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學生的問題意識是指學生在學習過程中面對某個問題時所產生的懷疑、研究的心理狀態.這種心理狀態本身并不是問題,但它是問題形成的基礎,沒有問題意識就沒有問題.學生是發展中的人,對學生進行問題意識的培養具有多重意義.
第一,培養學生的問題意識,對推動化學學科的發展具有重要意義.回顧化學學科的發展歷程,我們可以發現,每一次取得的成就都是建立在權威觀點的基礎之上.比如,拉瓦錫就對當時的權威學說燃素說大膽質疑,并進行相關的實驗研究,通過大量的實踐檢驗了燃素說而建立了氧化學說,從而完成了化學史上的一次偉大革命.質疑就是問題意識的體現,可見問題意識在推動化學學科發展方面發揮著重要作用.
第二,培養學生的問題意識,有利于學生形成自己的思維體系.思維的形成是在不斷的思考中完成的,而思考是問題意識推動下的思考.因此,通過培養學生的問題思維,可以使學生對問題更具敏感性,進而對問題的答案展開追尋.在追尋答案的過程中,學生發散了思維,并形成了一套自己的思維方法,進而形成一整套思維體系.
第三,培養學生的問題意識,有利于學生養成自我學習的好習慣.在問題意識的推動下,學生能夠發現許多尚不知答案的問題,而這些問題在不能通過老師加以解決的情況下就只能自己著手解決.而在不知不覺中,學生就養成了自我學習的好習慣,同時學生的自學能力也得到提升.
第四,培養學生的問題意識,對學生創新能力的提高具有重要意義.創新能力包括觀察力、想象力、思維力、記憶力等,創新意識的提高也應該在這些方面體現出來.而培養學生的問題意識時,學生的四個“力”被充分調動起來,并且在運用中得到培養,而與之相對應的創造力也得到提高.
二、高中化學教學中培養學生的問題意識
1.加強基礎知識的學習
基礎知識是經過前人不斷地總結和發展而得出的成果,可以提供完整的知識體系,這也是牛頓將自己比喻為“站在巨人的肩膀上”的原因.學生在萌發問題前,必然要掌握大量的基礎知識,理清問題產生的根源.只有具備了這個條件,學生才可能對新的知識產生疑問,才能找到問題的突破口.因此,學生要加強基礎知識的學習,掌握實驗方法,從前人的理論成果中汲取營養.只有這樣,才能提高學生的洞察力,形成敏捷的思維.在某個契機的觸發下,問題意識自然就會萌發,并轉化為確切的問題.
2.教師要營造良好的課堂氛圍
在高中化學課堂教學中,教師主導整個課堂的情況比較多見,往往是教師一個人在講,而學生只需要認真聽,課堂氣氛非常沉悶,學生在這種課堂氛圍下很少發出疑問.針對這種情況,教師首先要進行自我反思,改變教學風格,為學生創設民主開放的課堂,鼓勵學生積極發言、提問.通過這種方式,改善課堂氣氛,改變學生對教師的看法、對學習的看法,讓學生意識到自己在教學活動中是主體,主體必須參與到教學活動中來,并且要積極思考.在這種比較和諧、民主的課堂氛圍下,教師還要注意對學生加以引導,從而促進有價值的問題的形成,并盡力為學生解決問題創造條件.
3.教師要創設情境問題意識的產生受到多種因素的影響
而其中情境的影響不可忽視.教師在課堂教學中要合理運用情境教學法,創設問題情境來引導學生進行思考.具體而言,高中化學教學中問題情境主要是利用實驗、生活中的化學問題、現代教育技術等來創設的.以實驗法為例,實驗是化學學習的重要方式,利用化學實驗創設問題情境,可以吸引學生的注意力,同時使學生參與到實驗中,親身體會實驗,有利于他們從實際操作中發現問題.例如,在講“氧化還原反應”時,教師可以引導學生在實驗室做Fe3O4與H2的還原實驗.Fe3O4是生活中比較常見的物質,又被叫做磁鐵.它在與氫氣共同反應下會出現什么樣的變化呢?學生在這個實驗情境的引導下,形成了一種求知欲,進而在實驗過程中主動去探究、思考.
