中存在的问题;然后结合新课程标准,提出有利于当前实验教学的具体策略;最后对高中化学实验教学健康发展的展望。
参考文献:
[1]R.布里斯罗.化学的今天和明天—一门中心的,实用的和创造性的科学.华彤文,宋心琦,张德和,等译.北京:科学出版社,1998:1-4.
[2]显李作.实验是中学化学教学中永恒的主题[J].化学教育.2012,增刊:131-133.
[3]刘知新.化学教学论.北京:高等教育出版社,2009:184-185.
[4]梁慧姝,郑长龙.化学实验论.南宁:广西教育出版社,1996:196.
[5]裴新宁.化学实验的情景教学观.中学化学教学参考,2001(5):12-13.
[6]中华人民共和国教育部,普通高中化学实验课程标准(实验).北京:人民教育出版社,2003:3.
[7]王祖浩.上海市中学化学课程标准解读[M].上海:上海教育出版社.2006:279-290.
[8]马健生,蔡雪.高中化学实验教学中亟待解决的问题及探究[J],学科教育,2003,(5):17-22.
实验中学范文篇2
关键词:生物化学;开放性实验;实验教学
生物化学是一门实践性很强的课程,是医学院教学中重要的医学基础课程之一。随着生物化学与分子生物学实验技术的飞速发展,生物化学与分子生物学实验的技术、手段和操作方法已广泛应用于临床,对疾病的预防、诊断和治疗发挥着重要的作用。开放性实验是学生在学有余力的情况下,个人或团队在教师的指导下完成一些具有创新性的实验项目[1]。开放性实验以学生为主,教师在实验过程中只提示和引导,启发学生自己独立思考,解决实验过程中遇到的问题。传统的生物化学实验较为简单,缺乏创新性和综合性,而且验证性实验较多,通常以测定物质含量和酶活性等的实验为主,加之标本来源有限,所以实验的效果很不理想[2]。开放性实验能够弥补传统生物化学实验的不足,增加了学生参与实验的过程和实验设计,使学生在实验过程中更加善于思考和学习。为此,我校生物化学与分子生物学实验室在开展正常的实验教学外,结合我校特点,在小学期(第一学期)开放实验室,在正常实验教学中设置了多个开放性实验项目。近年来,我们针对生物化学实验教学中设置开放性实验进行了有益的探索,取得了一些经验,现介绍如下。
1实验教学内容的改革
(1)在生物化学实验中设置开放性实验,首先要进行教学内容的改革,将生物化学与分子生物学新近发展的实验技术引入教学,形成一系列的综合性、开放性实验,例如将基因提取、PCR、酶切、电泳等原本独立的实验结合在一起。我们设计了乙醛脱氢酶突变基因型的检测、肥胖因子的检测、PCR法对基因突变位点的确认等多个分子生物学实验。实验标本均采自学生自身口腔上皮细胞,标本来源简单,实验效果明显,学生对测定自身标本的实验项目表现出浓厚的兴趣,取得了很好的教学效果。(2)教学过程引入与生物化学密切相关的临床案例,化抽象为生动,将模糊变具体,是激发学生学习兴趣的一剂良方[3]。例如针对“胰岛素和肾上腺素对血糖含量的影响”,我们设计了动物实验,通过对两组家兔分别注射肾上腺素和胰岛素,测定家兔注射相应药物前后血糖含量的变化。经测定,学生掌握了相关的知识点,加深了对书本理论知识的认识。结合大理植物资源丰富的特点,我们设计了大理不同产地茶叶中茶多酚含量测定、葛根黄酮含量测定、刺梨多糖的提取和含量测定等一系列活性成分的提取和含量测定的实验。这些实验贴近生活,实验材料简单易取,实验过程学生易掌握,同时实验又具有探索性和比较性,且重复性较好。通过测定含量,比较不同产地的含量变化,得出相应的调查数据,为以后进行深入调查研究打下了基础。
2开放实验运行模式的改革
传统的开放性实验运行模式是由实验室管理处制订开放实验室相关制度及开放实验室管理办法,各个二级学院教师根据所在学科及具备的仪器设备申报开放性实验项目,学生则根据不同的专业选择相关的实验项目来进行实验,最后由指导教师对学生的实验结果进行评价。学校应加大对开放性实验宣传的力度,鼓励学生积极进行申报,同时加大资助力度,学生管理办公室、班主任、团委等都积极广泛地参与开放性实验的宣传活动,吸引更多的学生加入开放性实验的教学实践。
3实验项目实施过程的变化
以往的生物化学实验是按教学大纲的要求、根据专业的不同安排相应学时的实验项目,学生按教学进度表在规定的时间内,按照实验教材所写的实验步骤和方法进行操作。而开放性实验打破了传统实验对时间的限制,学生进行实验时不再按部就班,而是根据项目名称查找相应的实验资料,自己设计实验方案,直至得出实验结果。具体到实验室是这样的一个过程:首先对所要开设的实验项目进行申报;其次是上级主管部门评审,评审通过则批准立项;最后则是实验的实施。在实验项目申报方面我们分为两种方式:一是教师申报(即传统的开放性实验)。教师通过提交开放性实验项目申请表,申请开设相应的项目,做出经费预算和提供开放性实验的学生名册,给出参加实验能获得的相应学分数,学生通过教务处教学管理系统选修自己感兴趣的实验项目。另一种方式(新模式开放性实验)是学生自己组成实验团队,每个团队10人左右。在选定了实验项目后,联系实验室和指导教师,填写开放性实验项目申请书,在指导教师的帮助下设计出合理的实验方案,做出经费预算,上报实验管理部门审批。开放性实验项目获批后,实验室教师安排好实验室和值班教师,学生根据安排的时间进入实验室,填写开放性实验登记本,按设计好的实验方案配制实验所需试剂及准备相应的实验用品和仪器设备,准备好后即开始实验。教师在实验中只起指导作用,对于暂时解决不了的问题,可鼓励学生下去查资料和文献然后再进行实验。实验结束要求所有实验者上交实验报告,作为学生获得学分的依据。
