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摘要 中学化学科学探究实验室是建立在传统的化学实验室基础之上的,传统的化学实验室加上现代的信息化设备,就组成了现代化学探究实验室。现代信息化设备包括:网络、校园网、计算机、存储库、信息采集系统等。这种模式就是现代化探究实验室的新模式。
关键词 化学科学探究实验信息化 科学探究
一 化学科学探究实验室的建立的背景
我国近年推出的《化学课程标准》将科学探究作为课程改革的突破口,明确指出。义务教育阶段化学课程中的科学探究,是学生积极主动的获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动,是一种重要的学习方式,也是义务教育阶段化学课程的重要内容。科学探究是学生通过实际的探究活动,体验科学探究活动的过程,从而初步掌握探究学习的学习方式。在此背景下,就更重视化学实验,更重视学生科学素养的培养,传统的中学化学实验室已经不能满足新课程的教学要求,既不能满足教师的教,也不能满足学生的学。化学科学探究实验室是实施新课程改革必不可少的条件,是培养学生自主探究能力必不可少的条件,是化学教学必不可少的配套设施。建立科学探究实验室,创设一种科学探究实验环境,以满足学生探究性学习的需要,培养学生主动参与、乐于科学探究、勤于动手的习惯,从而培养学生的科学探究能力,实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。知识要转化为能力,必须通过科学探究实验,知识要转化为素质也必须通过科学探究实验,培养创新精神更离不开科学探究实验。因此,建立化学科学探究实验室是新课程改革的必然结果。化学探究实验室的建立迫在眉睫,必须尽快完成。
二 化学科学探究实验室的组成
中学化学科学探究实验室是建立在传统的化学实验室基础之上的,传统的化学实验室加上现代的信息化设备,就组成了现代化学探究实验室。现代信息化设备包括:网络、校园网、计算机、存储库、信息采集系统等。这种模式就是现代化探究实验室的新模式。传统的化学实验室和信息化技术相结合将会成为化学探究实验室的显著特点。现代的化学探究实验室能为学生提供必要的探究工具,也是新课程改革的重要组成部分,有了实实在在的具有信息化特点的化学探究实验室的建立,才能使新课程改革得到有力的硬件支持,从而有力的保证了现代教学模式的建立与发展。
三 如何建立化学科学探究实验室
信息化是现代的化学探究实验室的重要特征,因此,化学探究实验室中信息化方面丰富的内容就是现代化学探究实验室的一个亮点。化学科学探究实验室是一个新生事物,没有现成的模式去照搬和模仿,但是有一点很明确,化学科学探究实验室是建立在传统的化学实验室基础之上的更高层次的实验室,它的内容更广泛更丰富,可开展的实验更多,信息化的特征又使化学科学探究实验室成为一个活的实验室,它会在实践中得到不断的补充和完善。要建立化学科学探究实验室,可以从以下几方面入手。
1 建立化学科学探究实验室首先要有相当数量的探究课题。探究课题的建立应遵循以下原则:(1)探究课题应具有科学性,具有探究价值。(2)探究课题应难易适中,适合中学生的思维发展状态,适合现代中学生在现有知识条件下进行探究。(3)探究课题应具有生活性、趣味性、实践性。
科学探究的目的是为了培养学生的科学素养,质疑精神和创新精神,使学生学习的知识能源于生活最终又为生活服务。探究课题举例:从海带中提取单质溴和碘的实验;食醋除去水壶中的水垢实验;氯水漂白鲜花实验;用熟苹果催熟青香蕉和青橘子实验,用明矾净水试验;用苹果、西红柿做原电池实验,鉴别苏大和小苏打实验等等。
2 化学科学探究实验的基本设备和基本物资准备。每个学校都有自己的原有实验设备,但都因为多方面原因造成了现有设施的差异,有的仪器完备设施一流,有的条件简陋、设备老化等等多种情况。化学科学探究实验中,如果设备仪器的硬件条件在数量和质量上得不到教学需要的满足,如果装备条件滞后,将会很大程度的制约教学内容的改革和更新,从而影响新课程改革的深入展开,要建立化学科学探究实验,必须要有一定数量和一定质量的基本仪器和基本药品,必须要有进行科学探究的场所,这些都是必不可少的,如果化学科学探究实验缺乏这些基本硬件,科学探究无异于纸上谈兵。
3 化学科学探究实验中信息化平台的建立。科学探究≠实验探究,实验探究仅仅是科学探究的一种方法,而且是最常采用的一种方法。因此科学探究还有更丰富的内容,有了信息化的平台,在这个信息化平台下就可以建立资料库给学生提供了许多和实验有关的动画材料,还有和实验相关的虚拟操作素材,使学生能够在安全卫生的环境中利用最少的时间,了解和掌握更多的实验基本技能。例如:给学生提供每个实验的实际操作影像,和flash动画,便于学生自主学习,给学生提供各实验的组件,让学生可以在电脑屏幕上完成实验仪器的组装。如果步骤错误或操作错误则实验仪器不能组装完成,有了这样有趣,方便,简捷的平台,学生的学习兴趣和操作技能都会得到进一步提高。
