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摘要:建构主义认为教师应是意义建构的帮助者、促进者,其角色是学生学习的辅导者,教学是以学习者为中心的,教师应该根据学生所需学习的内容,积极创造学生与当前学习主题特征相联系的情境,培养发展学生的自主学习能力。为此,将演示实验引入大学分析化学理论课堂。为学生提供逼真的学习情境。并列举了几个演示实验,充分体现知识及其学习的情境性。总之,理论课程教学应越来越尊重学生学习的自然本质,越来越顺应学生的有意义学习并促进知识向真实生产、生活情境的转化。
关键词:建构主义;创设教学情境;分析化学;演示实验
作者简介:高焕君(1969-),女,河北深州人,衡水学院应用化学系,副教授,理学硕士,主要研究方向:分析化学。(河北 衡水 053000)
基金项目:本文系衡水学院2008年教改课题(编号:jg2008027)的研究成果。
一、建构主义教师观的有关观点
建构主义的教师观认为:知识和能力是个人建构自己经验的产物,教师的作用将不再是讲授“事实”,而是帮助和指导学生在特定领域中建构自己的经验。这就对传统的教师角色提出了严峻的挑战,强调教师的职责不应该仅是“给予”,教师应是意义建构的帮助者、促进者,其角色是学生学习的辅导者,“真实”学习环境的设计者,学生学习过程的理解者和学生学习的合作者。教师在教学过程中起指导作用,创设适宜的教学情境和提示新旧知识之间联系的线索,培养和激发学生的学习兴趣与学习动机,帮助学生建构当前所学知识的意义,在可能的条件下组织协作学习,开展讨论与交流,使学生的意义建构更有效。
建构主义的教学观认为:教学过程是教师和学生对世界的意义进行合作性建构的过程,而不是“客观知识”的传递过程。建构主义的教学是以学习者为中心的,其目的是最大限度地促进学习者与情境的交互作用来主动地建构意义。由于知识及其学习的情境性,人类认知本质的实验也表明,如果教学不能帮助学生实现知识的情境化,那么学生所学的知识就只能作为孤立事实进行储存并仅限于有限情境的使用,这样的知识本质上是惰性的。在学生中知识的惰性化是普遍存在的,知识的惰性程度受到信息最初习得方式的强烈影响。为此教师应该根据学生所需学习的内容,积极创造学生与当前学习主题特征相联系的情境,培养发展学生的自主学习能力,使学生逐步学会自学。[1]
二、建构主义教学方法在大学分析化学教学中的应用
1.在演示实验中的应用
化学是以实验为基础的学科,与日常生产生活紧密相连,其中分析化学是发展和应用各种理论、方法、仪器和策略以获取有关物质在相对时空内的组成和信息的一门科学。分析化学同样是一门以实验为基础的学科,在学习过程中必须理论与实践相结合,提高分析问题和解决问题的能力,为将来的工作打下良好的基础。由于“分析化学”知识点多、理论性较强,而且每一章有每一章的特点和规律,相对于其他的课程比较“散”,学生学习有一定难度。为了使学生更好地掌握这门课程,教师必须更新教育观念,改进“一言堂”的教学方法和教学思路。[2,3]在学生建立完整的化学概念和导出正确化学规律的课堂教学中,实验是最活跃最具生命力的部分,其中演示实验又是化学教学中最形象、最有效、最直观的教学手段,为此,将演示实验引入理论课堂。演示实验以视觉、听觉等多媒体表征形式为学生提供了逼真的学习情境,再辅助多媒体技术手段。为学生创建了新型的生动形象的学习环境、帮助学生实现知识的情境化。培养学生的学习积极性和兴趣、敏锐的观察能力、活跃的思维能力。充分体现了对人的主体价值给予充分尊重的教学观,体现了现代教学论的发展方向。[4,5]
