第一篇:高中化學化學史教育研究計慶國
高中化學化學史教育研究
計慶國
本文修改后刊載于 《新課程學習》(刊號CN14-1353/01,國際刊號ISSN1674-697X,郵發代號:22-402。國家二級期刊)2010年11期22面,引用請注明出處。
弗·培根說:“學習歷史可以使人明智”[1]。而關于化學史在化學教學中的作用,我國著名化學教育家傅鷹說過這樣一句話,被廣泛引用:“一種科學的歷史,是那門學科最寶貴的一部分,科學只能給我們知識,而歷史卻能給我們智
[2]慧。” 可見,化學史是一種非常重要的教育資源,利用化學史進行教育,有利于激發興趣,理解知識,有利于培養科學精神,有利于陶冶情操,有利于學生認識化學的建設性,有利于學生理解STS等。
1、當前中學化學史教育現狀
1.1中學生對化學史普遍不了解
在對學生的調查中發現,中學生對教材中出現的著名化學家,不能較完整地講述某一化學家優秀事跡,更不能客觀的去認識與評價化學家的某一研究成果的作用和貢獻。這表明目前中學生對化學史料普遍不了解。再如,我今年用過一個關于化學史的題目:
意大利化學家阿伏伽德羅(A.Avogadro)在化學上的重大貢獻是
A.提出了科學的原子學說 B.測出了阿伏伽德羅常數的近似值
C.創立了分子學說D.制定了物質的量的單位——摩爾
結果高三(包括復讀班,共1260人)的同學答題情況是:
A:1.5%,B :85% C:2% D:11.5%
學生普遍認為題目很簡單,公布答案以后,他們認為答案錯了。同樣的問題,放到實施新課程改革的高一去練,結果答題情況是:
A:1.5%,B :2% C:95%D: 1.5%
情況懸殊很大,和同事就此問題進行了探討,差別原因在于學生所用教材的不同,高三同學老教材關于阿伏伽德羅常數的有關解釋,僅僅說明了阿伏伽德羅的國籍,生卒年,其他沒有介紹,老師也沒有講,僅僅說是為了紀念阿伏伽德羅所以命名為阿伏伽德羅常數,學生當然會產生阿伏伽德羅的貢獻是測出了阿伏伽德羅常數的近似值的結論了;人教版新課程標準教材的注解里,增加了“ 創立了分子學說”,那么同樣一個題目,出現兩個截然不同的答題情況,就不難理解了。
1.2中學化學教師的化學史教育的意識和素養也急需提高
1.2.1中學化學教師缺乏化學史教育的意識
中學化學教師總是自覺不自覺地把學生的科學素質與學生獲得的化學知識、化學理論劃等號。認為只要傳授了化學知識,講清了化學原理就等于提高了學生的科學素質,學生只要在化學學科考試中成績優秀,就能證明教師的教學水平高。所以雖然都知道化學史的教育作用,但中學教學中化學史教育得不到足夠的重視,化學課程學時設置太少,把書本的知識和一些演示實驗部分講完,其實很少有時間再給學生講述額外的東西了。雖然現在倡導提高學生的科學素養,但高考
這根“指揮棒”沒有變,對1995-2008年的高考試卷進行分析也發現,無論是課改區還是非課改區,試卷中幾乎都沒有涉及化學史的內容。既然高考都不涉及化學史,那么一線教師又怎么會重視化學史教育呢?所以在教學中未引起足夠的重視就不足為奇了。
1.2.2中學化學教師缺乏化學史教育的素養
也有教師將化學史教育納入課堂教學的范疇,但僅僅是一種口頭層面,仍屬于較低層次的,偏重于強調科學家的精神態度在科學發展中所起的作用,反映在教學結果上,學生對化學史的印象僅僅是一個個聽起來生動有趣的小故事,教師近乎說教式的精神宣揚以及散亂的陳舊的化學知識。[16]
巧婦難為無米之炊,教師如果對化學史背景知識缺乏細致了解,利用化學史進行教育就不好展開了。并非所有師范類大學把化學史設為必修課,這些教師在自己學習期間沒學過化學史,或即使學過,也只是粗略了解,未從化學史教材中得到相關的啟發,一旦成為教師后,也不會想到用化學史來教學,或缺乏化學史內容和教學過程糅合的經驗或能力,也不知道如何用化學史來教學。
1.3理論界對利用化學史進行教育的研究仍然較少
在1994年至2008年中國知網上關于化學史的論文有二百多篇文章中,基本上是關于化學史教育的教育價值的。如通過化學史培養學生愛國主義、辯證唯物主義和歷史唯物主義、科學精神和科學態度等,較少涉及化學課堂教學中如何有效地進行化學史教育及進行相關性評價,如何提高教師化學史教育的意識與素養,及如何有效地開發化學史校本課程等,對中學化學史的教育價值及地位未進行全方位的論證和定位。
4.借助新課程改革,實現利用化學史進行教育的新突破
4.1增強中學化學教師的化學史教育的意識和素養
“教育者先受教育”,化學教師首先要充分重視“化學史”及科學史教育, 通過再次學習化學史的教育功能,克服“學了也沒有用,反正高考不考”錯誤思想,充分認識到化學史教育對學生發展的影響,從而激發利用化學史為載體的教學研究興趣,開展關于化學課堂教學中如何有效地進行化學史教育及進行相關性評價的研究。
建立完整的化學史知識儲備,提高自身素養,然后采取多種形式,利用各種手段將化學史教育與科學素養教育有機結合,既要給學生以知識,又要給學生以智慧,領會和落實新課程標準的精神,積極開發化學史校本課程,全方位地、高效地提高學生科學史素養。
4.2借助新課程改革,實現中學化學史教育的新突破
新課程標準對化學史教育非常重視,教育部《中學新課程資源庫--化學卷》共388頁,而“化學史簡讀”篇幅是55-159頁,約占全書的1/3。且放在第二篇課程必備資料的第一章,突出了重要性。
在新課程標準化學教科書中體現很明顯。首先,歷史人物數量增多,初、高中10本教材出現了92位化學家;圖文并茂,出現了23位化學家的圖像,另外還有部分實驗室的儀器畫面,可讀性增強,易引起學生興趣;其次,呈現方式多,有故事有敘述,正文部分有14個,其他出現在不同欄目里,如閱讀“資料”里有普利斯特里、卡文迪許、張青蓮、候德榜等,“科學視野”有羅朗、范德華等,“科學史話”里有舍勒、戴維、丁達爾、法拉第、米希爾里希、日拉爾、凱庫勒等;再次,詳略得當,在教學中可挖掘的內容很多。92位化學家中僅僅12位科學家詳細介紹,適合學生自主學習,絕大部分科學家是簡單介紹的,甚至有些科
學家是一筆帶過的,為老師的課堂發揮提供了空間,即教材告訴學生科學結論是誰發現的,教師引導學生發現科學結論的發現過程等
新課程改革給化學史這種非常重要的教育資源服務中學化學教學提供了很好的機會,我們要領會和落實新課程標準的精神, 挖掘化學史的寶藏,積極開發化學史校本課程, 使每一個化學史實都科學地、有機地地滲入到教學的每個環節,都成為全面提高學生科學素養的好素材,全方位地、高效地提高學生素養。
第二篇:中學化學教學中的化學史教育
中學化學教學中的化學史教育
上海市莘格高級中學 李建強
科學史是科學的產生、形成和發展及其演變規律的反映,是人類認識自然和改造自然的歷史,是人類思想寶庫中十分寶貴而豐富的精神財富,也是科學教育的重要資源。重視科學史教育,把科學的思想觀、典型事例、演變發展過程融入科學課程和科學教學之中,已成為當代科學教育發展的一大特點。化學史作為科學史的一個分支,與科學史一樣,具有豐富的教育內涵。在化學教學中進行化學史教育,是培養學生科學思想、科學觀念、科學精神、科學態度,促進掌握科學知識、科學方法、科學技能等科學素養的重要途徑。
