化学实验
记得传授教法的老师说过,化学教学过程中如果能让学生亲手做实验,就应该尽量让他们从实验中学习;如果没有条件让每个同学都做实验,可以老师尽可能做演示实验;如果没有条件做演示实验,可以看视频演示;如果连视频也没有,请展示图片模型。
现在回想,这是实证主义和自然主义教育。
确实,化学是一门建立在实验基础之上的科学,因此通过大量验证或探究性实验来学习化学应该是最好的学习方式。
普高化学,学生亲自动手做化学实验的机会少得可怜,印象中整个高中我做过不到5个实验,而现在还记得就只有做肥皂的实验了,它深深的留在我记忆深处。倒不是因为当时实验多么有趣,而是你想想,一个班同学那么多,同时又缺乏实践经验,操作自然不规范,直接加热有机试剂,有个同学的试管便不翼而飞,掉到我的桌面了,我当时仰天长笑,现在回想,其实相当危险。
目前国内普高化学教学,即使新课程实施多年以后,课标对化学实验的重视程度也有明显提高。但执行起来却是新瓶装老酒,引进一些五花八门的教法,却总学不会人家半点精髓。传统教育模式的影响仍然难以摆脱,“重书本知识传授,轻实践能力培养”的现状并无太大改观。
这种“多数教师教得辛苦,学生学得痛苦”的教学,显然背离了学习者具有好奇心并希望通过实际操作体验从而更主动直观地与知识零距离接触交流的天性。但这是不是学校和老师不作为呢?问题不复杂,但在国内却没那么简单。
相比之下,国交的化学课程教学,不仅小班化利于管理及实验安全,而且从G1到G2,A1到A2,每个年级每周一般都有两个课时学生实验,实验内容与所学主题相关。
这种实验与理论教学交叉进行的课程安排,确保了学生认知的螺旋上升,并为进一步学习后续课程做好理论理解和实验技能准备。
IG年级实验多数以培养和规范操作为目的,培养学习兴趣,并为G2阶段的大量定性实验做准备;
AS年级在承接IG所学实验技能基础上有了根本的提升,增加了更多系统性的测量实验,培养学生数据测量与记录,数据处理与分析能力,对测量数据的准确及精确度要求都有了明显的不同;
A2的实验课程与IG和AS相比则属质的飞跃,学生更需要像科研工作者一样,亲自设计并动手实施实验,记录处理数据以及对实验过程及结果进行评估,进而提出可能的改进措施。这要求学生具备扎实的化学知识,科学的理性思维以及过硬的实验操作技能。
不仅如此,A2阶段还会组织学生到大学科研机构参观各种大型化学分析仪器,诸如核磁(NMR)、质谱(Mass Spctrometer)、X射线晶体衍射(X-ray)、高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、蛋白质电泳(Electrophoresis)等,以了解更前沿的实验仪器设备,加深对所学课程的印象及理解。
渗透教学
诺贝尔物理学奖获得者杨振宁在一次讲演中提到中西教育的差异时曾做过如此比较:“国内是推演法,在书上学到一个理论,按定律推演到现象”,国外则“不是从理论而是从新的现象开始,老师和同学脑子里整天想的就是这些新现象,能不能归纳成一些理论”。
此外中国教育哲学中“知之为知之,不知为不知,是知也”的说法从教育角度而言有其弊端:循规蹈矩,不鼓励冒险与大胆创新。
相反,他在国外求学经历则是“很多知识第一次听不懂,第二次再听,还是不懂,可是就比第一次多懂了一点,等听到很多次以后,就忽然一下子了解,这是非常重要的学习方法,也可以说是中国传统教育哲学与西方教育哲学一个很大区别。”就像小孩,学讲话并不是按部就班,但是不知不觉中就慢慢学会了说话。如果恪守“知之为知之,不知为不知”,小孩恐怕就成哑巴了。杨振宁把这种方法称为渗透学习。
国交化学课程具有类似特点,G年级和A年级的教材及教学内容都涵盖了物理化学、无机化学、有机化学及应用化学。同一个主题在不同阶段都会有所渗透,并由IG到AS再到A2层层深入。就像剥洋葱,每层都是洋葱,每层却又不尽相同,越剥越新鲜,越往里面越具挑战性。
参考文献:
1. Sir Ken Robinson: Do schoolskill creativity?
2. Ken Robinson: How to escapeeducations death valley
3. 陈静:英国A-level 化学实验考试探析与启示,《化学教育》
4. 杨振宁:我的学习与研究经历