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    初中化學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查研究

    2023-06-12 14:22:59張貝陶端健管華劉曉玲汪秋英黎泓波姜建文
    化學(xué)教與學(xué) 2023年10期
    關(guān)鍵詞:骨干教師教學(xué)現(xiàn)狀初中化學(xué)

    張貝 陶端健 管華 劉曉玲 汪秋英 黎泓波 姜建文

    摘要:為了解全國初中化學(xué)基礎(chǔ)實驗的教學(xué)現(xiàn)狀,以“2020、2021國培計劃”兩期國家級初中化學(xué)骨干教師高級研修班學(xué)員為研究對象進(jìn)行了問卷調(diào)查。通過對回收的有效問卷進(jìn)行描述性分析、差異性分析和相關(guān)性分析,得出以下結(jié)論:(1)教師并沒有IOO%采用學(xué)生分組實驗的方式開展基礎(chǔ)實驗教學(xué)。(2)鄉(xiāng)村中學(xué)的教師采用學(xué)生分組實驗的方式完成基礎(chǔ)實驗的個數(shù)高于市/縣中學(xué)的教師。(3)高職稱的教師對化學(xué)實驗功能的認(rèn)識水平更高。(4)學(xué)校實驗室建設(shè)的均值越高,教師越趨向于采用學(xué)生分組實驗的方式開展基礎(chǔ)實驗教學(xué)。

    關(guān)鍵詞:初中化學(xué);骨干教師;基礎(chǔ)實驗;教學(xué)現(xiàn)狀

    文章編號:1008-0546(2023)10-0084-06

    中圖分類號:G632.41

    文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

    doi: 10.3969/j .issn.1008-0546.2023.10.017

    《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(201 1年版)》(以下簡稱“2011年課標(biāo)”)規(guī)定的8個基礎(chǔ)實驗從不同方面承載了義務(wù)教育階段學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的功能,其中既有核心知識的學(xué)習(xí),又有學(xué)生實驗技能的訓(xùn)練,還有化學(xué)問題解決與探究過程的體驗和方法學(xué)習(xí)。[1]教師應(yīng)安排和組織學(xué)生至少完成8個基礎(chǔ)實驗,這意味著無論學(xué)校教學(xué)層次和地域差異如何,都要保證學(xué)生動手操作這些實驗。[2]《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱“新課標(biāo)”)規(guī)定了8個學(xué)生必做實驗,提供了10個跨學(xué)科實踐活動。[3]與2011年課標(biāo)中8個基礎(chǔ)實驗相比,新課標(biāo)刪減了基礎(chǔ)實驗“溶液酸堿性的檢驗”,更換為必做實驗“水的組成及變化的探究”,其余7個基礎(chǔ)實驗依然保留,只是表述有所變化,如表1所示。

    新課標(biāo)明確8個學(xué)生必做實驗,設(shè)置不少于10%的課時用于開展跨學(xué)科實踐活動,這是新課標(biāo)的突破和創(chuàng)新之處,也是教師實施新課標(biāo)的重點和難點。[4]目前,國內(nèi)研究者已經(jīng)開展了初中化學(xué)基礎(chǔ)實驗的研究,研究內(nèi)容主要包括:基礎(chǔ)實驗的分析解讀與實踐反思[5-6]、基礎(chǔ)實驗的創(chuàng)新教學(xué)[7-11]、基礎(chǔ)實驗與培養(yǎng)學(xué)生實驗素養(yǎng)的關(guān)聯(lián),[12]這些研究加深了教師對初中化學(xué)基礎(chǔ)實驗的認(rèn)識,為教師優(yōu)化自身的基礎(chǔ)實驗教學(xué)提供了指導(dǎo)。但研究者們尚未對基礎(chǔ)實驗教學(xué)開展量化研究,因此本研究將調(diào)查內(nèi)容聚焦于2011年課標(biāo)中的8個基礎(chǔ)實驗,探查教師在基礎(chǔ)實驗教學(xué)中的教學(xué)實施方式,借助自主設(shè)計的化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀量表了解學(xué)校實驗室建設(shè)、教師理論認(rèn)識和教師教學(xué)表現(xiàn)三個維度的現(xiàn)狀,試圖為促進(jìn)核心素養(yǎng)發(fā)展的中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)提供參考依據(jù)。