通过实验创设教学情境,能给学生提供直观鲜活的刺激情境,学生的注意力和思维高度集中和活跃,营造一种学习氛围,使学生形成良好的求知心理,参与对所学知识的探索、发现和认识过程,从而引发学生对实验过程和现象的观察、原因及其结果的思考,激发学生求知欲。引入实验是为了引入新问题、内容生动、零散知识更加系统等等。笔者认为问题解决是贯穿各学科的核心话题,“分析化学”也不例外。这也是本课程引入的演示实验的主要类型。
2.应用举例
(1)例1:解决实际问题。
在讲解碘量法时,直接简单地讲解:间接碘量法就是将待测氧化物与过量的I-发生反应,生成与其计量相当的I2,再用Na2S2O3标准溶液进行滴定,从而求出该氧化物的含量。
如此讲解学生只是简单枯燥记忆,如何生动形象又贴近学生生活实际呢?为此设置问题情境——如何测定加碘盐中含碘量。激发学生求知、解决实际问题的欲望。
教师设置问题情境:目前市场上加碘盐质量如何?如何判断?如何测量呢?学生们在高中化学中已了解了加碘盐中碘的存在形式,不是以I2、I-的形式存在,而是以碘酸钾形式存在。引导学生回顾无机化学碘酸钾的性质,利用其相关化学反应测定。
学生讨论:建构对问题的真实理解,碘酸钾的性质有哪些?
教师点拨、建构对问题的解决方案:碘酸钾的性质及相关化学反应很多,利用其性质进行测定。但是本章是氧化还原滴定法,所以利用其氧化还原性质。碘酸钾在酸性条件下与碘化钾发生反应,有碘单质生成。碘使淀粉变为蓝色。再与硫代硫酸钠溶液反应,将碘还原,溶液蓝色消失,硫代硫酸钠溶液用量与碘酸钾的量成正比,即为定量测定。但因为是课堂演示实验,不必准确记录硫代硫酸钠溶液用量,做到溶液蓝色消失即可。
为此得出碘量法:
反应方程:IO-3+5I-+6H+=3I2+3H2O
3I2+6S2O2-3→6I-+3S4O2-6
教师总结:我们所学的知识,还可以提出更多的假设,但提出的假设应加以验证,否则就失去了提出的意义。我们要寻找的答案就在我们的假设之中,如果在以后的学习中遇到实际的问题,我们必须经过这样的程序直到找到问题的答案。
这类演示实验一般有提出问题、根据性质提出假设、可行性判断、进行实验、解释与结论、反思与评价等几个步骤。学生不仅要学会这种学习的方法,而且还要用探究学习的方法。
(2)例2:知识系统化:阳离子分析中的分组系统。
创设问题情境:冶金工业废水(有可能含有Ag、Pb、Cd、Cu、Al、Fe、Ca、Mg等金属离子)或未知金属试样的分析,为避免环境污染,排放之前必须进行检测是否达标,如何分析检测呢?
学生讨论:利用其性质检测。利用哪些性质和化学反应呢?给学生一定时间思考讨论。
演示实验:加入NaOH溶液时,观察现象,总结、提示。
教师启发、点拨:所采用的化学反应是否为特效反应呢?检测一种离子时其他离子是否有干扰呢?由于离子种类多干扰不可避免,又如何解决呢?
