免費下載！
[!--downpath--]中學(xué)數(shù)學(xué)實驗及其教學(xué)是數(shù)學(xué)課程和數(shù)學(xué)教學(xué)的一個重要組成部份，它既是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要基礎(chǔ)，又是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容、方法和手段，在培養(yǎng)中學(xué)生素質(zhì)的中具有奇特的地位和全方位的功能。當(dāng)前，中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)必須注意以下幾個問題，那就是：實驗教學(xué)的注重與強化，實驗設(shè)備的添置與更新，中學(xué)生動手實踐能力、創(chuàng)新思維能力的增強。在化學(xué)實驗教學(xué)的課堂上，常常可以見到一些見怪不怪的現(xiàn)象，試舉三例：
現(xiàn)象一：媒體實驗就是中學(xué)生通過媒體“看實驗”。過去的實驗“看黑板”，現(xiàn)在的實驗“看錄象”、“看投影”。令人無法理解的是，一些本來可以讓中學(xué)生動手做的實驗卻用多媒體來展示，被稱為是“技術(shù)的運用”。
現(xiàn)象二：程式化實驗，即使中學(xué)生動手，但以單純的機械操作為主。中學(xué)生按照班主任講解的實驗?zāi)康摹⑵鞑摹⒉襟E，像做廣播操那樣，根據(jù)規(guī)定的程式進行操作，去獲取班主任（或書本）所要求得到的實驗數(shù)據(jù)（或?qū)嶒灲Y(jié)果），而不須要去考慮實驗為何要這樣做，如何去做，更毋須考慮實驗中可能會存在哪些問題，以及須要怎樣去解決。
現(xiàn)象三：試卷實驗，就是中學(xué)生用筆“做實驗”。由班主任編制的大量實驗試卷除了降低了中學(xué)生的學(xué)業(yè)負擔(dān)，并且骨折了中學(xué)生動手實踐的積極性，使實驗教學(xué)在“應(yīng)試”的泥沼里越陷越深。
這種現(xiàn)象從一定程度上反映了中學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)存在的問題，那就是“重知識、輕方式；重講授、輕活動；重推論、輕過程；重機械訓(xùn)練、輕實質(zhì)體驗”。長此往年，中學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的積極性必然會遭到焦躁，實驗教學(xué)也將流于方式，事倍功半甚至勞而無功。由此想到，能夠通過班主任更新教學(xué)觀念，轉(zhuǎn)變陳舊的教學(xué)方法，促使中學(xué)生數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)方法發(fā)生改變，使實驗教學(xué)走出困局?
二、高中數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)方法的改變
廣州全面深化素養(yǎng)教育，二期課改提出“以改變學(xué)習(xí)方法為突破口，重點培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力”。從小學(xué)生的心理特征看，相對小學(xué)生，她們具有更為強烈的探究未知的動機，她們思維活躍，興趣廣泛，自尊心強，絕不會滿足于“按圖索驥”、“按方配藥”式的實驗學(xué)習(xí)，從而改變陳舊的實驗學(xué)習(xí)方法是必然的、合理的選擇。
1.中學(xué)生實驗學(xué)習(xí)目標(biāo)的改變
實驗學(xué)習(xí)目標(biāo)是中學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的靈魂。北京新課程方案將“態(tài)度與價值觀、過程能力與技巧、知識與技能”三方面整合上去，作為各學(xué)科課程目標(biāo)的共同框架，彰顯了新課程的價值追求，即由以知識為本位轉(zhuǎn)向以發(fā)展為本位。充分挖掘化學(xué)實驗的教育功能，研究制定中學(xué)階段各個化學(xué)實驗具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)，使之成為實現(xiàn)知識、能力、態(tài)度有機整合的載體，并進一步產(chǎn)生中學(xué)數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)的總體目標(biāo)，為化學(xué)實驗學(xué)習(xí)明晰了方向。
