學科教育論文-新課程化學實驗功能辨析.doc

學科教育論文-新課程化學實驗功能辨析摘要新課程實驗化學模塊與其他模塊中的化學實驗有著不同的功能和價值，從課程論、認識論、方法論和教學論等角度對二者進行比較分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，新課程實驗化學模塊與其他模塊申的化學實驗存在顯著的功能差異，只有深入了解這些差異，才能理解實驗化學模塊的設置目的和課程取向，最大程度地實現(xiàn)實驗化學的課程價值，從而為高中新課程實驗化學的教學提供指導和借鑒。關鍵詞實驗化學；化學實驗；新課程新一輪基礎教育課程改革第一次以課程的形式設置了實驗化學模塊，它和物質(zhì)結構與性質(zhì)、化學反應原理、有機化學基礎、化學與生活、化學與技術等其他五個模塊共同構建了多樣化的選修課程，從不同層次和角度，滿足學生興趣和未來發(fā)展的個性化需求，有利于構建“知識與技能”“過程與方法”“情感態(tài)度與價值觀”相融合的高中化學課程目標體系。實驗化學作為其中的技能性課程，無論是在學生的科學素養(yǎng)發(fā)展方面，還是在課程建設方面，都具有獨到的作用和價值。但從當前實驗化學教學的實施情況來看，由于對實驗化學的課程理論和教學實踐研究得不夠深入，對實驗化學與化學實驗的功能區(qū)別認識不清，在一定程度上制約實驗化學的教學質(zhì)量和模塊整體價值的實現(xiàn)。我們有必要從課程論、認識論、方法論和教學論等角度對實驗化學和化學實驗的功能加以辨析。一、課程論視域下的分析課程具體表現(xiàn)為三種形態(tài)，即課程計劃、課程標準和教科書。從教科書編寫來看，化學實驗隸屬于各個課程模塊，是各模塊內(nèi)容的一部分；而實驗化學是一個獨立的課程模塊，是以實驗內(nèi)容為主的一門學科課程，它的開設是為了更好地滿足那些對化學實驗有興趣、有潛力，有實驗特長的學生的個性發(fā)展的需求?；瘜W實驗雖有一定的實驗目的，但沒有獨立的課程標準，它只是實現(xiàn)所在模塊課程標準的一種方法和手段。例如：課程標準要求學生通過化學反應原理模塊的學習能夠認識化學變化所遵循的基本原理，初步形成關于物質(zhì)變化的正確觀念，該模塊中的化學實驗的目的之一就是通過實驗方法幫助學生了解化學概念、化學原理的形成和發(fā)展，驗證并正確理解化學反應原理。而作為課程形態(tài)的實驗化學則有著自己的課程標準，總體要求是“認識化學實驗是學習化學知識、解決生產(chǎn)和生活中實際問題的重要途徑和方法；掌握基本的化學實驗方法和技能，了解現(xiàn)代儀器在物質(zhì)的組成、結構和性質(zhì)研究中的應用；了解化學實驗研究的一般過程，初步形成運用化學實驗解決問題的能力；形成實事求是、嚴謹細致的科學態(tài)度，具有批判精神和創(chuàng)新意識；形成綠色化學的觀念，強化實驗安全意識。”化學實驗沒有單獨的課程計劃和課時計劃，其開設順序、所用課時由所在模塊整體課程計劃所決定。除了舊課程設有獨立的學生實驗外，新課程不再刻意劃分學生實驗和演示實驗，基本上不單獨占用教學課時。實驗化學有獨立的課程計劃，包括開設順序、教學課時和課時分配等。課程標準規(guī)定實驗化學模塊應在必修化學之后開設，教學時段為18周，共36學時，2學分。二、認識論視域下的分析化學認識論主要研究的是關于化學認識的辯證運動和化學認識過程的本質(zhì)規(guī)律等一系列問題，即化學知識的產(chǎn)生和積累、化學理論的形成和發(fā)展、化學研究的方式和方法等。按照化學實驗論的觀點，化學實驗具有以下認識論功能：一是化學實驗是引發(fā)化學教學問題，提出化學教學認識問題的重要途徑之一；二是化學實驗能夠克服人的生理限制，提高人自身的感覺能力和分辨能力，能夠在嚴格控制外界條件下去變革物質(zhì)的變化過程，從而豐富人的感性認識內(nèi)容；三是化學實驗能夠超越生產(chǎn)實踐的局限性，走在生產(chǎn)實踐的前面，直接推動化學科學理論的研究，是化學理論賴以產(chǎn)生的基礎，又是化學理論運用于實踐的橋梁和中介；四是化學實驗具有客觀陸、普遍性和直接現(xiàn)實性，能夠為檢驗化學理論、驗證化學假說提供化學實驗事實，是檢驗化學科學知識真理性的標準。