学生:考虑到分组分离后再进行分析,如何分组呢?学生各显其能,情绪高涨,进行讨论后,学生设计出了2套甚至多套定性分析的实验方案。
教师点拨:教师可以边分析学生方案边做演示实验,分析判断其可行性,从而引出科学的H2S分组系统。帮助学生建构对问题的真实理解与解决方案。
学生通过自己对实验的观察、分析、综合,经过归纳、抽象、思维,联想质疑,才能提出有价值的、可行的分组系统,因而掌握得就比较牢固。
由于课堂内时间限制,可以布置学生课后继续完成每一种金属离子的检测方法和步骤,以备下次课堂使用。这可以培养学生查阅文献的能力,培养其对科学知识的兴趣、探索精神、良好的科学实验整理、综合、分析、研究能力。
(3)例3:游戏型:具体组内离子的分析。
对于阳离子,分组后组内离子的分析。由于组内离子相对较少,干扰少,可以以游戏的形式,让学生们自己当老师动手做演示实验,实验成功则过关,进入下一关(即下一组离子的分析)。
这类实验游戏性较强,学生的学习积极性高。
在“分析化学”理论课堂上引入演示实验,[6,7]可以使学生知识记忆牢固、现象更鲜明直观,充分体现知识及其学习的情境性。但最终目标是要帮助学生在问题解决的过程中把单纯的事实转化为强大的概念工具,使学生更具参与性并发现理论与日常生活生产事件之间的联系。其次,每次实验完成后,学生都被鼓励自己去发现问题并解决问题,并不断提高理论水平。再次,强调问题解决答案的多种可能性,引导学生的发散思维发展。总之,理论课程教学应越来越尊重学生学习的自然本质,越来越顺应学生的有意义学习并促进知识向真实生活情境的转化。对于理论性较强的数学教学,建构主义者以发现和解决一些数学中的问题为核心,设计了一系列历险贾斯珀故事。同样以实验为基础、与生产生活紧密相连的化学也可以设计出精彩的实验或故事,在解决真实问题的情境中教给学生知识和技能。
参考文献:
[1]教育心理学:理论与实践[M].石家庄:河北人民出版社,2008:89-114.
[2]徐光宪.对分析化学教学的两点粗浅看法[J].大学化学,2008,23(2):1-10.
[3]俞汝勤.漫谈分析化学教学改革与课程建设[J].大学化学,2008,23(5):1-6.
[4]王国宝.重视演示实验培养学习能力[J].湖南广播电视大学学报,2002,(1):18.
[5]金美芳.教学过程与教学情境[J].高等师范教育研究,2001,13(2):25-28.
[6]王胜忠.化学课堂演示实验浅谈[J].科技咨询导报,2007,(5):227.
[7]刘廷凤,李红艺.情境教学法在分析化学教学中的应用[J].中国电力教育,2009,(1):53-54.
(责任编辑:麻剑飞)
关键词:建构主义;创设教学情境;分析化学;演示实验
作者简介:高焕君(1969-),女,河北深州人,衡水学院应用化学系,副教授,理学硕士,主要研究方向:分析化学。(河北 衡水 053000)
基金项目:本文系衡水学院2008年教改课题(编号:jg2008027)的研究成果。
一、建构主义教师观的有关观点
建构主义的教师观认为:知识和能力是个人建构自己经验的产物,教师的作用将不再是讲授“事实”,而是帮助和指导学生在特定领域中建构自己的经验。这就对传统的教师角色提出了严峻的挑战,强调教师的职责不应该仅是“给予”,教师应是意义建构的帮助者、促进者,其角色是学生学习的辅导者,“真实”学习环境的设计者,学生学习过程的理解者和学生学习的合作者。教师在教学过程中起指导作用,创设适宜的教学情境和提示新旧知识之间联系的线索,培养和激发学生的学习兴趣与学习动机,帮助学生建构当前所学知识的意义,在可能的条件下组织协作学习,开展讨论与交流,使学生的意义建构更有效。
建构主义的教学观认为:教学过程是教师和学生对世界的意义进行合作性建构的过程,而不是“客观知识”的传递过程。建构主义的教学是以学习者为中心的,其目的是最大限度地促进学习者与情境的交互作用来主动地建构意义。由于知识及其学习的情境性,人类认知本质的实验也表明,如果教学不能帮助学生实现知识的情境化,那么学生所学的知识就只能作为孤立事实进行储存并仅限于有限情境的使用,这样的知识本质上是惰性的。在学生中知识的惰性化是普遍存在的,知识的惰性程度受到信息最初习得方式的强烈影响。为此教师应该根据学生所需学习的内容,积极创造学生与当前学习主题特征相联系的情境,培养发展学生的自主学习能力,使学生逐步学会自学。[1]
