所謂資源,是指才能影響和改變人們的認知結構或才能促使人們的認知結構發生變化的一系列內外部支持條件。內部性支持條件是指使得人的認知結構發生變化的新的教學內容,可稱為軟件資源;外部性支持條件是指推動和影響人的認知結構發生變化的一系列外在行為。教學資源是指在教學過程中可被班主任與中學生借助的一切人力與非人力資源,主要包括信息、資料、設備、人員、場所等。由此可見,化學實驗教學資源是指在化學實驗教學、設計、實施和評價過程中,有利于實現實驗教學目標,可以借助的各類資源的總和。教學資源的本質和功能是它才能滿足班主任和中學生的教與學須要。班主任和中學生是教學的主體,教學資源是教學的客體。客體好多,主體須要的客體也好多,只有滿足教學須要的客體才是教學資源。它彰顯的是教學內容,對班主任的教學療效和中學生的學習療效的影響是直接的。
二、實驗教學資源的基本類型
依照教學資源的存在狀態和內涵物理資源包括什么,實驗教學資源主要包括以下幾種類型:
(一)文獻資料資源。
主要包括實驗教科書、教學參考書、學生實驗指導書、教學掛圖、投影片、讀物(書刊、電子閱覽物,例如刊物有實驗室研究與探求、物理實驗以及實驗技術與管理等)和多媒體實驗教學講義。文獻資料的鮮明特征是邏輯歸納性好,科學系統性強,內容結構嚴謹明晰,以便提取和保存,信息儲存量大,傳播詮釋能力等。諸如借助多媒體技術可以模擬一些真實實驗環境下無法操作的化學實驗,演示動態交互的實驗過程(即仿真化學實驗)。中學生通過操作鍵盤與鼠標,從開啟設備電源、調節儀器到連接線路、調整光路、實驗過程控制等一系列操作與在實驗室動手操作真實儀器的覺得基本相像,這樣中學生在實驗室做實驗的聽覺、視覺、聽覺療效都轉化為計算機屏幕上直觀的圖象和聲音,在這個過程學生既可理解實驗設計的數學思想與根據的理論,又可初步把握實驗操作的要領,有利于增強實驗教學療效實驗。
(二)班主任與中學生資源
主要包括師生的經驗資源和師生之間的情感座資源。師生的經驗資源指實驗班主任和中學生的知識結構,智慧能力等。班主任是實驗教學活動的主導誘因,實驗教學資源的優化組合及其開發,關鍵在于班主任本身這一資源的主觀能動性的發揮和創新。而中學生的認知結構、生活經驗及對化學科學信息的了解和把握,如通過對身邊自然現象進行觀察、閱讀課外讀物、看電視等途徑所獲得的知識也是使實驗內容緊密聯系教學實際情況、激發中學生學習興趣、強化學習動機的重要基礎。
(三)實驗學習的時間與空間資源
隨著教學資源領域的拓寬,時間、空間和學習材料等有效的學習環境中的幾個非常重要的組成部份的范圍也相應的擴充。使良好教學環境的創造,有了更大的靈活性和創造空間。中學和班主任應具備借助實驗教學環境的能力,確保學習環境的安全性、探索性,而且使中學生自主的選擇最合適的材料,決定哪些時侯、什么場所以及用哪些樣的方法去借助這種資源。對于化學實驗課來講,實驗環境是學習者可以在其中進行探求和學習的場所,是中學生進行實驗學習最重要的教學資源,是落實課程目標,全而提升中學生實驗素質的重要途徑,是教學變革和施行教學的重要保障和課程資源。
三、實驗教學資源開發前的設計原則
(一)教學內容設計動態化(與實驗教學內容的有機結合)
實驗教學有其特殊性,在教學過程中除了要與課堂教學有機結合,同時與化學學科發展有更緊密的聯系。實驗資源開發要最大程度滿足教學要求和須要。因而在教學過程中把教學設計與資源開發有機結合,能夠提升教學療效,滿足培養創新人才的須要。