如下表所示。其中：表1為中學(xué)數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)總體目標(biāo)框架，表2為高中階段化學(xué)實驗學(xué)習(xí)目標(biāo)的示例，具有較強的操作性。
2.探求有效的、多樣化的實驗學(xué)習(xí)方法
在化學(xué)實驗活動中，學(xué)習(xí)方法應(yīng)當(dāng)多元化。單一、被動的實驗會使中學(xué)生倍感沉悶、乏味，必須提高實驗的趣味性、問題性、探索性和應(yīng)用性。讓中學(xué)生成為實驗活動的主人，班主任成為中學(xué)生實驗的組織者和合作者，而不是權(quán)威的講授者和示范者，非常關(guān)注中學(xué)生親身的感受與體驗。基于不同的學(xué)生對象和不同的實驗環(huán)境，這種方式可以選擇，各有注重，又互不斷掉。各類方式舉例如下：
自主活動
通過中學(xué)生自覺地參與實驗活動，確定實驗?zāi)繕?biāo)，擬定實驗方案，選擇實驗方式，監(jiān)控實驗過程，評價實驗結(jié)果，因而完成實驗任務(wù)。活動過程非常指出的是中學(xué)生實驗的主動性，班主任的作用是對中學(xué)生實驗的困難提供必要的指導(dǎo)和幫助。
高二年級中學(xué)生舉辦“落體運動加速度的研究”。要求中學(xué)生兩人一組，運用頻閃拍照研究鋼球下落的加速度。中學(xué)生必須完成以下任務(wù)：方案設(shè)計（直接測哪些?怎樣測？）；裝置調(diào)試；標(biāo)尺制做；實地拍攝；相片剖析；實驗報告。班主任提供的幫助：方案設(shè)計提示；頻閃技術(shù)指導(dǎo)；參與討論，提供器材，進行指責(zé)，點撥思維。中學(xué)生在實驗活動中飾演的是主角，以實踐者、研究者的身分積極參與，主動性得到充分的發(fā)揮。
合作學(xué)習(xí)
合作與交流是一種高效的學(xué)習(xí)方法。班主任在實驗教學(xué)過程采用小組合作的學(xué)習(xí)方法，讓中學(xué)生在合作交流中獲得知識，促使理解，提升能力，下降才干，產(chǎn)生學(xué)習(xí)團隊，對中學(xué)生的發(fā)展會形成積極的推動作用。
實驗設(shè)計
實驗設(shè)計是中學(xué)數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)能力的較高要求，是對中學(xué)生操作技能和思維品質(zhì)的綜合檢查，是有效的實驗學(xué)習(xí)方法之一。實驗設(shè)計的特征是情境新、方法活，具有開放性，要求中學(xué)生對實驗的原理有透徹的理解，對實驗器材有所抉擇和組合，能依照設(shè)計的要求和條件，進行剖析和判定，擬定實驗的方案，通過實驗全過程的描述和具體步驟的施行，得出有關(guān)的推論并作出必要的說明。
實驗設(shè)計應(yīng)遵守如下原則：合理智；確切性；可行性；簡約性。
高二中學(xué)生研究單擺及其以后，教材提供了測重力加速度的方案。但是許多數(shù)學(xué)場景，如運動學(xué)中的自由落體、豎直上拋，動力學(xué)中的超重、失重現(xiàn)象，斜面上的勻變速運動等都涉及到重力加速度。所以，當(dāng)班主任提出“能否自行設(shè)計測定重力加速度的其他方案?”時，立即迸發(fā)了中學(xué)生的發(fā)散思維。朋友們提出了多種方案，并走近實驗室，通過實驗活動去體驗真實，檢驗設(shè)計方案的合理智，剖析檢測結(jié)果的可靠性，而不是僅僅逗留在理論的假定上。
實驗報告
學(xué)寫實驗報告是培養(yǎng)中學(xué)生心態(tài)、習(xí)慣，學(xué)會科學(xué)抒發(fā)的重要環(huán)節(jié)，也是實驗活動的必要方式。課題組不贊同過去那個“填充式”的實驗報告，主張中學(xué)生自己撰寫實驗報告，設(shè)計數(shù)據(jù)表格。明晰要求中學(xué)生對實驗進行全面，包括實驗?zāi)康呐c原理、實驗儀器選用與步驟、數(shù)據(jù)檢測與處理過程、實驗結(jié)果與問題討論，以及實驗條件與干擾誘因等。實驗報告撓度求確切可靠、完整簡明、表達規(guī)范、有創(chuàng)意。
