摘 要: 以科學探究為突破口的化學新課程改革,要求在傳授知識的基礎上,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),強調(diào)學生主體性,而化學探究活動則是不可或缺和行之有效的途徑。本文以探究學習的基本理論為依據(jù),以科學探究為主線,在學生、教師、學校、教材和評價方式五因素進行調(diào)查研究,得出在新課程標準推行的幾年來,高中化學探究活動實施現(xiàn)狀,并在對現(xiàn)狀進行思考的基礎上提出實施探究活動的建議。
關鍵詞: 探究活動 高中化學 教學現(xiàn)狀
高中化學作為科學教育的重要組成部分,它對提高學生科學素養(yǎng)、促進學生全面發(fā)展有著不可替代的作用。而以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為主旨的化學新課程改革,主要強調(diào)的就是科學探究,它所追求的不僅僅是知識,更重要的是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)和探究的意識及興趣,將學習的重心由知識的傳承向探究過程轉移。
根據(jù)探究途徑和獲得知識的性質(zhì)、探究的意義不同,一般分為普通探究和科學探究,前者只是出于好奇心或者興趣,后者則需要遵守嚴格的研究方法和規(guī)則。“課標”提出探究包括提出問題、猜想與假設、制訂計劃、進行試驗、搜集證據(jù)、解釋與結論、反思與評價等8個環(huán)節(jié)。而要實現(xiàn)真正的探究,科學探究的要素就要滲透科學探究的每一個環(huán)節(jié)之中,如果沒有學生積極的思維參與,環(huán)節(jié)再完整,學生再投入,那么也只是表面形式。
科學探究的實施,離不開學生的參與,教師的指導,相應配套的教材,學校軟、硬件的支持,相應健全的評價機制。而在新課程標準推行的今天,受考試壓力、環(huán)境限制、教學理念等影響,探究式教學的現(xiàn)狀不容樂觀。所以,調(diào)查探究活動教學現(xiàn)狀,并尋找影響因素尤為必要。在此理論研究的基礎上,選擇以學生、教師、教材、學校和評價機制五因素為突破點,分析得出高中化學探究活動實施現(xiàn)狀,并在對現(xiàn)狀進行思考的基礎上提出實施探究活動教學的建議。
一、教材中探究活動類型比較
在高中化學教學階段,陜西省使用新課標人教版教材,而高中階段化學教材還有蘇教版和魯科版。三套教科書精心設置了多種學習欄目,如人教版的“思考與交流”、“學與問”、“實踐活動”、“科學史話”等,魯科版的“聯(lián)想·質(zhì)疑”、“觀察·思考”、“交流·研討”、“遷移·應用”等,蘇教版的“交流與研討”、“問題解決”、“調(diào)查研究”、“你知道嗎”等,通過這些欄目創(chuàng)設有效促進學生自主活動和積極探究的情境,使學生“經(jīng)歷化學物質(zhì)及其變化的過程,學習科學探究的基本方法,提高科學探究的能力”;“在化學學習中,學會運用比較、分類、歸納、概括等方法對信息進行加工”。這些欄目大多是落實“活動與探究建議”中的活動,它們一起組成了教科書比較完善的欄目體系和活動體系。
1.探究活動數(shù)量與完成方式比較
對比三種版本教材中所涉及的化學探究活動的數(shù)量,人教版為58項,魯科版為107項,蘇教版為96項。在探究活動數(shù)量比較上,人教版教材探究活動相對于魯科版和蘇教版要少,其中魯科版最多??煽闯?,陜西省在教材的選擇上,使用探究活動相對較少的人教版教材,考慮到了西部地區(qū)相對薄弱的教學環(huán)境和硬件設施,這是科學的。按照活動的完成方式可以將探究活動分為實驗類、交流類和調(diào)查類活動。在三套教科書中的所占比重見表1:
表1 教科書中探究活動按完成方式分類的統(tǒng)計
