摘要:隨著新課程改革的實(shí)施和信息技術(shù)的發(fā)展,中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也隨之發(fā)生了變化。為了推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展和實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的深化,就《化學(xué)教學(xué)》2013年刊登的實(shí)驗(yàn)類研究論文加以評(píng)析。在對(duì)114篇實(shí)驗(yàn)研究及實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的論文進(jìn)行內(nèi)容分布分析的基礎(chǔ)上,提出如下值得關(guān)注和商榷的問(wèn)題:實(shí)驗(yàn)儀器的替代問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)化學(xué)的虛設(shè)問(wèn)題、對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)的定位問(wèn)題、對(duì)實(shí)驗(yàn)觀念的詮釋。指出,以觀念為本的實(shí)驗(yàn)教學(xué),就是尊重實(shí)驗(yàn)、理解實(shí)驗(yàn)、善用實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),以科學(xué)思維為線索,超越器物革新的物化水平,真正實(shí)現(xiàn)物我互化的教學(xué)境界。
關(guān)鍵詞:化學(xué)實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)探究;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
文章編號(hào):1005–6629(2014)2–0007–05 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分。隨著新課程改革的實(shí)施和信息技術(shù)的發(fā)展,中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也隨之發(fā)生了變化,從形式到手段的更新亦體現(xiàn)出觀念的更新。另一方面,實(shí)驗(yàn)教學(xué)也出現(xiàn)了一些問(wèn)題和爭(zhēng)議。為了推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展和實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的深化,本文就《化學(xué)教學(xué)》2013年實(shí)驗(yàn)類的研究加以評(píng)析。
1 實(shí)驗(yàn)類論文的分布分析
2013年度1~11期,化學(xué)教學(xué)共刊發(fā)了114篇實(shí)驗(yàn)研究及實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的論文。這些論文主要刊發(fā)在實(shí)驗(yàn)研究的各個(gè)子欄目中(見(jiàn)表1)。
大多數(shù)文章針對(duì)初中或高中學(xué)段的實(shí)驗(yàn)教學(xué)問(wèn)題展開(kāi)討論,少量文章從高校的視角對(duì)中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出建議,也有些文章所提出的觀點(diǎn)對(duì)初高中學(xué)段實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展具有普遍的指導(dǎo)意義。實(shí)驗(yàn)研究類的論文共計(jì)67篇,集中刊發(fā)在“拓展探究”和“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”兩個(gè)子欄目,以高中實(shí)驗(yàn)研究居多。實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究類的論文刊發(fā)在“實(shí)驗(yàn)教學(xué)”、“案例研究”、“精品課例”、“教學(xué)隨筆”等子欄目,共計(jì)36篇,初高中比例相當(dāng)。
1.1 實(shí)驗(yàn)研究類論文的內(nèi)容分布與分析
依研究的側(cè)重點(diǎn),實(shí)驗(yàn)研究類論文可分為實(shí)驗(yàn)原理的反思、實(shí)驗(yàn)條件的探究、實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)手段的更新、實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)新五大類(見(jiàn)圖1)。
從內(nèi)容分布的比例可見(jiàn),實(shí)驗(yàn)研類論文共計(jì)67篇,73%(49篇)集中在實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)條件的探究上。實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)新占16%(11篇)。運(yùn)用手持技術(shù)和現(xiàn)代儀器分析手段的研究占10%(7篇)。
(1)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)條件的探究:有26篇論文探索了實(shí)驗(yàn)儀器的組裝、改進(jìn)或以非化學(xué)儀器(如醫(yī)用注射器)替代化學(xué)儀器;23篇論文探索了實(shí)驗(yàn)條件,實(shí)現(xiàn)裝置與反應(yīng)過(guò)程的微型化、綠色化、簡(jiǎn)約化。
