小议微型化学实验教学资源原则和策略

时间:2022-03-01 11:10:00

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小议微型化学实验教学资源原则和策略

论文关键词:微型化学实验教学资源意义原则策略

论文摘要:微型化学实验教学资源是化学课程资源的重要组成部分,对其有效地开发和利用是提高教育质量和实现教学目标的重要保障。论文从教学实际出发,结合多年的教学经验,从教学资源开发利用的意义、原则和策略方面进行了论述。

微型化学实验教学资源作为化学课程资源的重要组成部分,其开发和利用有利于提高化学教育质量和全面实现化学课程教学目标。教师应有强烈的教学资源意识,努力开发和有效利用微型化学实验教学资源来实现教学目标。本文对微型化学实验教学资源开发利用的意义、原则和策略进行了探讨。

1微型化学实验教学资源内涵

我国微型化学实验研究中心主任周宁怀教授认为:微型化学实验就是在微型仪器装置中进行的化学实验,其试剂用量为常规的十分之一到千分之一,用量比相应的常规实验节省90%左右。华裔化学家马祖圣教授认为:微型化学实验是用尽可能少的试剂来获取所需信息的实验原理和技术。所以微型实验具有两个基本特征:试剂的微量化和仪器的微型化。因而微型化学实验就是指在微型仪器中用微量的药品进行的实验。教学资源是指为了实现教学目标,而在教学设计、实施和评价过程中使用的各种资源的总和,可以理解为一切可以用于教育、教学的物质条件、自然条件、社会条件以及媒体条件,是教学材料与信息的来源。微型化学实验教学资源是由硬件资源—微型化学实验仪器设备及其它相关材料,软件资源—微型化学实验教学系统的开发与利用,人力资源—由教师和学生等多要素组成的相关系统。微型化学实验教学资源的开发和利用就是以微型实验为载体,使其进人课堂,与化学教育教学活动相联系,挖掘它在教育教学中的价值,为学生学习构筑一个意义建构的绿色生态化学习环境。

2微型化学实验教学资源开发利用的意义

微型化学实验具有污染少、费用低、效果好、时间短且安全可靠的优点,从兴起之初就受到化学界的重视。1989年我国正式将“微型化学实验研究”列人高校化学教研的科研规划,它的开发利用具有以下重要意义。

2.1培养学生的绿色意识

绿色意识就是在化学教学及实验的过程中培养学生的绿色化学意识,目标就是在实验过程中不再使用有毒、有害物质,不再产生废物,从源头上阻止污染的产生。从环境层面来看,它从源头上消除了污染;从科学层面来看,它更新了化学科学的基础内容;从经济层面来看,它合理利用资源,降低成本,符合可持续发展的要求。因此在微型实验中进行绿色化学意识教育,可达到事半功倍的效果。

2.2转变学生的学习方式

新的教育理念强调教学应学友并重,提倡探究式学习方式。如果学生拥有一套自己可支配的实验装置和药品,就可以随时随地利用此资源。如课前的预习、课中的学习、课后的复习等,不论在实验室、教室甚至是家都可进行实验,拓宽了探究的空间,学生就有更多的机会主动探究,学会科学方法,养成科学态度。

2.3提高学生的探究能力

现代教育所倡导的重要理念之一就是科学探究,以微型实验为载体,将探究思想引人到实验中来,进行整合。这对落实新理念、实现新目标具有重要意义。实验是探究问题的手段,一个实验往往要重复多次,但微型实验试剂量少,仪器小,反应快,在有限的时间和资源内可完成的实验比常规实验要多很多,而且不受场地限制,更有利于学生获取所需信息。

2.4提高学生的科学素养

微型实验体现了素质教育的理念,能够促进科学素养的提升,因为它没有固定模式,只要给出实验原理,学生可利用各种材料(主要是身边简便易得的废料),设计各种微型实验。由于微型实验自身优点,学生在课堂上可以边学边做,增加了动手的机会,改变过去等待和接受的学习为主动、探究的学习。同时微型仪器较简单,学生可以很快了解和熟悉绝大多数仪器,较快地进行设计实验,克服照方抓药的弊病。这样,微型实验在帮助学生理解概念的同时,还可以培养他们的各种能力,全面提高其科学素养。