二、建构主义教学方法在大学分析化学教学中的应用
1.在演示实验中的应用
化学是以实验为基础的学科,与日常生产生活紧密相连,其中分析化学是发展和应用各种理论、方法、仪器和策略以获取有关物质在相对时空内的组成和信息的一门科学。分析化学同样是一门以实验为基础的学科,在学习过程中必须理论与实践相结合,提高分析问题和解决问题的能力,为将来的工作打下良好的基础。由于“分析化学”知识点多、理论性较强,而且每一章有每一章的特点和规律,相对于其他的课程比较“散”,学生学习有一定难度。为了使学生更好地掌握这门课程,教师必须更新教育观念,改进“一言堂”的教学方法和教学思路。[2,3]在学生建立完整的化学概念和导出正确化学规律的课堂教学中,实验是最活跃最具生命力的部分,其中演示实验又是化学教学中最形象、最有效、最直观的教学手段,为此,将演示实验引入理论课堂。演示实验以视觉、听觉等多媒体表征形式为学生提供了逼真的学习情境,再辅助多媒体技术手段。为学生创建了新型的生动形象的学习环境、帮助学生实现知识的情境化。培养学生的学习积极性和兴趣、敏锐的观察能力、活跃的思维能力。充分体现了对人的主体价值给予充分尊重的教学观,体现了现代教学论的发展方向。[4,5]
通过实验创设教学情境,能给学生提供直观鲜活的刺激情境,学生的注意力和思维高度集中和活跃,营造一种学习氛围,使学生形成良好的求知心理,参与对所学知识的探索、发现和认识过程,从而引发学生对实验过程和现象的观察、原因及其结果的思考,激发学生求知欲。引入实验是为了引入新问题、内容生动、零散知识更加系统等等。笔者认为问题解决是贯穿各学科的核心话题,“分析化学”也不例外。这也是本课程引入的演示实验的主要类型。
2.应用举例
(1)例1:解决实际问题。
在讲解碘量法时,直接简单地讲解:间接碘量法就是将待测氧化物与过量的I-发生反应,生成与其计量相当的I2,再用Na2S2O3标准溶液进行滴定,从而求出该氧化物的含量。
如此讲解学生只是简单枯燥记忆,如何生动形象又贴近学生生活实际呢?为此设置问题情境——如何测定加碘盐中含碘量。激发学生求知、解决实际问题的欲望。
教师设置问题情境:目前市场上加碘盐质量如何?如何判断?如何测量呢?学生们在高中化学中已了解了加碘盐中碘的存在形式,不是以I2、I-的形式存在,而是以碘酸钾形式存在。引导学生回顾无机化学碘酸钾的性质,利用其相关化学反应测定。
学生讨论:建构对问题的真实理解,碘酸钾的性质有哪些?
教师点拨、建构对问题的解决方案:碘酸钾的性质及相关化学反应很多,利用其性质进行测定。但是本章是氧化还原滴定法,所以利用其氧化还原性质。碘酸钾在酸性条件下与碘化钾发生反应,有碘单质生成。碘使淀粉变为蓝色。再与硫代硫酸钠溶液反应,将碘还原,溶液蓝色消失,硫代硫酸钠溶液用量与碘酸钾的量成正比,即为定量测定。但因为是课堂演示实验,不必准确记录硫代硫酸钠溶液用量,做到溶液蓝色消失即可。
为此得出碘量法:
反应方程:IO-3+5I-+6H+=3I2+3H2O
3I2+6S2O2-3→6I-+3S4O2-6
教师总结:我们所学的知识,还可以提出更多的假设,但提出的假设应加以验证,否则就失去了提出的意义。我们要寻找的答案就在我们的假设之中,如果在以后的学习中遇到实际的问题,我们必须经过这样的程序直到找到问题的答案。
这类演示实验一般有提出问题、根据性质提出假设、可行性判断、进行实验、解释与结论、反思与评价等几个步骤。学生不仅要学会这种学习的方法,而且还要用探究学习的方法。
(2)例2:知识系统化:阳离子分析中的分组系统。
创设问题情境:冶金工业废水(有可能含有Ag、Pb、Cd、Cu、Al、Fe、Ca、Mg等金属离子)或未知金属试样的分析,为避免环境污染,排放之前必须进行检测是否达标,如何分析检测呢?