三、總結
(一)研究結果
如圖1、2所示:接受調查的對象分為兩年級,其中,高二149人,高三23人。總人數172人,42分以下有5人;45-56分有18人;57-62分有86人;62分以上有63人。如下圖所示:月收入2000以下、2000-4000、4000-6000、6000以上的人數分別有17人、35人、64人、56人;所占總人數百分比分別為10%、20%、37%、33%。
(二)因素分析
KMOandBartlett''''sTest采用KMO樣本測度及巴特萊特球形檢驗法,對變量之問的相關性進行檢驗。KMO>0.9時為非常優秀;0.8<KMO≤0.9時為優秀;0.8<KMO≤0.7時為一般;0.7<KMO≤0.6時為差;0.5<KMO≤0.6為很差;KMO≤0.5時不能做。本次調查問卷KMO值為0.806為優秀。KMO值較高,說明該數據適宜作因子分析。巴特萊特球形檢驗統計值的顯著性概率是0.000,小于l%。說明數據具有相關性,是適宜作因子分析的。
(三)家庭月收入的差異性
檢驗研究結果表明,“學生對化學實驗的主觀想法”只有這個因子與中考化學成績差異顯著。Sig值是0.049。其中隨著家庭收入的增高,學生對“化學實驗的主觀想法”也越來越強。
二、針對高中生化學實驗教學有關方面的應對措施
(一)改變傳統教學觀念,注重對學生科學素養的培養
所謂應試教育就是以考試為手段,以升學為目的,以分數高低論優劣的片面的教育模式,著眼于智育發展,忽視了德育美育等方面的提高,限制了學生潛能的發揮和全面素質的提高。應試教育對教學質量與效果產生了嚴重的負面影響,必須改變這種教育思想,才能讓學生更好、更全面地發展。
(二)嘗試多樣化實驗室管理,提高實驗室的開放率
可以將學校化學實驗室在學生的課余時間開放,這樣可以減小課時緊張、實驗室數量有限,給實驗教學帶來的壓力。在實驗室管理方面,可以采取學生輪流值日的措施,這樣可以加強學生對實驗儀器和藥品的保管意識。使他們熱愛實驗室、熱愛實驗。
(三)注重加強化學實驗教學內容的選擇,激發學生對化學學習的興趣
實驗項目類型按照要求不同可以分為3個層次:一是基礎性試驗或驗證性實驗;二是綜合實驗;三是設計研究性實驗。教師在進行高中化學實驗教學時,對高中化學實驗進行合理分配,對于基礎性實驗或驗證性實驗,應盡量讓全體學生都能親自動手,不僅鍛煉他們動手能力還能使他們掌握化學實驗的基本操作,熟練化學實驗儀器的使用。
三、總結
新課程的化學實驗倡導探究性實驗,本身就是“以人為本”的人文思想體現。實驗教學既能使學生得到真實的化學知識,又能學到分析和解決有關化學問題的方法,提高實驗動手能力,更能使學生的人文素養得到提升。因為學生實驗能力的提高不能脫離學生智力水平的提高而孤立地發展,它的形成和發展也離不開動機、情感、意志、態度等非智力因素的作用,離不開人文教育的協同作用,學生在實驗過程中分析問題和解決問題的能力得到提高的同時,高尚的情操和審美的能力;競爭和合作的意識;承受失敗和挫折的心理能力;收集信息、處理信息的能力等也同步得到了發展。從這個意義上說,教給學生具有人文內涵的科學知識才是我們的教學目標所在,從科學與人文融合的視角來進行化學教學,將化學教學過程融入人文教育的元素,突出“育人為中心”的教育觀,既符合素質教育和新課程精神的需求,符合時展的主旋律,也適合學生個體發展的需求。對于實驗探究的內涵,筆者認為不能局限地、片面地理解,受著實驗條件的限制,有些操作難度較大、儀器精密度要求過高的實驗,中學階段是做不了的,尤其是初中生。若從學科理解的維度說,一切與化學實驗相關的活動都可稱得上是實驗探究。