從整體上把握化學史教育的教育內涵,研究它的素質教育功能,研究化學史教育的實施途徑,對深入推進素質教育,培養學生的科學素養,全面提高教育教學質量具有十分重要的意義。
一、化學史的教育功能
1.有助于了解知識和技能的形成過程
化學學科知識是發展學生科學素養的基礎,化學史知識是化學學科知識的重要內容之一。它反映了現代知識經濟觀的4類知識即“知道是什么的知識”、“知道為什么的知識”、“知道怎樣做的知識”、“知道是誰的知識”,是通過教學的知識而形成教學的發展鏈,引導學生追蹤化學發展的科學足跡,拓展視野,在實踐和探索中了解知識的形成過程。
如教材上雖然只是簡單地介紹了元素周期律理論的內容,其實它的發展過程是經過多個基礎工作才形成的。后來元素周期律又經過了不斷完善和發展,直到今天,還有許多人在研究周期律,周期表也出現了多種形式。這樣將元素周期律的認識從它的產生發展過程去闡述,不僅能使學生了解元素周期律的結論,而且知道它的發展過程,知道它的過去與現狀,進而才能考慮如何補充和發展。
2.有助于了解科學探索的過程,接受科學思維方法的熏陶
如在講授原子論時,可以結合這個理論的確立過程來解釋科學抽象的思維方法。道爾頓在1803年能提出科學的原子論,就是在經過大量實驗的基礎上,加上科學的想象力和理論思維,有效地運用了科學抽象的思維方法,得出了結論。從這段歷史中可以看出,經驗主義的研究方法是不適用的,因為教條主義和經驗主義只承認表面現象或經驗的東西,不相信事物的抽象本質存在,就連當時一些著名的化學家如杜馬也否認原子存在的真實性。
因此,進行化學史教育,不僅能使學生經過了解、假設、觀察、邏輯推理等一些科學步驟及進行比較、分類、歸納、演繹等科學方法,接受科學方法的熏陶,更能讓學生突破這些條條框框的束縛,從科學家的身上學到那種求真務實、腳踏實地的科學態度,體會科學家們的邏輯推理和思維發散的感覺,啟發學生敢于思考、善于思考、勇于創新。
3.有助于情感態度和價值觀的培養
化學史的教育有助于學生良好的道德情操和價值觀的養成,化學史的教育有效融合與化學有關的自然科學以及與人類思想、社會歷史有關的多學科的知識,并在培養學生科學素養中的感情態度和價值觀方面發揮著獨特的作用。
(1)培養學生正確的科學態度
例如在學習“王水”的性質時,可講述玻爾保護諾貝爾金質獎章的故事。再如學到碳酸鈉第 1 頁(共 12 頁)時,可了解我國著名化學家侯德榜在極其艱苦的條件下,經過3年的努力,發明了“候氏聯合制堿法”,成為廣為流傳的佳話。這些化學史的介紹可使學生樹立為祖國做貢獻的雄心壯志,教師應因勢利導,將學生的情感向科學家刻苦鉆研的精神靠攏。
(2)提升學生的審美能力
化學家不畏困難、前赴后繼、勇于為科學獻身的精神,能使學生認識到什么是真、善、美,能幫助學生形成正確的審美觀念;化學家在發明創造的同時,也創造著美。如凱庫勒關于苯分子結構的美妙構思;電鍍工業在發展過程中制造出了一件件精美的工藝品,不管是在視覺上還是在美學上都給人帶來了全新的感受,這與化學家在創造美的過程中所產生的鑒賞美和創造美的能力是分不開的。
二、化學史教育中培養學生科學素養的策略
1.在教材中寓史于育
化學發展的本身充滿了辯證法,化學史貫穿了唯物主義觀點,化學家無一例外地受著哲學思想的支配,故化學知識也就充滿著辯證唯物主義觀點。在教學中,教師要抓住教材內在的辯證唯物主義因素,寓觀點于知識之中,寓教育于教學之中。教學中若緊密結合教材內容,把愛國主義和正確的人生觀、價值觀教育化成春雨滋潤學生的心田,就能達到潤物細無聲的效果。
2.在試驗中體驗探究
教材中的化學概念、理論、規律都是科學家在實驗的基礎上,經過科學的概括和思維的升華而得到的。教學中,我們可以充分挖掘條件,把科學家做過的實驗引入化學實驗課堂,讓學生親臨其境,體驗和感受科學探索過程,在知識的形成過程中養成科學的態度,獲得科學的方法,在實踐中逐步形成終身學習的意識和能力。
3.在具體問題中適時進行教育
由于從小受生活和教育的影響,在學習過程中,學生經常會形成一些不良的學習習慣和態度,如實驗過程較馬虎、觀察不細致、推理判斷憑感覺、計算數字不準確、遇到困難容易退縮等,甚至不能實事求是地記錄所觀察到的實驗現象。針對這些問題,教師要利用化學史上由于缺乏科學態度造成的失誤或給人類帶來災難的案例,幫助學生及時糾正不良的習慣,逐步端正學習態度。
4.在課外活動中拓展視野
可結合課堂教學內容,選擇有教育意義的典型題目,課外采取多種多樣的形式進行化學史教育。如舉行專題講座“偉大的女科學家——居里夫人”,召開輝煌的中國古代化學專題讀書報告會,舉辦化學研究中的吉尼斯紀錄知識競賽,也可以以化學板報的形式介紹化學家的事跡等。通過活動,可使學生領略到化學發展的大致輪廓,加深和拓展化學學科知識,從中吸取自然科學方法的營養,悟出世界觀與科學成就的緊密關系,學生的實踐能力也得到了鍛煉。
三、影響化學史教育教學的因素分析
1、化學史教育理論研究的影響
化學史研究中反映科學研究過程的成果較少,主要原因是我國化學史理論研究的數量較少、質量不高、理論深度不夠,現階段我國化學史研究范式基本上屬于讓學生了解一些有重大意義的化學理論的發現年代及化學家的生平簡介,它所蘊涵的豐富而極具教育價值的資源沒有被挖掘。正是因為我國化學史理論研究滯后,化學史料中科學家的科學態度、科研方法和創新精神第 2 頁(共 12 頁)等化學史重大價值沒有被挖掘出來。因此,必須在加大理論研究的同時借鑒國外優秀研究成果,為我所用,提升我國化學史研究的深度和質量。
2、化學史內容教授方法的影響
教師本身沒有受到專門的化學史教育和培訓,對相關化學史知識了解較少。在課堂教學中,雖有所涉及,但沒有給予應有的重視,僅在教學或解題時遇到相關內容才進行簡略了解,或根據記憶隨口說說,并沒有親自查閱化學史書籍進行考證,沒有將化學史實作為一種開發教學內容的素材性資源來合理運用。教師在講授化學史時,過于重視化學史中成功的事實,過于突出科學家的趣聞軼事,過于強調“巧”,而不重視“拙”;教學手段上,大部分教師仍以口頭講述為主,往往不能使學生真正體驗到化學的歷史發展過程。
如:苯一節的教學,教師一般只給學生講起凱庫勒的蛇頭咬住蛇尾的夢,輕輕一帶而過,而清華附中閻夢醒老師便結合苯分子發現史設計的課,講到了當時的工業社會背景及相關的人物,凱庫勒假說及逐步修正苯結構式,到價電子論的解釋及電子顯微鏡看到苯分子結構的圖片等,對苯的發現及其結構式的確認過程作了全面的講解分析,還對化學家凱庫勒做了恰當的點評。充分發揮了化學史對學生的教育功能,讓學生深刻體會科學發現的艱辛而漫長的歷程,同時,也提高了學生對自然科學的興趣,誘發了學生對神奇世界的向往。
3、教材及教輔資源對化學史料的影響
