王 称
(山东省巨野县实验中学,山东巨野 274900)
化学实验室作为教育资源的组成部分,不仅包括实验室本身,还包括实验员室、准备室、仪器室等,其质量直接影响了实验教学的质量。而化学是一门实验性很强的学科,其实验教学的有效性是高中化学学科教学整体有效性的重要影响因素。因此,为了实现新课改背景下对学生创新能力、动手能力的培养,我们必须以新课程标准为准绳加快高中化学实验室的建设。
丰富的教学资源是打造高质量课堂的前提。实验室资源作为教学资源的组成部分,对实验教学的实效性具有决定性影响,是教育改革背景下实验教学得以展开的基础。因此,在进行高中化学实验室建设时,我们必须引入丰富的化学实验室资源,为实验教学的顺利推进提供丰富的教学资源。
在教育改革背景下,新课程理念的传播度与接受度都得到了显著提高,无论是教育部门,还是学校、化学教师,都非常重视实验教学的展开,同时很多学校不约而同地加大了对实验室建设的投资,希冀为实验教学的顺利展开提供良好的物质条件。但是实验室资源的种类很多,一些硬件设施并不能取代其他实验室资源在实验室建设中的重要作用。基于此,教师必须正确认识化学实验室资源,并采取多种途径对化学实验室资源进行丰富。
在建设实验室的过程中,学校应该以自身需求为导向,合理地开发和利用实验室资源。具体来说,学校与教师必须明确实验室资源的分类,掌握从功能、内容性质、来源、表现形态等不同角度进行分类的实验室资源。例如,按照来源进行分类的实验室资源就可以分为校内资源与校外资源,其中校内资源就包括学校的场所与设施,诸如图书馆、实验室等,甚至教师的教学观念、教学经验等都是重要的校内资源,然而这些资源在实验室建设过程中却常常被忽视,造成了实验室资源不够丰富的问题。因此,在建设高中化学实验室的过程中,学校必须在明确实验室资源内涵的基础上扩大实验室资源的来源,从多个角度来对实验室资源进行全面开发与应用。
教师作为实验教学的组织者,可以决定如何利用实验室资源,也直接影响了实验教学的实际效果。同时在教育改革背景下,教师在实验教学的过程中可以支配的因素逐渐增加,化学学科自身的综合性也在不断提高。这些变化都为教师“大展身手”创造了条件。因此,在建设化学实验室的过程中,学校必须将教师作为实验室资源建设的重要主体,并鼓励教师利用现实生活中的一些常见材料与废旧材料化腐朽为神奇,让这些随处可见的物品成为实验室资源,完成对实验室资源的丰富。
实验室仪器是物质环境的具体表现。在建设实验室的过程中,教师应该以化学实验教学的基本要求为依据对教材中的化学实验内容进行分析,在整合出教材所需实验室仪器之后做好实验室仪器配置工作。
首先,要对高中化学教材进行统计与分析。实验教学都是在教材的指导下进行的,因此进行实验室仪器的配置也应该以教材中的实验内容为准绳,对教材中出现的实验项目、实验所需要的仪器等进行统计,并在统计完成之后由学校根据学生数量、学校实际情况等来置办实验室仪器。
其次,以上做出的统计与分析只能满足实验教学最基本的教学需求,并没有考虑学生在做实验过程中因操作失误的原因造成实验仪器的浪费,也没有考虑教师在准备实验教学过程中所使用的实验仪器数量。因此在配备实验室仪器时,学校应该全盘考虑,以确保实验教学的顺利进行。
绿色实验是教育改革背景下的一个指导观念,旨在通过实验教学实现对学生创新能力、动手操作能力的培养,同时减少化学实验对周围环境造成的危害。但是,化学实验势必会产生一些污染物,因此解决环境污染问题也应该成为高中化学实验室建设的一个重要项目。例如,挥发性的酸雾与有毒蒸汽是化学实验中产生的两类废气。针对挥发性的酸雾要采用液体吸收法,通过水雾、碱性溶液等吸收剂来捕捉废气中的微粒;针对有毒蒸汽则要采取固体吸收法,通过固体吸附剂的应用来让有毒蒸汽中的污染物吸附到这些吸附物上。又如,液态失效的化学试剂与实验过程中产生的废液是废液的两种类型。针对化学实验中产生的废液,教师则可以采取物理法与化学法两种方式来处理。再如,固体废弃物中也分为有毒残渣与无毒残渣两种类型,我们可以采用掩埋的方式来进行处理,但是在掩埋有毒残渣时需要对掩埋地点进行科学的选择,必须掩埋在指定地点。
舒适美观的室内环境是高中化学实验室建设的又一重要要求。在教育改革背景下,学生已经成为课堂的主体,他们在实验教学中的精神状态对参与积极性、学习兴趣等产生影响,而这些因素又会在很大程度上影响学生的学习效果,进而影响实验教学效果。因此在建设实验室的过程中,教师必须从心理学、美学等多个角度对实验室的室内环境进行设计,为学生提供舒适美观且有科学气氛的化学实验室。
实验教学在高中化学教学中的应用不仅是为了深化学生对化学知识的理解,更是为了促进学生的全面发展。高中化学教材中的实验类型多种多样,为了满足实验教学的多样化需求,教师必须建设多种类型的化学实验室。
首先,要建设公共实验室。在班级授课制下,每个班级的学生人数都比较多,且实验教学也是以班集体为对象,如果让学生分开进行实验就会影响实验教学效果。因此在建设实验室的过程中,学校要建设能够同时容纳班级学生的公共实验室,让一个班级中的学生都能在公共实验室里进行实验,方便教师了解学生的学习情况并给予及时指导。