(二)教學媒體呈現立體化(教學方式相互補充)
現代信息技術、媒體技術的發展,為資源建設提供了更好的操作平臺,依照媒體的特點物理資源包括什么,適當采用合適的媒體,是實現信息為教學服務的基礎。依照教學資源的不同特點,采用不同的表現媒體,能更好的發揮資源在教學和學習過程中的應用水平,更好的彰顯信息化教學的優勢。
(三)教學實踐應用多樣化(滿足多種實踐應用)
實驗教學的任務是使中學生才能親身體驗理論的實際應用,從實驗中開發中學生的創新能力。資源建設也要按照實驗的教學要求和教學目標,采用不同的教學方法,適宜不同的教學層次和對象。其開發內容注重彰顯在以下幾個方面:
(1)用先進的教學思想來指導實驗教學和開發多種方式的實驗學習材料;
(2)依照不同的應用對象、教學應用環境,采用相應的實驗教學方法;
(3)彰顯“課堂教學的本質——對話與交流”的教學設計思想;
(4)充分借助現代教育技術手段,發揮不同教學媒體的特性,推行優勢互補。
四、物理實驗教學資源開發的具體施行策略
(一)實驗內容的設置應注意專題系列化
實驗教學內容專題系列化,是今后實驗教學變革的重要舉措之一。按照現代社會發展對人才尺寸的要求及中學生在學習過程中的須要,化學實驗教學內容的設置要做到傳統內容與現代科學知識兼具,基本技巧和基本技能的訓練與獨立設計和高科技設備的應用并存,將預備性、基礎性、提高性和綜合應用性等四個層次的實驗內容設置專題系列化,按科學的發展和實驗內容層次教學體系的須要,產生系列化的實驗教學內容設置。諸如,以干涉法檢測波長、光柵衍射法測波長、棱鏡攝譜儀檢測氫波譜、光柵攝譜儀剖析波譜等等組成檢測波長及譜線剖析的專題系列實驗。這樣整個系列所包括的基礎理論問題非常寬廣,應用廣泛。按層次編排內容,中學生可以由低層次到高層次循序漸進進行實驗;班主任也可依據實際教學情況來構思安排實驗內容,從層次較高的實驗內容入手,遇見原理性問題時再返回基礎性實驗。這樣可以充分地調動中學生的積極性和主觀能動性,著力提高實驗教學質量。
(二)推動實驗教學方法的轉變
教學資源的開發和借助與教學方法的轉變相輔相成。一方面,教學方法的轉變為教學資源的開發與借助提供了寬廣的空間,不同教學資源對中學生發展的價值最終是通過教學活動來實現的。另一方面,教學資源的開發與借助水平也阻礙著教學方法的運用,教學資源的類型以及資源的借助程度直接影響著教學方法以及其他教學活動的舉辦。因而,資源開發與借助應著眼于推動教學方法和中學生的學習方法的改革。對于化學實驗教學可通過對原有實驗的實踐和思索,找出缺陷或不足,重新確定實驗儀器、裝置和操作方案的改進等推動實驗教學方法轉變,實現教學資源有效借助。例如在雙向檢波實驗中,用示波器觀察負載輸出波形后,實驗中班主任可以提出新問題檢波電路的物出電流波形是雙向脈動的直流電,怎么使波形更平滑請中學生在負載上面并聯一個大電容,之后用示波器觀察負載端電流波形,并與無電容前比較輸出電流的變化,最后歸納出電容在檢波混頻電路中的作用。這樣將驗證性實驗改成探求性實驗,實驗結束以后,回到課堂上再講解電容混頻的工作原理,剖析實驗中得到的各組數據,歸納總結混頻電路的工作原理。這樣有利于培養中學生積極探索知識的創新精神,也使中學生的創造性思維得到進一步的發展。