由化學實驗構成的實驗化學課程除同樣具有上述認識論功能外，更強調(diào)其作為一門課程所具有的獨特的認識論功能。一是幫助學生形成關于人類了解、研究物質(zhì)世界過程的認識。實驗化學的內(nèi)容編排按照分離、提純(獲取純凈的物質(zhì))物質(zhì)的組成的研究物質(zhì)的性質(zhì)和應用的研究物質(zhì)的制備與合成的研究的順序展開，這也是人們通常認識、研究物質(zhì)的過程。通過對物質(zhì)定性、定量兩方面的研究，達到對研究對象的系統(tǒng)而深刻的認識。二是認識到化學實驗是解決化學問題的重要途徑。實驗化學以課題為組成單元，每一個課題即是一個任務，通過任務分析、方案設計、實驗實施等來解決給定的化學問題。正是由于在認識論功能上的不同，二者在處理學科知識與實驗的關系上有著顯著的差異。在其他學科知識模塊中，實驗主要是學習學科知識的一種方法，各個模塊有其特定的知識體系，實驗的安排要服從知識體系的需要。而在實驗化學中，實驗的主要目的不是為了獲取知識、驗證化學原理，而是讓學生在解決問題的過程中認識人類研究物質(zhì)的過程和實驗方法。學科知識僅僅是完成某一特定實驗任務的“準備態(tài)”，是為實驗服務的，學科知識的選擇和安排要服從于實驗化學課程內(nèi)容體系的要求。前者依據(jù)知識選擇實驗，后者依據(jù)實驗選擇知識。三、方法論視域下的分析化學方法論是科學方法論的一個重要分支，主要研究化學科學常用的研究方法及其產(chǎn)生、發(fā)展的過程等?；瘜W研究方法有很多種，如化學符號語言系統(tǒng)、化學觀察與實驗、化學假說、化學模型、化學推理等。其中化學實驗方法最具化學學科研究方法的個性特點，是最基本、最重要的化學研究方法。學科知識模塊中的化學實驗，學生在習得知識的同時也會學到一些基本的實驗技能，如蒸餾、過濾、萃取以及各種元素化合物的檢驗等。但這些技能學習是零散的，缺乏內(nèi)在聯(lián)系，很難有系統(tǒng)性的提高；而且多是操作層次上的實驗技能，較少含有理性思維的方法。相比之下，實驗化學模塊具有自己獨特的、整體的方法論功能。一是構建完整的實驗技能和能力培養(yǎng)的課程體系，將基本實驗方法系統(tǒng)化。課程中的實驗編排遵從科學家開發(fā)和研究物質(zhì)世界的邏輯順序，將物質(zhì)的分離和提純方法、物質(zhì)的性質(zhì)研究方法、物質(zhì)的檢驗與鑒別方法、反應條件的控制方法(包括物質(zhì)的定量分析方法)和物質(zhì)的制備、合成方法等系統(tǒng)地介紹給學生。根據(jù)學生實驗能力發(fā)展的規(guī)律，又將實驗按照基本實驗操作、實驗探究和綜合實驗活動三個主題由簡單到復雜的順序進行組織，最終培養(yǎng)學生的綜合實驗能力。各實驗間有著內(nèi)在的相互聯(lián)系，其中的每一實驗都是該課程系統(tǒng)學習和訓練鏈條中的一環(huán)。因此，實驗化學除了單個實驗應有的功能和作用之外，還具有了課程系統(tǒng)學習、訓練上所承載的整體的功能和價值。二是重視理論方法與經(jīng)驗方法的相互轉(zhuǎn)化，強調(diào)實驗方法論對化學實驗的指導作用。感性的實驗方法只有上升到理論高度，才能更好地揭示化學運動的規(guī)律，也才具有更高的遷移、指導價值。實驗化學在重視基本實驗操作方法的同時，更重視對這些方法的歸納、概括，使之上升為解決同類化學問題的一般思路和方法。例如，通過對各類混合物的分離和提純的實驗教學，概括出物質(zhì)提純和分離的原則、常用方法及適用范圍，反過來再指導物質(zhì)分離、提純的實驗方案設計。與化學實驗重視培養(yǎng)學生的實驗操作技能相比，實驗化學更偏重于實驗方案設計的原則和方法、實驗探究的程序和方法的學習，而將實驗基本操作技能融合到實驗探究活動的過程中。如：根據(jù)實驗原理設計科學可行的實驗方案，通過控制實驗條件來探究某個因素的影響等。這一點也體現(xiàn)在兩種化學實驗的教學活動的編排模式上，以魯科版(山東科學技術出版社版本)為例，學科知識模塊中的化學實驗編排模式為：實驗目的實驗原理實驗裝置實驗步驟實驗