四 化学科学探究实验的优越性
科学探究实验室是指能够充分支持学生进行多方面探究性学习的环境科学探究实验室与传统的实验室有着本质上的不同:传统实验室:学生的实验主要是按照现成实验的步骤,来体验前人已经完成的实验的步骤和结果,提供的是一种演示和验证的实验环境。科学探究实验室:提供各种各样的探究仪器设备和工具,创设一个面对真实事物进行探究的环境。探究性实验是由学生自己设计实验步骤,进行实验得出结论。
因而,探究性实验室所进行的实验活动更能体现学生主体性,增加学生的参与度,既有利于学生基本知识技能的形成,又有利于培养学生的科学方法和精神。化学科学探究实验具有以下优越性
1 有利于培养学生的科学素养。(科学素养就是对个人决策、参与公共和文化事务以及经济生产所需要的科学概念和过程的知识和理解。具有科学素养的人能够提出、发现和解答与日常体验有关的问题。他们能够描述、解释和预言自然现象——《美国国家科学教育标准》)。
2 有利于培养社会需要的善于学习、善于推理、思维具有创造性、具有良好问题解决能力的人。
3 有利于科学—技术一社会的紧密联系,有利于学生科学精神和人文精神的结合,形成正确的科学观和价值观。
4 大大节省传统实验数据的记录、计算、分析的时间,使实验的重心落在问题的假设级探究活动上。
5 提供比手工观察、记录实验数据高得多的数据精确性,保证实验的成功。
6 为学生提供在玩中做实验的情境,有利于提高学生对于科学实验的兴趣,激发学生学习的内在动力,从而乐于探究、热爱科学。
7 支持教师设计个性化的实验,有利于学校校本实验课程的建设。
8 支持持续时间长的实验,支持户外实验,支持跨时间与地域的合作实验。
9 教师可以在线评价学生的实验报告,学校可建立实验报告资源库,也方便学校实验教学的宣传。
总之,化学科学探究实验的建立和发展需要更多的教师和学生认真的发现和探索,在探索和实践中不断的积累经验,在教学实践中,教师和学生都会充分的体验到科学探究法的无穷魅力,体验到探究中学习化学的无穷乐趣。化学科学探究实验必将取代传统的实验室模式,我们对未来的化学科学探究实验充满了期待,希望化学科学探究实验能更好为教育教学服务,为广大化学教师、学生服务。
参考文献
1 教育部制订全日制义务教育化学课程标准(实验稿)
2 教育部制订,普通高中化学课程标准(实验)
3 陈耀亭陈耀亭教育文集北京
4 张庭焕主编,西方资产阶级教育论著选,北京
关键词 化学科学探究实验信息化 科学探究
一 化学科学探究实验室的建立的背景
我国近年推出的《化学课程标准》将科学探究作为课程改革的突破口,明确指出。义务教育阶段化学课程中的科学探究,是学生积极主动的获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动,是一种重要的学习方式,也是义务教育阶段化学课程的重要内容。科学探究是学生通过实际的探究活动,体验科学探究活动的过程,从而初步掌握探究学习的学习方式。在此背景下,就更重视化学实验,更重视学生科学素养的培养,传统的中学化学实验室已经不能满足新课程的教学要求,既不能满足教师的教,也不能满足学生的学。化学科学探究实验室是实施新课程改革必不可少的条件,是培养学生自主探究能力必不可少的条件,是化学教学必不可少的配套设施。建立科学探究实验室,创设一种科学探究实验环境,以满足学生探究性学习的需要,培养学生主动参与、乐于科学探究、勤于动手的习惯,从而培养学生的科学探究能力,实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。知识要转化为能力,必须通过科学探究实验,知识要转化为素质也必须通过科学探究实验,培养创新精神更离不开科学探究实验。因此,建立化学科学探究实验室是新课程改革的必然结果。化学探究实验室的建立迫在眉睫,必须尽快完成。
二 化学科学探究实验室的组成
中学化学科学探究实验室是建立在传统的化学实验室基础之上的,传统的化学实验室加上现代的信息化设备,就组成了现代化学探究实验室。现代信息化设备包括:网络、校园网、计算机、存储库、信息采集系统等。这种模式就是现代化探究实验室的新模式。传统的化学实验室和信息化技术相结合将会成为化学探究实验室的显著特点。现代的化学探究实验室能为学生提供必要的探究工具,也是新课程改革的重要组成部分,有了实实在在的具有信息化特点的化学探究实验室的建立,才能使新课程改革得到有力的硬件支持,从而有力的保证了现代教学模式的建立与发展。
三 如何建立化学科学探究实验室
