在上述程序中的实验主题,是选定为学生进行的、服从于欲得出结论需要的典型实验,通过学生操作、观察、思索,抓住特定事实和现象的特点,随后在教师的引导或提示下,由学生归纳概括出结论,或者由师生共同得出科学结论。这类教学模式应忌讳不紧密结合学生实验所得的亲身感知经验,而由教师匆忙地下结论的做法。
三、实验演绎模式
这是实验归纳模式的一种共轭范型,是基于学生的理性认识进行扩展、推理,或论证、加深的一种教学模式。
从化学教学过程的本质特征可知,脱离实验,学生看不到反应现象、嗅不到化学气味,他们将无法真正懂得教师讲的化学;相反,让学生一味去感知生动的现象,忽视理论的指导作用,学习过程背离了发展概念和把握规律性知识,对于学生智能的发展,也将是低效的。因此,在化学教学中,应善于将实验归纳模式与实验演绎模式结合教材内容和学生的认识水平交互运用,以达到使学生的逻辑思维发展与思维的逻辑方式的运用之融合统一。一般言之,在低年级及分散学习的元素化合物知识,宜多采用实验归纳模式;在高年级和归类学习的元素化合物知识,以及运用原理等内容,宜多采用实验演绎模式。
实验演绎模式是将典型实验纳入论证、检验已得的原理这一教学的范型。演绎不是目的,使学生掌握的知识不断生成、扩大规律性知识的应用范围,这才是实验演绎模式教学的归宿。为此,应选择有代表性、普遍性的实验实例,由学生去完成,使他们亲身体验“科学理论的真理性要经受实践的检验”这一至理名言的正确性。自然,学生从有限的实验实践中,经过理论概括、演绎推理,可以悟出上述辩证唯物主义认识论的真谛。需要指出,实验演绎对于发展学生智力、培养能力能起到积极作用。
四、实验探究模式
这是最为活跃,也是最有争议的一种范型。由于它强调学生进行实验探究、自行概括得出结论,深受青少年学生的喜爱,所以与其他教学模式相比,学生的学习积极性最高、学习气氛最活跃;又由于这种教学模式,过于开放,又没有严格的界定,在教学过程中往往难以控制,造成学生失误、延时耗时、学习的知识不系统等,故而也最有争议。
从实验探究的本意来讲,对于激发学生的学习兴趣,激励他们的探究精神,磨炼克服困难、获取成功的意志,无疑是应当发扬的。这些优点,正好弥补了其他实验教学模式的不足。关键在于,要有指导地实施实验探究,使之构成一种不至于给学生带来失误,又不占用太多的时间,有利于学生掌握系统知识的教学模式。
在实验探究主题中,宜包括由教师提供的简明指南(实验的目的、有关的信息、操作要领提示、安全须知等),以防止学生走弯路。当然,实验探究必须靠学生自己独立完成或同学间协作完成,同时需要自行设计实施方案,而不是按课本规定的步骤“照方抓药”。只有在实验和探究的基础上,方有可能准确地获得正确的、符合实际的事实和现象,随之利用这些现象或数据,进行思维加工得出科学结论。为了顺利地实施实验探究模式,教师应从思想方法和学习方法上给学生加以指导。譬如,从科学方法论方面给学生上小课;或者结合具体实验主题,给学生做问题分析示范;任何实验问题均可以分解为知识和概念、态度、技能和技巧等几个方面。学生参考这些思路和方法,就容易避免一般性失误,提高实验探究的学习效率。
第三节化学实验教学的策略
化学实验教学策略是为了达到实验教学目的而使用的手段或方法。从实施者——化学教师来讲,这方面的策略是一种教学艺术或特定的技巧。缺少这些技巧的教师将会发现自己竭尽心思的教学努力,不仅自己感到吃力,而且学生也反映学得费劲,达不到教学和谐进步的境界。
任何教学策略总是受一定的教育哲学思想和教育心理学的理论指导的。教师的教学观或科学观越先进,相应地,所教的学生的观念或概念的现代化水平也会越高。从实验教学运行的全过程来考察,采用的教学策略主要是:教师启发讲授、教师示范、有指导的学生实验、学生独立实验,以及总结概括等。
一、讲授作用
在实验教学策略中,教师启发讲授是起主导、核心作用的基本策略。
启发讲授的主导作用体现在各种实验教学模式中。教师引导和指导学生正确理解实验的教学目的或目标,启迪和辅导学生遵照操作规范的要求去把握实验操作要领,提示和诱导学生进行定向观察或有序地操作,适时又随机地纠正学生的错误操作或解答学生实验中的疑难,以及结合实验事实和生动的现象,引导学生进行总结概括等,都是教师启发讲授(讲解、讲述、指导、点拨、答疑等)发挥主导作用的表现。
启发讲授又是组织、实施各种实验教学策略的核心环节。因为学生观察离不开思维,学生进行实验操作同样也在思维(意识等)的支配之下。而教师的启发讲授恰恰是运用有声的言语以及无声的文字,甚至辅以形体动作的示范来激励学生进行积极思维。离开了启发讲授的引导,学生的实践活动将会产生各种偏离实验教学目标的多余的动作,干扰教学活动的顺利进行。
启发讲授,要求教师从实验本身的特点出发,针对学生的实际为他们从思路、方法和技巧上排除认识和操作的障碍。
一般情况下,每一类实验在实验原理、设计要求、装置和操作等方面都有规律可循。即简要地概括为:实验反应原理、装置原理和操作原理。为此,教师要重视通过分析典型实验,让学生理解这一类实验的规律性知识(一个逐步完善的过程)。譬如,在学生第一次接触制取氧气的装置时,要在学生准确观察的基础上,应提示反应物是固体混合物,在加热的条件下进行制取气体的操作;在操作过程中,应提示学生进行预热及固定加热的操作要领,并再次提示反应器夹持的部位与试管下倾一定角度的道理。经过实践,学生方可能初步学会这类制气装置的操作要领,并能够从反应原理上去认识装置的设计思路(装置原理)和制取气体操作的根据(操作原理)。循此,在其后的教学中,再总结概括出这类装置可以用来制取哪几种气体。
启发讲授要起到以上作用,教师应把握以下原则:
(1)要点明主题,语义要明晰,不可模棱两可;
(2)要引导学生去想问题,不宜采取命令式;
(3)提示操作要领,要给出简明的操作指导语,便于学生实行;
(4)教师应始终坚持诱导方式。
二、示范作用
在实验教学中的教师示范,是为学生提供视觉形象和模仿的依据。教师的演示和特意做的示范操作给学生留下的第一印象很深,对他们进行实验操作的态势及严谨的科学学风的培养起着潜移默化的作用。为此,教师示范必须做到规范化,科学化。
教师示范要把握时机。一般情况下,要注意运用以下几种示范。