(2)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的反思:在67篇實(shí)驗(yàn)研究的論文中,有約22%(16篇)的文章在對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探究的同時(shí),反思、質(zhì)疑、解釋了實(shí)驗(yàn)原理,或糾正了教科書表述不嚴(yán)謹(jǐn)之處,增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性與嚴(yán)密性。
(3)實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)新上,仍局限在儀器操控和藥品替代這一革新層面,鮮有系統(tǒng)性的、原創(chuàng)性的突破。
(4)在實(shí)驗(yàn)手段的更新上,有7篇論文圍繞手持技術(shù)(pH傳感器、電導(dǎo)率傳感器、溫度傳感器、壓強(qiáng)傳感器、濕度傳感器、色度傳感器、O2 傳感器、CO2 傳感器)、現(xiàn)代儀器分析手段(如GC-2001氣相色譜儀)的應(yīng)用進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)手段的更新受到當(dāng)前主客觀條件的制約,傳感器的應(yīng)用也很局部,未見(jiàn)使用離子電極的研究報(bào)告。
總之,實(shí)驗(yàn)研究類論文突出體現(xiàn)了器物革新的特點(diǎn),即研究的焦點(diǎn)集中于實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)步驟等環(huán)節(jié)。值得肯定的是,不少作者已經(jīng)有了理性反思的意識(shí)。尤其是對(duì)實(shí)驗(yàn)方法論層面的反思,如謝慶群圍繞沉淀溶解平衡的問(wèn)題,對(duì)Mg(OH)2 沉淀與NH4 Cl、NH4 Ac溶液反應(yīng)的條件進(jìn)行了探究。他在研究反思中轉(zhuǎn)引了陳耀亭先生的觀點(diǎn):“實(shí)驗(yàn),實(shí)際上是條件控制下的觀察”[1];蔣新芳探析了分散系的丁達(dá)爾效應(yīng),不僅對(duì)教材的修訂提出了建議,而且以詳盡的研究和理論分析印證了宋心琦先生的觀點(diǎn):“化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)外界條件等都是十分敏感的,在解決問(wèn)題的過(guò)程中,厘清學(xué)科概念和某些規(guī)律的理論或?qū)嶒?yàn)依據(jù)是關(guān)鍵的一步,應(yīng)當(dāng)引起我們的重視”[2]。朱程燕等研究了H2 O2 使不同種類的指示劑在不同反應(yīng)條件下褪色的情況,解釋了教材中Na2O2 與水的反應(yīng),溶液中的酚酞由紅色變?yōu)闊o(wú)色的原因與H2 O2 的氧化性無(wú)關(guān)。在此基礎(chǔ)上指出,“科學(xué)解釋要以實(shí)驗(yàn)為依據(jù),而不是主觀臆斷”[3];嚴(yán)建波為了剖析苯酚和溴水反應(yīng)的類型,設(shè)定控制變量,采用手持技術(shù)測(cè)定電導(dǎo)率進(jìn)行定量分析,從而說(shuō)明依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出科學(xué)解釋也要在一定限度之內(nèi),不能一概而論,使結(jié)論泛化[4]。上述觀點(diǎn)對(duì)廣大教師提升實(shí)驗(yàn)研究的視角和方法,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)研究的規(guī)范性、嚴(yán)謹(jǐn)性、科學(xué)性具有一定的啟發(fā)意義。
1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)類論文的內(nèi)容分布與分析
實(shí)驗(yàn)教學(xué)類的研究分布在“實(shí)驗(yàn)研究”、“聚焦課堂”、“視野”、“課改前沿”四個(gè)欄目??纱致苑譃閮纱箢悾簩?shí)驗(yàn)教學(xué)策略和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)(見(jiàn)表2)。
對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)的研究,都定位于探究教學(xué)的有效性,依據(jù)教學(xué)實(shí)際,將教材中已有實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)、拓寬,以問(wèn)題為線索,推動(dòng)學(xué)生在探究中理解概念和原理、培養(yǎng)探究技能、掌握科學(xué)方法、形成科學(xué)觀念。有的研究通過(guò)設(shè)立對(duì)比實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)“變量控制”的方法及其作用;有的研究通過(guò)探究實(shí)驗(yàn),訓(xùn)練學(xué)生的觀察、測(cè)量、預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)等探究技能,使實(shí)驗(yàn)探究常態(tài)化。其中,岳云華進(jìn)行了《趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)》校本選修課程的開(kāi)發(fā),提出了自助式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和化學(xué)自助實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)量表。選擇了6個(gè)類別共25個(gè)復(fù)雜程度各異的實(shí)驗(yàn)作為課程的主要內(nèi)容[5]。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容源于課本,卻又高于課本,課程開(kāi)發(fā)系統(tǒng)規(guī)范。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略上,代表性的研究體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.2.1 抓住實(shí)驗(yàn)“意外”,生成探究課題
