二 化学学习的物质条件

人类的化学经验属于精神范畴。要进行化学学习、实现人类化学经验的传递,就必须使化学经验物质化,使它具有一定的物质形式或物质外壳,形成反映物质间联系和联系方式的化学学习情境。因此,化学学习需要一定的物质条件。

化学学习的物质条件主要有化学实验设施、教科书以及有关的辅助材料等。它们都是化学学习内容的物质载体,但教科书又具有学习组控作用,跟前者有所不同。

  1. 化学实验设施

化学物质和化学现象是化学学习的重要内容和基础,但是它们常常不存在于自然界中,观察自然环境中的化学反应也很不容易,因为常常有多个错综复杂的化学反应交织在一起,使得观察的重点被干扰、掩蔽,有时则需要等待较长时间才能偶然碰到。所以,自然观察远远不能适应化学学习的需要。

在实验室中做化学实验,用人工方法引起化学现象,利用专门的装置并且控制实验条件来研究物质及其化学变化、研究各种因素间的相互联系和相

① 按照统计学观点,应该作同一组被试二相关系数差异显著性检验,此处因条件控制不严,这样处理的意义不大,故予省略。

互制约,突出主要的内容乃至某些细微之处,就比较便于对化学物质和化学现象展开研究。因此,化学实验是学习化学的基础,对于化学学习是必不可少的,化学实验设施是化学学习的重要物质条件。

化学实验设施包括:

  1. 试剂。即能满足一定的纯度要求、排除其他物质干扰并且有适当的制剂形式(例如粒状、溶液、试纸等)的各种物质。

  2. 仪器。包括各种盛贮容器;粉碎、溶解、过滤、蒸发、蒸馏、冷凝、萃取、吸附、干燥、吸收等单元操作器材;计量和测量器具;反应容器;仪器组合、连接、夹持和固定器材;加热器具;加压或减压器材;检验、鉴定器材以及某些专用仪器等等。为了有利于观察物质及其变化,化学仪器常用透明、耐热和耐化学腐蚀的玻璃或其他材料制作。

  3. 实验场所和附属设备。实验室是最常见和最重要的实验场所。实验室中应该具有供电(交流及直流)、供水(自来水及纯水)设备;最好还有供应气体燃料(管道煤气)、压缩空气以及抽气设备;应该具有化学废气、废液和废渣的收集和处理设备;有实验台(桌);有玻璃仪器加工设备、简单的机械加工维修工具和电工器材;有仪器洗涤、干燥器材以及防火、防中毒、防触电的安全保障器材、简单的救护药品和器材等。此外,实验室还应该附设有试剂、仪器分类贮存的场所和设备等等。

化学实验设施只有适当地组合成实验装置、完成实验过程,才能成为化学学习内容的载体。

有些学校缺少化学实验设施或者不重视化学实验教学,学生只能死记硬背别人(教师或教科书编者)观察的结果。虽然他们在某些考试中也可能得高分,其实他们用这种方法得到的知识是不完整、不牢靠的,他们只能粗略地和干巴巴地了解别人描述的内容,人云亦云,对别人未描述的东西则一无所知,对细节也缺乏了解,并且他们无法形成和发展化学实验技能与化学实验能力。

  1. 化学教科书和有关辅助材料

化学教科书和有关辅助材料统称为化学教材,包括:化学教科书(化学课本);化学实验教科书(化学实验课本);化学学习指导书;化学实验指导书;化学课外活动指导书、化学课外读物、化学课外实验、化学课外练习册等课外用书;教学用化学文献资料、化学手册等工具书;教学用化学图表和化学模型;化学教学幻灯片、化学教学电影片和化学教学录像片;计算机辅助化学教学软件等等。

化学教材不同于一般的化学书籍。它们的主要区别在于:

  1. 化学教材的编写要受教学计划(或课程方案)总体规划与时间安排以及化学教学大纲(或化学课程标准)对化学教学目的、任务、内容等规定的制约。

  2. 编写化学教材时,要充分注意学习者的化学认识发展顺序和心理发展顺序,使它们跟化学学科的科学逻辑结构和谐地结合、统一起来,力求适应学习者的特点、有利于促进学习者发展和提高学习者素质。

  3. 编写化学教材时,还要注意教和学的需要,例如进行学习指导,有适当份量的例题示范、练习作业和学习小结,篇、章、节分明,适于时间划分。

  4. 编写化学教材时,通常精选最基本、最重要和最典型的内容,力求可靠、正确、科学、先进、全面、系统和突出重点。

  5. 有时还要编写跟化学教科书配套的化学学习指导书、化学实验指导书、化学练习册等辅助教材。

除了作为化学学习内容的物质载体之外,化学教材还兼有学习组控作用。不同的化学教科书中,有的比较注意适应学习者的需要、有的比较注意适应教师的需要,与之配套的化学教学指导书和化学学习指导书可以分别弥补各自的不足。

在课堂教学中,学生对学习内容的理解、记忆、应用练习等活动常常不能在课堂上全部完成,而且学生在观察教师的演示实验和听取教师讲授时, 可能不够完整、系统,或者只得到大致的、不够精细的知识:视觉记忆型的学生会对观察学习到的东西印象较深、对教师讲授领会较差,而听觉记忆型的学生则会对教师讲授的内容印象较深、而观察学习的效果欠佳。学生运用教科书等化学教材进行学习,可以弥补课堂教学中信息传输损耗造成的不良影响。阅读化学教材是学习者获取化学学习内容和化学学习指导信息的重要来源。所以,化学教材是化学学习的重要物质条件之一,化学教材的作用和功能是难以被取代的。

在化学学习、尤其是自学化学时,常常需要关于某些物质或化学反应的数据、资料等,而化学教科书的附录有时又不能满足这种需要。这时,化学文献资料和化学手册等工具书也可以作为辅助材料被包括在化学教材中。

化学电化教学和计算机辅助化学教学是应用现代传播媒介技术的新型教学手段,它们是提高化学学习效率的重要途径。例如,利用化学教学录像进行学习,可以在较短时间内高密度地、直观地和形象地传输化学学习内容; 利用计算机辅助化学教学,可以集中优秀教师的经验和广泛地、有效地实行个别化教学。化学电化教学中的软件——化学教学幻灯片、化学教学电影片、化学教学录像片和计算机辅助化学教学中的软件都属于广义的化学教材的范畴。