化学定量实验校本选修教材开发初探摘要在化学课程改革中化学实验改革是化学课程教学改革的重要组成部分本文对以化学定量实验教学为主题的校本课程的开发与实践进行了初步研究确定了化学定量实验校本课程的课程目标课程主要内容教学组织方式以及适于本课程特点的考核评价方式并在教学实践进行了相应的尝试此外对高二年级化学定量实验选修课结果进行了分析关键词校本课程化学定量实验问题的提出化学是一门以实验为基础的自然科学以实验为基础是中学化学教学的基本特征定性实验是近代化学的基础但是定性实验无法使学生受到全面的科学方法的训练康德有一句名言在自然科学的各门分支中只有那些能以数学表达的分支才是真正的科学从这个意义上讲定量实验是对定性实验的扬弃化学实验从定性走向定量是化学发展的必然定量实验较定性的实验有更大的难度纵观上海市中学化学实验课程的变化定量分析实验加强了这意味着对学生的逻辑思维能力综合分析和推理能力实验数据的处理能力的要求都提高了而高中学生的思维往往偏向于理论化例如一瓶盐酸溶液如果标签上写则学生通常会认为一点儿不差的不知道与有何区别不知道化学实验数据能表现出实际测量的程序和精确程度不同于简单在纸上进行计算同时上海市高中化学课本中的定量实验数目不多除配制一定体积一定物质的量浓度的溶液外主要的定量实验是中和滴定硫酸铜晶体结晶水含量的测定以及气体摩尔体积的测定我校是上海市首批示范学校我校学生主要来自于上海市优秀学生群体有特定的成长需求和认知规律发展学生的个性特长开发学生的潜能是我校校本课程的出发点培养学生的创新精神和实践能力是我校校本课程的最终目的本课程化学定量实验就是为了适应学生多样性主体性创造性发展性的需要通过开展各种综合实践活动使学生亲身实践将学科知识社会生活和学生经验有机结合起来发展学生收集与处理信息的能力综合运用知识解决问题的能力以及交流与合作的能力帮助学生在学会科学知识的过程中培养科学精神掌握科学方法形成创新思维的习惯和正确的情感态度价值观实践研究确定课程目标通过定量化学实验选修课的学习学生应该在以下方面得到发展正确使用化学实验中的仪器和各种化学试剂具有一定操作技能具有收集和利用课内外化学资料的能力发展语言表达与书面表达能力学会使用实验报告或小论文方式将实验现象数据以及分析结果正确表达出来运用化学实验基本操作技能使实验结果在该实验设备条件下达到相对准确减少误差对实验操作引起的误差或失败的原因作出客观的判断与合理的解释能够将以上定量实验的思想与方法适当迁移运用到某些类似的定量实验中去解决一些原理和操作较简单的定量问题学会常见的定量分析实验方法宏观与微观相结合定性与定量相结合等化学方法学会化学探究的一般方法在对化学现象观察的基础上提出问题作出假设设计实验独立或小组合作进行实验收集记录以及处理实验中的数据获得结论最后进行误差分析发展合作与交流能力通过实验获得相应的化学基本知识学习在个人生活与社会生活中应用这些知识乐于探索自然的奥秘具有一定的探索精神和创新精神关注化学的发展关注与化学有关的社会问题形成主动参与社会决策的意识养成严谨求实的科学态度选择课程内容选择什么实验所选择的实验目的是什么每个实验要学习哪些的化学知识训练学生掌握什么技能这是研究的一个方面课程内容应该符合基础性发展性适应性均衡性研究性动态性等原则鉴于此笔者整理挑选了曾经做过的一些实验并参考全国各地教材中的实验按照实验内容方法分类从中挑选了一些实验作为定量化学实验选修课学习的基本实验笔者选择的实验可以分为三类基本方法和技能训练实验可以促进学生了解定量化学实验的基本方法对学生进行基本操作技能的训练如阿附加德罗常数的测定白醋中醋酸含量的测定等探究类的实验在初步掌握化学实验的基本方法具备一定操作技能后学生对一些化学问题进行探究学习化学知识了解化学研究的特点如测定气体体积的探究纯碱含量测定的探究自选实验自选实验有两种一种由老师提供实验项目学生可以根据自己的兴趣选择其中的实验另一种为学生自己提出的实验项目自选实验一般为周期较长较大型的实验学生进行自选实验需要自己设计实验方案独立进行研究完成自选实验要涉及多种方法所以这类实验有助于培养学生的综合能力自主选题