陶理祥例舉了試劑用量、操作順序、試劑濃度、實(shí)驗(yàn)誤用試劑產(chǎn)生的意外現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)做進(jìn)一步的探究,體現(xiàn)了教學(xué)的生成性[6]。許志勤通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生探究Na2O2 與H2 O反應(yīng)中酚酞試液褪色的“異?!爆F(xiàn)象原因,讓學(xué)生在給定情境中通過(guò)分析、判斷,提出有探究?jī)r(jià)值的化學(xué)問(wèn)題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論,并在此過(guò)程中了解控制實(shí)驗(yàn)條件的方法,體驗(yàn)科學(xué)研究的思路和過(guò)程[7]。
1.2.2 反思實(shí)驗(yàn)教學(xué),提出解決對(duì)策
王會(huì)有從7個(gè)方面例析了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足之處,依次為:將“演示實(shí)驗(yàn)”變成“實(shí)驗(yàn)展示”;主觀認(rèn)定“現(xiàn)象與結(jié)論”的關(guān)系;將“失誤實(shí)驗(yàn)”當(dāng)成“無(wú)效實(shí)驗(yàn)”;過(guò)于按部就班忽視質(zhì)疑反思;過(guò)于注重對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的死記硬背;忽視實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的偶發(fā)現(xiàn)象;注重“操作與現(xiàn)象”而忽視行為習(xí)慣[8]。王先鋒指出化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在“幕后”與“臺(tái)前”兩種教學(xué)現(xiàn)象。“幕后”是指教師把實(shí)驗(yàn)置于從屬知識(shí)地位、實(shí)驗(yàn)過(guò)程僅限于強(qiáng)化知識(shí);“臺(tái)前”則是指教師把化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為創(chuàng)新活動(dòng)的載體,實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)關(guān)注未來(lái)發(fā)展、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)滲透創(chuàng)新思維、實(shí)驗(yàn)過(guò)程體現(xiàn)探究程序、實(shí)驗(yàn)結(jié)果收獲科研方法。他以實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例說(shuō)明了將實(shí)驗(yàn)從“幕后”推向“前臺(tái)”的途徑有:創(chuàng)設(shè)探究點(diǎn)提高實(shí)驗(yàn)效度;找準(zhǔn)生成點(diǎn)增加實(shí)驗(yàn)曲度;捕捉異常點(diǎn)延伸實(shí)驗(yàn)深度;挖掘問(wèn)題點(diǎn)托起實(shí)驗(yàn)高度[9]。上述觀點(diǎn)在“中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)專題研討會(huì)”上獲得了強(qiáng)烈的反響。
1.2.3 把握學(xué)生心理,激發(fā)學(xué)習(xí)潛能
呂琳等人選取了兩所中學(xué)高一學(xué)生進(jìn)行觀察研究。發(fā)現(xiàn)恐懼心理不僅會(huì)引發(fā)逃避行為,還可能會(huì)激發(fā)出探索、創(chuàng)新行為,教師應(yīng)因勢(shì)利導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)范,增強(qiáng)學(xué)生的安全意識(shí)[10]。吳先強(qiáng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究法,著重探測(cè)“演示前實(shí)驗(yàn)”對(duì)高中生理論化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的影響。研究表明,“在書面提示相關(guān)核心知識(shí)的前提下,教師在學(xué)習(xí)之前對(duì)與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟和操作進(jìn)行演示。這樣的演示可以有效降低學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷,從而提高他們通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)理論化學(xué)的能力”[11]。
1.2.4 運(yùn)用手持技術(shù),突破學(xué)習(xí)疑點(diǎn)