微型化学实验教学资源的开发利用,从可持续发展战略决策上看可以培养学生的环保意识;从科学思维的角度看,渗透了新思想、新方法和新技术;从能力培养角度看,提高了学生的实践能力,同时也潜移默化的促进学生科学素养的提高。随着教学改革的深入进行,微型实验教育资源的开发有利于教育功能的最大化。

3微型化学实验教学资源开发利用的原则

3.1针对性原则

教学资源的开发与利用必须具有针对性,要针对本地、本校、本班、本人的实际,认真分析实现教学目标的各种相关资源,掌握各自的性质和特点,摸清楚它们之间的联系,针对性的加以开发利用。针对本校实际,依托地域优势,突出办学特色;针对学生情况,满足他们的好奇心和求知欲,使他们充分体验到生活离不开化学,化学存在于生活中,增强学好化学的信心;针对教师,利用各种政策导向,充分调动他们的积极性,引导他们针对学生的实际,开发利用各种资源,服务于教学,服务于学生。

3.2开放性原则

开放性原则就是要以开放的心态对待人类创造的一切文明成果,以开放的目光审视周围的一切事物,不仅仅局限于学校、课堂和教材,只要是有利于教育教学活动、有利于学生掌握所学知识、有利于学生理解内化、有利于提高教育教学质量的资源都要加以开发,加以利用。

3.3因地制宜原则

从实际出发,因地制宜地开发是教育资源开发的又一原则。因为来源于学生生活的资源,学生容易理解。即便是同一教学内容,在不同的地区有不同的文化特色,有不同的教学资源,必须紧紧依托地域优势,因地制宜的开发。

3.4经济实用原则

根据资源优化配置理论,在教育资源配置时应使人力、财力、物力之间实现最佳组合,达到最理想的教学效果。要考虑时间、空间、开支等的经济性,要使有限的教学资源实现最大的功能,用最少的开支实现最理想的效果,可以开发利用生活中的各种资源来实现它的教育价值。

4微型化学实验教学资源开发利用的策略

4.1硬件资源开发策略

4.1.1加快教材建设

随着教育教学改革的不断发展,微型实验进人人们的视野,但适合各层次的教材并不多,因此,开发适合各层次使用的教材是当务之急。在教材的研究中,首先研究常规实验,使之尽可能变为探究式的微型实验。然后将这些用于课堂教学实践中,在引导学生进行实验的同时进行分析总结,教师通过反思发现实验教学中存在的问题,进一步完善,最终编写出适合的教材。

4.1.2加强实验室建设

实验室是化学实验教学必要的条件性资源。化学是一门以实验为基础的科学,化学实验对于实现课程目标具有举足轻重的作用,而实验室是实施化学实验教学的重要物质保障。新一轮教学改革对化学实验探究提出了更高的要求,力求做到人人动手都能实验。因此,学校应加快实验室的建设和投人,实现建设的标准化,管理的规范化,使用的科学化,最终实现教育质量的全面提高。

4.1.3加快实验仪器的研发与推广

微型实验仪器的研发要充分利用高等院校科研力量集中的优势。按照绿色化学的要求,力求开发出物美低廉的微型仪器,在做到标准化、规范化、通用化、系列化的同时具有多功能、易封闭、较强的实用性和时代感,通过实践及时了解仪器的使用情况,及时弥补不足或欠缺之处,研究并生产出更高质量的仪器,加快推广。

4.1.4加强相关配套设施资源的开发

加强微型实验配套设施的开发,建立共同研发和利用的有效机制,实现学科与学科之间、学校与学校之间、学校与社区之间硬件资源共享,发挥它的最大效益。注重校内资源的充分合理利用,大力开发校外资源,把它作为校内资源的必要补充,注重开发多向性的教育资源,促进微型实验的全面推广。