    一、研究方法

    1.研究對象

    運用問卷調(diào)查法,以“2020、2021國培計劃”兩期國家級初中化學(xué)骨干教師高級研修班學(xué)員為研究對象,通過分析調(diào)查樣本來評估普遍情況?!皣嘤媱潯钡娜Q是中小學(xué)教師國家級培訓(xùn)計劃,是由教育部、財政部于2010年開始實施的旨在提高中小學(xué)教師特別是農(nóng)村教師隊伍整體素質(zhì)的重要舉措,招收的對象為國內(nèi)各省/直轄市/自治區(qū)師德修養(yǎng)和職業(yè)素質(zhì)相對優(yōu)異的教師。實際發(fā)放電子問卷70份,回收57份,回收率為81.43%。問卷中有1道測謊題,剔除5份無效問卷,得到有效問卷52份,問卷的有效率為74.29%。

    2.問卷的設(shè)計

    自編的《初中化學(xué)8個基礎(chǔ)實驗教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查問卷》主要包括3個部分:(1)研究對象的基本信息;(2)8個基礎(chǔ)實驗的教學(xué)實施方式;(3)實驗教學(xué)現(xiàn)狀量表。問卷的編制及完善過程如圖1所示。

    第2部分“8個基礎(chǔ)實驗的教學(xué)實施方式”是以單選題的形式呈現(xiàn),調(diào)查對象從“直接講解”“黑板畫圖講解”“播放實驗視頻或圖片”“教師演示實驗”“學(xué)生分組實驗(課堂教學(xué)中)"“學(xué)生分組實驗(實驗室中)"等多個選項中進(jìn)行選擇。需要說明的是,學(xué)生分組實驗是指學(xué)生以小組為單位親自動手參與實驗活動。對于某一實驗,若教師先做演示實驗,學(xué)生再做分組實驗(在課堂教學(xué)中或者實驗室中),則認(rèn)為教學(xué)實施方式為學(xué)生分組實驗;若只有教師做演示實驗,則認(rèn)為教學(xué)實施方式為教師演示實驗。

    第3部分“實驗教學(xué)現(xiàn)狀量表”經(jīng)歷了初步設(shè)計、數(shù)據(jù)分析、題項篩選、維度優(yōu)化四個過程。首先,依據(jù)調(diào)查對象和調(diào)查內(nèi)容初步確定了5個維度,每個維度5個題項,共25個題項。5個維度依次是:學(xué)校實驗教學(xué)的硬件配置、學(xué)校對實驗教學(xué)的處理態(tài)度、教師對實驗功能的基本認(rèn)識、教師對實驗教學(xué)的處理方式、教師對學(xué)生實驗的評價。自主設(shè)計的25個題項中,某些題項的旨意不夠明確,導(dǎo)致該題項可能屬于兩個維度,或者該題項與其對應(yīng)的維度之間指向性較弱,因此需要對初始量表進(jìn)行優(yōu)化。

    由于較難選擇類似的國培初中化學(xué)骨干教師進(jìn)行預(yù)試,故直接使用正式的問卷調(diào)查數(shù)據(jù)。調(diào)查對象結(jié)合自身情況對所在學(xué)校實驗教學(xué)現(xiàn)狀作出評判,從“非常同意”“同意”“一般”“不同意”“非常不同意”5個等級中選擇一項,利用李克特量表將上述5個等級進(jìn)行量化,依次賦分:5、4、3、2、1;對于反向問題,則依次賦分:1、2、3、4、5,標(biāo)注*的題項為反向題。

