学科教育论文-浅析生成性教学在化学实验中的应用.doc

学科教育论文-浅析生成性教学在化学实验中的应用论文关键词:生成性实验教学实验设计弹性设计动态设计论文摘要:生成性教学是当前课程改革过程中出现的新的教学理念，在化学实验中应用生成性教学，是对实验教学认识深化的结果，同时也为实验教学设计提供了新的视角。在实验设计中，转变传统的刚性、静态的封闭型“实验教程设计观”，树立弹性、动态的开放型“实验学程设计观”。化学是以实验为基础，研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的自然科学。许多知识如化学概念、基本原理、元素化合物性质等，都是通过化学实验获得的。在化学实验中应用生成性教学，是对实验教学认识深化的结果，同时也为实验教学设计提供了新的视角。“生成性”是当前课程改革所倡导的新理念之一。辞海对“生成”的解释为“变易”，即对“无”的否定或对“有”的否定之否定。这一概念与教学相连，构成新的教学概念，即生成性教学。生成性教学强调学习的自主建构、强调教学的动态生成。应用生成性教学观进行化学实验设计，使实验过程具有参与性、非线性、创造性、开放性等生成性教学观的基本特征，转变以往刚性、静态的封闭型“实验教程设计观”，树立起弹性、动态的开放型“实验学程设计观”。1学程设计以往实验中主要以教师的“教”为主线，学生被动地跟在后面走过场，学生思维的求异性和发散性很少被考虑，导致学生思维的僵化，不能真正成为学习的主人。在具体的实验教学过程中，“实验学程设计”必须充分考虑学生的需要和可能，充分尊重学生在实验设计中的主体地位，关注在多种因素的交互作用下随机产生的丰富、复杂的变化。正如多尔所言:“今日主导教育领域的线性的、序列性的、易于量化的秩序系统侧重于清晰的起点和明确的终点将让位于更为复杂的、多元的、不可预测的系统和网络。”首先，要从学生真实的间题和经验出发，把握学生已有认识与新现象、新事实的矛盾，引发有效的动手操作，真正让学生学有所思、做有所成。其次，学生也应参与到实验设计当中。传统实验教学中，学生是孤立于实验设计之外的。学生作为实验设计的接受者，对实验设计没有发言权。但学生是实验设计的主体，任何学生都有权对实验设计提出自己的见解。例如；对“香烟烟雾中部分有害成分的鉴定”这一课题进行实验的过程中，做了如下设计:a)课题简介:世界上最大的烟草公司菲利浦莫里斯公司通过它的网站公开承认吸烟危害健康，而且让人上瘾。烟草是否危害健康，该公司同政府和医学界已争论多年。有人预计，这次表态将唤起社会再次呼吁政府采取措施，以限制香烟的生产和禁止儿童吸烟。就吸烟危害健康问题，请学生谈谈自己的看法。学生甲:吸烟污染空气。学生乙:吸烟会引起咳嗽，痰多。学生丙:吸烟会让人得肺癌。学生丁:有人说吸烟能提神，使人精力充沛，注意力集中。同学们谈了很多。这次研究的主要内容确定为吸烟对人体是否有害及烟雾中有害成分的鉴定。b)查找资料:将学生分为三组，分别查找吸烟的危害、烟气中有害成分及其鉴定的有关资料、走访肺癌患者。学生分头到图书馆、书店、网站查找资料和去医院实地调查。c)资料汇总:经过查找、讨论，大家一致认为烟中的尼古丁、一氧化碳、醛类对人体危害最大，把这三种物质定为鉴定目标。d)确定实验方案。CO的检验:根据CO的物理性质和化学性质，最后焦点集中在CO的毒性上，确定用新鲜鸡血来验证:将烟气通过新鲜鸡血，鸡血颜色变为褐色；再将Oz通人此血液，褐色变淡，但不能恢复原来的鲜红色，并用纯COZ代替烟气做对比实验。尼古丁的检验:尼古丁又称烟碱，分子式为CooHaNz，它是烟草内的特征物质。最大的危害在于它的成瘾性，资料显示，它遇Hg(N马):溶液出现白色沉淀。