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化學實驗教學中的課例的解決路徑創新
化學實驗既是學生學習化學知識和形成技能最好的實踐活動,也是學生能夠充分發揮想象力和創造力,實現科學探究的主要途徑。精心設計實驗,在化學實驗教學中起著舉足輕重的作用。對“新制氯水成分的探究”—節,開展了課例研究,通過課堂教學案例分析,再現和描述教學改進過程中的問題和教學決定,旨在通過研究提高實驗設計能力,改進實驗教學方式,提高教學質量。
1、化學實驗教學中開展課例研究的意義
1.1 教學現狀的要求
《化學課程標準》明確把“倡導以科學探究為主的多樣化學習方式”作為化學課程改革的突破口,化學實驗教學是培養學生探究學習能力的主要平臺。采取怎樣的實驗教學方式,使實驗具有更強的問題性、探究性、實踐性、參號性和開放性,從而更好地培養學生探索、創新的能力,這是廣大化學教師共同面臨的現實問題。但目前化學教學中課例研究相對較少,因此我們提出對化學實驗教學進行課例研究的課題,探索實驗教學的策略,探討教學中存在的問題以及解決問題的方法,以便為實驗教學提供相應的理論指導和實踐支持。
1.2 教師專業發展的要求
新課程的核心理念是“為了每一位學生的發展”,而學生的發展必須建立在新課程的實施者一一教師專業發展的基礎上。教師的專業發展需要關注實踐智慧的動態發展過程,而常規教研活動中的突出問題是:“任務布置多,深入研討少”、“問題意識差,交流對話少”。教師的專業成長迫切需要加大“研”的分量,需要有課例的專業引領,需要行為跟進的全過程反思。教師在化學實驗教學中進行課例研究,探索與研究實驗教學的策略,這是新課程背景下教學研究與課題研究整合的一種有益嘗試,可使教師自身成為一個研究者,在觀課中成長,在課堂實踐中成長,在反思、重整中不斷成長。“課例研究”是優秀教師成長的必然途徑,對于教師自身素質的提高有著不可估量的作用。
2、課例研究的實施過程
2.1 第一階段:確定課例研究主題、內容
實驗教學方式正發生著改變,越來越多的教師關注和應用探究性實驗教學。探究性實驗教學是在教師指導下,學生運用已學過的知識、技能,把自己當做新知識的探索者和發現者,在實驗過程中對實驗進行自我設計、判斷、驗證和反思,通過實驗親自發現問題,探究科學結論形成和發展的過程。探究性實驗教學成了課堂教學的亮點,但在教學實踐過程中仍然存在亟待解決的問題:化學實驗教學的設計在問題性、探究性上開放性不是很大,學生的情緒調動不充分。實驗結果往往在預料中, 沒有新意,沒有懸念,束縛學生創新思維的發展,等等。因此,確定以“化學實驗教學中的課例研究”為課題,以“新制氯水成分的探究”為例開展課例研究,探索化學探究式實驗教學的方式和方法。
2.2 第二階段:立足課堂,設計-實踐-反思-重構-再實踐
2.2.1 第一次授課
(1)教學設計
本課例是“氯氣的性質”的第二課時。通過上一課時的學習,已經知道氯氣可以與金屬、非金屬單質反應,體現出強氧化性,這些知識為本節課的教學提供了基礎。氯氣與水的反應,既是本節課的重點,又是難點,因此用探究的形式讓學生突破這個難點也就成了本節課的教學重點和價值所在。通過氯氣跟水的反應和氯水的性質的探究實驗,引導學生在實驗觀察中產生問題,通過觀察思考、討論互動的方法分析氯水的成分及起漂白作用的物質。具體教學流程如圖2所示,學生實驗報告單則如表1所示。
(2)教學效果
第一次授課通過活動與探究,既培養了學生的實驗技能,又使學生學會運用觀察、對比、分析等多種手段獲取信息,并運用比較、分類、歸納、概括等方法對信息進行加工,較深刻地理解和掌握了氯氣與水的反應和氯水的成分等相關知識,體驗和了解化學科學研究物質性質的一般過程和方法,認識實驗在化學學習和研究中的重要作用。
(3)教學反思