    采用SPSS26.0軟件作為數(shù)據(jù)分析工具,對25個題項進(jìn)行探索性因子分析(Exploratory Factor Analy—SIS,一種降維技術(shù),將具有錯綜復(fù)雜關(guān)系的變量綜合為少數(shù)幾個核心因子)?!皩嶒灲虒W(xué)現(xiàn)狀量表(初版)"的KMO值為0.736,大于0.7,P值為0.000,小于0.05,表明問卷可以進(jìn)行探索性因子分析。使用主成分分析法,設(shè)置特征值大于1,對在相應(yīng)因子上負(fù)荷值小于0.4的題項(該變量與其對應(yīng)因子之間的相關(guān)性較弱)、存在交叉負(fù)荷且因子負(fù)荷值大于0.4的題項(該變量同時與多個因子相關(guān),且相關(guān)性較強)予以刪除。刪除1 2個題項,保留1 3個題項。對保留的1 3個合格題項再次進(jìn)行探索性因子分析,KMO值為0.842,P值為O.OOO,得到3個因子,根據(jù)同一因子下各個題項之間的共同性,為因子命名,最終將量表劃為3個維度,共13個題項(見表2)。

    采用克龍巴赫a系數(shù)檢驗各維度的內(nèi)部一致性,結(jié)果顯示各維度信度良好(見表3)。

    3.調(diào)查研究思路

    首先,了解8個基礎(chǔ)實驗的教學(xué)實施方式和三個維度的得分情況。其次,進(jìn)行差異性分析,探查教師以學(xué)生分組實驗方式完成的基礎(chǔ)實驗個數(shù)、三個維度的均值是否在性別、任教的學(xué)校類型、教齡和職稱等方面存在顯著性差異。最后,進(jìn)行相關(guān)性分析,看是否三個維度的均值越高,教師越傾向于采用學(xué)生分組實驗的方式開展基礎(chǔ)實驗教學(xué)。調(diào)查內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)如圖2所示。

    二、研究結(jié)果與分析

    1.8個基礎(chǔ)實驗的教學(xué)實施方式分析

    從調(diào)查數(shù)據(jù)來看(如表4所示),對于8個基礎(chǔ)實驗的教學(xué),大多數(shù)教師采用學(xué)生分組實驗的方式,其次采用教師演示實驗和播放實驗視頻的方式,沒有教師采用黑板畫圖或直接講解的方式進(jìn)行教學(xué)。

    “燃燒的條件”“金屬的物理性質(zhì)和某些化學(xué)性質(zhì)”這2個實驗以學(xué)生分組實驗方式開展的占比較低,分別是42.31%和55.77%;“氧氣的實驗室制取與性質(zhì)”“二氧化碳的實驗室制取與性質(zhì)”這2個實驗以學(xué)生分組實驗方式開展的占比較高,分別是96.15%和92.31%。

    通過訪談得知,部分教師認(rèn)為“燃燒的條件”這個實驗對學(xué)生的操作技能要求較低,沒有必要單獨花時間進(jìn)行學(xué)生分組實驗?!敖饘俚奈锢硇再|(zhì)和某些化學(xué)性質(zhì)”這個實驗的操作相對較為簡單,而且涉及到金屬與酸溶液的反應(yīng),稀鹽酸、稀硫酸這類溶液有一定的危險性,會選擇進(jìn)行教師演示實驗或播放實驗視頻?!岸趸嫉膶嶒炇抑迫∨c性質(zhì)”“氧氣的實驗室制取與性質(zhì)”這2個實驗,涉及的實驗操作相對復(fù)雜和嚴(yán)格,也是??嫉闹R點,需要讓學(xué)生親自進(jìn)行實驗操作,訓(xùn)練學(xué)生實驗技能的同時,加深學(xué)生對該部分知識的理解。

    2.化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

    用化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀量表的均值代表教師所在學(xué)校的實驗教學(xué)現(xiàn)狀,得分越高說明教師所在學(xué)校的實驗教學(xué)狀況越好。結(jié)果如表5所示。