從表1中可看出,實驗類探究活動在三個版本中所占比例為51%~52%,從數(shù)量和比重來看三個版本都比較一致。而魯科版和蘇教版教材中,交流類的探究活動均占到40%,相對來說,人教版的要少一些。比較而言,人教版中調(diào)查類活動的數(shù)量與比重均高于其他兩本教科書,而且其設計從內(nèi)容、形式和方法上都可以說是匠心獨具,有的是培養(yǎng)學生應用化學知識解決實際問題的能力;有的是培養(yǎng)學生的社會實踐能力;而還有些活動則立足于讓學生通過對實際問題的研究提高學生的判斷和綜合分析能力。
2.探究活動完成內(nèi)容比較
按探究活動的內(nèi)容,可以將探究活動分為化學知識的活動,化學知識應用的活動,以及STS相關的活動。具體統(tǒng)計情況見表2:
表2
科學探究活動的形式和內(nèi)容應有助于學生領悟知識和發(fā)展能力,離開知識作為基礎的活動、為追求形式而展開的活動都不是真正意義上的科學探究。重視學生的探究活動也不是不要教師的講解,關鍵是教師要研究“講什么”、“怎么講”、“何時講”,真正在啟迪學生的思維上下工夫。也正是如此,三套教科書中學習化學知識的活動在探究活動中所占的比重最大,三者相比,人教版與蘇教版教科書中探究活動的設置更著重于具體化學知識的傳授。
二、學生現(xiàn)狀
學生作為課堂的主體,對所傳授知識的掌握與否,決定著一節(jié)課堂是否高效。從對探究活動的認識層面、參與過程及其表現(xiàn)、探究活動對學生的影響三個維度進行考慮。
1.學生對實踐與探究活動的認識
什么化學探究活動?如何進行探究?是每個老師和學生所面臨的首要問題,在實際調(diào)查過程中,大約占樣本數(shù)量32.9%的學生對化學探究活動很了解,36.6%的學生比較了解,15.8%的學生不置可否,其余同學不清楚或者不知道。對于不知道的同學,有的參與的探究活動的整個過程,但并不知道這個過程就是探究活動,另一部分則是既未參加過實際的探究活動,又不知道其具體含義。
2.學生參與實踐與探究活動的情況
學生在對某一個化學知識或者問題提出質(zhì)疑時,探究活動的動機便產(chǎn)生,隨之提出假設、制訂探究計劃,然后進行試驗驗證并搜集證據(jù),最后得出結論驗證自己的質(zhì)疑。在這個過程中學生的參與情況是反應探究活動是否有效的重要依據(jù)。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),學生在進行探究活動時表現(xiàn)不同,近一半學生會選擇獨立完成或者小組合作的方式進行探究活動,有另外一半的學生會實際的動手或者動腦參與其中。當然,這其中的原因是多樣的,部分學生是動手能力不強,偏向于觀察;部分學生則是想?yún)⑴c其中但卻沒有機會,這就要考慮到環(huán)境的限制和小組分配的合理性;還有部分同學則是采取排斥的態(tài)度,這就是興趣的問題。
3.實踐與探究活動對學生的影響
“新課標”將高中化學教育目標分為三個部分,即知識與技能、過程與方法和情感態(tài)度與價值觀。在考慮探究活動對學生的影響時,也從這三個方面進行。調(diào)查顯示,在三個維度上,從高一到高三的影響程度是呈現(xiàn)遞減趨勢,這說明在高中升學壓力下,對于化學探究活動在化學教學中的影響隨年級的升高而降低。比如在知識與技能方面,高一認為影響很大的有69.23%,而高三只有55%;在過程與方法方面,高一認為影響較大的有46.15%,而高三的有40%;情感態(tài)度與價值觀上也從53.85%降到40%。
三、教師現(xiàn)狀
在新一輪的課程改革中,一線教師是生力軍,擔負著新理念、新思想和新方法的傳播的任務。而探究式教學對教師提出了更高的要求,需要教師更新改變觀念、轉變角色,由原來化學知識的傳授者變?yōu)榭茖W探究的組織者和指導者、參與者和合作者、學習者和研究者。
1.教師觀念
教育觀念是指教師在教育、教學實踐過程中形成的,對相關教育現(xiàn)象,特別是對自己所教的學科、對自己的教學能力和所教學生的主觀認識。它直接影響教師對教學問題的知覺、判斷,進而影響教師的教學行為。在探究活動中,教師的觀念是影響活動方案的內(nèi)在因素,而教育觀念的評價性和情境性在活動過程中起著很重要的作用。調(diào)查發(fā)現(xiàn),對探究活動開展的必要性認識上,大約65%左右的一線教師,覺得是必要的,但仍有35%的教師持否定態(tài)度,這主要有兩個因素:探究活動對學生成績的影響和學生在探究活動中的表現(xiàn)。對于前者,有近90%的老師認為探究活動的開展對學生成績有較大影響,但是在如此大的影響下,調(diào)查顯示卻有近一半學生在探究活動中表現(xiàn)不積極,這也就造成了教師對探究活動開展的顧慮。