夏梅芳等以數(shù)字化融合傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)、定性與定量結(jié)合的探究方法,對(duì)二氧化碳收集方法相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)探究[12]。徐志宏通過(guò)對(duì)數(shù)字傳感技術(shù)特點(diǎn)的分析,總結(jié)了數(shù)字傳感技術(shù)在實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、突破學(xué)習(xí)疑難點(diǎn)、創(chuàng)設(shè)習(xí)題素材和開(kāi)展第二課堂等方面與化學(xué)教學(xué)整合應(yīng)用的規(guī)律,并且結(jié)合具體實(shí)例作了進(jìn)一步解釋說(shuō)明[13]。任峰等人通過(guò)手持技術(shù)與多媒體技術(shù)的整合,將電離平衡的微觀問(wèn)題以數(shù)據(jù)、曲線形式表征出來(lái),讓學(xué)生真切地感受到電離平衡的建立與移動(dòng)。運(yùn)用POE策略,通過(guò)暴露學(xué)生的前概念,借助手持技術(shù)實(shí)驗(yàn)演示使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突,進(jìn)而開(kāi)展討論和解釋,使學(xué)生實(shí)現(xiàn)概念的轉(zhuǎn)變,并在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行知識(shí)結(jié)構(gòu)的建構(gòu)[14]。
上述研究的共同特點(diǎn)是,有破有立,既抓住了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的癥結(jié),又對(duì)癥下藥,以探究思維、探究技能的培養(yǎng)為核心,用大量的案例論證了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的途徑與方法。
1.3 教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力的發(fā)展
田長(zhǎng)明發(fā)表在“課改前沿-教學(xué)隨筆”欄目的文章指出,實(shí)行課改已經(jīng)很多年了,教師在教學(xué)理論和教學(xué)方法上都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,課堂探究、合作、討論都已成常態(tài),但教師自身的專業(yè)素養(yǎng)卻沒(méi)有得到顯著的提高。因此,在培養(yǎng)教師時(shí),可能不僅要注重教師的教學(xué)理念和教學(xué)方法,更要注重教師自身專業(yè)素養(yǎng)的提升[15]。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量在很大程度上取決于教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力。從實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范到實(shí)驗(yàn)手段的自如運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)都能反映出教師的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),這是在推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不可忽視的因素。
1.4 對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有引領(lǐng)性的觀點(diǎn)
孫丹兒指出:我國(guó)在實(shí)驗(yàn)本體及其教學(xué)研究方面歷時(shí)已久,尤其是實(shí)驗(yàn)本體的研究方面,成果頗多,但是實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新不足。國(guó)外則注重對(duì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法應(yīng)用及教學(xué)效果的評(píng)價(jià)等方面的研究。她還指出,“國(guó)外基于手持技術(shù)的教學(xué)側(cè)重四個(gè)方面的研究:學(xué)生概念轉(zhuǎn)變和能力考察、新教學(xué)模式的探索、教師認(rèn)識(shí)及其能力的調(diào)查、教師培訓(xùn)模式的探索”[16]。這一論斷和本文的內(nèi)容分析是一致的。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)超越器物革新的物化研究水平,走向探究思維主導(dǎo)、科學(xué)觀念先行的物我互化的研究境界,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)機(jī)制和學(xué)習(xí)結(jié)果,擺脫知識(shí)本位、考試本位,重視學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成,應(yīng)是未來(lái)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)。對(duì)此,宋心琦先生和吳俊明先生高屋建瓴的觀點(diǎn)深具啟發(fā)和引領(lǐng)意義。
宋先生站在化學(xué)科學(xué)的視角,從化學(xué)科學(xué)的歷史、現(xiàn)狀與未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)的分析中,提出了化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系的三個(gè)要素:實(shí)驗(yàn)對(duì)象的物質(zhì)體系;適當(dāng)?shù)膬x器裝置和必要的安全措施;合理的實(shí)驗(yàn)步驟和規(guī)范的操作技術(shù);指明了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方向——不僅應(yīng)當(dāng)關(guān)注具體的實(shí)驗(yàn),更要從課堂教學(xué)開(kāi)始,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)賞析、學(xué)會(huì)批判、學(xué)會(huì)思考,將動(dòng)手能力真正體現(xiàn)為學(xué)會(huì)做實(shí)驗(yàn)[17];詳細(xì)闡述了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教育內(nèi)涵應(yīng)是:學(xué)做人;學(xué)做事;學(xué)做科學(xué)實(shí)驗(yàn);學(xué)會(huì)思考[18]。