    化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀的三個維度中,教師理論認(rèn)識維度的均值最高,說明教師對化學(xué)實驗的認(rèn)識論功能、方法論功能和教學(xué)論功能都有較為全面的認(rèn)識;其次是學(xué)校實驗室建設(shè)維度;教師教學(xué)表現(xiàn)維度的均值最低??偭勘淼?3個題項中,Q7“我認(rèn)為化學(xué)實驗可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)方法,培養(yǎng)科學(xué)探究能力?!边@一題項的均值最高,為4.87分,表明教師們高度認(rèn)可實驗教學(xué)有助于學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的方法、培養(yǎng)科學(xué)邏輯和創(chuàng)新能力。Q9*“我組織學(xué)生分組做某個實驗,是因為考試經(jīng)??疾樵搩?nèi)容。”這一題項的均值最低,為3.19分,各有15.38%的教師選擇“非常同意”和“同意”,這表明許多教師開展實驗教學(xué)的依據(jù)為某實驗是否經(jīng)常為考試的重點容,旨在提高學(xué)生“考試得高分”的能力。

    3.差異性分析

    以性別、任教的學(xué)校類型、教齡、職稱等為自變量,分別以學(xué)生分組實驗方式完成的基礎(chǔ)實驗個數(shù)、學(xué)校實驗室建設(shè)維度的均值、教師理論認(rèn)識維度的均值和教師教學(xué)表現(xiàn)維度的均值為因變量,依次進(jìn)行獨立樣本t檢驗。結(jié)果如表6所示。

    由表6的檢驗結(jié)果可知,教師以學(xué)生分組實驗方式完成的基礎(chǔ)實驗個數(shù)在性別、教齡、職稱等方面差異性均不顯著,但在任教的學(xué)校類型方面差異性顯著,鄉(xiāng)村中學(xué)的教師以學(xué)生分組實驗方式完成的基礎(chǔ)實驗個數(shù)均值高于市/縣中學(xué)的教師。通過訪談發(fā)現(xiàn),鄉(xiāng)村中學(xué)的骨干教師十分重視學(xué)生親自動手完成8個基礎(chǔ)實驗,他們知道鄉(xiāng)村中學(xué)的學(xué)生與市/縣中學(xué)的學(xué)生在教學(xué)資源方面存在一定的差距,因此對于2011年課標(biāo)中的8個基礎(chǔ)實驗,都會爭取讓學(xué)生親自參與進(jìn)來,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實驗素養(yǎng)。

    學(xué)校實驗室建設(shè)在任教學(xué)校類型上差異性不顯著,但鄉(xiāng)村中學(xué)的實驗室建設(shè)均值高于市/縣中學(xué)。通過訪談發(fā)現(xiàn),鄉(xiāng)村中學(xué)的學(xué)生班級較少,通常將實驗小組人數(shù)設(shè)為3-5人,開展學(xué)生實驗活動后,實驗藥品和實驗儀器較容易得到補給。部分市/縣中學(xué)的學(xué)生班級很多,通常將實驗小組人數(shù)設(shè)為2-4人,輪流開展學(xué)生實驗,實驗藥品消耗較快,有時候破損的實驗儀器未能及時進(jìn)行更換。

    教師理論認(rèn)識在性別、任教學(xué)校類型、教齡等方面差異性均不顯著,但在職稱方面差異性顯著,高級和正高級職稱的教師在化學(xué)實驗的認(rèn)識論功能、方法論功能和教學(xué)論功能等方面的認(rèn)識水平更高。能夠評上高級和正高級職稱的教師往往在教學(xué)和教研等方面付出了超常的努力,也取得了可喜的教學(xué)研究成果。

    教師教學(xué)表現(xiàn)在性別、任教學(xué)校類型、教齡和職稱等方面差異性均不顯著。

    4.相關(guān)性分析

    分析學(xué)校實驗室建設(shè)、教師理論認(rèn)識、教師教學(xué)表現(xiàn)與教師采用學(xué)生分組實驗方式進(jìn)行教學(xué)之間是否有一定關(guān)系,調(diào)查結(jié)果如表7所示。

