第一篇:高中化学化学史教育研究计庆国
高中化学化学史教育研究
计庆国
本文修改后刊载于 《新课程学习》(刊号CN14-1353/01,国际刊号ISSN1674-697X,邮发代号:22-402。国家二级期刊)2010年11期22面,引用请注明出处。
弗·培根说:“学习历史可以使人明智”[1]。而关于化学史在化学教学中的作用,我国著名化学教育家傅鹰说过这样一句话,被广泛引用:“一种科学的历史,是那门学科最宝贵的一部分,科学只能给我们知识,而历史却能给我们智
[2]慧。” 可见,化学史是一种非常重要的教育资源,利用化学史进行教育,有利于激发兴趣,理解知识,有利于培养科学精神,有利于陶冶情操,有利于学生认识化学的建设性,有利于学生理解STS等。
1、当前中学化学史教育现状
1.1中学生对化学史普遍不了解
在对学生的调查中发现,中学生对教材中出现的著名化学家,不能较完整地讲述某一化学家优秀事迹,更不能客观的去认识与评价化学家的某一研究成果的作用和贡献。这表明目前中学生对化学史料普遍不了解。再如,我今年用过一个关于化学史的题目:
意大利化学家阿伏伽德罗(A.Avogadro)在化学上的重大贡献是
A.提出了科学的原子学说 B.测出了阿伏伽德罗常数的近似值
C.创立了分子学说D.制定了物质的量的单位——摩尔
结果高三(包括复读班,共1260人)的同学答题情况是:
A:1.5%,B :85% C:2% D:11.5%
学生普遍认为题目很简单,公布答案以后,他们认为答案错了。同样的问题,放到实施新课程改革的高一去练,结果答题情况是:
A:1.5%,B :2% C:95%D: 1.5%
情况悬殊很大,和同事就此问题进行了探讨,差别原因在于学生所用教材的不同,高三同学老教材关于阿伏伽德罗常数的有关解释,仅仅说明了阿伏伽德罗的国籍,生卒年,其他没有介绍,老师也没有讲,仅仅说是为了纪念阿伏伽德罗所以命名为阿伏伽德罗常数,学生当然会产生阿伏伽德罗的贡献是测出了阿伏伽德罗常数的近似值的结论了;人教版新课程标准教材的注解里,增加了“ 创立了分子学说”,那么同样一个题目,出现两个截然不同的答题情况,就不难理解了。
1.2中学化学教师的化学史教育的意识和素养也急需提高
1.2.1中学化学教师缺乏化学史教育的意识
中学化学教师总是自觉不自觉地把学生的科学素质与学生获得的化学知识、化学理论划等号。认为只要传授了化学知识,讲清了化学原理就等于提高了学生的科学素质,学生只要在化学学科考试中成绩优秀,就能证明教师的教学水平高。所以虽然都知道化学史的教育作用,但中学教学中化学史教育得不到足够的重视,化学课程学时设置太少,把书本的知识和一些演示实验部分讲完,其实很少有时间再给学生讲述额外的东西了。虽然现在倡导提高学生的科学素养,但高考
这根“指挥棒”没有变,对1995-2008年的高考试卷进行分析也发现,无论是课改区还是非课改区,试卷中几乎都没有涉及化学史的内容。既然高考都不涉及化学史,那么一线教师又怎么会重视化学史教育呢?所以在教学中未引起足够的重视就不足为奇了。
1.2.2中学化学教师缺乏化学史教育的素养
也有教师将化学史教育纳入课堂教学的范畴,但仅仅是一种口头层面,仍属于较低层次的,偏重于强调科学家的精神态度在科学发展中所起的作用,反映在教学结果上,学生对化学史的印象仅仅是一个个听起来生动有趣的小故事,教师近乎说教式的精神宣扬以及散乱的陈旧的化学知识。[16]
巧妇难为无米之炊,教师如果对化学史背景知识缺乏细致了解,利用化学史进行教育就不好展开了。并非所有师范类大学把化学史设为必修课,这些教师在自己学习期间没学过化学史,或即使学过,也只是粗略了解,未从化学史教材中得到相关的启发,一旦成为教师后,也不会想到用化学史来教学,或缺乏化学史内容和教学过程糅合的经验或能力,也不知道如何用化学史来教学。
1.3理论界对利用化学史进行教育的研究仍然较少
在1994年至2008年中国知网上关于化学史的论文有二百多篇文章中,基本上是关于化学史教育的教育价值的。如通过化学史培养学生爱国主义、辩证唯物主义和历史唯物主义、科学精神和科学态度等,较少涉及化学课堂教学中如何有效地进行化学史教育及进行相关性评价,如何提高教师化学史教育的意识与素养,及如何有效地开发化学史校本课程等,对中学化学史的教育价值及地位未进行全方位的论证和定位。
4.借助新课程改革,实现利用化学史进行教育的新突破
4.1增强中学化学教师的化学史教育的意识和素养
“教育者先受教育”,化学教师首先要充分重视“化学史”及科学史教育, 通过再次学习化学史的教育功能,克服“学了也没有用,反正高考不考”错误思想,充分认识到化学史教育对学生发展的影响,从而激发利用化学史为载体的教学研究兴趣,开展关于化学课堂教学中如何有效地进行化学史教育及进行相关性评价的研究。
建立完整的化学史知识储备,提高自身素养,然后采取多种形式,利用各种手段将化学史教育与科学素养教育有机结合,既要给学生以知识,又要给学生以智慧,领会和落实新课程标准的精神,积极开发化学史校本课程,全方位地、高效地提高学生科学史素养。
4.2借助新课程改革,实现中学化学史教育的新突破
新课程标准对化学史教育非常重视,教育部《中学新课程资源库--化学卷》共388页,而“化学史简读”篇幅是55-159页,约占全书的1/3。且放在第二篇课程必备资料的第一章,突出了重要性。
在新课程标准化学教科书中体现很明显。首先,历史人物数量增多,初、高中10本教材出现了92位化学家;图文并茂,出现了23位化学家的图像,另外还有部分实验室的仪器画面,可读性增强,易引起学生兴趣;其次,呈现方式多,有故事有叙述,正文部分有14个,其他出现在不同栏目里,如阅读“资料”里有普利斯特里、卡文迪许、张青莲、候德榜等,“科学视野”有罗朗、范德华等,“科学史话”里有舍勒、戴维、丁达尔、法拉第、米希尔里希、日拉尔、凯库勒等;再次,详略得当,在教学中可挖掘的内容很多。92位化学家中仅仅12位科学家详细介绍,适合学生自主学习,绝大部分科学家是简单介绍的,甚至有些科
学家是一笔带过的,为老师的课堂发挥提供了空间,即教材告诉学生科学结论是谁发现的,教师引导学生发现科学结论的发现过程等
新课程改革给化学史这种非常重要的教育资源服务中学化学教学提供了很好的机会,我们要领会和落实新课程标准的精神, 挖掘化学史的宝藏,积极开发化学史校本课程, 使每一个化学史实都科学地、有机地地渗入到教学的每个环节,都成为全面提高学生科学素养的好素材,全方位地、高效地提高学生素养。
第二篇:中学化学教学中的化学史教育
中学化学教学中的化学史教育
上海市莘格高级中学 李建强
科学史是科学的产生、形成和发展及其演变规律的反映,是人类认识自然和改造自然的历史,是人类思想宝库中十分宝贵而丰富的精神财富,也是科学教育的重要资源。重视科学史教育,把科学的思想观、典型事例、演变发展过程融入科学课程和科学教学之中,已成为当代科学教育发展的一大特点。化学史作为科学史的一个分支,与科学史一样,具有丰富的教育内涵。在化学教学中进行化学史教育,是培养学生科学思想、科学观念、科学精神、科学态度,促进掌握科学知识、科学方法、科学技能等科学素养的重要途径。