吳先生闡述了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成——教導(dǎo)者、學(xué)習(xí)者、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,以及實(shí)驗(yàn)器材設(shè)施等顯性要素和保障系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)研究系統(tǒng)、教師訓(xùn)練系統(tǒng)等隱性要素。指出:現(xiàn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)不太完善、合理。要從六個(gè)方面入手改變現(xiàn)狀:強(qiáng)化理性指導(dǎo),避免盲目的試誤和實(shí)踐;以學(xué)生經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)和有關(guān)心理為基礎(chǔ),重視科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng);注意基礎(chǔ)性,又能適應(yīng)不同學(xué)生的發(fā)展需要;反映化學(xué)學(xué)科特點(diǎn),反映現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展;改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,促進(jìn)課堂教學(xué)改革;改進(jìn)和加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)考核[19]。對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化的問(wèn)題,吳先生認(rèn)為必須認(rèn)真考慮“人性的解放”和“效率的解放”,努力實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新、改革和超越式發(fā)展,實(shí)現(xiàn)思想觀念、內(nèi)容、方法、裝備以及評(píng)價(jià)的現(xiàn)代化[20]。
2 問(wèn)題討論
通過(guò)對(duì)2013年實(shí)驗(yàn)類研究的綜述,作者認(rèn)為有如下問(wèn)題值得關(guān)注和商榷:
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器的替代問(wèn)題
伴隨著化學(xué)科學(xué)的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)手段的更新從未停止過(guò)。尤其是隨著信息技術(shù)的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)手段的更新被當(dāng)做現(xiàn)代化的顯著標(biāo)志?;趥鞲衅鞯膶?shí)驗(yàn)研究可以幫助教師完成原理的探析和認(rèn)知沖突的解決。但傳感器多數(shù)僅適用于研究、捕捉微量的變化,對(duì)于常量的化學(xué)反應(yīng)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,傳感器就會(huì)失去它的意義。因此,吳俊明先生指出,“傳感實(shí)驗(yàn)可以促進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化,但有很大的局限性,只能覆蓋有限的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,只能適當(dāng)?shù)靥岢屯茝V”[21]。
另一方面,有為數(shù)不少的實(shí)驗(yàn)研究用醫(yī)療器材、生活用品替代常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器。這也并不是值得贊揚(yáng)的。借用錢勤的觀點(diǎn):“實(shí)驗(yàn)儀器的使用是化學(xué)學(xué)科所特有的,也是必不可少的……教師不僅要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)它們,還要讓學(xué)生掌握它們的使用方法,這同時(shí)也有利于學(xué)生將來(lái)在化學(xué)專業(yè)上的發(fā)展。生活物品的替換應(yīng)依據(jù)學(xué)生的學(xué)情,應(yīng)以掌握化學(xué)專業(yè)儀器為前提,只有這樣,學(xué)生才能更加深刻地體會(huì)到替換的意義。[22]”因此,使用非化學(xué)儀器做替代物,只能是在客觀條件不足時(shí)的權(quán)宜之計(jì)。
2.2 實(shí)驗(yàn)化學(xué)的虛設(shè)問(wèn)題
在2013年《化學(xué)教學(xué)》刊發(fā)的文章中,只有一篇文章是針對(duì)《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊的教學(xué)感悟。作者劉樹(shù)載認(rèn)為《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》教學(xué)中存在的問(wèn)題有:傳統(tǒng)教學(xué)觀念充斥;內(nèi)容選擇很多是大學(xué)教材“下放”;教師實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ο拗?;?shí)驗(yàn)硬件捉襟見(jiàn)肘;教學(xué)時(shí)空嚴(yán)重匱乏等[23]。比較準(zhǔn)確地反映出當(dāng)前中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不容樂(lè)觀的原因。