信息化是现代的化学探究实验室的重要特征,因此,化学探究实验室中信息化方面丰富的内容就是现代化学探究实验室的一个亮点。化学科学探究实验室是一个新生事物,没有现成的模式去照搬和模仿,但是有一点很明确,化学科学探究实验室是建立在传统的化学实验室基础之上的更高层次的实验室,它的内容更广泛更丰富,可开展的实验更多,信息化的特征又使化学科学探究实验室成为一个活的实验室,它会在实践中得到不断的补充和完善。要建立化学科学探究实验室,可以从以下几方面入手。
1 建立化学科学探究实验室首先要有相当数量的探究课题。探究课题的建立应遵循以下原则:(1)探究课题应具有科学性,具有探究价值。(2)探究课题应难易适中,适合中学生的思维发展状态,适合现代中学生在现有知识条件下进行探究。(3)探究课题应具有生活性、趣味性、实践性。
科学探究的目的是为了培养学生的科学素养,质疑精神和创新精神,使学生学习的知识能源于生活最终又为生活服务。探究课题举例:从海带中提取单质溴和碘的实验;食醋除去水壶中的水垢实验;氯水漂白鲜花实验;用熟苹果催熟青香蕉和青橘子实验,用明矾净水试验;用苹果、西红柿做原电池实验,鉴别苏大和小苏打实验等等。
2 化学科学探究实验的基本设备和基本物资准备。每个学校都有自己的原有实验设备,但都因为多方面原因造成了现有设施的差异,有的仪器完备设施一流,有的条件简陋、设备老化等等多种情况。化学科学探究实验中,如果设备仪器的硬件条件在数量和质量上得不到教学需要的满足,如果装备条件滞后,将会很大程度的制约教学内容的改革和更新,从而影响新课程改革的深入展开,要建立化学科学探究实验,必须要有一定数量和一定质量的基本仪器和基本药品,必须要有进行科学探究的场所,这些都是必不可少的,如果化学科学探究实验缺乏这些基本硬件,科学探究无异于纸上谈兵。
3 化学科学探究实验中信息化平台的建立。科学探究≠实验探究,实验探究仅仅是科学探究的一种方法,而且是最常采用的一种方法。因此科学探究还有更丰富的内容,有了信息化的平台,在这个信息化平台下就可以建立资料库给学生提供了许多和实验有关的动画材料,还有和实验相关的虚拟操作素材,使学生能够在安全卫生的环境中利用最少的时间,了解和掌握更多的实验基本技能。例如:给学生提供每个实验的实际操作影像,和flash动画,便于学生自主学习,给学生提供各实验的组件,让学生可以在电脑屏幕上完成实验仪器的组装。如果步骤错误或操作错误则实验仪器不能组装完成,有了这样有趣,方便,简捷的平台,学生的学习兴趣和操作技能都会得到进一步提高。
四 化学科学探究实验的优越性
科学探究实验室是指能够充分支持学生进行多方面探究性学习的环境科学探究实验室与传统的实验室有着本质上的不同:传统实验室:学生的实验主要是按照现成实验的步骤,来体验前人已经完成的实验的步骤和结果,提供的是一种演示和验证的实验环境。科学探究实验室:提供各种各样的探究仪器设备和工具,创设一个面对真实事物进行探究的环境。探究性实验是由学生自己设计实验步骤,进行实验得出结论。
因而,探究性实验室所进行的实验活动更能体现学生主体性,增加学生的参与度,既有利于学生基本知识技能的形成,又有利于培养学生的科学方法和精神。化学科学探究实验具有以下优越性
1 有利于培养学生的科学素养。(科学素养就是对个人决策、参与公共和文化事务以及经济生产所需要的科学概念和过程的知识和理解。具有科学素养的人能够提出、发现和解答与日常体验有关的问题。他们能够描述、解释和预言自然现象——《美国国家科学教育标准》)。
2 有利于培养社会需要的善于学习、善于推理、思维具有创造性、具有良好问题解决能力的人。
3 有利于科学—技术一社会的紧密联系,有利于学生科学精神和人文精神的结合,形成正确的科学观和价值观。
4 大大节省传统实验数据的记录、计算、分析的时间,使实验的重心落在问题的假设级探究活动上。
5 提供比手工观察、记录实验数据高得多的数据精确性,保证实验的成功。
6 为学生提供在玩中做实验的情境,有利于提高学生对于科学实验的兴趣,激发学生学习的内在动力,从而乐于探究、热爱科学。
7 支持教师设计个性化的实验,有利于学校校本实验课程的建设。
8 支持持续时间长的实验,支持户外实验,支持跨时间与地域的合作实验。
9 教师可以在线评价学生的实验报告,学校可建立实验报告资源库,也方便学校实验教学的宣传。
总之,化学科学探究实验的建立和发展需要更多的教师和学生认真的发现和探索,在探索和实践中不断的积累经验,在教学实践中,教师和学生都会充分的体验到科学探究法的无穷魅力,体验到探究中学习化学的无穷乐趣。化学科学探究实验必将取代传统的实验室模式,我们对未来的化学科学探究实验充满了期待,希望化学科学探究实验能更好为教育教学服务,为广大化学教师、学生服务。
参考文献
1 教育部制订全日制义务教育化学课程标准(实验稿)
2 教育部制订,普通高中化学课程标准(实验)
3 陈耀亭陈耀亭教育文集北京
4 张庭焕主编,西方资产阶级教育论著选,北京