实验多为小组合作的实验在实验中小组成员需要相互配合这类实验也有利于学生合作精神的培养教学组织形式教学方法和校本课程中师生的关系参加学习的学生认知水平操作技能水平不同以及所掌握是化学学知识也不同因此不同阶段课程需要采用了不同的教学组织形式和教学方法课程中师生的作用也有所差异整个学习可以分高二上和高二下两个阶段高二上学期的学习主要是在教师具体指导下进行各种实验活动刚进入高二的学生定量化学实验方法还不是很丰富也不够系统教师需要结合实验内容介绍相关知识使学生在实验过程中不仅学习操作而且也学习相应的知识首先在老师的指导下了解定量化学研究的基本方法然后重点是系统地对学生进行基本技能的训练根据训练目标教师提供学生实验讲义学生阅读实验讲义进行讨论理解实验目的和操作要求独立或小组合作完成规定的实验实验过程中教师需要对操作有问题的学生进行个别指导并要检查学生实验的结果此外教师也可以提出一些实验题目让学生尝试自己设计实验过程并进行探究性实验实验中教师要提供相关化学资料供学生阅读并组织学生一起讨论分析实验结果以促进学生对实验目的和结果的理解高二下学期的课程重点是学生以自主选题实验为主要学习内容学生的学习主要是对自己的选择的课题独立进行实验研究教师需要对学生进行选题指导注意实验进展情况发现问题及时给予指导和帮助同时教师还应该注意指导学生学习查找资料利用资料提供的信息对自己实验中的现象分析讨论的方法考核评价的方式如何对以实验为主要学习方式的课程学习进行评价学习评价应该包含哪些内容笔者对这一问题进行了初步的探讨对学生学习的评价应是一个综合评价评价应包括学生学习过程中在知识技能过程方法以及情感态度方面的变化评价方式结果应该有利于促进学生的发展不同阶段学生学习内容不同考核评价的方式也应有所差异对于学生在学习过程中所获得化学知识以及实验技能的考核既要考察学生平时学习的情况也要检测学习的最终结果对于平时学习情况的检测笔者是通过观察学生在实验过程中的表现并检查完成的实验报告对考察中发现的问题及时作出指导促进学生的发展课程学习的最后考核有两种方式高二上学期进行实验考核实验考核了包含实验设计和实验操作以及对实验结果的处理高二下学期要求学生完成自选实验实验设计与实验报告学生在参加本课程学习的过程中情感态度方面的变化不能用直接考核进行评价笔者认为以下几个因素能够作为评价学生的指标包括出勤情况参与实验的情况参与讨论的情况在小组自选实验中的贡献大小等这些指标可以在一定程度上反映出学生参加本课程学习的态度与情感以上几个方面除出勤情况是客观的其余几项都无法定性测试因此除了对学生在上课时的行为观察记录外笔者还使用了问卷对学生情况进行调查根据学生对问卷的回答进行分析来了解学生的变化课程实施结果选修课完成情况化学定量实验选修课共做规定实验个上学期主要是在老师的指导下完成阿伏加德罗常数的测定用了不同方法同时比较各种方法的优点和缺点学习气体体积的测定方法共同分析讨论常见方法可能出现的误差误差的分析以及减小误差可以采取的方法进行了纯碱含量测定的探究性实验白醋中醋酸含量的测定等下学期一方面由老师提供实验项目学生可以根据自己的兴趣选择其中的实验另一种为学生自己提出的实验项目比如食盐中碘含量的测定水果中维生素含量的测定等等对参加选修课学生问卷调查结果回答调查问卷的学生有人问卷共有个问题分三个部分通过该问卷希望了解学生参加该课程后的变化以及与选修课学习有关问题的想法问题本学期你曾经做过什么实验在你做过的实验中你最喜欢印象最深的实验是哪一个为什么问题通过你做过的实验你学到哪些化学知识你接触过哪些化学研究的方法这是问卷的第一部分对于教师指导下进行的学生实验每个实验都有喜欢的同学学生最喜欢的实验是水果中维生素含量的测定其次是食盐中碘含量的测定等喜欢的原因是这些实验不仅学习了化学分析的方法有关的操作技能主要与学生生活关系密切从学生的喜好可以看到学生对化学实验有不同的要求希望学习不同的方法和技能所以教师必须考虑学生学习的需求尽可能提供更多类型的实验进行操作问题你的选题实验的题目是在选题实验中你的合作人是在你们的实验中使用了哪些研究方法问题除选修课的上课时间外你们