如:以實驗為基礎的實驗事實探討、實驗史實重溫、實驗方法論的學習以及校外實踐活動等。筆者在所在學校進行了一些嘗試,積極開發利用當地的課程資源,從學生熟悉的日常生活和工農業生產中選取素材,帶領學生參觀水廠、化工廠;調研大洋造船廠的金屬防腐和鐵銹的處理;農家常用化肥的鑒別與使用;調查“白色污染”形成的原因,測定鄉村土壤、河道水質的pH值,提出消除污染的設想與建議;分析“霧霾”產生的原因,從報紙、電視或其他媒體收集空氣質量指數、PM2.5指數進行系統分析,提出合理化的凈化空氣的建議并發郵件到“市長信箱”,更有學生提出《關于手機廢舊電池回收處理的設想與建議》,得到很多人大代表和政協委員的認可與重視,在區兩會上引起一定的反響。從探究性學習教學活動中跳出來看,不難發現,追求探究教學的“過程”比直接告訴學生精確的結論更為重要,探究性學習經歷了提出問題、實驗探索、解決問題、思考創新的過程,從本質上說是一種追求學生化學素養、科學精神提升的過程,從學科教學的另一個維度鍛煉了學生的思維能力,促進了學生的有意義學習。
2.尊重學生差異
“為每一個學生提供平等的學習機會……使不同水平的學生都能在原有的基礎上得到發展”[1]。面對有差異的學生,只有實施有差異的教育,才能促進有差異的發展,讓學生在差異中成為他自己。通過一段時間的化學基本概念和原理的學習以及基本實驗的操作練習,基于學生實驗能力的差異,我們將其由低到高劃分為4個階段,即4個“能級”:“入門”階段;初級階段;中級階段;高級階段,使得在實驗教學過程中確保“能級相應”。所謂“能級相應”,就是教師的“教”必須與學生實驗時“做”的“能級”最大程度的匹配,從而體現因材施教的教學思想。為了不傷害學生的自尊,不給學生“貼標簽”,學生應有的“能級”只是教師心中的“底牌”,而不在任何場合下公示,實驗時也不絕對按“能級”的高低進行分組,可根據實驗的需要“同質”或“異質”結合,合作完成實驗內容。教學工作不僅是“來料加工”,有時還要善于因“料”而異、“選料加工”。“能級”匹配,才能獲得實驗教學的預期效果。在實驗教學過程中,利用實驗現象創設問題情境,設置有“坡度”的問題,激發學生探究的興趣,提升不同層次學生的思維。例1:“金屬的性質”教學中一個環節,將金屬Cu絲、Fe絲和Al箔加熱后,顏色有何變化?有哪些現象發生?說明什么問題?【學生分組實驗】學生1:Cu絲加熱后變黑,被氧化,生成CuO。學生2:Fe絲加熱后有點發黑,生成Fe3O4。(學生質疑:生成物不一定是Fe3O4,還可能是Fe2O3)學生3:Al箔加熱后表面變暗,而且有種奇怪的現象發生,Al箔變軟,在火焰中可以晃動而不掉落。【資料卡】酒精燈火焰的溫度:700℃-800℃,Al2O3的熔點2050℃,Al的熔點660℃。(師生討論Al箔加熱變軟,在火焰中晃動而不掉落的原因)Al箔加熱后的實驗現象,不同實驗“能級”學生的解釋可能各異,尤其是需要將物理、化學的知識綜合起來思考,對于“能級”較低的學生來說,存在一定的難度,這就需要我們在設計問題以及安排“同質”、“異質”學生實驗時,要充分兼顧到學生的差異性和問題的層次性。
3.實施綠色評價