小課題作業(yè)
適當(dāng)布置類似于課題研究的“小課題作業(yè)”，讓中學(xué)生經(jīng)歷一個搜集信息、處理信息和得出推論的過程，在過程小學(xué)習(xí)一些探求的方式，對改善中學(xué)生學(xué)習(xí)方法具有重要作用。
邁向生活
中學(xué)生的重要基礎(chǔ)是她們的經(jīng)歷和經(jīng)驗。“從生活邁向數(shù)學(xué)，從數(shù)學(xué)邁向社會”，是新課程的基本理念。在化學(xué)實驗學(xué)習(xí)過程中，讓中學(xué)生關(guān)心生活、關(guān)心社會，滲透“科學(xué).技術(shù).社會”(STS)的，著眼點在于培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，學(xué)會從發(fā)展的角度去考慮周圍的世界，并通過這些學(xué)習(xí)方法體味生活、感受，促使中學(xué)生對科學(xué)的關(guān)注、好奇和興趣。
動手做
化學(xué)實驗室的全天候開放，為中學(xué)生實驗學(xué)習(xí)提供了動手動腦的活動天地。中學(xué)生實驗學(xué)習(xí)中有解不開的苦惱，對個別現(xiàn)象有非常的興趣，都可以在她們覺得便捷的時侯，到實驗室與班主任一起進行闡述，并動手做。創(chuàng)造適宜中學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境，對推動學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變、開闊中學(xué)生的視野和空間、實現(xiàn)學(xué)習(xí)的拓展和遷移具有重要作用。
比如，高中中學(xué)生周晨辰發(fā)覺，常常由于課室鎖具未開，造成一些朋友在門外無奈等候。為何必須用鎖匙開門呢?能夠發(fā)明一種定時開門的鎖?他想到一個“絕妙”的點子：鬧鈴和鎖具的組合。于是，幾個朋友一起組成了“周晨辰小組”，從動手拆卸開始，研究鬧鈴和換鎖的原理，進一步構(gòu)想用鬧鈴來控制鎖具的方案。在班主任的幫助和合作下，她們結(jié)合化學(xué)實驗，經(jīng)過反復(fù)的實踐和探求，總算成功地研發(fā)了“自動換鎖器”。她們在“做學(xué)校”，動手解決了實際的問題，極大地增強了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。
三、高中數(shù)學(xué)實驗教學(xué)方法的改進
中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)是培養(yǎng)中學(xué)生基本的實驗方式和實驗技能的過程，也是中學(xué)生數(shù)學(xué)思維的訓(xùn)練過程。班主任應(yīng)悉心設(shè)計實驗教學(xué)方法，以用于不同的實驗活動，滿足中學(xué)生的不同需求，達成各類實驗教學(xué)目標(biāo)，使化學(xué)實驗更適宜中學(xué)生的學(xué)習(xí)，使得中學(xué)生積極地參與和體驗。教學(xué)方法的改進立足以下幾點：
從中學(xué)生的生活經(jīng)驗出發(fā)，迸發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；
讓中學(xué)生通過自己的實踐感知、體驗化學(xué)客觀世界；
引起中學(xué)生形成問題，鼓勵中學(xué)生想象和猜想；
注重過程的自我評價；
有足夠的信息量；
有合作與交流的時間與空間；
有信息化、生活化的學(xué)習(xí)環(huán)境；
注意技能規(guī)范與思維創(chuàng)新的融合；
滲透化學(xué)科學(xué)方式，科學(xué)心態(tài)、科學(xué)精神。
改進的教學(xué)方法主要有：
1.“實驗--訓(xùn)練”方式
“實驗--訓(xùn)練”教學(xué)方法，用于培養(yǎng)和訓(xùn)練中學(xué)生的實驗技能和實驗方式。應(yīng)讓中學(xué)生明白實驗“做哪些”和“怎樣做”，指出中學(xué)生的參與、體驗和理解。同時，中學(xué)生實驗操作過程的合理、規(guī)范、協(xié)調(diào)、熟練程度，要通過中學(xué)生不斷地反饋調(diào)節(jié)能夠得心應(yīng)手。班主任的示范點撥，要精到、簡明、嫻熟。