的研究是否利用了业余时间大概多少小时问题为完成你们的实验和实验报告你获得这些资料的方式是什么你是否查阅了参考书籍和有关文献或其他资料除了你的老师外你是否还请教过其他人或与其他人进行过讨论如有关的专家家长其他学科的老师同学朋友问题简述你们完成你们的实验报告过程谁是执笔人你对你们的实验报告做出了什么贡献对报告的结论是否有不同的意见对于有分歧的问题你们是怎样解决的问题在实验中你曾经遇到过什么使你高兴或兴奋的事情你们是否遇到困难或者迷惑不解的问题你们是怎样解决的这是问卷的第二部分学生自选实验的完成情况选题后同学或多或少都增加了实验的时间实验占用的娱乐休息或者学习的时间学生没有抱怨表现出较高的积极性因为本课程的目的不仅要培养学生动手操作进行定量化学分析的技能也帮助学生获得一定的与科学研究有关的能力如对课题研究有关资料的收集处理利用一定的理论对实验中的现象进行分析等等因此设计了问题学生对于资料获得途径是这样的很多学生是通过上网查询资料部分学生只是读了老师提供的与选题有关的书籍有少量学生向与本课程无关的人请教交流过交流对象一般是本校老师和同学个别同学曾经请请教过家长被测同学都认为自己很好的与小组同学合作从对学生进行实验的过程观察和对学生实验记录分析来看在实验中一些同学表现的不是很主动对他人有较大的依赖性问题参加化学定量选修课的学习对你化学学习是否有影响如果有机会你是否愿意继续本课程的学习为什么问题如果你继续参加本课程的学习你想做什么实验或你想研究什么问题问题对于化学定量实验选修课的内容学习方式考评方式等方面有什么建议和意见欢迎各位同学提出来促进我们改进这一课程问卷的最后部分学生学完本课程后学生对该课程看法除了人没有回答外其他同学都表示要继续进行本课程的学习原因主要有能够学到必修课学不到的东西动手机会多如果继续参加本课程的学习很多学生提到要进行水质分析的研究果汁中含量比较的研究有关酸雨的研究电池的研究等等社会生活方方面面的问题结论与问题结论通过对本课程有关问题的实践研究笔者认为为适应目前教育改革的需要适应培养人才的需要以学校为基础开发适于本校特点的校本课程是必要的也是可行的开发校本课程可以充分利用学校以及社区教育资源有助于学校的发展和学生个性的培养对于老师本人熟悉自己任教学科的知识技能体系了解学生学习自己所教学科的情况具有一定的学科教学经验参与开发的课程容易为学生接受能够适应学生的发展也有助于教师水平的提高有助于从经验型教师向专家型教师转变学生需要这种能满足学生差异的课程体现了教育的差异性学生参加他们有兴趣的化学探究活动学习化学知识掌握一定的定量分析方法树立了正确的实验观念也为部分学生今后大学化学的学习和工作进行了必要的铺垫问题对这一课程的研究仍处于起始阶段课程实验过程中出现许多问题需要继续研究使这一课程不断完善在安排学生实验内容时会出现学生还不具备相应化学知识的问题选修课由于课时少每周只有一节课不可能用大量时间去介绍相关知识这样进行实验会直接影响学生对实验现象以及结果的分析也会影响所设计的实验目标的实现降低了课程的时效在课程内容上重点是选择了传统的定量实验分析方法关于数字化实验系统与定量化学实验的研究只是做了粗略的介绍并没有深入的研究这也是笔者今后努力的方向怎样更具体细致地指导学生进行选题实验也是应该加强研究的问题参与定量化学选修课学习的学生具有广泛的兴趣所以选题可能涉及化学的方方面面有时候对每个实验项目指导具有困难需要投入更多的精力和时间这与教师的主要教学工作存在矛盾目前使用的评价方式人为干扰过多只能定性无法定量操作复杂必须寻找更为合理有效简洁的评价方法学校对校本课程的教学计划的完成重视程度不够要求也不高选修课程往往由任课教师自己管理自我检查学校经常会因为某些活动影响校本课程的正常上课使教学计划不断调整甚至不能完成此外对于课程内容的安排教学方法也需要继续完善以保证课程的目标的实现主要参考文献郭琦等鲁教版实验化学的几点认识中学化学教学参考于海强余丽霞化学双语校本选修教材开发初探中学化学教学参考上海市教育委员会上海市中学化学课程标准上海上海教育出版社江栋美国化学教材的实验活动浅析中学化学教学参考