運用“綠色化評價指標體系”評價學生化學實驗能力,也是人文關懷的一種體現。經過2年多的實踐,筆者在課題組主持人的引領下作了一些有益的探索,在期末學生素質報告書考試成績表中增設了“實驗能力”欄目,化學學科的成績由傳統的單純筆試成績改為“筆試”+“實驗”兩部分的綜合評判,“實驗能力”的評價傾向于既記錄效果(掌握了什么),也記錄過程(怎樣掌握的),突出定性評價與定量評價相結合,以定性評價為主;自我評價與他人互評相結合,以自我評價為主;即時性評價與終結性評價相結合,以即時性評價為主;過去與現在相結合,以發展性評價為主;個體需求與面向全體相結合,以個體差異性需要評價為主。從提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、實驗操作與數據收集、分析與論證、反思與評估、合作與交流7個方面,通過以下5個維度進行評價,即:技能值(是否掌握基本的實驗操作技能);興趣值(是否促進化學學習愿望的提升);方法值(是否從實驗中得到解決問題方法的啟示并實現知識遷移);容量值(是否帶動更豐富的化學學習);意義值(是否促進學科思維、能力的發展)。在校園網“實驗園地”欄目中還開辟“技能財富”子欄目,每個學生都設有自己的賬號和密碼,可以隨時登錄進行“自我評價”,查看老師給予的評分及已“進賬”的累計“財富”,以便自覺調整在實驗過程中的活動表現和行為。多元化的綠色評價,突出了學生成長進步的變化,滿足了不同學生差異性發展需要,促使學生內因的轉變,改變教師僅憑學業考試成績“印象看人”的片面觀念和教學行為,促進了學生實驗能力的發展和提高。
4.凸顯人文關懷實驗過程中將學生的人身安全放在首位就是人
文關懷的最好體現,強化愛惜生命、愛護環境的意識,使得化學實驗教學有了人情味,不會出現“看到火焰就害怕,見到酸堿就抖擻,聽到響聲就驚慌”的場面,使得學生更喜愛化學的學習、喜愛做化學實驗。實驗的改進在提高安全性的同時也要充分體現人文性。如做氣體爆炸實驗時,用塑料瓶代替玻璃瓶或加安全防護罩;做可燃性氣體燃燒實驗時,在導管內安放細銅絲用于防爆或在氣路中裝一簡易防爆器等。例2:驗證人體呼出的氣體中是否含有CO2的分組實驗,設置了如下環節:[實驗操作]向澄清的石灰水中吹氣,觀察是否出現白色沉淀現象,從而判斷人體呼出的氣體中是否含有CO2氣體。[操作要領]均勻用力吹氣,邊吹氣、邊停頓、邊觀察。停頓時嘴要離開吹氣管。[組織討論]為什么要“均勻用力吹氣”?為什么要“邊吹氣、邊停頓”?為什么“停頓時嘴要離開吹氣管”?[教師講解]若吹氣不均勻或用力過猛,會使容器里面的液體噴在臉上;停頓時嘴若不離開吹氣管,稍有吸氣就會突然倒吸一口溶液。因為石灰水呈堿性,噴在臉上或吸進胃里,都會傷害身體,造成事故的發生。
5.鼓勵求異思維
生物化學的教學內容十分豐富,許多知識點都與生活生產實踐緊密相關,在教學過程中,如果能夠結合一些學生感興趣的話題進行講解,可以有效提高學生學習興趣。
1.1結合醫學病例講解生物化學是在分子水平上研究生命現象的一門學科,很多常見病癥的致病機理都可以用所學的生物化學知識給與解答,在課堂教學中將這些知識點與病例結合起來講授,可有效激發學生求知欲和學習的興趣,讓學生感受到學了不僅有趣而且有用[5]。比如講授糖代謝章節時結合低血糖、糖尿病的致病原因及治療、保健方法進行講解;在脂代謝一章中,通過投影病例圖片講解肥胖癥、脂肪肝、酮血酮尿癥、結石癥、動脈粥樣硬化等與脂代謝反常的關系;講授核苷酸代謝時則可增加痛風病的致病機理及飲食注意事項;講授蛋白質、核酸結構和性質時可結合鐮刀型貧血病、DNA突變導致的病例進行講解,提醒學生注意預防日常生活中的一些致癌因素,通過每章一例典型病例,讓學生認識到知識的學以致用,由此激發學生學習興趣。