    由表6的數(shù)據(jù)得出,學(xué)校實驗室建設(shè)與教師以學(xué)生分組實驗方式完成的基礎(chǔ)實驗個數(shù)之間存在顯著的正相關(guān)。學(xué)校實驗室建設(shè)的均值越高,教師越趨向于采用學(xué)生分組實驗的方式開展8個基礎(chǔ)實驗活動。然而,教師理論認(rèn)識和教師教學(xué)表現(xiàn)兩個維度與教師以學(xué)生分組實驗方式完成的基礎(chǔ)實驗個數(shù)之間相關(guān)性不顯著。

    三、研究結(jié)論與教學(xué)建議

    1.研究結(jié)論

    通過調(diào)查分析,得出如下結(jié)論:

    (1)教師并沒有100%采用學(xué)生分組實驗的方式開展基礎(chǔ)實驗教學(xué)?!把鯕獾膶嶒炇抑迫∨c性質(zhì)”氧化碳的實驗室制取與性質(zhì)”這2個實驗以學(xué)生分組實驗方式開展的占比較高;“燃燒的條件”“金屬的物理性質(zhì)和某些化學(xué)性質(zhì)”這2個實驗以學(xué)生分組實驗方式開展的占比較低。

    (2)教師以學(xué)生分組實驗方式完成的基礎(chǔ)實驗個數(shù)在任教的學(xué)校類型方面差異性顯著,鄉(xiāng)村中學(xué)的教師以學(xué)生分組實驗方式完成的基礎(chǔ)實驗個數(shù)均值高于市/縣中學(xué)的教師。

    (3)教師理論認(rèn)識在職稱方面差異性顯著,高級和正高級職稱的教師在化學(xué)實驗的認(rèn)識論功能、方法論功能和教學(xué)論功能等方面的認(rèn)識水平往往更高。

    (4)學(xué)校實驗室建設(shè)與教師以學(xué)生分組實驗方式完成的基礎(chǔ)實驗個數(shù)之間存在顯著的正相關(guān),學(xué)校實驗室建設(shè)的均值越高,教師越傾向于采用學(xué)生分組實驗的方式開展基礎(chǔ)實驗活動。

    2.教學(xué)建議

    (1)更新教師的教學(xué)觀念,學(xué)生才是基礎(chǔ)實驗的主角

    通過數(shù)據(jù)調(diào)查和訪談得知,教師并沒有100%采用學(xué)生分組實驗的方式開展基礎(chǔ)實驗教學(xué)。一部分教師“溺愛”學(xué)生,擔(dān)心學(xué)生實驗過程中遇到危險,選擇采用教師演示實驗或播放實驗視頻的方式代替學(xué)生分組實驗;也有一部分教師認(rèn)為,個別實驗操作較為簡單,沒必要進(jìn)行學(xué)生分組實驗。然而,8個基礎(chǔ)實驗涵蓋了義務(wù)教育階段對學(xué)生實驗技能的基本要求。教師應(yīng)更新觀念,發(fā)揮學(xué)生的實驗主體性,將“教師演示實驗或播放實驗視頻”更換為“學(xué)生分組做實驗”。瑞士心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)為,知識的本身就是活動、動作和思維三者之間的密不可分??茖W(xué)習(xí)慣、實驗探究能力不是看出來的,是學(xué)生長期訓(xùn)練出來的。不論是存在一定危險性的實驗活動還是操作相對簡單的實驗活動,當(dāng)教師進(jìn)行精心的設(shè)計,提前做好預(yù)設(shè),并在實驗活動過程中予以合理的指導(dǎo),學(xué)生一定能體會到化學(xué)實驗中的奧妙,增強對化學(xué)學(xué)科的喜愛。