這種設計初步體現了探究的理念和方法,為學生提供了“氯氣能用于自來水消毒”的情境,提供了檢驗氯水成分的必要試劑,并且讓學生親自通過實驗分析氯水中的成分,并根據實驗結果探究得出氯氣與水的反應。但教學的設計過于簡單和具體化:問題是教師提的,實驗設計也是按照教師的思路去做,學生的思維雖然會比較集中,解決問題比較快,但卻限制了思考空間,不利于學生興趣的培養和探究程序的掌握,影響了探究效果。
2.2.2 第二次授課
(1)教學設計
根據第一次授課存在的問題,使用創設“漸進式問題—,猜想式問題一開放式問題”的策略,逐漸引導學生自主學習、自主探究、自主解決,達到促進學生“自主發展”的目的。本節課旨在改變第一次“明確問題、實驗操作、驗證結論”的教學模式,構建新型的教學模式,采用“創設問題情境、提出有效問題、猜想假設、實驗探究、得出結論”的方式。首先利用日常生活中“養金魚能否用自來水”的問題,并將這一生活問題轉化為化學問題。通過“氯氣通人干燥、濕潤的紅色布條”的對比實驗,引導學生發現問題,提出對實驗中感興趣的、值得研究的問題。引導學生從元素組成上推測氯水中除水外的其他成分,積極組織和指導學生提出假設、設計方案、實施方案、得出結論。再根據反饋信息、進一步推論,建構合理的認知結構,掌握氯氣與水的反應。最后的歸宿也聚集在“用自來水怎樣養金魚”的圓滿解決上。即“在解決生活的問題中學習化學”,層層深入,讓學生從感性認識上升到理性認識。教學流程如圖3所示,學生實驗報告單如表2所示。
(2)教學效果
第二次授課圍繞生活中“養金魚能否用自來水”的問題展開,進而轉化為氯氣與水反應的問題探究中,教師的情境激發,師生間的演繹推理,環環相扣、推波助瀾地把學生的學習逐漸推向高潮,充分展現學生的主體地位,為學生打開了運用已學知識、探索未知領域的廣闊自學空間,學生中“自主、合作、探究”的生動活潑的學習氛圍自然生成。本次授課既落實了知識目標,又發展學生探究設計的能力,對探究學習思路的形成有很好的奠基作用。
(3)教學反思
在探究活動中,問題是核心,沒有問題就沒有探究。首先要研究哪些問題是有利于主動探究的,怎樣呈現這些問題才能有效地引導學生開展探究性學習。與第一次授課比較,在第二次授課過程中,問題有了一定的層次性,問題的出現基于生活現象和實驗現象,問題的解決基于學生的辦法,教師對問題的主線索起到引領作用。在設計實驗探究這部允采用學生間“自主出題、自主實驗”的開放式教學設計。這種實驗探究模式突出體現教師的主導作用和學生的主體地位,強調問題的科學性、重要性、可探性,注重發現與探究,重視過程與開放,加強學生學習的主動性與信息交流的互動性。既有利于學生發散性思維的培養,同時在探究思維方面又存在—定的指向性。在規范操作基礎上,屬于既扶又放的教學模式,對科學素養的培養有比較高的提升,充分發揮了學生在學習中的主體作用。具體模式如圖4所示。
3、反思與總結
第一,課例研究重視積累,重視增加教師的實踐智慧。研究過程既是發現和研究解決教學實際問題的過程,同時強調面對教學共同分享,合作研究,提供了實踐反思、對話交流、分享經驗的平臺,提升教研的實效性。使化學教師能夠有效駕馭“探究性實驗教學”,促進了教師專業發展。
第二,化學實驗教學中課例的研究,有效落實化學新課程教學目標,使學生的學習方式發生了根本改變。在實驗探究中學生積極思考、主動參與、提高信息搜集與處理能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。
第三,化學教學中“探究性實驗教學”課例的研究涉及的范圍比較廣泛,限于多種因素的限制,對各課型不同教學設計的比較研究還有待進一步深入,所獲得成果的代表性、典型性還有待拓展。
總之,課例研究作為教育教學實踐研究方式之一,架起教育理論和教育實踐之間的橋梁,是一種重要的實踐研究方式。課例研究不僅增長教師教學業務水平和智慧,同時切實體會到教育的長遠目標在于培養學生的創新意識和實踐能力。
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