化学实验既是学生学习化学知识和形成技能最好的实践活动,也是学生能够充分发挥想象力和创造力,实现科学探究的主要途径。精心设计实验,在化学实验教学中起着举足轻重的作用。对“新制氯水成分的探究”—节,开展了课例研究,通过课堂教学案例分析,再现和描述教学改进过程中的问题和教学决定,旨在通过研究提高实验设计能力,改进实验教学方式,提高教学质量。
1、化学实验教学中开展课例研究的意义
1.1 教学现状的要求
《化学课程标准》明确把“倡导以科学探究为主的多样化学习方式”作为化学课程改革的突破口,化学实验教学是培养学生探究学习能力的主要平台。采取怎样的实验教学方式,使实验具有更强的问题性、探究性、实践性、参号性和开放性,从而更好地培养学生探索、创新的能力,这是广大化学教师共同面临的现实问题。但目前化学教学中课例研究相对较少,因此我们提出对化学实验教学进行课例研究的课题,探索实验教学的策略,探讨教学中存在的问题以及解决问题的方法,以便为实验教学提供相应的理论指导和实践支持。
新课程的核心理念是“为了每一位学生的发展”,而学生的发展必须建立在新课程的实施者一一教师专业发展的基础上。教师的专业发展需要关注实践智慧的动态发展过程,而常规教研活动中的突出问题是:“任务布置多,深入研讨少”、“问题意识差,交流对话少”。教师的专业成长迫切需要加大“研”的分量,需要有课例的专业引领,需要行为跟进的全过程反思。教师在化学实验教学中进行课例研究,探索与研究实验教学的策略,这是新课程背景下教学研究与课题研究整合的一种有益尝试,可使教师自身成为一个研究者,在观课中成长,在课堂实践中成长,在反思、重整中不断成长。“课例研究”是优秀教师成长的必然途径,对于教师自身素质的提高有着不可估量的作用。
2、课例研究的实施过程
2.1 第一阶段:确定课例研究主题、内容
实验教学方式正发生着改变,越来越多的教师关注和应用探究性实验教学。探究性实验教学是在教师指导下,学生运用已学过的知识、技能,把自己当做新知识的探索者和发现者,在实验过程中对实验进行自我设计、判断、验证和反思,通过实验亲自发现问题,探究科学结论形成和发展的过程。探究性实验教学成了课堂教学的亮点,但在教学实践过程中仍然存在亟待解决的问题:化学实验教学的设计在问题性、探究性上开放性不是很大,学生的情绪调动不充分。实验结果往往在预料中, 没有新意,没有悬念,束缚学生创新思维的发展,等等。因此,确定以“化学实验教学中的课例研究”为课题,以“新制氯水成分的探究”为例开展课例研究,探索化学探究式实验教学的方式和方法。
2.2 第二阶段:立足课堂,设计-实践-反思-重构-再实践
2.2.1 第一次授课
(1)教学设计
本课例是“氯气的性质”的第二课时。通过上一课时的学习,已经知道氯气可以与金属、非金属单质反应,体现出强氧化性,这些知识为本节课的教学提供了基础。氯气与水的反应,既是本节课的重点,又是难点,因此用探究的形式让学生突破这个难点也就成了本节课的教学重点和价值所在。通过氯气跟水的反应和氯水的性质的探究实验,引导学生在实验观察中产生问题,通过观察思考、讨论互动的方法分析氯水的成分及起漂白作用的物质。具体教学流程如图2所示,学生实验报告单则如表1所示。
(2)教学效果
第一次授课通过活动与探究,既培养了学生的实验技能,又使学生学会运用观察、对比、分析等多种手段获取信息,并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工,较深刻地理解和掌握了氯气与水的反应和氯水的成分等相关知识,体验和了解化学科学研究物质性质的一般过程和方法,认识实验在化学学习和研究中的重要作用。
(3)教学反思