4开放性实验教学的不足及应对措施
新模式的开放性实验虽然弥补了传统生物化学实验的不足和缺陷,但也存在一些问题。首先,由于实验室的开放,仪器的损耗较大,故障发生率较高;其次,实验室开放率的提高使得实验教师的工作量大大增加,实验室管理工作难度加大;再次,实验室的支出经费增加。对于以上存在的问题我们采取了相应的应对措施。为增强学生的责任感,学生进入实验室必须严格遵守实验室规章制度,实验过程中遇到任何问题必须向教师报告。在实验室开放前对学生实施包括仪器使用在内的生物化学实验基本操作技能的强化训练[4],对于精密和贵重的仪器,则要求指导教师示教,学生旁观学习。对于严重危及仪器设备安全的操作,应该在仪器的醒目位置做出相应的标识,以示警告。学生进入实验室需填写“大理大学开放性实验项目登记本”,使用相关仪器后应填写使用登记本,完善实验室建设相关资料,并作为档案进行保留。在实验过程中,如果对实验室仪器设备违规操作造成损坏,则按实验室规定进行赔偿。开放性实验增加了实验室教师的工作量,因此应该在立项项目中或相应的基金中提供经费作为实验室教师的加班补助。
5展望
在生物化学实验教学中设置开放性实验,能够提高生物化学实验教学的效果。学生通过开放性实验,学会了利用网络和图书馆资源获取知识的方法,调动了学生学习的积极性和创新性,激发了学生的学习兴趣,培养了独立思考的能力和团队合作精神,增加了与教师互动的机会,培养了不怕困难和失败的精神。在经费允许的情况下,可以举办开放性实验设计竞赛,并对优秀的设计进行奖励,以调动学生学习的积极性。另外,随着学校教学改革的深入,应该加大投入,建立相应的开放性实验项目库,充分利用网络资源,调动学生学习兴趣,让学生也参与开放性实验项目库的建设。
参考文献:
[1]丁爱侠.高校开放实验项目实施及现状调查与分析[J].实验技术与管理,2012,29(2):156-161.
[2]陈艳炯.医学生物化学实验课教学改革初探[J].西北医学教育,1999,17(2):118-119.
[3]苏上贵,凌敏.医学生物化学教学实践中调动学生学习积极性的几点体会[J].广西医科大学学报,2003(20):147-148.
实验中学范文
在传统的实验教学中,往往是以课本知识为依托,相关的实验方法与实验过程也有比较明确的限定.学生只需要严格遵照既定的实验操作方式来展开实验步骤,实验基本就能够完成.这种实验教学的方式,不能取得非常好的教学成效.学生在实验过程中往往只是被动地接受知识,对于实验的思考无法得到体现.因此,教师要有意识地进行实验教学的改进,可以灵活地引入一些有参照性的教学素材或教学实例,也可以丰富实验的形式,提升学生的自主探究.这既能够凸显学生的教学主体性,也能够让学生在实验过程中积极思考,对于学生自身的实验能力的提升很有帮助.例如,在讲“氯气的性质”时,教师可以首先让学生阅读以下材料:60年代,五角场地区大部分还是农田,有一天早晨,农民起来发现沿马路两旁的杂草以及一些农作物都发黄死了,便感到很奇怪.经过调查,原来有一辆装有氯气瓶的车经过,发生了氯气泄漏,幸好当时没有人员伤亡.阅读材料后,问题随之产生:如果发生氯气泄漏,你如何逃生?如果氯气有毒,为什么生活中能用氯气消毒自来水?这是一个非常有代表性的生活实例.透过这个例子,不仅能够让学生对于氯气的性质展开思考,也能够推动学生积极地展开对于氯气性质的验证实验的设计与探究.这样的实验教学过程,能够活跃学生的思维,引发学生的积极参与,并且能够促进学生对于课本中的教学知识点有更深入的理解与体会.
二、注重实验观察,培养探究能力
在实验教学中培养学生的实验观察能力非常重要,不仅能够帮助学生认识实验过程和相关的实验原理,并且能够让学生在具体的问题分析中找到有力的依据.有些教师在展开实验教学时都没有对于学生观察能力的培养给予足够重视,实验中学生的自主探究能力也没有得到有效发挥.这些都使学生在实验学习中十分被动,缺乏自己的独立思考.要改变这种教学状况,教师就要凸显学生在课堂上的主体性,从培养学生的观察能力做起.学生如果细致地观察实验过程、实验现象,就会对实验原理有更好的认识,从而帮助学生区分相关物质的性质.例如,“鉴别苯、乙烯、甲苯三种液体”.这道题的常规解题思路是先让三种液体分别与溴作用,能褪色者为乙烯,余者为苯和甲苯,再进行鉴别.然而有些学生只用酸化的高锰酸钾溶液就能将三者区别.他们认为,很快褪色者为乙烯,缓慢褪色者为甲苯,不褪色者为苯.从这些思路分析,由于他们动手做过甲苯和乙烯跟高锰酸钾溶液作用的实验,而且认真细致观察过这些实验的全过程,并能把观察到的知识应用到解决问题中,使解法更加简便.这体现了在实验教学中培养学生的观察能力的重要性,也体现了学生良好的自主探究能力可以发挥积极效用.因此,教师在实验教学中要深化对于学生这些能力的培养,这样才能让实验教学质量得到有效提升.
三、合理拓展延伸,丰富实验教学