2.探究活動的開展數(shù)量和途徑
在評價探究活動教學時,活動數(shù)量是一個直觀的評價標準;與此同時,探究活動開展的途徑和方式的好壞,也是衡量探究活動是否有效的尺度。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),有近57%的老師對所在學校安排的探究活動數(shù)量比較認同。在教師對探究活動的安排意見中,首先是探究活動必須有,但是要適量,不能頻繁,不能流于形式;其次,不是所有內(nèi)容都能進行探究式教學,要有選擇性。
在開展形式上,86%以上的老師都偏向于小組合作,而在此基礎上,幾乎所有的教師都在追求爭取讓每一個學生都動手探究,但是在客觀環(huán)境因素的影響下,也僅有58%左右的學生真正地動手探究。所以,合作分工顯得尤為必要,對于一個探究活動的進行,教師在提出問題后,學生小組合作,自行設計方案來進行驗證,最后得出結論,這樣的探究式最為高效。
四、學?,F(xiàn)狀
學校是有計劃、有組織地進行系統(tǒng)的教育的組織機構。而化學探究活動作為化學教學的重要組成部分,對于硬件等設施的要求決定了它離不開學校的大力支持。通過調(diào)查,對師資、硬件設施和活動開展情況進行了分析。
1.硬件設施和師資情況
在國家努力實現(xiàn)教育投入占GDP4%的目標下,學校的硬件設施也在不斷完善。在化學探究式教學中,實驗教學是一種重要呈現(xiàn)方式,而實驗室則是實驗教學的重要場所,在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),約有2/3的受調(diào)查學生認為學校中實驗室硬件設施建設較好,約有1/3的學生認為學校的實驗室條件不能滿足化學探究活動需要。
對于化學探究活動的引導者“教師”,對于實踐探究活動的效果也有很大影響。調(diào)查發(fā)現(xiàn),在示范高中,68.42%的學生認為老師非常負責,而學生對于示范高中教師的肯定度高于標準化和普通高中的33.78%和17.31%,也從一個角度反映出示范高中的教師綜合水平較后者高。而在學生對教師的評價當中可以看出,學生對于教師的認可度越高,學生參與實踐探究活動的積極性越高。
2.探究活動開展情況
對比示范和標準化高中及普通高中,示范高中對于化學探究活動的展開相對于后者較多,亦從側面反映出示范高中更重視學生在探究中的學習。比較發(fā)現(xiàn),在學校硬件設施和師資相對優(yōu)越的情況下,其在化學探究活動的展開上相對較多,而更多地開展探究活動是對學生更好學習化學知識和研究方法的一條重要通道。
五、評價體系
要衡量高中化學探究教學的效率,就要有科學實用的評價指標。評價指標的確定既要以探究活動的主要組成要素為基礎,又要以探究活動教學的發(fā)展程序為主線;既評教,評價考察教師對探究活動的促進作用,又評學,以學生在探究活動中的表現(xiàn)和受益多少評價。但是,在實際的教學實踐中,學校和教師在實行探究式教學過程中,很難將過程評價運用其中,造成了只重視結果輕過程的現(xiàn)象。
1.教師與評價
科學探究教學評價對于探究式教學的健康發(fā)展和提高探究教學質(zhì)量方面起著重要作用,主要有鑒定作用、診斷作用和改進作用。從對學生角度對教師對評價的重視情況進行了調(diào)查,結果顯示如下:
從圖1中看出,在所選樣本中,有大約13%的老師對于探究活動的評價基本上處于無所謂的態(tài)度,而評價既能反應科學探究教學的真實水平,又能調(diào)動教師開展探究教學的積極性和主動性,也利于管理部門及時發(fā)現(xiàn)科學探究存在的問題和困難,及時調(diào)整和解決,以確保科學探究教學過程的良性循環(huán)。