教材中化學史的內容有如下特點:第一,介紹我國的古代化學成就、化學史實的比例大,呈現的一般形式是陳述事實。第二,對化學家的介紹較多,主要形式是圖片、名字、生卒年月或偉大成就。對化學家的研究介紹的節略,讓人感受到的只有科學研究的神圣與高深及科學家的非凡的素養、天資和勤奮,往往給人一種科學家就是不食人間煙火、舉止滑稽怪異的印象;感受不到科學家“人性”的一面,科學研究似乎是可望而不可即。第三,化學工藝技術及實驗的發展介紹只是圖片,化學史實或者說重要理論定律的建立或發現過程介紹過于簡略,僅僅是簡單介紹人在何時做了何事,無法了解隱藏在科學過程中的研究方法和思維方式,化學史的教學功能表現單一,沒有發揮化學史引導學生了解、認識科學本質的功能。
四、化學史教育的實施
(一)關注教材資源 現行教材中引入了二十多位科學家、三十多次化學史、科學史的相關資料。主要涉及幾部我國古代的先進化學工藝——古代砷、陶瓷的應用、濕法冶金等;
近現代我國化學的重大突破——超真空掃描隧道顯微鏡、侯氏制堿法、張青蓮等;
近代化學中的重大突破——金屬鉀、氯氣、苯的發現,原子結構模型的演變、元素周期律化學發展的前沿——金屬陶瓷、功能高分子等; 重要的化工發展——合成氨、模擬生物固氮等;
科學家、化學家的介紹——舍勒、道爾頓、勒夏特列、哈伯、凱庫勒等。
1、研究化學發展歷史
要追溯化學發生和發展的歷史,可以上溯到遠古人類還處于蒙昧時代的用火時期。人類掌的發現、有機化學的發展歷史等; 分內容:
(二)課程資源的開發
第 3 頁(共 12 頁)握了用火以后,就掌握了變革物質的強大的自然力量,隨之逐步地開始了處于摸索狀態的化學實驗活動。化學的發展是由生產決定的,它來源于人類認識世界改造世界的要求和積極的活動;同時,化學和化工又是生產力,促進生產的發展,充分體現出科學和生產相互促進、協同發展的演變過程。
(1)化學史上的重大事件與化學科學發展的主要線索 ① 公元前5~前4世紀,留基伯和德謨克利特:給出了原子論的最初說明
② 公元前3~前2世紀:煉金術誕生
③ 1661年,羅伯特?玻義耳:出版《懷疑派的化學家》一書,奠定了現代化學的基礎
④ 1769年,拉瓦錫:在化學研究中,養成了定量檢測的良好習慣,并將化學研究提高到定量
⑤ 1800年,伏打:發明電池,開創了電化學
結合
⑦ 1828年,弗里德利奇?維勒:首次在實驗室內合成尿素,打破了生命與非生命界的絕對界限
⑧ 1869年,門捷列夫:公布了他的《元素周期表》
⑨ 1897年,約瑟夫?約翰?湯姆生:發現了電子
⑩ 1930年,萊納斯?鮑林:將量子力學引入了化學 1995年,玻色—愛因斯坦凝聚態在實驗室問世
○
⑥ 1808年,約翰?道爾頓:出版了《化學哲學新體系》,提出原子的思想,并討論了原子的(2)化學發展經歷的幾個主要時期:
化學的萌芽時期:從遠古到公元前1500年,人類學會在熊熊的烈火中由黏土制出陶器、由礦石燒出金屬,學會從谷物釀造出酒、給絲麻等織物染上顏色,這些都是在實踐經驗的直接啟發下經過長期摸索而來的最早的化學工藝,但還沒有形成化學知識,只是化學的萌芽時期。
煉丹和醫藥化學時期:約從公元前1500年到公元1650年,化學被煉丹術、煉金術所控制。為求得長生不老的仙丹或象征富貴的黃金,煉丹家和煉金術士們開始了最早的化學實驗,而后記載、總結煉丹術的書籍也相繼出現。雖然煉丹家、煉金術士們都以失敗而告終,但他們在煉制長生不老藥的過程中,在探索“點石成金”的方法中實現了物質間用人工方法進行的相互轉變,積累了許多物質發生化學變化的條件和現象,為化學的發展積累了豐富的實踐經驗。當時出現的“化學”一詞,其含義便是“煉金術”。但隨著煉丹術、煉金術的衰落,人們更多地看到它荒唐的一面,化學方法轉而在醫藥和冶金方面得到正當發揮,中、外藥物學和冶金學的發展為化學成為一門科學準備了豐富的素材。
燃素化學時期:這個時期從1650年到1775年,是近代化學的孕育時期。隨著冶金工業和實驗室經驗的積累,人們總結感性知識,進行化學變化的理論研究,使化學成為自然科學的一個分支。這一階段開始的標志是英國化學家波義耳為化學元素指明科學的概念。繼之,化學又借燃素說從煉金術中解放出來。燃素說認為可燃物能夠燃燒是因為它含有燃素,燃燒過程是可燃物中燃素放出的過程,盡管這個理論是錯誤的,但它把大量的化學事實統一在一個概念之下,解釋了許多化學現象。在燃素說流行的一百多年間,化學家為解第 4 頁(共 12 頁)釋各種現象,做了大量的實驗,發現多種氣體的存在,積累了更多關于物質轉化的新知識。特別是燃素說,認為化學反應是一種物質轉移到另一種物質的過程,化學反應中物質守恒,這些觀點奠定了近代化學思維的基礎。這一時期,不僅從科學實踐上,還從思想上為近代化學的發展做了準備,這一時期成為近代化學的孕育時期。
定量化學時期:這個時期從1775年到1900年,是近代化學發展的時期。1775年前后,拉瓦錫用定量化學實驗闡述了燃燒的氧化學說,開創了定量化學時期,使化學沿著正確的軌道發展。19世紀初,英國化學家道爾頓提出近代原子學說,接著意大利科學家阿伏加德羅提出分子概念。自從用原子-分子論來研究化學,化學才真正被確立為一門科學。這一時期,建立了不少化學基本定律。俄國化學家門捷列夫發現元素周期律,德國化學家李比希和維勒發展了有機結構理論,這些都使化學成為一門系統的科學,也為現代化學的發展奠定了基礎。
科學相互滲透時期:這個時期基本上從20世紀初開始,是現代化學時期。20世紀初,物理學的長足發展,各種物理測試手段的涌現,促進了溶液理論、物質結構、催化劑等領域的研究,尤其是量子理論的發展,使化學和物理學有了更多共同的語言,解決了化學上許多未決的問題,物理化學、結構化學等理論逐步完善。同時,化學又向生物學和地質學等學科滲透,使過去很難解決的蛋白質、酶等結構問題得到深入的研究,生物化學等得到快速的發展。
2、了解化學家的生平及研究成果
在研究化學發展歷史的時候,不能忽視化學家對化學發展的影響,任何一位化學家在某個特定時期的研究成果都能夠對化學大領域的發展起到促進作用。化學歷史的發展方向,在很大程度上取決于訓練有素的化學家隊伍,取決于他們對學科的領導組織才能以及他們的個人品質。
在化學發展的歷史上,有許多化學家做出過不可磨滅的貢獻:拉瓦錫推翻燃素說,建立以氧為中心的燃燒理論;道爾頓把古代思辯、模糊的原子假說發展為科學的原子理論,為近代化學的發展奠定了重要的基礎;居里夫婦發現放射性新元素釙和鐳,開辟了放射化學這一新領域等等。他們在科學研究中勤奮進取、不畏艱險、勇于探索、把嚴謹的科學態度與大膽創新精神結合起來,無論成功與失敗,都值得后人借鑒。我們從化學發展的歷史上可以看到,凡是有所作為的科學家都是百折不撓,不辭辛苦,以極大的精力投入到科學實踐中,歷史證明,只有那些不畏艱險在崎嶇道路上攀登的人,才能登上科學的頂峰。
在這個方面,教師可以引導學生進行課后的挖掘,利用課外書、電視、廣播等傳媒手段和因特網來全面的了解化學家的生平和研究成果,激發他們的學習興趣,啟發他們的科學思想,對學生本人和教學工作者都是大有裨益的。
3、挖掘化學史故事
在教學中,如果把化學發展的主要階段按年代和理論與實驗發展情況進行描述,會使學生甚至教學者本人感到枯燥無味。但是如果把化學中的動人故事系統地串聯起來加以講述,用講故事的方法談化學的歷史,能夠更好的迎合學生的學習心理,符合學生讀書的要求。