1.2結合飲食保健知識講解在生物化學各章節教學內容中,除了與病例相關的知識外,還有大量跟日常飲食保健密切相關的基礎知識,在教學中如果能夠充分利用這些素材,適當增加一些生活保健常識,也是激發學生學習興趣,提高其學習主動性的有效方法。例如,在學習維生素章節時,就可結合維生素缺乏癥如口角炎、腳氣病、佝僂病等進行講解,用實例提醒學生不可過于挑食偏食,要注重飲食平衡;在脂類的學習中可引入必需脂肪酸、不飽和脂肪酸、腦磷脂、卵磷脂、DHA、EPA等保健知識的講解;而核酸章節的學習中則可結合導致DNA結構變化的因素如亞硝酸鹽、烷基化試劑、堿基類似物等,告誡學生不可過多實用油炸食品和腌制食品;此外還有必需氨基酸、生物活性肽、膳食纖維、功能性寡聚糖等保健食品也可以在相應教學章節適當加以介紹,通過這些與身體健康密切相關的飲食保健知識的講解,極大的活躍了課堂氣氛,學生也不再覺得生物化學枯燥難學。
1.3結合日常生活現象中的生化知識講解生物化學教學內容豐富,其中有許多知識點都可以解釋一些日常生活現象,例如酒精消毒、豆腐制作、煮熟的雞蛋更容易消化、高蛋白飲品能夠緩解重金屬中毒等生活現象可以結合蛋白質變性講解;加酶洗衣粉、發燒或酸中毒對人類的影響等機理可以結合酶催化作用講解;而在核酸章節的授課過程當中,結合“種瓜得瓜,種豆得豆”、“龍生龍,鳳生鳳”、“一母生九子,九子各不同”等俗語開展教學,學生更能理解核酸的結構特點、功能及遺傳信息傳遞表達的機理。總而言之,通過結合日常生活現象進行相關知識的講解,解答了以往學生“知其然,不知其所以然”的問題,而這正是大多數學生最感興趣的內容,激發學生學習興趣的同時,也有效的促進了學生進一步學習探究的欲望。
1.4結合本校教師科研課題講解教師的科研課題多具有前瞻性和實用性,將教師的科研工作與教學相結合,將學科發展的前沿動態或是與地方經濟發展緊密相關科研課題融入到教學內容當中,這無疑也是激發學生學習探究欲望的有效法寶,比如學院有的教師開展的是纖維素酶、土壤脲酶、淀粉酶、果膠酶的專項研究,在酶化學一章中就可以適當結合這些內容進行引導;有的教師開展的是有絲素肽、蠶蛹蛋白、飼料蛋白的研究,這些內容可以結合蛋白質化學章節進行介紹;還有的教師開展的是中草藥活性物質黃酮苷、皂苷、多糖等的提取方法研究,在講授“生物膜的氧化損傷與保護”以及“呼吸鏈的電子傳遞與自由基的產生”等教學內容時可結合抗氧化劑的類型和功能進行講解。通過教師科研課題的引入,讓學生真正領會到學以致用的重要意義。此外,因為介紹的都是學生可以參與的科研課題,不僅提高了學習興趣,也是鞭策學生努力學好本課程的重要動力因素之一。
2實用檢測技術及先進分子生化技術的學習
生物化學是一門實踐性很強的學科,在教學內容中除了大量與生活、生產緊密相關的基礎知識外,有關生化技術的學習也不容忽視,而這些具有實用性的檢測技術,或是對生活生產正造成日新月異變化的先進的生化技術,才是學生最感興趣的,很多之前認為“生物化學學了沒用、反正對專業沒有影響、對就業也沒什么幫助“等等之類的學生,但凡講到有關生化技術的內容時都會集中注意力,因此可以通過在教學過程中結合實例強調學習生物化學的實用性與重要性來激發學生的學習興趣和學習動力。
2.1實用檢測技術的講解生化技術在日常生產生活領域應用范圍非常廣,特別是一些跟產物分析相關的檢測技術實用性更強,在教學中如果能夠結合一些實例講解這些技術的重要性,不僅可以加深學生對理論知識的理解,也無形中活躍了課堂,提高了教學效果。典型的例子是在學習蛋白質含量的測定方法時結合三鹿奶粉三聚氰胺事件進行對比講解,讓學生更能理解不同的測定方法之間的差別;又比如可以通過刑偵案例講解PCR的原理及重要性;在學習油脂自動氧化與酸敗作用的衡量值(酸值)的測定時引入對地溝油的思考;再其次可以通過維生素C含量測定讓學生分析對比不同蔬果的營養價值;此外,還可以結合學生畢業論文實驗講解大分子物質如蛋白質、酶、核酸的純化分離方法。所有這些生化技術的實用性,學生看得到、體會得到,不用再過多的強調,他們也能自覺加強對生物化學的學習。
