教材實驗研究與拓展校本課程的開發(fā)及實施效果研究

陳國清

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教材實驗研究與拓展校本課程的開發(fā)及實施效果研究

陳國清

摘 要：化學是一門以實驗為基礎的自然科學。實驗研究是校本課程開發(fā)的重要關注點。在整合近幾年開展教材實驗研究的基礎上，編寫緊扣教材、突出實驗本色又有一定拓展深度的校本課程并反思實施后的效果及存在的問題，以求更好地開拓學生視野，提高實驗能力。

關鍵詞：教材實驗；實驗研究；校本課程；課程開發(fā)；實施效果

長期以來，我國中小學課程采用集中統(tǒng)一的國家開發(fā)模式，各省市教材千篇一律。新課改背景下，校本課程的開發(fā)和實施已成為各地重點研究內容之一。2003年教育部頒布的《普通高中課程方案（實驗）》鼓勵各校按照實際情況自主開發(fā)校本選修課程。這些政策既給學生提供多樣化選擇機會，也為我們進行課程開發(fā)創(chuàng)造了前所未有的機遇。

化學是一門以實驗為基礎的自然科學。實驗對激發(fā)學生學習興趣，幫助理解和掌握知識和技能，訓練研究方法，培養(yǎng)科學態(tài)度和價值觀有重要的作用。為了便于對化學有興趣的學生進一步開闊視野，提高實驗能力，我立足崗位實際，整合近年開展校本選修課的素材，開發(fā)了教材實驗研究與拓展校本課程，并反思實施后的效果及存在的問題。

一、開發(fā)校本課程的原則

校本課程沒有具體的內容規(guī)定和大綱要求，在設計課程時結合學生實際，本著不脫離課本，但又不拘泥于課本的原則，讓學生在課堂上發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，解決問題，踐行學以致用的思想。

1.緊扣教材 與教學進度同步

教材內容是按照學生的認知規(guī)律系統(tǒng)編排的，具有較強的條理性和連貫性。筆者在內容選擇上，立足學生的基礎，緊扣教材，既使課程更有親和力，易于接受，又達到溫故而知新的目的。

例如，人教版高中《化學：必修1》第二章《化學物質及其變化》中《物質的分類》一節(jié)內容，課文重點介紹了丁達爾效應，而對膠體的其他性質只有一小段文字簡單描述。筆者在學生剛學完這節(jié)課時就及時補充了膠體的滲析、電泳、凝聚等重要實驗，讓學生加深理解膠體這種獨特分散系的性質，完善知識結構。又如，學生在剛學完《氧化還原反應》一節(jié)時，筆者用FeCl3溶液做腐蝕液，將需要設計電路的銅用抗腐蝕涂料印刷好，沒有印刷上抗腐蝕涂料的銅被腐蝕掉，最后得到精美的電路。通過這個實驗，學生對Fe3+的氧化性有了更深刻的認識，并達到活學活用的目的。

從熟悉的教材出發(fā)，與課堂教學同步，既降低了學習的陌生度，又對知識的理解和鞏固起到促進作用。

2.適當拓展與延伸 給予學生發(fā)展空間

我校是廣東省重點中學，百年名校。學生基礎好，理解領悟能力強。學生如果只學課本知識，會略顯“吃不飽”。針對高一課時少、范圍廣、內容多的特點，我在內容選擇、能力層次以及思維深度上都做了適度擴展。

例如，物質的量的學習是高中階段的重點，也是高一的難點。學生在學習“阿伏伽德羅常數(shù)”這一概念時，對于阿伏伽德羅常數(shù)為什么取約等于6.02×1023這一數(shù)值很費解。筆者的課程就增加了“單分子膜法測定阿伏伽德羅常數(shù)”這一實驗。通過實驗讓學生更好地理解聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的阿伏伽德羅常數(shù)是怎樣得出來的。課后學生豁然開朗，難點不攻自破。

源于教材，高于教材，通過補充一些有利于形成完整知識結構的實驗，既豐富了教材內容，又鍛煉了實驗能力。

3.突出實驗本色 提供科技舞臺

筆者充分利用在化學實驗室崗位工作的實際，努力創(chuàng)設科技舞臺，著力培養(yǎng)學生探究能力、動手能力和創(chuàng)新思維。選擇這門選修課的學生對化學都懷著濃厚的興趣。他們的手上都帶著小課題而來，躍躍欲試。我仔細審閱他們實驗方案，指導他們修改優(yōu)化，并騰出一部分時間讓他們開展實施。經過多次的實驗研究，每個小課題都順利完成了。

二、校本課程的內容設計

教材實驗研究與拓展校本課程的成長不是一朝一夕的，從一開始的重做典型分組實驗，到疑難實驗改進，到現(xiàn)在的實驗研究及拓展，幾年來一步一個腳印，逐步走向成熟。該課程分兩學期，每學期9周（次），每周2課時，共18課時。按學校計劃安排在星期三第八、九節(jié)進行。課程主要面向高一學生，每次招30人，采用單人單組實驗，保證教學質量。具體實驗主題見表1。

表1　教材實驗研究與拓展校本課程的教學主題

三、實施以來取得的成果

1.激發(fā)學習興趣 感受化學魅力

由于挖掘的素材喜聞樂見并貼近學生生活，所以能夠更好地吸引他們的興趣。例如，制作印刷電路板、玻璃刻字、制玻璃鏡技術、手工皂的制備等課程經多年篩選完善，一直深受學生歡迎。學生運用化學知識親手制作電路板、刻字玻璃片、反光鏡面和手工皂，在實驗中體驗成功的喜悅，感受化學的魅力。