舉一個簡單的例子。在我國古代有一些人曾試圖利用化學手段煉出可令人長生不死的丹藥,興起過“煉丹術”活動,最后當然失敗了,因為目標是不可能實現的。但是這種“誤入歧途”也會得到某些有益的教訓或意外的收獲,例如“長生仙丹”沒能合成,卻制造出了許多化學制第 5 頁(共 12 頁)劑,例如升汞、甘汞、氧化汞、硫化汞、氧化鉛、四氧化三鉛、三氧化二砷、硫化錫等,其中還有一些在當時是驅病療疾的良藥,大大豐富了醫藥的寶庫,并推動了醫藥化學的發展[7]。他們在這項活動中,進行了大量的化學實驗。觀察到了很多化學變化,又發明了一些化學試驗儀器和化學試驗的操作方法。這些化學知識和化學制劑后來傳到了阿拉伯,又從那里傳向了歐洲,終于在18世紀被正確地運用,而發展成為近代的化學,特別是他們在付出了很大代價后,發明了火藥,這項意外的收獲及其以后的發展對人類社會的進步起了難以估量的巨大推動作用。
如果把以上這些內容在課堂上用平鋪直述的方法講出來,不僅學生沒有印象還可能無法理解,但是要是把它作為一個研究性課題,在每個相關的重要階段挖掘出一到兩個動人的或為大家熟知的故事,那么這些內容將是非常受學生歡迎的。這個過程中,不僅增加和豐富了師生的知識量,而且對所挖掘的材料加以整合,將是很不錯的化學史課程資源。
4、探尋化學史圖片
我國化學史專家袁翰青老先生在給《化學史圖冊》所寫的序言中說“圖片是教學與科學史研究的重要工具之一,對于化學史來說,歷史上有關的圖片所起的直觀輔助作用更為重要。它使讀者能了解化學發展歷史的概況,在教學中有利于增強學生的感性認識,激發學習的興趣,培養他們科學的思維方法和鉆研精神”。
從這段話中可以看出,化學史圖片相對于化學史的研究具有重要的參考價值。在現行的人教版高一化學教材最前面有9副精選的圖片,每張圖片都有其豐富的化學史意義[8]。但是就目前的狀況來看,這樣的化學史圖片在表現形式和具體內容上還是太少,20世紀90年代出版的《化學史圖冊》非常全面但是對于教學過程又顯得太為專業和繁雜。所以應當采用師生互動的形式,探尋適合教學的化學史圖片,遵循尊重史實、精選圖片、以圖為主、圖文并茂的原則,就能夠通過圖片反映化學發展的歷史進程,能形象地再現化學家的創造活動,能客觀地記錄化學的科學傳統精神,從而對化學教育、科學教育產生良好的輔助作用。在積累沉淀的基礎上,針對教學需求,進一步整理成冊,結合學校、學生實際,可開發為校本課程。
5、篩選古代文獻資料中的化學部分
研究中國古代化學史主要得依靠對古代歷史文獻典籍的研讀、考證和詮釋,并根據現代科學知識對其記載進行分析,給予闡明,辨析真偽(可信程度)[9],那么研究者就必須對古代流傳下來的浩如煙海的典籍,例如經史子集等各類著作有個大致的了解。以此為基礎,也應大致有個線索,知道到哪些類別的書中來尋找中國古代化學史料。因為在中國古代沒有化學這個學科,當然也就不可能有化學史和化學工藝方面的專門著作(中國古代有天文、算學、農學、醫學、醫藥方面的專門著作)。而化學工藝的范圍又非常廣闊,有關資料極其分散,可以說經史子集中都有關于化學或有關其工藝的史料,但又往往是孤言片語,極為簡略隱約地透露了一些信息,需要學習者善于捕捉。
比如《考工記》、《天工開物》、《齊民要術》、《神農本草經》、《本草綱目》、《太平御覽》、《古今圖書集成》、《夢溪筆談》、《山海經》等書,其涉及的化學知識內容就需要進行篩選才能發掘出來,而篩選的過程也就是一個學習和整理的過程。古代文獻資料中涉及的化學知識,不僅是前人對一類知識的總結,也是古代勞動人民智慧的結晶,利用好這些資源不僅可以豐富教學內容、發掘課程資源,更重要的是對優秀歷史文化的升華。通過這樣的方式,可以增強學生的愛國主義情感,使他們進一步理解我國光輝燦爛的優秀歷史文化。
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6、分析古代科學技術成果中化學的作用
中國是世界上具有發達文明最早的國家之一,由于各個民族的祖先世世代代辛勤勞動、艱苦奮斗,共同努力創造了燦爛的古代科學文化,為全人類的文明與進步,做出了巨大的貢獻。他們在化學領域中也曾有過廣泛的開拓,做出了不少意義重大的創造發明。中國古代先民通過觀察、生活體驗和生產勞作,逐步接觸到各種化學變化(自然發生的及人為的),并慢慢學會利用這種現象,依靠這種力量來創造新事物,改善并豐富了自己的物質生活條件,而且在此過程中也加深了對化學現象的理解,得到了早期的化學知識。在中華民族5 000多年的文明史中,他們在化學世界中究竟涉獵哪些領域?通過化學手段取得了哪些物質成果?又在化學概念上(包括古代物質觀)做過什么探討?有過哪些思考和設想?對他們的這些活動我們又應如何加以評價?結合中國社會發展的特色又可采取哪些有效的研究方法?就構成了中國古代化學史研究諸多方面的課題。在這些研究中,分析和回答以上問題的過程,就是一個深刻學習的過程,引導學生在某一個方面深入下去,最后再由教師綜合整理,對于化學史課程資源的開發將是一項非常有意義的工作。
(三)實施途徑
1、設計探究活動
新課程理念倡導探究性學習,主張學生通過探究活動主動地學習科學方法,獲取科學知識。分析某些教材中的探究活動會發現,雖然探究活動注重學生的自主性,但探究模式本身卻是直截了當地灌給學生的。教材中缺乏關于探究本身的認識與反思。對于探究活動,教材只作操作上的規劃,而沒有加強理論的引導。這樣的編排可能導致為探究而探究的局面。而遵循教材中的固定模式反復演練,可能將靈活的探究變成“提出問題、做出假設、制定計劃、實施計劃、得出結論、表達與交流”的新八股。
教師在教學中如能將科學家的探索過程作為學習探究的范例,則可能彌補這一不足。例如在原電池教學中補充電池發現的歷史,精選一些史料,對照科學家對這些問題的分析和解決辦法設計問題,從18世紀末期意大利生物學家伽伐尼著名的青蛙實驗入手,電流是怎么產生的?如何驗證這一結論?從伏打電堆到1836年的丹尼爾電池,從1866年勒克朗謝發明鋅錳電池,到蓋斯南將淀粉加入氯化銨中制成糊狀電解質和其后加入HgCl2作為緩蝕劑,最后發展到現在的無汞堿性鋅錳電池,在整個過程結合一些實驗如電池的解剖等,從科學知識、科學方法、科學與社會的關系等多個角度提出問題。結合伽伐尼嚴謹的治學態度(從發現到發表經歷了十幾年的反復研究)和伏打對他人研究成果的尊重,這種綜合性的探究活動往往更有趣味、更有深度、更有實效。
化學史料中有許多探究的生動事例,教師在選擇史料時應做到去粗存精、削枝強干,在尊重史料的基礎上讓史料為教學所用,改變局限于講故事的做法。
2、優化教學設計
教材中知識往往是按照其邏輯順序呈現的,教師作為課程的二次開發者,需在認真研究學生和教學內容的基礎上,力求教學設計的優化。化學史在優化教學設計中有其獨特的價值。
在課的導入環節可運用化學史,例如在“鹵族元素”一節的教學可從展示鹵素單質被發現的史料出發,為什么是由先到后是氯、碘、溴、氟?在學生充分討論后,學生的興趣和思維被調動時引入課題,是不是比通常由結構特征導入更好?