从整体上把握化学史教育的教育内涵,研究它的素质教育功能,研究化学史教育的实施途径,对深入推进素质教育,培养学生的科学素养,全面提高教育教学质量具有十分重要的意义。
一、化学史的教育功能
1.有助于了解知识和技能的形成过程
化学学科知识是发展学生科学素养的基础,化学史知识是化学学科知识的重要内容之一。它反映了现代知识经济观的4类知识即“知道是什么的知识”、“知道为什么的知识”、“知道怎样做的知识”、“知道是谁的知识”,是通过教学的知识而形成教学的发展链,引导学生追踪化学发展的科学足迹,拓展视野,在实践和探索中了解知识的形成过程。
如教材上虽然只是简单地介绍了元素周期律理论的内容,其实它的发展过程是经过多个基础工作才形成的。后来元素周期律又经过了不断完善和发展,直到今天,还有许多人在研究周期律,周期表也出现了多种形式。这样将元素周期律的认识从它的产生发展过程去阐述,不仅能使学生了解元素周期律的结论,而且知道它的发展过程,知道它的过去与现状,进而才能考虑如何补充和发展。
2.有助于了解科学探索的过程,接受科学思维方法的熏陶
如在讲授原子论时,可以结合这个理论的确立过程来解释科学抽象的思维方法。道尔顿在1803年能提出科学的原子论,就是在经过大量实验的基础上,加上科学的想象力和理论思维,有效地运用了科学抽象的思维方法,得出了结论。从这段历史中可以看出,经验主义的研究方法是不适用的,因为教条主义和经验主义只承认表面现象或经验的东西,不相信事物的抽象本质存在,就连当时一些著名的化学家如杜马也否认原子存在的真实性。
因此,进行化学史教育,不仅能使学生经过了解、假设、观察、逻辑推理等一些科学步骤及进行比较、分类、归纳、演绎等科学方法,接受科学方法的熏陶,更能让学生突破这些条条框框的束缚,从科学家的身上学到那种求真务实、脚踏实地的科学态度,体会科学家们的逻辑推理和思维发散的感觉,启发学生敢于思考、善于思考、勇于创新。
3.有助于情感态度和价值观的培养
化学史的教育有助于学生良好的道德情操和价值观的养成,化学史的教育有效融合与化学有关的自然科学以及与人类思想、社会历史有关的多学科的知识,并在培养学生科学素养中的感情态度和价值观方面发挥着独特的作用。
(1)培养学生正确的科学态度
例如在学习“王水”的性质时,可讲述玻尔保护诺贝尔金质奖章的故事。再如学到碳酸钠第 1 页(共 12 页)时,可了解我国著名化学家侯德榜在极其艰苦的条件下,经过3年的努力,发明了“候氏联合制碱法”,成为广为流传的佳话。这些化学史的介绍可使学生树立为祖国做贡献的雄心壮志,教师应因势利导,将学生的情感向科学家刻苦钻研的精神靠拢。
(2)提升学生的审美能力
化学家不畏困难、前赴后继、勇于为科学献身的精神,能使学生认识到什么是真、善、美,能帮助学生形成正确的审美观念;化学家在发明创造的同时,也创造着美。如凯库勒关于苯分子结构的美妙构思;电镀工业在发展过程中制造出了一件件精美的工艺品,不管是在视觉上还是在美学上都给人带来了全新的感受,这与化学家在创造美的过程中所产生的鉴赏美和创造美的能力是分不开的。
二、化学史教育中培养学生科学素养的策略
1.在教材中寓史于育
化学发展的本身充满了辩证法,化学史贯穿了唯物主义观点,化学家无一例外地受着哲学思想的支配,故化学知识也就充满着辩证唯物主义观点。在教学中,教师要抓住教材内在的辩证唯物主义因素,寓观点于知识之中,寓教育于教学之中。教学中若紧密结合教材内容,把爱国主义和正确的人生观、价值观教育化成春雨滋润学生的心田,就能达到润物细无声的效果。
2.在试验中体验探究
教材中的化学概念、理论、规律都是科学家在实验的基础上,经过科学的概括和思维的升华而得到的。教学中,我们可以充分挖掘条件,把科学家做过的实验引入化学实验课堂,让学生亲临其境,体验和感受科学探索过程,在知识的形成过程中养成科学的态度,获得科学的方法,在实践中逐步形成终身学习的意识和能力。
3.在具体问题中适时进行教育
由于从小受生活和教育的影响,在学习过程中,学生经常会形成一些不良的学习习惯和态度,如实验过程较马虎、观察不细致、推理判断凭感觉、计算数字不准确、遇到困难容易退缩等,甚至不能实事求是地记录所观察到的实验现象。针对这些问题,教师要利用化学史上由于缺乏科学态度造成的失误或给人类带来灾难的案例,帮助学生及时纠正不良的习惯,逐步端正学习态度。
4.在课外活动中拓展视野
可结合课堂教学内容,选择有教育意义的典型题目,课外采取多种多样的形式进行化学史教育。如举行专题讲座“伟大的女科学家——居里夫人”,召开辉煌的中国古代化学专题读书报告会,举办化学研究中的吉尼斯纪录知识竞赛,也可以以化学板报的形式介绍化学家的事迹等。通过活动,可使学生领略到化学发展的大致轮廓,加深和拓展化学学科知识,从中吸取自然科学方法的营养,悟出世界观与科学成就的紧密关系,学生的实践能力也得到了锻炼。
三、影响化学史教育教学的因素分析
1、化学史教育理论研究的影响
化学史研究中反映科学研究过程的成果较少,主要原因是我国化学史理论研究的数量较少、质量不高、理论深度不够,现阶段我国化学史研究范式基本上属于让学生了解一些有重大意义的化学理论的发现年代及化学家的生平简介,它所蕴涵的丰富而极具教育价值的资源没有被挖掘。正是因为我国化学史理论研究滞后,化学史料中科学家的科学态度、科研方法和创新精神第 2 页(共 12 页)等化学史重大价值没有被挖掘出来。因此,必须在加大理论研究的同时借鉴国外优秀研究成果,为我所用,提升我国化学史研究的深度和质量。
2、化学史内容教授方法的影响
教师本身没有受到专门的化学史教育和培训,对相关化学史知识了解较少。在课堂教学中,虽有所涉及,但没有给予应有的重视,仅在教学或解题时遇到相关内容才进行简略了解,或根据记忆随口说说,并没有亲自查阅化学史书籍进行考证,没有将化学史实作为一种开发教学内容的素材性资源来合理运用。教师在讲授化学史时,过于重视化学史中成功的事实,过于突出科学家的趣闻轶事,过于强调“巧”,而不重视“拙”;教学手段上,大部分教师仍以口头讲述为主,往往不能使学生真正体验到化学的历史发展过程。
如:苯一节的教学,教师一般只给学生讲起凯库勒的蛇头咬住蛇尾的梦,轻轻一带而过,而清华附中阎梦醒老师便结合苯分子发现史设计的课,讲到了当时的工业社会背景及相关的人物,凯库勒假说及逐步修正苯结构式,到价电子论的解释及电子显微镜看到苯分子结构的图片等,对苯的发现及其结构式的确认过程作了全面的讲解分析,还对化学家凯库勒做了恰当的点评。充分发挥了化学史对学生的教育功能,让学生深刻体会科学发现的艰辛而漫长的历程,同时,也提高了学生对自然科学的兴趣,诱发了学生对神奇世界的向往。
3、教材及教辅资源对化学史料的影响
教材中化学史的内容有如下特点:第一,介绍我国的古代化学成就、化学史实的比例大,呈现的一般形式是陈述事实。第二,对化学家的介绍较多,主要形式是图片、名字、生卒年月或伟大成就。对化学家的研究介绍的节略,让人感受到的只有科学研究的神圣与高深及科学家的非凡的素养、天资和勤奋,往往给人一种科学家就是不食人间烟火、举止滑稽怪异的印象;感受不到科学家“人性”的一面,科学研究似乎是可望而不可即。第三,化学工艺技术及实验的发展介绍只是图片,化学史实或者说重要理论定律的建立或发现过程介绍过于简略,仅仅是简单介绍人在何时做了何事,无法了解隐藏在科学过程中的研究方法和思维方式,化学史的教学功能表现单一,没有发挥化学史引导学生了解、认识科学本质的功能。