用此可以鉴别。醛类物质的检验:用银镜反应或新制Cu(OH):来鉴定。e)做实验。同学们按自己设计好的方案经过反复实验，最后确定了模拟人体吸烟方案。应用以上确定的实验方案对烟气中有害成分进行鉴定。经过这次实验，认识到香烟的危害，同学们发誓:从今以后不吸一根烟，还要说服自己周围的人，远离香烟，珍惜生命。从学生的真实问题出发，让大家参与到实验设计中来，激发学习兴趣，掌握学习的方法，并很好地增强了对所学知识的理解。2弹性设计实验教学中，预设是必要的，因为实验教学是有目的、有计划的活动。但同时这种预设不应是刚性的、机械的和过分统一的，而应是有弹性的预设。应该注重宏观设计，着眼动态生成，突出系统开放，强调互动影响。这就要求教师在实验设计中，应充分考虑到实验过程中可能出现的各种情况，从而使整个预设留有更大的包容度和自由度，“包含”实验生成，“隐藏”探究创造，为实验教学生成留足空间，留下时间。做铜与浓、稀硝酸反应实验时，有学生提出实验过程中有污染性的气体放出，不利于环保。针对这一问题，让同学们重新设计实验过程。，大家经过反复实验，对装置进行改进，设计了另一套实验过程，设计如下:a)制作材料。6mmx10cm的玻璃导管数支、乳胶管、橡胶头、小烧杯、30mL细口瓶、2号橡胶塞。b)操作步骤。按图la、图16组装实验装置。1)用图la做铜与浓硝酸反应的实验:先在小烧杯中加人10mL10%的NaOH溶液，取下V型管橡胶头加人3滴浓硝酸，将另一端插人碱液中，取2x8(mm)的1块铜片投人到V型管中，迅速套上橡胶头，反应迅速发生，可看到烧杯中有气泡产生，溶液变为绿色，V型管中充满红棕色气体，该红棕色气体是NOZ。由于浓硝酸的用量比较少，反应很快停止，多余的气体直接导人碱液被吸收。观察清楚后，可挤压橡胶头使NOZ气体进人碱液而被吸收，无有害气体逸出。2)用图16做铜与稀硝酸反应的实验:先在滴瓶中加人10mL10%的NaOH溶液，取下橡胶头在V型管中加满稀硝酸(约需1.5mL)，赶走V型管中的空气，将V型管的另一端插人碱液，取2x8(mm)的1块铜片投人到V型管中，迅速套上橡胶头，反应逐渐发生，产生的气体将酸液压人细口瓶时，首先将直角玻璃管中的空气赶走，V型管以外的玻璃管中的空气被带出后，产生的NO气体就不会被氧化为红棕色的NOZ气体，观察到V型管中溶液变为蓝色，混合液上部为无色气体NO，等无色气体较多时，多次挤压橡胶头将气体压人细口瓶,NO气体进入细口瓶后被细口瓶中的空气氧化为NOZ气体，可看到瓶中的气体转为红棕色。上述两个装置可随时终止反应，终止时将V型管翻转直接将反应物倒人碱液即可停止，气体通过挤压橡胶头排人细口瓶，振荡细口瓶，NOZ气体被碱液吸收，无有害气体逸出。在实验过程中，学生始终是主体，教师作为组织者，只提出问题。使用成功的预设，才可能有可持续的设计生成。而成功的实验预设，留给实验足够的空间，是一种“包含”着丰富生成性的预设，是一种宽容偶然性和突发性、促成多样性和创造性的预设。3动态设计传统的化学实验设计以化学课本知识为本位，从老师教学经验出发，往往侧重于实验方法的确定、组织形式的安排等一系列程序化、细节化的准备。在这种设计下，“过程”演变成了“流程”，这种倾向于“静态”方案的教学设计，试图对实验的“生成性”有计划、有目的地加以严格控制，势必造成实验教学的呆板化和模式化，师生的创造力得不到有效开发，主动性也得不到伸展，给教学带来盲目性和机械性。这种把实验设计和实验过程实施肢解成两种活动的教学设计，尽管能适应教师单向的“传递”活动，但不能适应交互动态的生成性教学过程。实验过程的自组织性、复杂性和生成性，决定了实验设计要由传统的静态设计转向动态设计，这是以学生的学习