第 7 頁(共 12 頁)在一節課的中間,也可結合教學內容以故事、閱讀、圖片、討論等多種形式穿插一些化學史內容。如在阿伏加德羅定律中穿插介紹蓋呂薩克與洪堡的著名實驗,結合道爾頓與阿伏加德羅等人的爭論,讓學生在觀念的沖突中形成觀念。在鎂的教學中,介紹我國是鎂產量最大的國家,但高端鎂產品依賴進口的現狀,讓學生既產生自豪感,又產生使命感。在水泥的教學中從古今中外建筑用膠粘劑到海洋中燈塔的建造難題,結合科學家的探索歷程和今天普遍的水泥垃圾問題、水泥廠污染問題,讓學生理解化學與社會的相互影響。
有些內容甚至可以完全基于化學史來設計,如原子結構,從古希臘德謨克利特等人的哲學思辨到道爾頓假說,再到湯姆生、盧瑟福、莫斯萊、玻爾等人。結合這些著名科學家的觀點,學生完成了一次與眾多大師對話的歷程,這不比僅僅“知道”了這一事實更有價值嗎?
3、開展課外活動
一種做法是可以將一些史料以閱讀材料的形式留給學生課外閱讀,這些材料可以是純文字的,也可以是圖文并茂的,既可以是中文的,也可以是英文的,既可以是博學生一笑的趣味性材料,也可以是引起學生深思的哲理性材料。計算機及網絡在中學的逐步普及極大地豐富了教育資源和教育手段,教師可以通過網絡、書籍等多種渠道收集材料,整理后通過個人主頁、討論版、共享、信箱等多種形式發布,教師也可以向學生推薦一些書籍或網站。
在研究性學習活動中也可以滲透化學史內容。例如元素周期律的發現歷史,書后閱讀材料只是做了簡單介紹,對科學家的工作過程及方法沒有介紹,且史實上有值得商榷之處。讓學生分組以課題研究的形式查閱資料、進行交流,不是一次很好的科學方法實踐嗎?不僅是對史實的考證,許多內容都可以有類似的處理方法,如我國與世界的鋼鐵產量與結構比較問題,學生自己繪制圖表進行比較,做出分析,得出結論,在訓練科學方法的同時人文素養也能得到發展。 開設“化學史”選修課也是一種可行的探索,但筆者認為開設“科學史”的意義可能更大,因為這還有助于彌補分科教育的不足,突破不同學科間的“壁壘”。科學的本質是無法按學科來分解的,如果我們以主要的科學觀念組織各種史料,將有助于學生真正理解科學。
新課標中明確提出化學課程的目標是提高學生的科學素養,并從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度構建中學化學課程目標體系[2]。這對改變目前過于重視知識傳授的現狀是有積極意義的。對中學化學教師而言,如果能認真研究化學史乃至科學史,挖掘其教育功能,探索其實施途徑,無疑將有助于課改目標的達成。
(四)國外實施科學史(含化學史)教育的方法介紹
1、IHV——化學史教育的新方法
IHV是Interactive Historical Vignettes的縮寫,其中文意思是互動歷史小品。它是由美國的Wandersee等人開發的把科學史融合到科學課程中的一種教學技術。這種教學技術就是把與教學主題有關的化學史改編為一系列生動活潑的、仔細設計的、簡短的(大約15分鐘)戲劇小品,每周一次,每次都把課程中要學習的化學概念進行精心編制,并把注意力集中到化學本質的一個重要方面上,從而達到把化學史融入現有的化學課程中的目的。
制作和使用IHV的基本過程
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可能要考慮和強調的科學本質屬性如下
★經驗論
★決定論
★對解決問題的信念
★簡潔性
★排除可能的原因
★懷疑論
★準確
★尊重科學已經知道的東西
★尊重理論的力量
★愿意改變個人的意見
第 9 頁(共 12 頁)★忠實于證據
★優先選擇對自然事件的科學解釋
★渴求知識
★暫緩判斷
★責任意識
★梳理區分基本概念的能力
★重視量化和測量
★正確評價概率和統計結果
★懂得所有的知識都有其局限性
★對人類狀況的同情
實施IHV教學要注意的幾個問題
(1)表演所需時間不宜過長。表演一個化學史小品加上討論時間應控制在15分鐘以內,以免占用太多的時間而影響課堂教學進度。
(2)化學史小品的主題應緊扣教學內容。這樣才能使學生在欣賞小品的過程中既激發學習的興趣又學到了有關的知識,懂得了知識探究方法,體驗到知識的探究過程,促進學生對有關知識有更深的理解。
(3)要注意教師與學生、學生與學生之間的互動。要盡量讓學生表演,表演中和表演后教師可提出適當問題作短暫討論,做到看、聽、思、論相結合,充分調動學生的參與意識。
(4)要注意調動學生自編自演IHV的積極性。教師可根據教學主題,提供合適的化學史故事和有關資料,讓學生自編自演IHV,豐富學生的化學課外活動。
2、HPS教育對中學化學史教育的啟示
HPS教育是西方一些理科教育專家倡導一種新的理科教育的教學模式,這種模式要求把科學史、科學哲學和科學社會學(History,Philosophy and Sociology of Science,縮寫為HPS)的有關內容融入中小學理科課程,以期促進學生對科學本質的理解,培養他們的科學精神和創造力,這就是所謂的HPS教育。hps教學模式是由孟克和奧斯本所提出的,這一教學模式實施的基本前提是:所學的課題必須是科學史上某一科學家曾經研究的自然現象。這一模式的教學程序包括6個環節:①演示現象;②引出觀念;③學習歷史;④設計實驗;⑤呈示科學觀念和實驗檢驗;⑥總結與評價。理科課程中有了HPS的內容可以使學生更好地把握科學本質,使學生懂得科學究竟是什么、科學知識是怎樣產生的、科學在社會發展和進步中的作用、科學和科學方法的優點與局限性等等。
HPS教育可以提高學生對化學知識的理解。將HPS教育應用到化學教學中必然涉及到化學的基本概念、基本原理,但是HPS教育的優勢不在于傳授給學生化學知識,而在于傳授給學生化學知識(化學概念,各種假設和理論等)的來龍去脈。皮亞杰認為:兒童對科學的認識過程會重述科學知識發展過程的默寫特征。[3]學生在學習化學時會出現與化學史上科學家當時認為是真理的觀點一致的現象,讓學生知道化學知識的演變,能夠提高學生對化學知識的理解,因此進行HPS化學教學是一個非常有效的方法。
HPS教育有利于科學的化學方法的培養和化學思想的熏陶。化學史展示了化學思想和理論第 10 頁(共 12 頁)體系的產生及演變過程,呈現給我們的是一幅輝煌的、靜態的化學科學的畫卷,因此學生學到的不僅是各種化學結論,還有這些結論產生的背景和條件,讓學生受到化學思想的熏陶。化學的發展都是伴隨著科學研究方法的進步,因此在講述化學思想和理論的演變及進步的時候,就會向學生展示科學的方法,從而培養學生科學的方法。
HPS教育可以在人文的背景下構建化學教學。HPS化學教育是從科學史、科學哲學、科學社會學的角度講述化學學科知識,為自然學科增加了人文氣息,學生不僅學到化學知識,更重要的是感受到科學知識背后永恒的人文精神和科學素養,實現人文教育與科技教育的統一,達到人文教育與科技教育的平衡。
五、對化學史教育積極作用發揮當前最值得努力的內容
1、注重對化學發展歷史本身的理解