四、化学史教育的实施
(一)关注教材资源 现行教材中引入了二十多位科学家、三十多次化学史、科学史的相关资料。主要涉及几部我国古代的先进化学工艺——古代砷、陶瓷的应用、湿法冶金等;
近现代我国化学的重大突破——超真空扫描隧道显微镜、侯氏制碱法、张青莲等;
近代化学中的重大突破——金属钾、氯气、苯的发现,原子结构模型的演变、元素周期律化学发展的前沿——金属陶瓷、功能高分子等; 重要的化工发展——合成氨、模拟生物固氮等;
科学家、化学家的介绍——舍勒、道尔顿、勒夏特列、哈伯、凯库勒等。
1、研究化学发展历史
要追溯化学发生和发展的历史,可以上溯到远古人类还处于蒙昧时代的用火时期。人类掌的发现、有机化学的发展历史等; 分内容:
(二)课程资源的开发
第 3 页(共 12 页)握了用火以后,就掌握了变革物质的强大的自然力量,随之逐步地开始了处于摸索状态的化学实验活动。化学的发展是由生产决定的,它来源于人类认识世界改造世界的要求和积极的活动;同时,化学和化工又是生产力,促进生产的发展,充分体现出科学和生产相互促进、协同发展的演变过程。
(1)化学史上的重大事件与化学科学发展的主要线索 ① 公元前5~前4世纪,留基伯和德谟克利特:给出了原子论的最初说明
② 公元前3~前2世纪:炼金术诞生
③ 1661年,罗伯特•玻义耳:出版《怀疑派的化学家》一书,奠定了现代化学的基础
④ 1769年,拉瓦锡:在化学研究中,养成了定量检测的良好习惯,并将化学研究提高到定量
⑤ 1800年,伏打:发明电池,开创了电化学
结合
⑦ 1828年,弗里德利奇•维勒:首次在实验室内合成尿素,打破了生命与非生命界的绝对界限
⑧ 1869年,门捷列夫:公布了他的《元素周期表》
⑨ 1897年,约瑟夫•约翰•汤姆生:发现了电子
⑩ 1930年,莱纳斯•鲍林:将量子力学引入了化学 1995年,玻色—爱因斯坦凝聚态在实验室问世
○
⑥ 1808年,约翰•道尔顿:出版了《化学哲学新体系》,提出原子的思想,并讨论了原子的(2)化学发展经历的几个主要时期:
化学的萌芽时期:从远古到公元前1500年,人类学会在熊熊的烈火中由黏土制出陶器、由矿石烧出金属,学会从谷物酿造出酒、给丝麻等织物染上颜色,这些都是在实践经验的直接启发下经过长期摸索而来的最早的化学工艺,但还没有形成化学知识,只是化学的萌芽时期。
炼丹和医药化学时期:约从公元前1500年到公元1650年,化学被炼丹术、炼金术所控制。为求得长生不老的仙丹或象征富贵的黄金,炼丹家和炼金术士们开始了最早的化学实验,而后记载、总结炼丹术的书籍也相继出现。虽然炼丹家、炼金术士们都以失败而告终,但他们在炼制长生不老药的过程中,在探索“点石成金”的方法中实现了物质间用人工方法进行的相互转变,积累了许多物质发生化学变化的条件和现象,为化学的发展积累了丰富的实践经验。当时出现的“化学”一词,其含义便是“炼金术”。但随着炼丹术、炼金术的衰落,人们更多地看到它荒唐的一面,化学方法转而在医药和冶金方面得到正当发挥,中、外药物学和冶金学的发展为化学成为一门科学准备了丰富的素材。
燃素化学时期:这个时期从1650年到1775年,是近代化学的孕育时期。随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,进行化学变化的理论研究,使化学成为自然科学的一个分支。这一阶段开始的标志是英国化学家波义耳为化学元素指明科学的概念。继之,化学又借燃素说从炼金术中解放出来。燃素说认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧过程是可燃物中燃素放出的过程,尽管这个理论是错误的,但它把大量的化学事实统一在一个概念之下,解释了许多化学现象。在燃素说流行的一百多年间,化学家为解第 4 页(共 12 页)释各种现象,做了大量的实验,发现多种气体的存在,积累了更多关于物质转化的新知识。特别是燃素说,认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程,化学反应中物质守恒,这些观点奠定了近代化学思维的基础。这一时期,不仅从科学实践上,还从思想上为近代化学的发展做了准备,这一时期成为近代化学的孕育时期。
定量化学时期:这个时期从1775年到1900年,是近代化学发展的时期。1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说,开创了定量化学时期,使化学沿着正确的轨道发展。19世纪初,英国化学家道尔顿提出近代原子学说,接着意大利科学家阿伏加德罗提出分子概念。自从用原子-分子论来研究化学,化学才真正被确立为一门科学。这一时期,建立了不少化学基本定律。俄国化学家门捷列夫发现元素周期律,德国化学家李比希和维勒发展了有机结构理论,这些都使化学成为一门系统的科学,也为现代化学的发展奠定了基础。
科学相互渗透时期:这个时期基本上从20世纪初开始,是现代化学时期。20世纪初,物理学的长足发展,各种物理测试手段的涌现,促进了溶液理论、物质结构、催化剂等领域的研究,尤其是量子理论的发展,使化学和物理学有了更多共同的语言,解决了化学上许多未决的问题,物理化学、结构化学等理论逐步完善。同时,化学又向生物学和地质学等学科渗透,使过去很难解决的蛋白质、酶等结构问题得到深入的研究,生物化学等得到快速的发展。
2、了解化学家的生平及研究成果
在研究化学发展历史的时候,不能忽视化学家对化学发展的影响,任何一位化学家在某个特定时期的研究成果都能够对化学大领域的发展起到促进作用。化学历史的发展方向,在很大程度上取决于训练有素的化学家队伍,取决于他们对学科的领导组织才能以及他们的个人品质。
在化学发展的历史上,有许多化学家做出过不可磨灭的贡献:拉瓦锡推翻燃素说,建立以氧为中心的燃烧理论;道尔顿把古代思辩、模糊的原子假说发展为科学的原子理论,为近代化学的发展奠定了重要的基础;居里夫妇发现放射性新元素钋和镭,开辟了放射化学这一新领域等等。他们在科学研究中勤奋进取、不畏艰险、勇于探索、把严谨的科学态度与大胆创新精神结合起来,无论成功与失败,都值得后人借鉴。我们从化学发展的历史上可以看到,凡是有所作为的科学家都是百折不挠,不辞辛苦,以极大的精力投入到科学实践中,历史证明,只有那些不畏艰险在崎岖道路上攀登的人,才能登上科学的顶峰。
在这个方面,教师可以引导学生进行课后的挖掘,利用课外书、电视、广播等传媒手段和因特网来全面的了解化学家的生平和研究成果,激发他们的学习兴趣,启发他们的科学思想,对学生本人和教学工作者都是大有裨益的。
3、挖掘化学史故事
在教学中,如果把化学发展的主要阶段按年代和理论与实验发展情况进行描述,会使学生甚至教学者本人感到枯燥无味。但是如果把化学中的动人故事系统地串联起来加以讲述,用讲故事的方法谈化学的历史,能够更好的迎合学生的学习心理,符合学生读书的要求。