其次,要建设探究实验室。实验教学在应用初期多是由教师制定严密的实验流程,学生只能按部就班地按照既定流程来进行化学实验,但是在教育改革背景下,学生的主体地位被凸显出来,赋予了学生自由发挥的空间,让学生自主探究成为新时期实验教学的重点。为了适应教育改革背景下的这一教学需求,教师必须建立探究实验室,让学生能够在实验教学之外的时间进入实验室进行化学实验,能够在不断自主探究的过程中形成创新精神与实践能力。
最后,要建设虚拟仿真化学实验室。“互联网+教育”是一种新的教育形式,学校可以将互联网科技与教育充分结合起来,并建设虚拟仿真实验室。在虚拟仿真化学实验室中,一方面教师可以利用多媒体信息技术进行演示实验,避免传统演示实验过程中有些学生观察不到的问题;另一方面学生可以避免与危险化学试剂、药品等直接接触,提高了化学实验的安全性,避免出现问题导致自身安全受到威胁。
实验教学作为高中化学教学活动的重要组成部分,也应该以教材内容为准绳,尽可能地贴近教材,因此在选择实验内容时就要依托于化学教材,并通过对教材中生活资源的深入挖掘实现学科教学与现实生活的联系,在此基础上提高化学实验室人文环境的建设质量。
在教育改革背景下,高中化学教材已经做出了适应教育改革形势的改变,教材上的改变可以在一定程度上成为实验内容的选择指导。综观高中化学教材做出的调整,当前实验教学过程中所选择的实验内容必须秉持着绿色实验的理念,尽可能地选择微型化学实验,同时要重视实验本身的趣味性、探究性,发挥实验对学生各项能力的培养与锻炼作用。
在实验室的建设过程中,学校必须在化学实验室投入使用之前就建立实验室的规范制度,对教师与学生的行为进行约束与指导,确保实验室对教师、对学生积极作用的正常发挥。
高中化学实验室的规范制度具有差异性,每个学校都有不同的规范制度,学校可以结合自身情况来灵活地制定规范制度,但是其在具有灵活性之外,学校也应该从以下两个方面来对实验室的规范制度进行完善,以确保实验室规范制度的完整性与科学性。第一,实验室的规范制度应该包括安全管理、注意事项、物品存放与使用等方面的内容。第二,实验室的规范制度所面对的对象应该是学生、教师以及实验室管理人员、设备操作人员等,让进入实验室的所有主体都能够按照制度约束自身行为,对实验室进行正确的使用与管理,确保化学实验能够正常进行。
教育改革的进行促进了教育目标的转变。在新课程理念的影响下,教师要努力培养学生的创造性思维,而实验室作为强化学生创造意识的媒介必须具备开放性。实验室的开放性并不是简单地通过延长实验室开放时间、允许学生自由出入等方式实现的,这些只是形式上的开放。要想实现实验室更深层次开放,教师必须让学生更加“自由”,让学生自主设计实验和探究,因此在建设实验室的过程中,学校应该明确实验室的使用条例,通过配备实验室常驻指导教师以及为学生提供实验资源等方式来提高实验室的开放性。
学生作为化学实验的参与者,扮演着重要的角色,因此学校必须正视学生在建设实验室过程中的积极作用,构建一种良好的合作学习环境,实现由师生双边互动向生生多边互动的转变,通过学生之间凝聚力的提高加快高中化学实验室的建设进程与质量。强化学生之间的凝聚力的路径有很多,例如教师可以为学生预留更多思考的时间与空间,尊重学生的主体地位,让学生有更多的时间合作交流与互动。
实验员作为实验室的建设者与管理者,对高中化学实验室的建设有重大影响,因此在建设实验室的过程中必须重视实验员的队伍建设。
首先,要提高实验员的专业性。实验员并不是简单对实验室中的物品进行管理与登记,而是要按照相关规定对实验室中的仪器设备进行使用、存放与维修,并且在必要的时候还承担着实验教学的任务。针对这种情况,学校必须选择专业能力强的实验员,确保实验员能够对实验室进行科学的管理。
其次,要建立健全实验员考核评价体系。实验员的考核评价体系作为实验室规章制度的组成部分,是在建设实验室的过程中必须明确的重要内容,对强化实验员的责任意识、促进实验员综合能力的提升具有重要意义。因此,学校必须建立健全实验员的考核评价体系,通过奖惩措施来激励实验员自觉做好分内的事情。对于一些工作出色的实验员,学校要对其进行奖励,通过职称评选的方式来激励实验员,为实验室的建设与管理提供充足的人才支持。
实验室在教育改革背景下承担着比以往更多的期待与要求,因此在建设高中化学实验室的过程中,教育部门必须加快对实验室建设新标准的制定,让实验室建设新标准成为化学实验室的建设指导,进而提高高中化学实验室的科学化水平,为满足课程要求、提高实验教学质量提供制度基础。
化学实验室的危险系数本身就比较高,稍有不慎就可能对学生、对实验室产生难以挽回的消极影响,因此实验室的安全性是建设过程中的重点,通过安全教育来促进学校、教师以及学生观念的转变,让教师与学生都能够按照正确的条例来参与化学实验。实验室安全教育一方面可以借鉴其他学校的优秀经验,另一方面也可以通过安全培训来实现,做到防患于未然。
通过对一些学校的实验室建设与管理情况的调查,不难发现在当下的社会环境下,大多数学校都配备了化学实验室,能够为实验教学的顺利开展提供比较充分的物质基础,一室多用的情况几乎消失,但是仍然无法满足教育改革背景下对化学实验室提出的新要求。针对这种情况,学校必须提高对实验室建设的重视程度,立足于当前的教育改革背景,以新课程理念为指导,以教材内容为导向,从实验室资源、物质环境以及人文环境三个角度对化学实验室进行建设,以满足现代教育对实验室提出的新要求。