中學(xué)化學(xué)實驗高中物理實驗改進，幾乎所有項目都有技能訓(xùn)練的要求。例如，基本檢測儀器的使用，實驗偏差和數(shù)據(jù)處理，多用表檢測電流、電流和內(nèi)阻，練習(xí)使用示波器，以及DIS實驗室的運用。要通過嚴(yán)格的實驗訓(xùn)練，讓中學(xué)生進行有效的模仿，達到如下的要求：才能依據(jù)實驗?zāi)康模_地選擇和使用化學(xué)檢測工具、物理實驗裝置，合理地安排實驗步驟，規(guī)范、熟練地組裝和調(diào)試設(shè)備，積極地完成實驗操作和實驗任務(wù)，并能初步學(xué)會排除實驗故障，初步學(xué)會剖析實驗偏差及其形成緣由，寫出完整的實驗報告。
2.“實驗一歸納”方式
“實驗--歸納”教學(xué)方法，常常用于中學(xué)生數(shù)學(xué)概念的產(chǎn)生階段。班主任應(yīng)創(chuàng)設(shè)情境，讓中學(xué)生在實驗學(xué)校會像科學(xué)家那樣地思維，自己設(shè)想實驗方式，控制實驗條件，排除干擾誘因，在實驗中檢測數(shù)據(jù)，獲取信息，交流信息，處理信息，在信息中找尋和發(fā)覺規(guī)律。從化學(xué)現(xiàn)象的觀察和化學(xué)實驗的研究分析中歸納出推論，是小學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)歸納思維方式的有效途徑。
3.“實驗--探究”方式
“實驗--探究”教學(xué)方法，用于中學(xué)生學(xué)習(xí)和探求數(shù)學(xué)規(guī)律。班主任要盡可能為中學(xué)生提供參與“完整的科學(xué)探究過程”的機會，讓中學(xué)生按照已有的背景知識和可靠的數(shù)學(xué)事實高中物理實驗改進，通過推理和想象來提出問題，并產(chǎn)生假定或提出某種推測，之后設(shè)計實驗探究方案，選擇儀器、設(shè)備、工具來收集證據(jù)，并通過剖析數(shù)據(jù)來驗證假定或修正假定，最后產(chǎn)生實驗探究結(jié)果。實踐表明，中學(xué)生在實驗探究上將會得到極大的滿足。
4.“實驗--應(yīng)用”方式
“實驗--應(yīng)用”教學(xué)方法，一般用于中學(xué)生數(shù)學(xué)概念、規(guī)律的備考和應(yīng)用，并不局限于實驗室。現(xiàn)實生活中的許多實際問題，中學(xué)生很有興趣，但已趕超物科學(xué)習(xí)的具體情景。構(gòu)想以實際的問題為載體、以中學(xué)生的實驗探究為特點，引導(dǎo)中學(xué)生把早已把握的知識、技能遷移到現(xiàn)實生活中，解決真實的問題，發(fā)展中學(xué)生的實踐能力和應(yīng)用能力。
實際上，對中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)方法的改進還很有限。許多問題還有待進一步的解決。諸如：對中學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的評價，學(xué)習(xí)方法的個性化和多元化，DIS實驗室的運用。這一領(lǐng)域的研究也正是我們數(shù)學(xué)教育工作者面臨的一個研究的重點。
【】
[1]北京市教育委員會.廣州市高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（試行稿）[N].北京：北京教育出版社，2004
[2]鐘啟泉.基礎(chǔ)教育課程變革綱要（試行）詳解[M].北京：華南師范學(xué)院出版社，2001.
[3]張民生.小學(xué)數(shù)學(xué)教育學(xué)[M].北京：北京教育出版社，1999.
[4]施良方.教學(xué)理論：課堂教學(xué)的原理、策略與研究[M].北京：華南師范學(xué)院出版社，1999.
[5]張瑞琨.數(shù)學(xué)學(xué)研究方式和[M].北京：華南師范學(xué)院出版社，1999.
[6]喬際平.創(chuàng)造思維能力的培養(yǎng)[M].南京：首都師范學(xué)院出版社，1998.
[7]喬伊斯，等.教學(xué)模式[M].上海：輕出版社，2002.