2.自我建構 強化探究意識

皮亞杰建構主義理論認為學習是一種自我建構的過程。學生不是被動的接受者，而是學習的主動建構者。自我建構就是要轉變被動的學習狀態(tài)，突出強調人作為認知主體的能動性，把學習變成人的主體性、能動性、獨立性的不斷生成發(fā)展的過程［1］。填鴨式教學學生辛苦低效，教師受累不討好。筆者在給他們講清實驗原理后，讓他們自行查閱資料，自行設計實驗方案，自行實施，最后自行撰寫實驗報告。

例如，在教學《鐵粉與水蒸氣反應實驗成功關鍵的探究》一課時，鼓勵學生挖掘實驗的關鍵因素，探尋實驗最佳反應條件。學生小組討論后認為：貯水介質的選擇，鐵粉與貯水介質的距離，鐵粉與貯水介質的加熱順序，這幾個因素可能影響實驗能否順利進行。他們按照討論出實驗方案設計實驗，獨立探究，得出結論，并在課堂上分享。

在校本選修課教學中，學生是學習過程的主動建構者，教師是教學過程的組織者、指導者、促進者。給學生留出自主、創(chuàng)造的空間，給學生提供建構知識、運用知識和表現(xiàn)自我的機會，自我建構的學習為學生發(fā)展提供有利條件和廣闊舞臺。

3.拓展知識面 提高實驗能力

根據(jù)前蘇聯(lián)教育家維果茨基提出來的“最近發(fā)展區(qū)”理論，課程內容既源于教材又高于教材，讓學生跳著摘桃子。學生學習該課程后更深入理解基礎知識，融會貫通，并學以致用。筆者對近五年選修《教材實驗研究與拓展》的學生進行調查，實驗組和對照組各取146人，按照廣州市普通高中化學實驗操作考查評定方法，評定結果分為優(yōu)秀、及格和不及格三個等級。統(tǒng)計結果見表2。

表2　近五年廣州市普通高中化學實驗操作考查評定等級比較

我們發(fā)現(xiàn)選修過該課程的學生達到優(yōu)秀等級的比例為92.47%，比對照組的75.34%高出了17.13%，而及格和不及格等級均較對照組大幅減少。所以參加教材實驗研究與拓展校本課程學習能夠鍛煉學生設計實驗方案、動手實驗和歸納總結能力。

4.培育了一批優(yōu)秀研學成果 化學苗子嶄露頭角

校本選修課開展以來，除了優(yōu)質高效完成教學任務外，一批優(yōu)秀的研學成果脫穎而出。它們大多是學生課后意猶未盡，利用課余時間和周末回到實驗室繼續(xù)做實驗得出的。例如《自制植物酸堿指示劑并測試其變色范圍的研究》在2013-2014學年廣東省中學生“化學伴我成長”研究性學習成果評選榮獲一等獎；《化學解密大行動》在廣州市第九屆青少年科技活動匯演榮獲一等獎；《千年墨魂——香味墨錠的制作與探究》在剛剛結束的第31屆廣州市青少年科技創(chuàng)新大賽榮獲一等獎，并獲得參加省賽的資格。一個個研學成果的涌現(xiàn)激勵著越來越多學生選修教材實驗研究與拓展校本課程，也從另一側面證明該課程已在學生中扎根生長并結出果實。

四、實施過程中值得關注的幾個問題

1.正確處理必修與選修的關系

教材實驗研究與拓展作為一門深受學生喜愛的校本選修課，不能喧賓奪主，要正確處理好必修課與選修課兩者的關系。第一，要明確各自的特點和開設目的。必修課體現(xiàn)了對學生共性發(fā)展的要求，打好共同的基礎。選修課則體現(xiàn)了對學生差異性的尊重和發(fā)展，提供多樣化的個性選擇。第二，要分清主次，在抓好主要方面的同時不能忽視次要方面。我們只有將兩者都做好了，學生才能形成完整的課程體系。

2.重視過程性

學生參加校本選修課應著眼于親身參與和探索，學習收集材料和判選信息，學習調查實踐，學習歸納提取結論和撰寫科技小論文。只有保證了過程的質量，才能促進教學質量的提高。例如《手工皂的制備》一課，學生從配方的選擇、用量的計算、香料的添加、皂化的控制、入模脫模的技巧、成品的檢驗和去污效果的測試等等都親身參與。這樣既能深入理解油脂堿性水解的原理，并且將知識學以致用，在過程中培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度和勇于實踐的精神。

3.倡導發(fā)展性評價

《化學課程標準》指出：評價的目的是為了全面了解學生的化學學習歷程，激勵學生的學習和改進教師的教學［2］。發(fā)展性評價的方式方法是多元的，動態(tài)的，綜合的。對學生化學實驗學習的評價，既要關注學生知識與技能的理解和掌握，更要關注學生的學習態(tài)度、交流討論參與程度、實驗設計探究水平和實驗習慣的養(yǎng)成。評價時應強調評價的診斷功能和促進功能，引導他們向更好方向發(fā)展。

五、結束語

開展教材實驗研究與拓展校本課程，引導學生開展化學實驗研究，既符合化學的學科特點也符合學生學習化學的認識規(guī)律。通過選修課學習，激發(fā)學生的化學興趣，幫助學生理解基本理論、開闊視野，提高實驗動手操作能力，培養(yǎng)學生科學態(tài)度和價值觀，從而達到全面提高學生科學素養(yǎng)的目的。

參考文獻

［1］ 朱慕菊.教育部基礎教育司《走進新課程:與課程實施者對話》［M］.北京:北京師范大學出版社，2002.

［2］ 中華人民共和國教育部.全日制義務教育化學課程標準:實驗稿［Z］.北京:北京師范大學出版社，2001.

作者信息

陳國清，本科，實驗師。廣東廣雅中學，510160