举一个简单的例子。在我国古代有一些人曾试图利用化学手段炼出可令人长生不死的丹药,兴起过“炼丹术”活动,最后当然失败了,因为目标是不可能实现的。但是这种“误入歧途”也会得到某些有益的教训或意外的收获,例如“长生仙丹”没能合成,却制造出了许多化学制第 5 页(共 12 页)剂,例如升汞、甘汞、氧化汞、硫化汞、氧化铅、四氧化三铅、三氧化二砷、硫化锡等,其中还有一些在当时是驱病疗疾的良药,大大丰富了医药的宝库,并推动了医药化学的发展[7]。他们在这项活动中,进行了大量的化学实验。观察到了很多化学变化,又发明了一些化学试验仪器和化学试验的操作方法。这些化学知识和化学制剂后来传到了阿拉伯,又从那里传向了欧洲,终于在18世纪被正确地运用,而发展成为近代的化学,特别是他们在付出了很大代价后,发明了火药,这项意外的收获及其以后的发展对人类社会的进步起了难以估量的巨大推动作用。
如果把以上这些内容在课堂上用平铺直述的方法讲出来,不仅学生没有印象还可能无法理解,但是要是把它作为一个研究性课题,在每个相关的重要阶段挖掘出一到两个动人的或为大家熟知的故事,那么这些内容将是非常受学生欢迎的。这个过程中,不仅增加和丰富了师生的知识量,而且对所挖掘的材料加以整合,将是很不错的化学史课程资源。
4、探寻化学史图片
我国化学史专家袁翰青老先生在给《化学史图册》所写的序言中说“图片是教学与科学史研究的重要工具之一,对于化学史来说,历史上有关的图片所起的直观辅助作用更为重要。它使读者能了解化学发展历史的概况,在教学中有利于增强学生的感性认识,激发学习的兴趣,培养他们科学的思维方法和钻研精神”。
从这段话中可以看出,化学史图片相对于化学史的研究具有重要的参考价值。在现行的人教版高一化学教材最前面有9副精选的图片,每张图片都有其丰富的化学史意义[8]。但是就目前的状况来看,这样的化学史图片在表现形式和具体内容上还是太少,20世纪90年代出版的《化学史图册》非常全面但是对于教学过程又显得太为专业和繁杂。所以应当采用师生互动的形式,探寻适合教学的化学史图片,遵循尊重史实、精选图片、以图为主、图文并茂的原则,就能够通过图片反映化学发展的历史进程,能形象地再现化学家的创造活动,能客观地记录化学的科学传统精神,从而对化学教育、科学教育产生良好的辅助作用。在积累沉淀的基础上,针对教学需求,进一步整理成册,结合学校、学生实际,可开发为校本课程。
5、筛选古代文献资料中的化学部分
研究中国古代化学史主要得依靠对古代历史文献典籍的研读、考证和诠释,并根据现代科学知识对其记载进行分析,给予阐明,辨析真伪(可信程度)[9],那么研究者就必须对古代流传下来的浩如烟海的典籍,例如经史子集等各类著作有个大致的了解。以此为基础,也应大致有个线索,知道到哪些类别的书中来寻找中国古代化学史料。因为在中国古代没有化学这个学科,当然也就不可能有化学史和化学工艺方面的专门著作(中国古代有天文、算学、农学、医学、医药方面的专门著作)。而化学工艺的范围又非常广阔,有关资料极其分散,可以说经史子集中都有关于化学或有关其工艺的史料,但又往往是孤言片语,极为简略隐约地透露了一些信息,需要学习者善于捕捉。
比如《考工记》、《天工开物》、《齐民要术》、《神农本草经》、《本草纲目》、《太平御览》、《古今图书集成》、《梦溪笔谈》、《山海经》等书,其涉及的化学知识内容就需要进行筛选才能发掘出来,而筛选的过程也就是一个学习和整理的过程。古代文献资料中涉及的化学知识,不仅是前人对一类知识的总结,也是古代劳动人民智慧的结晶,利用好这些资源不仅可以丰富教学内容、发掘课程资源,更重要的是对优秀历史文化的升华。通过这样的方式,可以增强学生的爱国主义情感,使他们进一步理解我国光辉灿烂的优秀历史文化。
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6、分析古代科学技术成果中化学的作用
中国是世界上具有发达文明最早的国家之一,由于各个民族的祖先世世代代辛勤劳动、艰苦奋斗,共同努力创造了灿烂的古代科学文化,为全人类的文明与进步,做出了巨大的贡献。他们在化学领域中也曾有过广泛的开拓,做出了不少意义重大的创造发明。中国古代先民通过观察、生活体验和生产劳作,逐步接触到各种化学变化(自然发生的及人为的),并慢慢学会利用这种现象,依靠这种力量来创造新事物,改善并丰富了自己的物质生活条件,而且在此过程中也加深了对化学现象的理解,得到了早期的化学知识。在中华民族5 000多年的文明史中,他们在化学世界中究竟涉猎哪些领域?通过化学手段取得了哪些物质成果?又在化学概念上(包括古代物质观)做过什么探讨?有过哪些思考和设想?对他们的这些活动我们又应如何加以评价?结合中国社会发展的特色又可采取哪些有效的研究方法?就构成了中国古代化学史研究诸多方面的课题。在这些研究中,分析和回答以上问题的过程,就是一个深刻学习的过程,引导学生在某一个方面深入下去,最后再由教师综合整理,对于化学史课程资源的开发将是一项非常有意义的工作。
(三)实施途径
1、设计探究活动
新课程理念倡导探究性学习,主张学生通过探究活动主动地学习科学方法,获取科学知识。分析某些教材中的探究活动会发现,虽然探究活动注重学生的自主性,但探究模式本身却是直截了当地灌给学生的。教材中缺乏关于探究本身的认识与反思。对于探究活动,教材只作操作上的规划,而没有加强理论的引导。这样的编排可能导致为探究而探究的局面。而遵循教材中的固定模式反复演练,可能将灵活的探究变成“提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达与交流”的新八股。
教师在教学中如能将科学家的探索过程作为学习探究的范例,则可能弥补这一不足。例如在原电池教学中补充电池发现的历史,精选一些史料,对照科学家对这些问题的分析和解决办法设计问题,从18世纪末期意大利生物学家伽伐尼著名的青蛙实验入手,电流是怎么产生的?如何验证这一结论?从伏打电堆到1836年的丹尼尔电池,从1866年勒克朗谢发明锌锰电池,到盖斯南将淀粉加入氯化铵中制成糊状电解质和其后加入HgCl2作为缓蚀剂,最后发展到现在的无汞碱性锌锰电池,在整个过程结合一些实验如电池的解剖等,从科学知识、科学方法、科学与社会的关系等多个角度提出问题。结合伽伐尼严谨的治学态度(从发现到发表经历了十几年的反复研究)和伏打对他人研究成果的尊重,这种综合性的探究活动往往更有趣味、更有深度、更有实效。
化学史料中有许多探究的生动事例,教师在选择史料时应做到去粗存精、削枝强干,在尊重史料的基础上让史料为教学所用,改变局限于讲故事的做法。
2、优化教学设计
教材中知识往往是按照其逻辑顺序呈现的,教师作为课程的二次开发者,需在认真研究学生和教学内容的基础上,力求教学设计的优化。化学史在优化教学设计中有其独特的价值。
在课的导入环节可运用化学史,例如在“卤族元素”一节的教学可从展示卤素单质被发现的史料出发,为什么是由先到后是氯、碘、溴、氟?在学生充分讨论后,学生的兴趣和思维被调动时引入课题,是不是比通常由结构特征导入更好?
