章麗
【摘 要】以2014-2017年在《化學(xué)教育》、《化學(xué)教學(xué)》、《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》中發(fā)表的關(guān)于“中學(xué)化學(xué)實驗”的161篇文章為對象,從內(nèi)容出發(fā)進行歸納指出實驗研究集中于實驗本身,而對師生能力的培養(yǎng)、實驗?zāi)芰υu價標(biāo)準的構(gòu)建可成為新思路。
【關(guān)鍵詞】中學(xué)化學(xué)實驗;化學(xué)教育;研究趨勢;統(tǒng)計分析
一、研究背景
化學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科的不同之一就在于實驗。實驗對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、促進學(xué)生全面發(fā)展有著不可替代的作用。本文對“中學(xué)化學(xué)實驗”的文章進行整理,可更好地了解中學(xué)化學(xué)實驗的研究熱點,為后續(xù)研究提供一份支持。
二、研究內(nèi)容
(一)理論研究
葉劍強[1]等對“實驗與化學(xué)學(xué)習(xí)”的文獻進行知識譜圖繪制,并指出該研究主要涉及4大方面。靳瑩[2]評析指出實驗教學(xué)思想比物化形式更加重要。以上包含面廣,而郭震[3]針對教科書變遷時期概括實驗特點。麥裕華[4]抓住“正交試驗設(shè)計”指出問題。
1.在師生發(fā)展上
研究側(cè)重觀念及能力的培養(yǎng),杜正雄[5]認為教師重視度不夠。李玲[6]指出做實驗的教學(xué)方式更好。另一方面,韓云鳳[7]、楚東杰[8]開發(fā)化學(xué)實驗?zāi)芰Φ谋憩F(xiàn)標(biāo)準與模型。從以上可以看出,如何在實驗過程中發(fā)展能力需要更多思考;化學(xué)實驗?zāi)芰υu價標(biāo)準的構(gòu)建也是刻不容緩。
2.在教學(xué)優(yōu)化上
策略上,CAI課件模擬、想象實驗、問題串、一體化實驗等可有效引導(dǎo)學(xué)生。內(nèi)容上,劉懷樂[9]認為教材應(yīng)適當(dāng)留白促進理性思考??闪硗庠O(shè)計探究性實驗補充教學(xué)。模式上,四步教學(xué)模式[10]、交叉式、開放式模式利于素養(yǎng)提高。以上體現(xiàn)“做中學(xué)”理念,強調(diào)學(xué)生主體性,教師的有效引導(dǎo)。
(二)實踐研究
1.實驗原理的深入
陳衛(wèi)君[11]發(fā)現(xiàn)氫氧化鋁被醋酸溶解以配合作用為主。吳孫富[12]證實了競爭反應(yīng)同時發(fā)生的。廖朝粒[13]利用維生素C還原硫酸銅原理進行化學(xué)鍍銅。這方面研究較少,主要針對某個知識點進行分析,解釋高中化學(xué)現(xiàn)象、創(chuàng)新某一實驗;或設(shè)法“糾錯”。
2.實驗條件的探索
用亞硝酸鈉作為氧化劑提取海帶中碘副產(chǎn)物較少[14]。選擇試劑反應(yīng)的最佳濃度讓實驗效果明顯。試劑選擇是第一步,實驗條件是高效的保證,研究可讓我們少走彎路,但按部就班的實驗下,學(xué)生難以發(fā)揮其創(chuàng)造力與想象力,不會主動去思考實驗條件能否更好。
3.實驗裝置的優(yōu)化
一部分優(yōu)化是自行設(shè)計新的化學(xué)實驗裝置,如Ω型管、分組實驗臺、防污燃燒匙等。另一部分的優(yōu)化是使用生活用品,例如注射器是現(xiàn)在改進實驗中常見的儀器之一。裝置優(yōu)化體現(xiàn)了教學(xué)的創(chuàng)新,但產(chǎn)生矛盾:實驗儀器被替代了,操作步驟也被省略。
4.實驗手段的進步
化學(xué)仿真實驗平臺、化學(xué)虛擬實驗室等解決了無法完成的化學(xué)實驗問題。傳感器技術(shù)、手持技術(shù)、DIS數(shù)字實驗、“Crocodile Chemistry”等則是將化學(xué)實驗的過程或數(shù)據(jù)一絲不落地呈現(xiàn)給學(xué)生,讓學(xué)生直觀感受實驗的發(fā)生、發(fā)展過程。
5.實驗方案的創(chuàng)新
實驗方案逐漸生活化、微型化、創(chuàng)意化、綠色化。銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的實驗,有的研究者利用生活用品進行改進,也有的突出一體化設(shè)計。實驗設(shè)計追求節(jié)約、簡單、安全,給了學(xué)生大膽想象、創(chuàng)新的平臺。如在家中自制美麗的晶體,自制原電池等成功案例。
(三)總結(jié)與反思
事物的發(fā)展有利有弊,如何揚長避短是研究者應(yīng)該深入思考的問題。裝置簡略,學(xué)生對于儀器教學(xué)功能的認識也隨之淡化;生活用品代替儀器,淡化化學(xué)的味道;科學(xué)技術(shù)并非所有實驗都適用。對實驗的長遠考慮不可避免的,平衡技術(shù)與經(jīng)典之間的關(guān)系至關(guān)重要。
教學(xué)以人為本,教師與學(xué)生的作用不可忽視。教師是學(xué)生學(xué)習(xí)模仿的對象,其行為影響學(xué)生對化學(xué)實驗的看法、實驗教學(xué)的開展。再者,當(dāng)下課時緊張、高考壓力大,師生的重心理在于成績的高低。評價方式的改革才能從本質(zhì)上改變這一困局,因此,處理好實驗改進、創(chuàng)新與傳統(tǒng)、經(jīng)典實驗的關(guān)系;加深對學(xué)生評價標(biāo)準的探索是當(dāng)前的重要課題。
參考文獻:
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[4]麥裕華.省思中學(xué)化學(xué)實驗應(yīng)用正交試驗設(shè)計的過程:1986~2015[J].化學(xué)教學(xué),2017,(01):20-24.
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[7]韓云鳳,張雨強.化學(xué)實驗?zāi)芰Ρ憩F(xiàn)標(biāo)準開發(fā)的初步設(shè)想[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2015,(23):4-6.
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[14]楊孝容,孫國峰,江滔,王曉麗.亞硝酸鈉提取海帶中碘的實驗條件探索[J].化學(xué)教學(xué),2016,(10):45-48.