学生讨论:利用其性质检测。利用哪些性质和化学反应呢?给学生一定时间思考讨论。
演示实验:加入NaOH溶液时,观察现象,总结、提示。
教师启发、点拨:所采用的化学反应是否为特效反应呢?检测一种离子时其他离子是否有干扰呢?由于离子种类多干扰不可避免,又如何解决呢?
学生:考虑到分组分离后再进行分析,如何分组呢?学生各显其能,情绪高涨,进行讨论后,学生设计出了2套甚至多套定性分析的实验方案。
教师点拨:教师可以边分析学生方案边做演示实验,分析判断其可行性,从而引出科学的H2S分组系统。帮助学生建构对问题的真实理解与解决方案。
学生通过自己对实验的观察、分析、综合,经过归纳、抽象、思维,联想质疑,才能提出有价值的、可行的分组系统,因而掌握得就比较牢固。
由于课堂内时间限制,可以布置学生课后继续完成每一种金属离子的检测方法和步骤,以备下次课堂使用。这可以培养学生查阅文献的能力,培养其对科学知识的兴趣、探索精神、良好的科学实验整理、综合、分析、研究能力。
(3)例3:游戏型:具体组内离子的分析。
对于阳离子,分组后组内离子的分析。由于组内离子相对较少,干扰少,可以以游戏的形式,让学生们自己当老师动手做演示实验,实验成功则过关,进入下一关(即下一组离子的分析)。
这类实验游戏性较强,学生的学习积极性高。
在“分析化学”理论课堂上引入演示实验,[6,7]可以使学生知识记忆牢固、现象更鲜明直观,充分体现知识及其学习的情境性。但最终目标是要帮助学生在问题解决的过程中把单纯的事实转化为强大的概念工具,使学生更具参与性并发现理论与日常生活生产事件之间的联系。其次,每次实验完成后,学生都被鼓励自己去发现问题并解决问题,并不断提高理论水平。再次,强调问题解决答案的多种可能性,引导学生的发散思维发展。总之,理论课程教学应越来越尊重学生学习的自然本质,越来越顺应学生的有意义学习并促进知识向真实生活情境的转化。对于理论性较强的数学教学,建构主义者以发现和解决一些数学中的问题为核心,设计了一系列历险贾斯珀故事。同样以实验为基础、与生产生活紧密相连的化学也可以设计出精彩的实验或故事,在解决真实问题的情境中教给学生知识和技能。
参考文献:
[1]教育心理学:理论与实践[M].石家庄:河北人民出版社,2008:89-114.
[2]徐光宪.对分析化学教学的两点粗浅看法[J].大学化学,2008,23(2):1-10.
[3]俞汝勤.漫谈分析化学教学改革与课程建设[J].大学化学,2008,23(5):1-6.
[4]王国宝.重视演示实验培养学习能力[J].湖南广播电视大学学报,2002,(1):18.
[5]金美芳.教学过程与教学情境[J].高等师范教育研究,2001,13(2):25-28.
[6]王胜忠.化学课堂演示实验浅谈[J].科技咨询导报,2007,(5):227.
[7]刘廷凤,李红艺.情境教学法在分析化学教学中的应用[J].中国电力教育,2009,(1):53-54.
(责任编辑:麻剑飞)