第 7 页(共 12 页)在一节课的中间,也可结合教学内容以故事、阅读、图片、讨论等多种形式穿插一些化学史内容。如在阿伏加德罗定律中穿插介绍盖吕萨克与洪堡的著名实验,结合道尔顿与阿伏加德罗等人的争论,让学生在观念的冲突中形成观念。在镁的教学中,介绍我国是镁产量最大的国家,但高端镁产品依赖进口的现状,让学生既产生自豪感,又产生使命感。在水泥的教学中从古今中外建筑用胶粘剂到海洋中灯塔的建造难题,结合科学家的探索历程和今天普遍的水泥垃圾问题、水泥厂污染问题,让学生理解化学与社会的相互影响。
有些内容甚至可以完全基于化学史来设计,如原子结构,从古希腊德谟克利特等人的哲学思辨到道尔顿假说,再到汤姆生、卢瑟福、莫斯莱、玻尔等人。结合这些著名科学家的观点,学生完成了一次与众多大师对话的历程,这不比仅仅“知道”了这一事实更有价值吗?
3、开展课外活动
一种做法是可以将一些史料以阅读材料的形式留给学生课外阅读,这些材料可以是纯文字的,也可以是图文并茂的,既可以是中文的,也可以是英文的,既可以是博学生一笑的趣味性材料,也可以是引起学生深思的哲理性材料。计算机及网络在中学的逐步普及极大地丰富了教育资源和教育手段,教师可以通过网络、书籍等多种渠道收集材料,整理后通过个人主页、讨论版、共享、信箱等多种形式发布,教师也可以向学生推荐一些书籍或网站。
在研究性学习活动中也可以渗透化学史内容。例如元素周期律的发现历史,书后阅读材料只是做了简单介绍,对科学家的工作过程及方法没有介绍,且史实上有值得商榷之处。让学生分组以课题研究的形式查阅资料、进行交流,不是一次很好的科学方法实践吗?不仅是对史实的考证,许多内容都可以有类似的处理方法,如我国与世界的钢铁产量与结构比较问题,学生自己绘制图表进行比较,做出分析,得出结论,在训练科学方法的同时人文素养也能得到发展。 开设“化学史”选修课也是一种可行的探索,但笔者认为开设“科学史”的意义可能更大,因为这还有助于弥补分科教育的不足,突破不同学科间的“壁垒”。科学的本质是无法按学科来分解的,如果我们以主要的科学观念组织各种史料,将有助于学生真正理解科学。
新课标中明确提出化学课程的目标是提高学生的科学素养,并从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度构建中学化学课程目标体系[2]。这对改变目前过于重视知识传授的现状是有积极意义的。对中学化学教师而言,如果能认真研究化学史乃至科学史,挖掘其教育功能,探索其实施途径,无疑将有助于课改目标的达成。
(四)国外实施科学史(含化学史)教育的方法介绍
1、IHV——化学史教育的新方法
IHV是Interactive Historical Vignettes的缩写,其中文意思是互动历史小品。它是由美国的Wandersee等人开发的把科学史融合到科学课程中的一种教学技术。这种教学技术就是把与教学主题有关的化学史改编为一系列生动活泼的、仔细设计的、简短的(大约15分钟)戏剧小品,每周一次,每次都把课程中要学习的化学概念进行精心编制,并把注意力集中到化学本质的一个重要方面上,从而达到把化学史融入现有的化学课程中的目的。
制作和使用IHV的基本过程
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可能要考虑和强调的科学本质属性如下
★经验论
★决定论
★对解决问题的信念
★简洁性
★排除可能的原因
★怀疑论
★准确
★尊重科学已经知道的东西
★尊重理论的力量
★愿意改变个人的意见
第 9 页(共 12 页)★忠实于证据
★优先选择对自然事件的科学解释
★渴求知识
★暂缓判断
★责任意识
★梳理区分基本概念的能力
★重视量化和测量
★正确评价概率和统计结果
★懂得所有的知识都有其局限性
★对人类状况的同情
实施IHV教学要注意的几个问题
(1)表演所需时间不宜过长。表演一个化学史小品加上讨论时间应控制在15分钟以内,以免占用太多的时间而影响课堂教学进度。
(2)化学史小品的主题应紧扣教学内容。这样才能使学生在欣赏小品的过程中既激发学习的兴趣又学到了有关的知识,懂得了知识探究方法,体验到知识的探究过程,促进学生对有关知识有更深的理解。
(3)要注意教师与学生、学生与学生之间的互动。要尽量让学生表演,表演中和表演后教师可提出适当问题作短暂讨论,做到看、听、思、论相结合,充分调动学生的参与意识。
(4)要注意调动学生自编自演IHV的积极性。教师可根据教学主题,提供合适的化学史故事和有关资料,让学生自编自演IHV,丰富学生的化学课外活动。
2、HPS教育对中学化学史教育的启示
HPS教育是西方一些理科教育专家倡导一种新的理科教育的教学模式,这种模式要求把科学史、科学哲学和科学社会学(History,Philosophy and Sociology of Science,缩写为HPS)的有关内容融入中小学理科课程,以期促进学生对科学本质的理解,培养他们的科学精神和创造力,这就是所谓的HPS教育。hps教学模式是由孟克和奥斯本所提出的,这一教学模式实施的基本前提是:所学的课题必须是科学史上某一科学家曾经研究的自然现象。这一模式的教学程序包括6个环节:①演示现象;②引出观念;③学习历史;④设计实验;⑤呈示科学观念和实验检验;⑥总结与评价。理科课程中有了HPS的内容可以使学生更好地把握科学本质,使学生懂得科学究竟是什么、科学知识是怎样产生的、科学在社会发展和进步中的作用、科学和科学方法的优点与局限性等等。
HPS教育可以提高学生对化学知识的理解。将HPS教育应用到化学教学中必然涉及到化学的基本概念、基本原理,但是HPS教育的优势不在于传授给学生化学知识,而在于传授给学生化学知识(化学概念,各种假设和理论等)的来龙去脉。皮亚杰认为:儿童对科学的认识过程会重述科学知识发展过程的默写特征。[3]学生在学习化学时会出现与化学史上科学家当时认为是真理的观点一致的现象,让学生知道化学知识的演变,能够提高学生对化学知识的理解,因此进行HPS化学教学是一个非常有效的方法。
HPS教育有利于科学的化学方法的培养和化学思想的熏陶。化学史展示了化学思想和理论第 10 页(共 12 页)体系的产生及演变过程,呈现给我们的是一幅辉煌的、静态的化学科学的画卷,因此学生学到的不仅是各种化学结论,还有这些结论产生的背景和条件,让学生受到化学思想的熏陶。化学的发展都是伴随着科学研究方法的进步,因此在讲述化学思想和理论的演变及进步的时候,就会向学生展示科学的方法,从而培养学生科学的方法。
HPS教育可以在人文的背景下构建化学教学。HPS化学教育是从科学史、科学哲学、科学社会学的角度讲述化学学科知识,为自然学科增加了人文气息,学生不仅学到化学知识,更重要的是感受到科学知识背后永恒的人文精神和科学素养,实现人文教育与科技教育的统一,达到人文教育与科技教育的平衡。
五、对化学史教育积极作用发挥当前最值得努力的内容
1、注重对化学发展历史本身的理解
