但是都有使用工具的要求。学会使用工具,进而做到灵巧和熟练,本来就是人类和其他动物的主要区别之一,工具的使用促进了人类的手和脑的发展,从而形成生产力中最为重要、能够自动地发展和改善的要素之一。化学实验基本操作训练的教育价值也在于此,此外还有培养科学作风、科学习惯、学会观察实验现象和学习“见著而知微”的化学思维方法的作用。
4 对《实验化学》模块教学目标的思考
基于以上的讨论,我们应当看到,由于化学学科的飞速发展和广泛地应用,涉及的理论和技术越来越深奥复杂,化学物质的组成、结构和反应越来越奇特, (例如大家都熟知的C60), 除去能够通过组成和结构的调控,从而可以成为具有特殊功能的高分子体系(如具有铁磁性、形状记忆、能对外界物理或化学信号产生选择性响应、能够成为激光介质等功能的高分子体系)外,还有近年来备受关注的难以胜数的介稳物种(如自由基、等离子体、准分子等)、超分子和能够自发形成的有序与无序的分子缔合体系等等,所涉及的化学反应更是“光怪陆离”,难以尽述。这些在现代化学研究室中已经成为众所熟知的研究课题的内容,虽然在现行的基础化学以及大学化学教材之中没有得到充分地反映,但是由于和材料、信息、生命、环境、及医药等领域的关系日益密切,因而和社会发展的关系却越来越贴近,正在成为促进基础及专业化学教学改革的巨大推动力。高中化学课程标准中“基础性、时代性和选择性”原则的提出,体现了对基础教育改革和社会发展之间的互相制约、互相促进关系的认识和应对的策略。全面地领会以上的原则,将有利于我们对中学化学实验改革,特别是对《实验化学》模块的构建和实验。
根据课程标准的设计,学生在选修《实验化学》模块之前,已经完成了初中化学和高中化学必修(I)、(II)的学习,对于化学实验所需的基本方法和基本操作已有所了解,还有部分学生曾经接触过或体验过实验探究活动。据此《实验化学》模块的教学目标,可能有两种不同的考虑。一种以经典的化学教学实验模式为主,即提供成熟的实验方案、必需的仪器和试剂,由学生在课程规定的学时内,按照实验步骤进行实验,同时完成预习、实验、记录和书写实验报告的全过程。另一种考虑则以引导学生进行探究性实验的模式为主,不过分重视知识的数量及技能的多样化和娴熟程度,以实现过程方法、情感态度价值观的教育目标为着眼点,亦即期望通过完整的、有预期目标的实验探究性活动,使学生体验到科学实验是一种自我教育、获取活的知识和提高自身能力的重要途径,整个探究过程中和挫折伴随而生的困惑,不仅可以锻炼自己的意志,提高战胜困难的信心,并激发出自己的潜能。在这种积极思维的状态下,书本知识和老师同学的建议才能转化成为创新思维的催化剂。
前一种方案是我们所熟悉的,有利于把握整个教学过程(包括进度、资源供应、安全等)。就三维教育目标而言,也可以顾及,只是比较测重于知识技能目标。但是不容回避的是,在基础教育阶段,照方抓药式的被动感和偏于验证性质的实验活动,多年的教学实践证明,在提高学生对科学的兴趣、诱发探究积极性和培养自主学习的信心等方面并不很有效。也是这次基础化学教育改革过程中需要着重解决的一个主要方面。
后一种方案的前提是,基础教育阶段应以满足素质性要求为主,着眼于三维教育目标的全面落实,科学(包括化学)教育的任务,不仅在于使学生掌握一定数量的,具有基础性和时代性特征的科学知识,更应当把提高学生的科学素养、促进全面发展、成为能够适应新世纪持续发展需要的高素质人才的目标放在首位。化学实验探究活动有着条件比较简单易行,而且和人们的日常生活比较贴近,作为研究对象的化学物质,几乎是俯拾即是。由《科学美国人》杂志社汇集的美国中小学生近期参与科学博览会( Science Fair)的探究性课题,就有数千之多,其中与化学相关者约占1/3左右,题材极其丰富,涉及面非常广泛,决非一般教科书或化学竞赛题所能比拟。它使我们看到,只要有了自由想象和思维的空间,在学校、家长和社会各界的支持和引导下,中小学生在科学探究活动中的积极性和创造性将得到充分的发挥,并和课堂教学形成良好地互动和互补关系。在实验探究活动中,不仅原有的知识得到巩固,并且可能获得课堂教学无法提供的新知识和新感受。由于探究目标明确,任务具体,实验过程中所用到的方法和基本操作,将自然地转化为内在的科学习惯和科学素养,足以补偿人们担心的某些基本操作训练的缺失,何况后者并非都是人人须知的啊!
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