    (2)加強實驗室的投資建設(shè),為學(xué)生分組實驗提供資源支持

    調(diào)查數(shù)據(jù)表明,化學(xué)實驗室建設(shè)、教師理論認(rèn)識和教師教學(xué)表現(xiàn)三個維度的均值都較高,但教師以學(xué)生分組實驗方式完成的基礎(chǔ)實驗個數(shù)并未達(dá)到2011年課標(biāo)中的要求。分析發(fā)現(xiàn),學(xué)校實驗室建設(shè)的均值越高,教師越趨向于采用學(xué)生分組實驗的方式開展基礎(chǔ)實驗活動。當(dāng)實驗室的桌凳、無破損的化學(xué)儀器和未失效的化學(xué)藥品等能滿足學(xué)生分組實驗活動的需要,并且學(xué)校重視開展學(xué)生實驗活動時,教師會更積極地開展學(xué)生分組實驗?;瘜W(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,學(xué)生不僅要通過教師講解間接地獲取知識,更要通過親身做實驗從而直接獲取知識。學(xué)校應(yīng)重視學(xué)生的實驗教學(xué),加強實驗室的投資建設(shè),為教師開展實驗教學(xué)提供有力的資源支持。

    (3)設(shè)立獎懲機制,激勵教師分組開展基礎(chǔ)實驗活動

    調(diào)查數(shù)據(jù)表明,教師教學(xué)表現(xiàn)維度的均值較高,說明教師在采用學(xué)生分組實驗的方式進(jìn)行實驗教學(xué)時教學(xué)表現(xiàn)較好。然而,部分教師會選擇“教師演示實驗“或“播放實驗視頻”的方式進(jìn)行基礎(chǔ)實驗教學(xué),因為開展分組教學(xué)耗時耗力,不愿“自討苦吃”。如果教師多采用學(xué)生分組實驗的方式進(jìn)行實驗教學(xué),必定對學(xué)生的實驗素養(yǎng)培養(yǎng)大有裨益。學(xué)校教研組可以設(shè)立獎懲機制,將基礎(chǔ)實驗的開設(shè)情況作為學(xué)期和學(xué)年的考核指標(biāo),獎懲兌現(xiàn),激勵教師安排和組織學(xué)生完成課標(biāo)中的基礎(chǔ)實驗(2011年課標(biāo))或必做實驗(新課標(biāo)),為學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展奠定基石。

    本研究在一定程度上反映了當(dāng)前全國初中化學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)中的共性問題,但仍有許多問題值得思考和研究:學(xué)生視角下的基礎(chǔ)實驗教學(xué)現(xiàn)狀是怎樣的,在提倡發(fā)展核心素養(yǎng)的新課程背景下,如何更好地實現(xiàn)基礎(chǔ)實驗的“教學(xué)評”一體化,期待廣大學(xué)者給予更多的關(guān)注與研究。

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    [7] 沈偉紅,貫徹新頒課程標(biāo)準(zhǔn)實施初中“基礎(chǔ)實驗”一節(jié)“基礎(chǔ)實驗”公開觀摩課的紀(jì)實與思考[J].化學(xué)教與學(xué),2013, (02):27-29+63.

    [8] 吳燕,以情境為依托打造知識建構(gòu)型化學(xué)課堂——以“基礎(chǔ)實驗7溶液的酸堿性”教學(xué)為例[J].化學(xué)教與學(xué),2018,(06):28-29+34.

    [9] 查衛(wèi)方.基于化學(xué)觀念的基礎(chǔ)實驗“物質(zhì)燃燒的條件”教學(xué)設(shè)計嘗試[J].化學(xué)教與學(xué),201 5,(03):86-87.

    [10]韋艷蓉.基于拋錨理論的化學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)實踐與思考——以九年級滬教版“基礎(chǔ)實驗5”為例[J].化學(xué)教與學(xué),2019,(05):69-71.

    [11]薛磊,基于科學(xué)探究的學(xué)生基礎(chǔ)實驗教學(xué)實踐探索——以“配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯化鈉溶液”為例[J].化學(xué)教與學(xué),201 5,(11):91-94+97.

    [12]徐敏.淺議基礎(chǔ)實驗與初中生化學(xué)實驗素養(yǎng)的培養(yǎng)[J].化學(xué)教學(xué),2017,(12):25-28.

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