对化学史理解包括内史、外史以及人物史3个维度:(1)内史关注化学学科概念、理论、技术等的发展。在此基础上,厘清化学成果产生的时序,梳理各个成果间的联系,勾勒出学科本身发展的线索。(2)外史关注化学与社会的关系。它是把化学发展放在相应的社会文化环境中考察,倾向于社会科学的视角,力图在社会文化的复杂层面揭示化学发展的动力和原因,考察影响化学发展的各种社会文化因素,也会讨论化学发展对社会产生的影响和后果。外史研究可以提升公众对科技发展的关注,有助于公众理解科技的社会功能和影响,也有助于政府制定促进科技发展的政策。(3)人物史关注化学家和发明家的个人成长背景以及特质。历史上著名化学家们做出的贡献能够说明生命的具体存在和科学的人文属性,科学家和发明家的传记不仅涉及科学知识本身,还展现了他们独特的人生道路和人格风采。内史、外史和人物史3个维度的划分是相对的,任何有学术意义的研究都是从问题出发的探索而非从已有知识框架出发的学习。内史梳理人类探索自然之谜的过程,外史剖析影响科学发展的社会文化因素,人物史洞察和解读科学家的人生道路,这构成了科学史研究有指导意义的三维坐标。近年的化学史有关科学家介绍中出现了一些将化学学科知识、化学家的活动与社会之间的作用等融合的良好趋势。
2、对化学史转化为课堂教学活动的过程研究
我国的科学史教育素来有进行爱国主义教育的传统,新的化学课程标准中将学生的情感态度价值观养成作为教育目标后,越来越多的化学教师将化学史作为培养学生爱国主义、弘扬科学精神的教材使用而忽视了化学史在教学过程中的首要作用是对学生认知功能的养成。国外研究者更强调化学史教学对学生化学观念、化学过程以及化学知识形成背景的理解方面的作用,而对科学史用于说明某一民族特征或突出贡献等内容持谨慎态度[15];各国的科学文本中较为重视的科学本质内容也强调科学作为人类共同事业的属性、科学史能够说明历史上的科学家从事科学事业过程面临的种种困难以及克服前辈的观点做出的种种努力、各个民族都对科学的发展做出重要贡献等。所以化学史教学的研究更多应该侧重于利用化学史的发展过程说明知识、概念、定律等的形成以便于学生理解,同时也能够对什么是科学以及科学发现的本质有深刻的认识。这样化学史教学研究的方向应该是如何通过对化学发展过程、教育学、认知心理学等理论认识的基础上形成适合的教学设计或课程开发。这一工作应该说目前为数较少;除此之外,一些国家对理科教师的职前和在职培训中明确提出科学史以及科学哲学方面的要求,这将成为化学史在中学化学教育中研究的一个可能方向。
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主要参考文献:
[1] 刘前树等 化学史教育的实践与思考 化学教育 2007年第1期
[2] 黄赛峰化学史教育在学生综合素质培养运用中的策略探析 中小学教育 2012年第13期 [3] 张宏 如何将化学史知识渗透到化学教学中 现代教育教学探索杂志 2012年第3期 [4] 孟献华 李广洲 国内化学史教育研究述评 化学教育 2011年第7期
[5] 江玉安 化学史上的重大事件与化学科学发展的主要线索 化学教育 2009年第7期 [6] 张力军近十年中学化学史教育的研究 教学与管理(理论版)2006年第9期 [7] 郭瑞斌等 化学史课程资源的开发特点及途径 化学教育 2007年第3期
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第三篇:计庆国全国优秀班主任推荐人典型事迹
加强思想建设创建优秀班级
我叫计庆国,男,汉族,1977年出生,河南范县人,本科学历,在读教育硕士,中国化学会会员,河南省素质教育学会会员,中学一级教师,濮阳市骨干教师。
1998年进入范县一中从事高中化学教学工作,并担任班主任。十年来多次被评为市县级优秀班主任,十年的经验告诉我,优秀的班主任要成为教育科学的研究者和创造者,要把自己培养集体、引导班集体素质发展的事实作为研究对象,进行科学研究,并把成果注入班级工作中,使自己所带班级的学生跟上时代的要求,我认为加强学生思想建设是创建优秀班集体的关键。
首先,以自己的品质来感召学生,使学生受到感染和熏陶。“身正为范”,作为一个班主任不仅是文化知识的传授者,而且是学生生活的指导者和道德规范的引导者,更是学生的模范。在工作上,我要求自己忠于职守,全心尽职;在遵纪守法上,要求学生做到的我自己首先要作到,要求学生不能做的自己首先不做;在学习上,要求自己要终生学习,不断提高自己的智能和技能;在越是特殊的日子,越是艰巨的任务,自己身先士卒,坚持到底。
其次,利用主题班会,引导班级舆论,大面积提高学生的思想道德水平。
主题班会一般采用大家喜闻乐见的讲故事的方式进行,在全班形成一种能够扶持正气、伸张正义、制止错误思想、阻止不道德现象的集体舆论,促使学生自己规范言行,所以每一次班会我都精心组织,查资料,写教案,反复推敲以争取最好的教育效果。
我所带的班级每次考试成绩都处于全年级领头羊的位置,很大程度上得益于班级良好的学习气氛和竞争环境。在班级理念上,我积极主张:“积极的人象太阳,照到哪里哪里亮;消极的人象月亮,初一十五不一样”。提出古希腊哲学家亚里士多德说的“优秀是一种习惯”,并且把这句话做成标语,贴在教室内,促使学生以积极的心态,养成优秀的习惯。纪律上我积极主张先专政后民主,本着“惩前毖后治病救人”的原则,采用魏书生老师的方法:对违反纪律情节比较轻的学生,罚他上讲台唱一首好听的歌或者将一个动听的故事,对于违反纪律情节比较严重的学生我罚他们用正楷字写一份200字左右的违纪心理报告,描述他当时的违纪心理,既锻炼了该生的能力,又起到了教育的作用。
凡是考试,监考过我们班的老师都会知道在考试的过程中从来没有一个学生提前交卷、更加没有学生作弊等违纪现象。我是如何做到这一点的呢?利用主题班会!主题班会的内容是偷东西与作弊,利用辩论等各种方式引导学生得出结论:考试作弊和小偷偷东西没有本质的区别,前者是偷别人的精神财富,后者是偷别人的物质财富。我告诉学生,考试只不过是自己这一段时间学习的一个反映,是自己和老师下一步学习、工作的航标,作弊是不利人不利己的事情,当然是道
德底线以下的事情,是理所当然不能做的。如果谁作弊的话,我们就集体蔑视他。如果真正是虚荣心在作祟的话,就提前提出来,我偷偷的在分数里面给你加上些就行了。结果这一招还真管用,考试从来没有学生作弊,也没有学生要求加分。
《学记》中提到,“时教必有正业,退息必有居学”,教育学生在节假日不要放松学习的时候,我提出了这样一个问题:“看过《西游记》的同学,肯定知道那只猴子,那只胆大包天师从菩提祖师后气盖寰宇闹龙宫闯地府销死籍大闹天宫天兵天将无可奈何大罗金仙闻之色变普天之下莫于争锋齐天大圣法名孙悟空的那只猴子。五百年后跟随唐僧西天取经却处处受挫——连小小的一个普通神仙的侍从或坐骑——也无法搞定!一前一后差别之大,为什么呢?”