作者的相關(guān)調(diào)查也表明,一方面,實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)施不能完全滿足教學(xué)需要,另一方面,作為化學(xué)教師,不重視實(shí)驗(yàn),基本不使用實(shí)驗(yàn)室的大有人在。這說(shuō)明制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展的因素不完全在硬件設(shè)施,教師和學(xué)校管理人員對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度才是關(guān)鍵因素。在考試指揮棒的作用仍占據(jù)主導(dǎo)地位的當(dāng)下,加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的規(guī)定性是推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可行途徑。如,初中新課程修訂之后,明確規(guī)定了八個(gè)必做實(shí)驗(yàn),并編入教材,就是一個(gè)有效的措施。
2.3 對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)的定位問(wèn)題
為了追求高效便捷,不少教師樂(lè)于以實(shí)驗(yàn)視頻、仿真實(shí)驗(yàn)代替動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。很多專家對(duì)此并不認(rèn)同。吳俊明先生多次強(qiáng)調(diào),必須堅(jiān)決反對(duì)用電腦和多媒體技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)取代化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
在此,有必要澄清仿真實(shí)驗(yàn)的定位問(wèn)題。仿真實(shí)驗(yàn)不是實(shí)驗(yàn),而是計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種形式。仿真實(shí)驗(yàn)只是預(yù)設(shè)的、形象化的模擬,是模型方法的具體應(yīng)用,是忽略了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的次要因素后的實(shí)驗(yàn)純化結(jié)果。因此,在很多方面已失去真實(shí)實(shí)驗(yàn)的意義,無(wú)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器的操控、現(xiàn)象的觀察與測(cè)量、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的養(yǎng)成、實(shí)驗(yàn)革新的意識(shí)等訓(xùn)練。作者的研究表明,默會(huì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能蘊(yùn)含在問(wèn)題解決的行動(dòng)中,依靠實(shí)踐中體驗(yàn)、積累和摸索才能獲得。它是高度個(gè)人化的知識(shí),是學(xué)生所掌握的知識(shí)技能中最具創(chuàng)造活力的、最深層的部分,是學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展的基礎(chǔ)[24]。過(guò)度使用仿真實(shí)驗(yàn),不利于學(xué)生探究技能的形成和科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。因此,理性使用仿真實(shí)驗(yàn),克服急功近利的教學(xué)追求,讓它回到輔助教學(xué)的位置是必須的。
2.4 對(duì)實(shí)驗(yàn)觀念的詮釋
實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以觀念為本,是新課程改革以來(lái)已達(dá)成的共識(shí)。鄭長(zhǎng)龍認(rèn)為,實(shí)驗(yàn)觀念包括:以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、綠色化學(xué)思想和實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題等。其中,“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)”有四重含義,即“實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)”、“實(shí)驗(yàn)方法論”、“實(shí)驗(yàn)事實(shí)”和“實(shí)驗(yàn)史實(shí)”[25]。并不是只有“做實(shí)驗(yàn)”才是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),運(yùn)用“化學(xué)方法論”、“實(shí)驗(yàn)事實(shí)”、“實(shí)驗(yàn)史實(shí)”來(lái)開(kāi)展化學(xué)教學(xué)活動(dòng),同樣也是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。
總之,以觀念為本的實(shí)驗(yàn)教學(xué),就是尊重實(shí)驗(yàn)、理解實(shí)驗(yàn)、善用實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),以科學(xué)思維為線索,真正實(shí)現(xiàn)物我互化的教學(xué)境界。
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