2.2先進分子生化技術的講解生物化學是生命科學領域中最活躍的分支學科之一,生化技術是發展生命科學各分支學科重要基礎。新的實驗技術方法的創建極大的影響了人類的生活,在教學中結合研究前沿介紹一些相關的技術方法,讓學生通過實際的例子認識到學好本門課程的意義,從而激發他們的學習興趣。具體做法是通過對“轉基因食品、克隆人、物種雜交”等有爭議的話題讓學生探討先進生化技術的利與弊,再展望如基因治療、單克隆抗體、生物芯片、基因定點突變、定向分子進化等新技術新方法對人類未來生活的影響,鼓勵學生熱愛生物化學、學好生物化學。
3結束語
在傳統的以教師為中心的教學活動里,教師與學生總是處于對立的地位,大多數學生不懂得合作,缺乏團隊精神.這與新課程所提倡的通過合作學習培養學生合作精神、合作能力的目標是不一致的.在本次的新課程改革中,合作意識的培養作為重要內容被提出.在新課程實施中,初中化學教師應當學會與他人合作,與不同學科的教師打交通,在教師間建立一種交流與合作的關系,擺脫“孤獨”的處境,形成一種集體教育的力量;同時教師應該把合作展示給學生,教會學生合作,帶動學生開展合作學習,從而使學生漸漸掌握合作的技能,在合作中得到共同的發展.例如,在義務教育課程標準實驗教科書•化學(魯教版)•第一單元“影響蠟燭燃燒的因素”中,教師就可以將合作學習貫穿其中.具體教學過程為:
(1)教師提出課題,學生設計方案.課前同教研組的教師通過集體備課,共同討論在進行“影響蠟燭燃燒的因素”探究活動時可能出現的問題,做到心中有數.讓學生4人一組設計實驗方案,并將方案寫出待課堂討論用.
(2)師生共同討論,優化設計方案.探究實驗開始前,每組派代表介紹本組的設計思想、實驗原理、方案、實驗步驟、所選儀器和藥品.在代表發言期間,教師要求每一位學生積極思考,幫助其他組指出實驗方案的不足之處,如有可能,最好提出改進方案,并可借鑒別人的優點,優化本組設計.教師根據討論情況,適時提出自己意見,引導學生尋找合理的方案或提出自己的建議.
(3)分組進行實驗,教師解惑答疑.討論結束之后,各組采用本組認為合理的方案進行實驗、觀察、記錄、分析、得出結論.教師幫助有困難的組完成實驗.
(4)報告實驗結果,討論分析評論.待各組實驗基本完成之后,教師要求各組學生根據實驗事實,分析總結,得出結論.大家評價實驗方案,得出最優方案,并對效果最好的小組給予適當獎勵.
二、初中化學教師要挖掘自身的創新潛能,形成自己的教學風格
所謂教學風格,是指教師在長期教學實踐中逐漸形成的、適合自己個性特征的教學觀點、教學方法和教學技巧的獨特結合與表現,它是一名優秀教師必備的基本素質,是教師在教學實踐中長期學習和創新的結果.新課程針對學生的不同特點進行個別化教學,允許學生在知識、能力、態度、情感、價值觀方面有多元表現;課程的綜合性加大,教材、教參為教師留下了極大的余地,在教學過程中增加了教師的可支配因素,使教師可以有較大的自主性,能夠更為靈活地選擇和使用教學方法;考試得分點大大減少和淡化,不再起支配作用,教師要花很多時間查找資料、補充教材的內容.這意味著課程不再是特定知識的載體,而成為師生共同探討新知的過程.在這樣的背景下教師將作為課程有機構成部分的主體存在,他不再是一個執行者,而是一個決策者.在這樣一種新的課程環境中,教師將可以根據自身不同的潛質、不同的特征,大膽實踐,勇于探索,創造出具有自身特色的班級氣氛,設計出帶有自身個性標志的教學活動,表達自己獨特的教學理念,以更大的自主性進行教學,使教學取得最大的效益.
三、結語