当我以排山倒海般的长句提出这个问题时,同学多大都表现出惊诧的表情:他们读过《西游记》,但从来没有想过这个问题,于是教室内就沸腾了。等他们静下来,我们一起讨论,达到共识。其实答案很简单!500年漫长的岁月,这位天才失去了和外界的接触,失去了学习的机会,自己没有任何的进步,而别人都在不停的努力执著的进取。500年改变了很多!这样我提出,一个短短的假期也会改变很多,从而告诫学生在节假日不要放松学习。
比如针对学生生活或学习上犯错误分析原因时,我常用《上帝不见了》这个故事:一对夫妇有两个淘气的孩子,一个8岁,一个10岁。他们经常搞恶作剧,谁也管不住。这对夫妇于是商量请镇上的牧师来管教,听说他对不听话的小孩有一套办法。牧师答应了,但要求
先单独见一下孩子。于是8岁的孩子先被叫到牧师那儿。牧师严肃地问:“上帝在哪儿?”小孩没有回答。牧师提高声音又问:“上帝在哪儿?”小孩还是没有回答。牧师站起来,指着小孩的脸,更大声问:“上帝在哪儿?”突然,小孩打开房门,一溜烟跑回自己房间。他的哥哥跟着进来问:“发生什么事?”弟弟回答:“这次坏事了,上帝找不到了,他们以为是我们干的!”告诉学生,一个错误结论的产生往往源于基础知识的不扎实和错误的思维习惯,从而找到学生出错的原因,便于学生自省和成绩的提高。
第三、认真做好个别教育,促使后进生转化
俗话说“十个指头有长短“。一个班的学生不可能人人都是优秀的。每个班级都有一些后进生,他们或是思想差或是学习有困难。对于他们,我在思想上不歧视他们,在教育上,做到动之以情,晓之以理,从而提高他们的思想认识,增强他们的自信心和自尊心。除了对后进生进行个别教育,优等生也要做。有些优等生容易产生骄傲自满的情绪,自认为成绩好,容易放松思想品德方面的要求或是忽视文体方面的教育。对这种学生,我一般利用课余时间找他们个别谈心,使他们认识到自己身上落后的思想,从而提高自己的思想境界。
这样,经过学生思想道德的建设,我建立健全了班级管理机制,顺利的使班级形成良好的舆论氛围,班风积极向上,学生具有较强钻研精神,学习成绩进步很大,行为规范,是同年级的优秀班级,2007年被评为濮阳市优秀班主任,所带班级被评为濮阳市模范班集体。
第四篇:高中化学教学论文 论化学实验教学方法的探索与研究
论化学实验教学方法的探索与研究
【论文摘要】本文通说三个方面论述了化学实验的教学方法;对化学实验教学的研究;化学实验中存在的问题;建构主义理论指导下的化学实验教学。在化学实验教学中从三个方面探索了提高学生能力的方法:实验基础知识、基础理论和综合设计路线的建构的方法;学生实验和教师科研相结合的手段;将学生的被动实验转化为主动实验的具体思路以及学生实验综合能力评价体系的建立。
当今社会是科学技术迅速发展,社会竞争激烈的社会,社会竞争的实质是高素质人才的竞争。因此,高等院校为了适应社会的要求,必须培养“宽口径,厚基础,强能力,高素质”的具有开拓精神和创新能力的新一代创造性人才为己任。实验教学是高校教学的重要组成部分,在培养学生的分析问题、解决问题能力、动手能力、严密的思维方法和踏实肯干的工作作风等方面具有不可替代的作用,但是实验室要成为推行素质教育,培养学生的创新精神,实验能力主要阵地,必须突破传统的教育观念和教育模式,探讨不同层次,具有特色的,多样化的实验教学模式。建构理论是皮亚杰提出来的,已经广泛的应用于英语,数学和物理等教学之中,但是在化学实验教学中还没有得到应用,将建构理论和化学实验教学结合有助于学生实验理论知识的系统化,有利于学生实验操作技巧的板块化,有助于学生实验路线设计方法的系统化,有助于学生综合能力的提高。以建构主义理论为指导进行的实验教学可为提高学生实验能力的提高建立一套科学的体系,可为科学实验教学提供一套新的方法。建构主义理论为指导的实验教学不仅可以用于综合性实验教学,开放性实验教学,同时也可以应用与实验教学的管理等方面,因此,研究建构理论指导下的实验教学是必要的也是必须的。目前对化学实验教学的研究
化学实验是目前高等学校化学类学生开设的主要专业课之一,是培养学生能力的主要手段,也是目前高校教学中的重要环节。化学实验教学的研究是目前高校教学研究的热点。但是就其研究的方向来看,实验教学主要集中在以下几个方面:①综合性设计性实验的研究,例如:李艳玲[1]探讨了综合性设计性实验的开放与管理,主要从综合性、设计性实验中学生创新能力的培养;综合性、设计性实验的范围和性质;综合性、设计性实验的软、硬件保障;修订实验教学大纲和教材;综合性、设计性实验的时空保障;综合性、设计性实验过程与检验验收等方面做了研究。②化学实验的绿色化研究,例如:孙莉,王海滨,强根荣[2]等从有机化学实验的改革思路;有机化学实验内容的绿色化;有机化学教学手段的绿色化等方面对实验室绿色化做了探究。③化学实验与创新能力培养研究,例如:王培俊,张文贵,陈燕灵,吴鹿鸣[3]研究了通过个性化实验培养学生的创新能力,主要研究了个性化实验的两个支持平台:个性化实验基础支持平台;实验项目执行平台;依托基础实验教学示范中心开展个性化实验;个性化实验的特点;个性化实验的深度和广度;自制设备开展个性化实验;培养师资提高个性化实验;实验师生的双向选择方式等方面对个性化
实验教学做了研究。④开放性实验研究,黄晓亮,李洪波[4]研究了浅谈高校实验室的开放,主要从开放实验室培养学生的实践能力和创新能力;开放实验室培养学生的科研意识;开放实验室的内容;开放实验室的模式和类型;开放实验室的管理等方面对实验室的开放做了探究。化学实验教学存在的问题
用心
爱心
专心
就目前的高等学校化学实验教学而言,依然存在着很多的问题,主要的问题如下:①学生的实验依然是被动式的实验,尽管实验教学是高等学校提高学生能力的重要手段,但是目前学生的实验依然是被动性的实验,很多学生做实验的目的是为了得到学分而不是提高自己的实验水平和实验能力。②教学手段陈旧,学生实验的基础知识和基本技能缺乏系统化。由于目前教学手段的陈旧缺乏系统化,目前的化学实验教学依然是传统式的教学方式,不能够使学生实验技能和实验知识系统化板块化。③实验教学不能和科研相结合,目前的实验教学是孤立的教学,还没有和科学研究相结合,这样使得实验沉闷无趣,学生对实验缺乏积极性和主动性。④实验教学内容依然是单纯的验证一个实验结果的模式,学生的实验依然是验证教师教授的和书本上的理论知识,学生缺乏足够的理论空间,限制学生主观能动性的发挥。⑤实验考核体系不完善,尽管目前对于学生实验考核,但是实验的考核体系极其的不完善,考核知识对知识的分割考核,没有系统化,综合化的考核因此不利于培养学生的综合素质。