4.2软件责源开发策略

4.2.1加强对微型化学实验设计方案的开发

微型实验代替常规实验,不是常规实验的机械减量或缩微,因而不能完全照搬。一方面要加强对微型实验的设计开发,另一方面对己开发出来的实验设计进行修改和完善,对于那些不能代替的常规实验,可试探性设计可行方案,通过实践检验,使微型实验更好地用于教学。

4.2.2加强微型化学实验教学模式的设计与应用

(1)“自主、合作、探究”的微型实验教学模式。该模式围绕“自主、合作、探究”这个主题而展开。其教学原理是启发动机,以实验为载体,分组讨论,实验探究,分析报告,交流感受,实践表明可以激活学生的创新思维,提高操作技能,培养探究精神。

(2)课内设计实验与课外家庭实验相结合的模式。课内学习与课外实践相结合,是学习型社会的一个组成部分。学生在教师指导下,利用假期及课外时间在家就可以利用微型仪器开展课外活动,根据化学原理,设计实验方案并进行比较,选择最佳方案进行实验,取得了良好的效果。

(3)微型实验与常规实验对比的实验教学模式。在实验教学中,学生分组实验尽量使用微型仪器,效果良好,还大大节约药品和时间,污染也大大减轻,仪器损坏率大大下降,极少发生水槽堵塞和损坏现象。但有些实验不宜使用微型仪器。如要求大量发光放热的剧烈化学演示实验,例如铝热反应等,一般说演示实验最好使用常规实验。

4.3人力资源开发策略

4.3.1教师资源的开发

教师是教学资源的使用者,同时又是教学资源的开发者与创新者,因此教师本身就是重要的教学资源,他的形像影响着学生,他的视野牵引着学生,他的情感感染着学生,而这一切都是优质的潜移默化的教学资源,都需要有意识的开发,这对学生来说都是不可多得的人生财富。

(1)更新传统教学观念,树立现代教育理念。在教学思想上,变以知识传授为重点为以学生发展为中心;在教学方法上,变旧有的模式为新的微型实验模式,改变过去黑板上讲实验的方式为微型实验与常规实验相结合的方式来教学,发挥微型实验的优势,弥补常规实验的不足,改进教学,树立现代教育理念。

(2)发挥教师集体的教育合力,实现资源的优化配制。教学资源的开发利用,除了教师要最大程度地发挥自己的优势,形成自己的教学风格外,还要充分发挥教师群体的教育合力,取长补短,精益求精,让每一位教师的潜能都能得到充分发挥,实现资源的优化组合,有效开发,实现教师教育资源的最大价值。

(3)加强微型化学实验师资的培训。只有先进的实验室、好的仪器设备是远远不够的,实验还得依靠教师去设计实施,教师素质的高低直接决定着课堂教学的效果,所以优秀的实验师资培训是很必要的。要给他们宣讲先进的教育理念,传授科学的设计方法,训练熟练的操作技能,培养一批优秀的实验师资,依靠他们去带动微型实验的快速健康发展。

4.3.2学生资源的开发

(1>从学生的疑问中开发教学资源。学生的疑问是学生思维的体现,是学习需要的心理体现,教师只要善于对这些“问题”加以引导,就可引发更广泛的更深层次的问题,产生意想不到的教学效果。如讲到甲醛的毒性,也许有些学生会提出这样的问题:怎样知道新装修的居室内甲醛是否超标?这时教师可提供一些相关器材,引导学生设计方案,开展实验。这样既尊重了学生的主体地位,又给了学生自我展示的机会,达到学习知识、提高能力、培养综合素质的目的。

(2)从师生的互动中开发教学资源。随着教改的不断推进,师生之间的互动越来越频繁,联系也越来越紧密,教师就更容易掌握学生的学习过程和思维发展,师生之间就能达到配合默契,在互动过程中教师能够发现学生思维的闪光点,发现重要的教学资源,激起学生浓厚的学习兴趣,引导学生自主开发,收到良好的教学效果。