對化學史理解包括內史、外史以及人物史3個維度:(1)內史關注化學學科概念、理論、技術等的發展。在此基礎上,厘清化學成果產生的時序,梳理各個成果間的聯系,勾勒出學科本身發展的線索。(2)外史關注化學與社會的關系。它是把化學發展放在相應的社會文化環境中考察,傾向于社會科學的視角,力圖在社會文化的復雜層面揭示化學發展的動力和原因,考察影響化學發展的各種社會文化因素,也會討論化學發展對社會產生的影響和后果。外史研究可以提升公眾對科技發展的關注,有助于公眾理解科技的社會功能和影響,也有助于政府制定促進科技發展的政策。(3)人物史關注化學家和發明家的個人成長背景以及特質。歷史上著名化學家們做出的貢獻能夠說明生命的具體存在和科學的人文屬性,科學家和發明家的傳記不僅涉及科學知識本身,還展現了他們獨特的人生道路和人格風采。內史、外史和人物史3個維度的劃分是相對的,任何有學術意義的研究都是從問題出發的探索而非從已有知識框架出發的學習。內史梳理人類探索自然之謎的過程,外史剖析影響科學發展的社會文化因素,人物史洞察和解讀科學家的人生道路,這構成了科學史研究有指導意義的三維坐標。近年的化學史有關科學家介紹中出現了一些將化學學科知識、化學家的活動與社會之間的作用等融合的良好趨勢。
2、對化學史轉化為課堂教學活動的過程研究
我國的科學史教育素來有進行愛國主義教育的傳統,新的化學課程標準中將學生的情感態度價值觀養成作為教育目標后,越來越多的化學教師將化學史作為培養學生愛國主義、弘揚科學精神的教材使用而忽視了化學史在教學過程中的首要作用是對學生認知功能的養成。國外研究者更強調化學史教學對學生化學觀念、化學過程以及化學知識形成背景的理解方面的作用,而對科學史用于說明某一民族特征或突出貢獻等內容持謹慎態度[15];各國的科學文本中較為重視的科學本質內容也強調科學作為人類共同事業的屬性、科學史能夠說明歷史上的科學家從事科學事業過程面臨的種種困難以及克服前輩的觀點做出的種種努力、各個民族都對科學的發展做出重要貢獻等。所以化學史教學的研究更多應該側重于利用化學史的發展過程說明知識、概念、定律等的形成以便于學生理解,同時也能夠對什么是科學以及科學發現的本質有深刻的認識。這樣化學史教學研究的方向應該是如何通過對化學發展過程、教育學、認知心理學等理論認識的基礎上形成適合的教學設計或課程開發。這一工作應該說目前為數較少;除此之外,一些國家對理科教師的職前和在職培訓中明確提出科學史以及科學哲學方面的要求,這將成為化學史在中學化學教育中研究的一個可能方向。
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主要參考文獻:
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[2] 黃賽峰化學史教育在學生綜合素質培養運用中的策略探析 中小學教育 2012年第13期 [3] 張宏 如何將化學史知識滲透到化學教學中 現代教育教學探索雜志 2012年第3期 [4] 孟獻華 李廣洲 國內化學史教育研究述評 化學教育 2011年第7期
[5] 江玉安 化學史上的重大事件與化學科學發展的主要線索 化學教育 2009年第7期 [6] 張力軍近十年中學化學史教育的研究 教學與管理(理論版)2006年第9期 [7] 郭瑞斌等 化學史課程資源的開發特點及途徑 化學教育 2007年第3期
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第三篇:計慶國全國優秀班主任推薦人典型事跡
加強思想建設創建優秀班級
我叫計慶國,男,漢族,1977年出生,河南范縣人,本科學歷,在讀教育碩士,中國化學會會員,河南省素質教育學會會員,中學一級教師,濮陽市骨干教師。
1998年進入范縣一中從事高中化學教學工作,并擔任班主任。十年來多次被評為市縣級優秀班主任,十年的經驗告訴我,優秀的班主任要成為教育科學的研究者和創造者,要把自己培養集體、引導班集體素質發展的事實作為研究對象,進行科學研究,并把成果注入班級工作中,使自己所帶班級的學生跟上時代的要求,我認為加強學生思想建設是創建優秀班集體的關鍵。
首先,以自己的品質來感召學生,使學生受到感染和熏陶。“身正為范”,作為一個班主任不僅是文化知識的傳授者,而且是學生生活的指導者和道德規范的引導者,更是學生的模范。在工作上,我要求自己忠于職守,全心盡職;在遵紀守法上,要求學生做到的我自己首先要作到,要求學生不能做的自己首先不做;在學習上,要求自己要終生學習,不斷提高自己的智能和技能;在越是特殊的日子,越是艱巨的任務,自己身先士卒,堅持到底。
其次,利用主題班會,引導班級輿論,大面積提高學生的思想道德水平。
主題班會一般采用大家喜聞樂見的講故事的方式進行,在全班形成一種能夠扶持正氣、伸張正義、制止錯誤思想、阻止不道德現象的集體輿論,促使學生自己規范言行,所以每一次班會我都精心組織,查資料,寫教案,反復推敲以爭取最好的教育效果。
我所帶的班級每次考試成績都處于全年級領頭羊的位置,很大程度上得益于班級良好的學習氣氛和競爭環境。在班級理念上,我積極主張:“積極的人象太陽,照到哪里哪里亮;消極的人象月亮,初一十五不一樣”。提出古希臘哲學家亞里士多德說的“優秀是一種習慣”,并且把這句話做成標語,貼在教室內,促使學生以積極的心態,養成優秀的習慣。紀律上我積極主張先專政后民主,本著“懲前毖后治病救人”的原則,采用魏書生老師的方法:對違反紀律情節比較輕的學生,罰他上講臺唱一首好聽的歌或者將一個動聽的故事,對于違反紀律情節比較嚴重的學生我罰他們用正楷字寫一份200字左右的違紀心理報告,描述他當時的違紀心理,既鍛煉了該生的能力,又起到了教育的作用。
凡是考試,監考過我們班的老師都會知道在考試的過程中從來沒有一個學生提前交卷、更加沒有學生作弊等違紀現象。我是如何做到這一點的呢?利用主題班會!主題班會的內容是偷東西與作弊,利用辯論等各種方式引導學生得出結論:考試作弊和小偷偷東西沒有本質的區別,前者是偷別人的精神財富,后者是偷別人的物質財富。我告訴學生,考試只不過是自己這一段時間學習的一個反映,是自己和老師下一步學習、工作的航標,作弊是不利人不利己的事情,當然是道
德底線以下的事情,是理所當然不能做的。如果誰作弊的話,我們就集體蔑視他。如果真正是虛榮心在作祟的話,就提前提出來,我偷偷的在分數里面給你加上些就行了。結果這一招還真管用,考試從來沒有學生作弊,也沒有學生要求加分。
《學記》中提到,“時教必有正業,退息必有居學”,教育學生在節假日不要放松學習的時候,我提出了這樣一個問題:“看過《西游記》的同學,肯定知道那只猴子,那只膽大包天師從菩提祖師后氣蓋寰宇鬧龍宮闖地府銷死籍大鬧天宮天兵天將無可奈何大羅金仙聞之色變普天之下莫于爭鋒齊天大圣法名孫悟空的那只猴子。五百年后跟隨唐僧西天取經卻處處受挫——連小小的一個普通神仙的侍從或坐騎——也無法搞定!一前一后差別之大,為什么呢?”