由于上述问题的存在,使得学生对实验不能够引起足够的重视,每次实验都是应付了事,实验预习报告只是抄袭课本,对实验的内容和技巧不做深入的思考,实验数据和实验报告千篇一律,抄袭现象严重,实验结果彼此互相抄,对实验的成败缺乏思考性的讨论,有的学生甚至在整个实验课结束也不会结果讨论和实验失败的原因分析,这严重影响着学生创新能力的提高,学生综合素质的培养。3 利用建构理论指导化学实验教学
以建构理论为指导进行化学实验教学是必要的也是必须的,要以建构理论为指导进行化学实验教学,要进行以下几个方面的建构:
3.1实验基础知识、基础理论和综合实验路线设计知识的建构在化学实验中由于目前教学方法和学生对实验兴趣的限制,目前学生的化学实验基础知识、化学实验的基本技能,化学合成路线知识都是零散的,不系统的,这严重的影响着学生以后的发展,同时也影响学生走向社会以后的能力的发挥,因此在大学的化学实验教学在建构理论建构实验基础知识和基本技能,建构的方法可以以化学实验为依托,以基础化学实验教学为基石,通过建构实验基础理论的方法可以通过学生实验基础知识和基本技能以及学生实验的综合设计的系统化,板块化构建找到切实可行的方法。
3.2学生实验与科学研究相结合的建构利用已经构建的基础知识和基础理论使得学生的实验和科学研究初步结合。教师因为其繁杂的教学工作和其它工作,在实验室中投入的时间就相对的减少,而目前的大学生有比较充裕的时间和精力,但是大学生缺少的却是实验的技术和实验的技巧,因此有必要将学生的实验和教师的科研相结合,这样不但能够使得学生的闲余时间得到充分的利用,同时也有助于老师科研方面的突破,学生实验和教师科研相结合的可以采取多种的方式,例如:教师的课题可以为学生是学生的学生科研,这样通过教师的指导,学生不但学会了化学文献的查阅,同时也学会实验的技巧和科研的思路以及在实践中解决问题的方式,同时学生也可以通过教师的指导遇到未知为题时的思考方式。通过这种结合可以使得学生培养一个科研的完整思路,例如:在有机化学的全合成中,通过教师的指导学生首先学会的是文献的查阅,然后通过实验学生就会充分的理解实验以及实验中遇到问题的处理方式,可以理解化合物的分离方式和鉴定方式,另外通过这样的实验,学生也可以学到在本科基础课程中学不到的内容,像核磁共振,红外,质谱,紫外光谱以及色谱配样,测试方法,共振,红外,质谱,紫外光谱的数据分析方法。因此学生实验和教师科研的结合是共益的结合,学生可以学到很多的技术、技巧、思维方式、解决问题的方式,可以弥补老师精力的不足对科研的限制。
3.3提高学生对实验兴趣、将原来的被动式实验转化为主动式实验的建构构建提高学生兴趣的一套新方法,是学生的实验有原来的被动式转化为兴趣浓厚,自我设计,自我鉴定的创新实验教学方法。“兴趣是最好的老师”,要是学生的实验由原来的被动式的实验转化为
用心
爱心
专心
必须培养学生的兴趣。学生对目前的实验是被动式的原因主要是因为目前的实验的理论性太强而不是解决实际的问题,学生对实验目的理解不清楚也不了解做这样的实验对自己有什么样的好处,因此培养学生的实验兴趣首先应该从学生的对实验的理解开始,实验的目的是验证所学的理论或者实现自己的某种思考,所以首先应该让学生了解实验目的和实验的技巧。培养学生兴趣的手段是多方面的,例如:在选题的时候应该选取与生活接近的题目培养学生对实验的最初的兴趣,而且在做实验的时候最初要保证实验的成功性,使得学生具有成就感。一旦学生具有实验的成就感,对实验的兴趣就会初步的建立起来,然后教师可以通过各种渠道刺激学生的思维,使学生对生活中遇到的问题进行思考然后自己设计实验、老师指导学生的实验过程和思路,最后完成实验,这样学生就会从原来被动的实验变成主动的具有创新性的实验。
3.4构建一套合理的化学实验考核体系,为实验能力的评价提供依据要培养学生的实验能力和实验的综合素质,评价体系是化学实验的准绳,没有好的评价体系,学生的实验能力培养就失去了依据,目前对化学实验的评价体系存在着很多的不足之处,对学生实验的评价只是粗浅的考察学生的简单操作,不考核学生的综合能力,因此在学生的心目中形成化学实验教学只是为了学简单的操作,只是为了完成学分,不是为了培养学生解决问题的分析问题的方法以及学生综合能力的培养。因此建立一套完整的考察学生实验能力的方法有助于促进学生的实验能力。笔者认为:对学生实验能力的考察必须进行综合性考察。例如:老师给学生指定题目、由学生自己设计实验路线,自己完成实验,然后老师考察每个过程的细节,根据学生的实验设计,产品的表征以及对问题的回答对学生进行评价,这样会在很大程度上促使学生实验能力的提高,同时也有助于培养学生的综合能力,分析问题、解决问题的能力。考察学生综合能力、分析问题、解决问题能力的评价体系还在进一步的研究之中。
用心
爱心
专心 3
第五篇:对“如何进行化学教育研究”的一点感想
如何进行化学教育研究?这个问题是每一位有理想的化学教育工作者应当深思的问题,也是我们这些在读硕士生不可避免要面对的问题。当前社会的化学教学中虽不乏亮点,但更多的是停留于经验的层面,理论高度不足。而只有更好的理论才能指导好实践,所以,我们这些化学教育的研究者依然任重而道远。
化学教育的研究与其它领域的研究一样,大体要历经以下几个阶段,即文献的检索、论文的构思、论文的写作、论文的修正和论文的发表。
首先,文献的检索是整个研究工作的基础,一篇论文或者一个研究如果没有好的参考文献,那就会成为无源之水、无本之木,毕竟每个人都不可能凭空造出东西来。但是在这个信息膨胀的年代,如何在有限的时间内找到并筛选出适合的参考文献也绝非易事,因此,在文献检索过程中耐心、细致是必不可少的品质。
接着是论文的构思,好的构思是一篇文章能否成功的关键因素,因为一个好的构思才能做到统御全局,我们的论文才能行文流畅、脉络清晰。而我觉得好的构思绝不是在细致严谨的案桌工作上得到的,相反有时候它需要我们有天马行空的思维。
然后是论文的写作,这是整个研究工作最核心的部分也是最累人的环节。在这个过程中我们不仅要有坐冷板凳的心理准备更要有“衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴”的精神。
写作完毕之后是论文的修订。好的文章是改出来的,这话不无道理,因为人非圣贤,孰能无过,没有人能够一蹴而就。因此一篇好文章的面世,必然要历经千磨万凿。而论文的修订也不能只依赖导师,自身的纠错能力同样需要培养。因为,我坚信每个人都是他自己最好的老师。
这一系列工作完成之后就是论文的发表了,论文的发表首先要选择好投稿的刊物,而要做出明智的选择必须来源于对论文质量准确、客观的评价。在评价过程中也要多参考导师和周围同学的意见,既不能妄自尊大,也无需妄自菲薄。