2.學生與評價
要實行有效的評價過程,首先就要讓學生知道評價標準與內(nèi)容。在對學生的實際調(diào)研中,我們發(fā)現(xiàn),有將近8%的學生對于探究活動的評價一點都不知道,7%的學生只是聽說過,30%左右的學生知道一些,由此可見,對于評價過程和內(nèi)容,化學教師要明確的制定和實施。評價對于學生可以起到量化考核的作用,使得學生對于探究式教學過程中的每個過程完成情況更加了解,以利于學生的改進;對于教師,可以掌握學生的學習情況,明白在探究過程中學生所出現(xiàn)錯誤和有待改進的地方。
六、結論與建議
綜上考慮,可以看出在實施新課程改革以來,高中化學探究活動教學在學生、教師、教材、學校和評價等方面存在可待改進的地方,探究活動教學的現(xiàn)狀給我做出改進提供了參考。
1.在教材方面
首先,在人教版教科書中,涉及化學探究活動內(nèi)容較少,針對此,所以有條件的學校,可以組織教師編寫校本教材,開發(fā)本土資源,在一定程度上可以彌補探究活動不足的情況;教師在對教科書中探究活動內(nèi)容進行教學時,可以適當?shù)赝卣拐n延伸。其次,是在探究活動水平分級上,人教版教材在探究活動設計上,探究活動在水平上偏向于2級水平,沒有表現(xiàn)出循序漸進地安排科學探究開放性水平的規(guī)律,實驗活動大多給出了實驗步驟,要求學生設計實驗進行探究的很少。所以,老師在實際的教學過程中,要注意到探究活動教學的循序漸進,不要盲目追求高的目標,適當設置懸念,給學生更大的思維發(fā)散空間。
2.在學生方面
從學生現(xiàn)狀中我們可以看到,不同類別學校的學生在對待探究活動中的態(tài)度是不一樣的,這就要求教師在化學探究活動教學中,區(qū)別對待學生,做到因材施教;在隨著年級的遞增過程中,高中化學探究教學的影響也在減弱,到高三年級時,學生的絕大部分時間都花在高考的備考中,所以對于處在高一年級的學生來講,可塑性很大,對知識的渴求強烈,動手能力也使得他們迫切地想嘗試,教師應該抓住這樣的機會,盡量把化學探究教學安排在這個時間段。
3.在教師方面
首先,新課改浪潮中的化學教師要解放自己的思想,改變以往的教學方式,轉變課堂主體,做到在尋找知識的過程中讓學生學到知識,而不是一味地將知識教給學生;其次,積極拓展化學探究式教學的應用范疇,積極尋找探究式教學的評價體系,使得探究式教學能夠更加科學合理地融入平時化學教學中;最后,對于化學探究活動,不要拘泥于形式,不要為了表面而探究,要真正地達到探究活動的真實效果。
4.在學校方面
化學教學離不開學校物質(zhì)上的支持,但是,在調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn),很多省級的標準化高中,實驗室等一系列硬件設施都很完善,卻很少動用,這就需要學校在政策上提供必要的支持;此外,學校也應該鼓勵教師創(chuàng)新化學探究方法,積極支持學生開展的各項有關于化學探究類的活動,營造一個輕松的探究氛圍。
在評價體制方面。評價體系離不開教師和學生兩個方面,對于學生,首先要有和成績相關聯(lián)的分數(shù)計算,在高二會考中加入對化學探究類試驗的考查;其次,要使學生明白評價的標準和內(nèi)容,教師加強對學生的評價內(nèi)容滲透。教師方面,要能夠獨立自主地設計一堂化學探究活動課,并完善相應的評價標準,這也就要求教師在仔細研讀新課程標準的基礎上,清楚探究活動的各個環(huán)節(jié)。最后學校應積極督促教師對相關探究式教學的評價過程并納入考核,作為教育主管部門,組織相關探究活動評價研討,制定相對完善和統(tǒng)一的評價體系。
高中化學探究活動作為高中化學教學的重要部分,在培養(yǎng)有獨立思維和提高學生科學素養(yǎng),增強學生動手能力和科研情懷,為學生的長遠發(fā)展具有重要作用。以上建議是基于對陜西部分學校化學探究活動現(xiàn)狀調(diào)查的基礎上提出的,其適用性和可行性還待實踐的檢驗。
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