當我以排山倒海般的長句提出這個問題時,同學多大都表現出驚詫的表情:他們讀過《西游記》,但從來沒有想過這個問題,于是教室內就沸騰了。等他們靜下來,我們一起討論,達到共識。其實答案很簡單!500年漫長的歲月,這位天才失去了和外界的接觸,失去了學習的機會,自己沒有任何的進步,而別人都在不停的努力執著的進取。500年改變了很多!這樣我提出,一個短短的假期也會改變很多,從而告誡學生在節假日不要放松學習。
比如針對學生生活或學習上犯錯誤分析原因時,我常用《上帝不見了》這個故事:一對夫婦有兩個淘氣的孩子,一個8歲,一個10歲。他們經常搞惡作劇,誰也管不住。這對夫婦于是商量請鎮上的牧師來管教,聽說他對不聽話的小孩有一套辦法。牧師答應了,但要求
先單獨見一下孩子。于是8歲的孩子先被叫到牧師那兒。牧師嚴肅地問:“上帝在哪兒?”小孩沒有回答。牧師提高聲音又問:“上帝在哪兒?”小孩還是沒有回答。牧師站起來,指著小孩的臉,更大聲問:“上帝在哪兒?”突然,小孩打開房門,一溜煙跑回自己房間。他的哥哥跟著進來問:“發生什么事?”弟弟回答:“這次壞事了,上帝找不到了,他們以為是我們干的!”告訴學生,一個錯誤結論的產生往往源于基礎知識的不扎實和錯誤的思維習慣,從而找到學生出錯的原因,便于學生自省和成績的提高。
第三、認真做好個別教育,促使后進生轉化
俗話說“十個指頭有長短“。一個班的學生不可能人人都是優秀的。每個班級都有一些后進生,他們或是思想差或是學習有困難。對于他們,我在思想上不歧視他們,在教育上,做到動之以情,曉之以理,從而提高他們的思想認識,增強他們的自信心和自尊心。除了對后進生進行個別教育,優等生也要做。有些優等生容易產生驕傲自滿的情緒,自認為成績好,容易放松思想品德方面的要求或是忽視文體方面的教育。對這種學生,我一般利用課余時間找他們個別談心,使他們認識到自己身上落后的思想,從而提高自己的思想境界。
這樣,經過學生思想道德的建設,我建立健全了班級管理機制,順利的使班級形成良好的輿論氛圍,班風積極向上,學生具有較強鉆研精神,學習成績進步很大,行為規范,是同年級的優秀班級,2007年被評為濮陽市優秀班主任,所帶班級被評為濮陽市模范班集體。
第四篇:高中化學教學論文 論化學實驗教學方法的探索與研究
論化學實驗教學方法的探索與研究
【論文摘要】本文通說三個方面論述了化學實驗的教學方法;對化學實驗教學的研究;化學實驗中存在的問題;建構主義理論指導下的化學實驗教學。在化學實驗教學中從三個方面探索了提高學生能力的方法:實驗基礎知識、基礎理論和綜合設計路線的建構的方法;學生實驗和教師科研相結合的手段;將學生的被動實驗轉化為主動實驗的具體思路以及學生實驗綜合能力評價體系的建立。
當今社會是科學技術迅速發展,社會競爭激烈的社會,社會競爭的實質是高素質人才的競爭。因此,高等院校為了適應社會的要求,必須培養“寬口徑,厚基礎,強能力,高素質”的具有開拓精神和創新能力的新一代創造性人才為己任。實驗教學是高校教學的重要組成部分,在培養學生的分析問題、解決問題能力、動手能力、嚴密的思維方法和踏實肯干的工作作風等方面具有不可替代的作用,但是實驗室要成為推行素質教育,培養學生的創新精神,實驗能力主要陣地,必須突破傳統的教育觀念和教育模式,探討不同層次,具有特色的,多樣化的實驗教學模式。建構理論是皮亞杰提出來的,已經廣泛的應用于英語,數學和物理等教學之中,但是在化學實驗教學中還沒有得到應用,將建構理論和化學實驗教學結合有助于學生實驗理論知識的系統化,有利于學生實驗操作技巧的板塊化,有助于學生實驗路線設計方法的系統化,有助于學生綜合能力的提高。以建構主義理論為指導進行的實驗教學可為提高學生實驗能力的提高建立一套科學的體系,可為科學實驗教學提供一套新的方法。建構主義理論為指導的實驗教學不僅可以用于綜合性實驗教學,開放性實驗教學,同時也可以應用與實驗教學的管理等方面,因此,研究建構理論指導下的實驗教學是必要的也是必須的。目前對化學實驗教學的研究
化學實驗是目前高等學校化學類學生開設的主要專業課之一,是培養學生能力的主要手段,也是目前高校教學中的重要環節。化學實驗教學的研究是目前高校教學研究的熱點。但是就其研究的方向來看,實驗教學主要集中在以下幾個方面:①綜合性設計性實驗的研究,例如:李艷玲[1]探討了綜合性設計性實驗的開放與管理,主要從綜合性、設計性實驗中學生創新能力的培養;綜合性、設計性實驗的范圍和性質;綜合性、設計性實驗的軟、硬件保障;修訂實驗教學大綱和教材;綜合性、設計性實驗的時空保障;綜合性、設計性實驗過程與檢驗驗收等方面做了研究。②化學實驗的綠色化研究,例如:孫莉,王海濱,強根榮[2]等從有機化學實驗的改革思路;有機化學實驗內容的綠色化;有機化學教學手段的綠色化等方面對實驗室綠色化做了探究。③化學實驗與創新能力培養研究,例如:王培俊,張文貴,陳燕靈,吳鹿鳴[3]研究了通過個性化實驗培養學生的創新能力,主要研究了個性化實驗的兩個支持平臺:個性化實驗基礎支持平臺;實驗項目執行平臺;依托基礎實驗教學示范中心開展個性化實驗;個性化實驗的特點;個性化實驗的深度和廣度;自制設備開展個性化實驗;培養師資提高個性化實驗;實驗師生的雙向選擇方式等方面對個性化
實驗教學做了研究。④開放性實驗研究,黃曉亮,李洪波[4]研究了淺談高校實驗室的開放,主要從開放實驗室培養學生的實踐能力和創新能力;開放實驗室培養學生的科研意識;開放實驗室的內容;開放實驗室的模式和類型;開放實驗室的管理等方面對實驗室的開放做了探究。化學實驗教學存在的問題
用心
愛心
專心
就目前的高等學校化學實驗教學而言,依然存在著很多的問題,主要的問題如下:①學生的實驗依然是被動式的實驗,盡管實驗教學是高等學校提高學生能力的重要手段,但是目前學生的實驗依然是被動性的實驗,很多學生做實驗的目的是為了得到學分而不是提高自己的實驗水平和實驗能力。②教學手段陳舊,學生實驗的基礎知識和基本技能缺乏系統化。由于目前教學手段的陳舊缺乏系統化,目前的化學實驗教學依然是傳統式的教學方式,不能夠使學生實驗技能和實驗知識系統化板塊化。③實驗教學不能和科研相結合,目前的實驗教學是孤立的教學,還沒有和科學研究相結合,這樣使得實驗沉悶無趣,學生對實驗缺乏積極性和主動性。④實驗教學內容依然是單純的驗證一個實驗結果的模式,學生的實驗依然是驗證教師教授的和書本上的理論知識,學生缺乏足夠的理論空間,限制學生主觀能動性的發揮。⑤實驗考核體系不完善,盡管目前對于學生實驗考核,但是實驗的考核體系極其的不完善,考核知識對知識的分割考核,沒有系統化,綜合化的考核因此不利于培養學生的綜合素質。