这种设计初步体现了探究的理念和方法,为学生提供了“氯气能用于自来水消毒”的情境,提供了检验氯水成分的必要试剂,并且让学生亲自通过实验分析氯水中的成分,并根据实验结果探究得出氯气与水的反应。但教学的设计过于简单和具体化:问题是教师提的,实验设计也是按照教师的思路去做,学生的思维虽然会比较集中,解决问题比较快,但却限制了思考空间,不利于学生兴趣的培养和探究程序的掌握,影响了探究效果。
2.2.2 第二次授课
(1)教学设计
根据第一次授课存在的问题,使用创设“渐进式问题—,猜想式问题一开放式问题”的策略,逐渐引导学生自主学习、自主探究、自主解决,达到促进学生“自主发展”的目的。本节课旨在改变第一次“明确问题、实验操作、验证结论”的教学模式,构建新型的教学模式,采用“创设问题情境、提出有效问题、猜想假设、实验探究、得出结论”的方式。首先利用日常生活中“养金鱼能否用自来水”的问题,并将这一生活问题转化为化学问题。通过“氯气通人干燥、湿润的红色布条”的对比实验,引导学生发现问题,提出对实验中感兴趣的、值得研究的问题。引导学生从元素组成上推测氯水中除水外的其他成分,积极组织和指导学生提出假设、设计方案、实施方案、得出结论。再根据反馈信息、进一步推论,建构合理的认知结构,掌握氯气与水的反应。最后的归宿也聚集在“用自来水怎样养金鱼”的圆满解决上。即“在解决生活的问题中学习化学”,层层深入,让学生从感性认识上升到理性认识。教学流程如图3所示,学生实验报告单如表2所示。
(2)教学效果
第二次授课围绕生活中“养金鱼能否用自来水”的问题展开,进而转化为氯气与水反应的问题探究中,教师的情境激发,师生间的演绎推理,环环相扣、推波助澜地把学生的学习逐渐推向高潮,充分展现学生的主体地位,为学生打开了运用已学知识、探索未知领域的广阔自学空间,学生中“自主、合作、探究”的生动活泼的学习氛围自然生成。本次授课既落实了知识目标,又发展学生探究设计的能力,对探究学习思路的形成有很好的奠基作用。
(3)教学反思
在探究活动中,问题是核心,没有问题就没有探究。首先要研究哪些问题是有利于主动探究的,怎样呈现这些问题才能有效地引导学生开展探究性学习。与第一次授课比较,在第二次授课过程中,问题有了一定的层次性,问题的出现基于生活现象和实验现象,问题的解决基于学生的办法,教师对问题的主线索起到引领作用。在设计实验探究这部允采用学生间“自主出题、自主实验”的开放式教学设计。这种实验探究模式突出体现教师的主导作用和学生的主体地位,强调问题的科学性、重要性、可探性,注重发现与探究,重视过程与开放,加强学生学习的主动性与信息交流的互动性。既有利于学生发散性思维的培养,同时在探究思维方面又存在—定的指向性。在规范操作基础上,属于既扶又放的教学模式,对科学素养的培养有比较高的提升,充分发挥了学生在学习中的主体作用。具体模式如图4所示。
3、反思与总结
第一,课例研究重视积累,重视增加教师的实践智慧。研究过程既是发现和研究解决教学实际问题的过程,同时强调面对教学共同分享,合作研究,提供了实践反思、对话交流、分享经验的平台,提升教研的实效性。使化学教师能够有效驾驭“探究性实验教学”,促进了教师专业发展。
第二,化学实验教学中课例的研究,有效落实化学新课程教学目标,使学生的学习方式发生了根本改变。在实验探究中学生积极思考、主动参与、提高信息搜集与处理能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。
第三,化学教学中“探究性实验教学”课例的研究涉及的范围比较广泛,限于多种因素的限制,对各课型不同教学设计的比较研究还有待进一步深入,所获得成果的代表性、典型性还有待拓展。
总之,课例研究作为教育教学实践研究方式之一,架起教育理论和教育实践之间的桥梁,是一种重要的实践研究方式。课例研究不仅增长教师教学业务水平和智慧,同时切实体会到教育的长远目标在于培养学生的创新意识和实践能力。