由于上述問題的存在,使得學生對實驗不能夠引起足夠的重視,每次實驗都是應付了事,實驗預習報告只是抄襲課本,對實驗的內容和技巧不做深入的思考,實驗數據和實驗報告千篇一律,抄襲現象嚴重,實驗結果彼此互相抄,對實驗的成敗缺乏思考性的討論,有的學生甚至在整個實驗課結束也不會結果討論和實驗失敗的原因分析,這嚴重影響著學生創新能力的提高,學生綜合素質的培養。3 利用建構理論指導化學實驗教學
以建構理論為指導進行化學實驗教學是必要的也是必須的,要以建構理論為指導進行化學實驗教學,要進行以下幾個方面的建構:
3.1實驗基礎知識、基礎理論和綜合實驗路線設計知識的建構在化學實驗中由于目前教學方法和學生對實驗興趣的限制,目前學生的化學實驗基礎知識、化學實驗的基本技能,化學合成路線知識都是零散的,不系統的,這嚴重的影響著學生以后的發展,同時也影響學生走向社會以后的能力的發揮,因此在大學的化學實驗教學在建構理論建構實驗基礎知識和基本技能,建構的方法可以以化學實驗為依托,以基礎化學實驗教學為基石,通過建構實驗基礎理論的方法可以通過學生實驗基礎知識和基本技能以及學生實驗的綜合設計的系統化,板塊化構建找到切實可行的方法。
3.2學生實驗與科學研究相結合的建構利用已經構建的基礎知識和基礎理論使得學生的實驗和科學研究初步結合。教師因為其繁雜的教學工作和其它工作,在實驗室中投入的時間就相對的減少,而目前的大學生有比較充裕的時間和精力,但是大學生缺少的卻是實驗的技術和實驗的技巧,因此有必要將學生的實驗和教師的科研相結合,這樣不但能夠使得學生的閑余時間得到充分的利用,同時也有助于老師科研方面的突破,學生實驗和教師科研相結合的可以采取多種的方式,例如:教師的課題可以為學生是學生的學生科研,這樣通過教師的指導,學生不但學會了化學文獻的查閱,同時也學會實驗的技巧和科研的思路以及在實踐中解決問題的方式,同時學生也可以通過教師的指導遇到未知為題時的思考方式。通過這種結合可以使得學生培養一個科研的完整思路,例如:在有機化學的全合成中,通過教師的指導學生首先學會的是文獻的查閱,然后通過實驗學生就會充分的理解實驗以及實驗中遇到問題的處理方式,可以理解化合物的分離方式和鑒定方式,另外通過這樣的實驗,學生也可以學到在本科基礎課程中學不到的內容,像核磁共振,紅外,質譜,紫外光譜以及色譜配樣,測試方法,共振,紅外,質譜,紫外光譜的數據分析方法。因此學生實驗和教師科研的結合是共益的結合,學生可以學到很多的技術、技巧、思維方式、解決問題的方式,可以彌補老師精力的不足對科研的限制。
3.3提高學生對實驗興趣、將原來的被動式實驗轉化為主動式實驗的建構構建提高學生興趣的一套新方法,是學生的實驗有原來的被動式轉化為興趣濃厚,自我設計,自我鑒定的創新實驗教學方法。“興趣是最好的老師”,要是學生的實驗由原來的被動式的實驗轉化為
用心
愛心
專心
必須培養學生的興趣。學生對目前的實驗是被動式的原因主要是因為目前的實驗的理論性太強而不是解決實際的問題,學生對實驗目的理解不清楚也不了解做這樣的實驗對自己有什么樣的好處,因此培養學生的實驗興趣首先應該從學生的對實驗的理解開始,實驗的目的是驗證所學的理論或者實現自己的某種思考,所以首先應該讓學生了解實驗目的和實驗的技巧。培養學生興趣的手段是多方面的,例如:在選題的時候應該選取與生活接近的題目培養學生對實驗的最初的興趣,而且在做實驗的時候最初要保證實驗的成功性,使得學生具有成就感。一旦學生具有實驗的成就感,對實驗的興趣就會初步的建立起來,然后教師可以通過各種渠道刺激學生的思維,使學生對生活中遇到的問題進行思考然后自己設計實驗、老師指導學生的實驗過程和思路,最后完成實驗,這樣學生就會從原來被動的實驗變成主動的具有創新性的實驗。
3.4構建一套合理的化學實驗考核體系,為實驗能力的評價提供依據要培養學生的實驗能力和實驗的綜合素質,評價體系是化學實驗的準繩,沒有好的評價體系,學生的實驗能力培養就失去了依據,目前對化學實驗的評價體系存在著很多的不足之處,對學生實驗的評價只是粗淺的考察學生的簡單操作,不考核學生的綜合能力,因此在學生的心目中形成化學實驗教學只是為了學簡單的操作,只是為了完成學分,不是為了培養學生解決問題的分析問題的方法以及學生綜合能力的培養。因此建立一套完整的考察學生實驗能力的方法有助于促進學生的實驗能力。筆者認為:對學生實驗能力的考察必須進行綜合性考察。例如:老師給學生指定題目、由學生自己設計實驗路線,自己完成實驗,然后老師考察每個過程的細節,根據學生的實驗設計,產品的表征以及對問題的回答對學生進行評價,這樣會在很大程度上促使學生實驗能力的提高,同時也有助于培養學生的綜合能力,分析問題、解決問題的能力。考察學生綜合能力、分析問題、解決問題能力的評價體系還在進一步的研究之中。
用心
愛心
專心 3
第五篇:對“如何進行化學教育研究”的一點感想
如何進行化學教育研究?這個問題是每一位有理想的化學教育工作者應當深思的問題,也是我們這些在讀碩士生不可避免要面對的問題。當前社會的化學教學中雖不乏亮點,但更多的是停留于經驗的層面,理論高度不足。而只有更好的理論才能指導好實踐,所以,我們這些化學教育的研究者依然任重而道遠。
化學教育的研究與其它領域的研究一樣,大體要歷經以下幾個階段,即文獻的檢索、論文的構思、論文的寫作、論文的修正和論文的發表。
首先,文獻的檢索是整個研究工作的基礎,一篇論文或者一個研究如果沒有好的參考文獻,那就會成為無源之水、無本之木,畢竟每個人都不可能憑空造出東西來。但是在這個信息膨脹的年代,如何在有限的時間內找到并篩選出適合的參考文獻也絕非易事,因此,在文獻檢索過程中耐心、細致是必不可少的品質。
接著是論文的構思,好的構思是一篇文章能否成功的關鍵因素,因為一個好的構思才能做到統御全局,我們的論文才能行文流暢、脈絡清晰。而我覺得好的構思絕不是在細致嚴謹的案桌工作上得到的,相反有時候它需要我們有天馬行空的思維。
然后是論文的寫作,這是整個研究工作最核心的部分也是最累人的環節。在這個過程中我們不僅要有坐冷板凳的心理準備更要有“衣帶漸寬終不悔,為伊消得人憔悴”的精神。
寫作完畢之后是論文的修訂。好的文章是改出來的,這話不無道理,因為人非圣賢,孰能無過,沒有人能夠一蹴而就。因此一篇好文章的面世,必然要歷經千磨萬鑿。而論文的修訂也不能只依賴導師,自身的糾錯能力同樣需要培養。因為,我堅信每個人都是他自己最好的老師。
這一系列工作完成之后就是論文的發表了,論文的發表首先要選擇好投稿的刊物,而要做出明智的選擇必須來源于對論文質量準確、客觀的評價。在評價過程中也要多參考導師和周圍同學的意見,既不能妄自尊大,也無需妄自菲薄。