二 化学教学方法的分类研究

化学教学方法的分类,可以看成是教学方法分类这一整体目标下的子系统,但受学科特征、教学目的和教学内容的影响,又有一定的相对独立性。多年来,化学教育工作者已充分认识教学方法分类在发展理论和指导实践两方面的重要性,但与一般教学论相比,这方面的研究进展还是相当缓慢和滞后的。为解决这一难题,国内外学者做了大量的探索,总结了一定的经验, 提出了多种教学方法体系。

以下对化学教学方法分类的现有研究作一概述。1.国外学者提出的化学教学方法分类体系

  1. 福尔斯的分类。

英国学者福尔斯(G.Fowels)在《化学课堂实验》一书中,列举了为英美各国广大化学教师认可的各种教学方法。这些教学方法既互相区别,又互相补充,经过长期的教学实践检验,不断发 展、改进,形成一种教学方法体系

①信息法。这种方法的主要特点是,教师将化学事实和结论传授给学生。主张采用这种方法的理由是,很多化学入门课程,不必让学生花费很多时间去学习对他们没用的技术并积累纯学术性的细节,应当让他们学习有用的化学事实及应用方面的知识。从学生学习心理来分析,并非所有的学生都适合学习科学,某些学生在获得思维的科学习惯上是无能的,有的学生厌烦智力过程,有的学生反对花时间和利用实验研究的机会学习科学方法。但无论哪种学生,都可以从信息法中学得科学知识,而不必去应付哲学的思辨和科学的技巧。

信息法把许多确定的信息组合在一起,便于学生记忆,也可赢得时间, 让学生学到更广泛的化学知识。其缺点是,要求学生识记大量的、没有多少联系的事实和材料,这些材料缺乏统一的原理,往往可以按不同的顺序来组合,给学生的理解和掌握带来一定困难。

总之,信息法作为一种教学手段,更偏重为学生提供科学信息,而不重视教给学生去做、去评价及让他们自己去发现事实,得出科学结论。

②启发法。这种方法的实践全部是由实验室的实验作业组成的。它着力于训练方法,而不是给予事实。关于化学物质的任何知识都经学生自己发现去获得。在这一过程中,教师给学生以机智的指导,让学生沿着正确的途径学习发现,使作业变成研究活动和让学生“捕捉”科学精神的实践。

1889 年启发法在英国提出,虽倡导较早,但进展和推广却不快,其原因是受条件制约,加之教师思想上一时难以接受。班级规模较大而实验设施跟

不上时难以实行,限于考试大纲组织教学内容,采用这种方法也有困难。虽然启发法多占用一些时间,但它的精神影响课堂实践并将作业引导到研究活动中去,其价值是难以估量的,从唤起和保持学生学习兴趣等方面都能得到补偿。

启发法的教学步骤一般是:宣布要研究的题目;提出其中的困难;建议进行研究的某些主要路线;让全班去努力研究,提出实验方面的进一步建议。

③规范实验法。这种方法也与实验有关,但在原理和实践上都与启发法有很大的区别。运用规范实验法时,所研究的题目都是学生已详细学习过的, 不需要学生去发现。这种方法适用于基础实验和为学生提供的验证性实验, 学生只要按简单的方式去重复实验,以验证事实和提供实验结果,由此再进行理论推演,而不是重复这些实验的发现路径,走的是获取知识的捷径。在学校条件下,某些事实和结论难以进行实际确证,但通过不同化学家的实验重复证明:这是可以信赖的,可以让学生当做真理来接受的知识。

④历史法。这种方法在形成化学理论和显示哲学见解方面具有一定的吸引力。因侧重面不同,又可分为:传记和轶事法;概要重述法;演进法。

传记和轶事法在研究教材和标题时,编组有趣的历史事实和详细叙述发明家生活中的事件,以引人入胜。

概要重述法呈现的主题受历史发展的控制,在考察一种过程、一个概念或一组有关事实的时候,要看到知识的发展是稳定前进的和已经遇到过的少数“死胡同”。为此,编年史的发展顺序对教学是有益的。

演进法是历史法中最有价值的一种方法,它可以显示一些错误的判断和预先形成的概念如何将人引入迷途,又怎样一步步纠正,最后显露真理的过程。演进法的价值,除了对理论的演进提供清晰的认识以外,还有助于学生确立这样的态度:反对把前人的观点看成是完全错误的,或看成是偏见和错误判断的产物,也反对把现代的观点当作完全正确的和最后的、不变的认识。

⑤现代法。这种方法系指从自然科学的观点来教化学,把很多化学现象概括化并尽可能消除有机、无机和物理化学的界限。将自然科学的原理作为化学的基础,可以减少学习化学的困难,有利于促进学科之间的综合和统一。

  1. 阿奇马德的分类。

印度尼西亚学者阿奇马德(S.A.Achmad)在《化学教学新趋向》第四卷中, 曾以“实验室及其他化学教学方法的改订了的任务”为题,综述了本世纪 60

年代中期至 70 年代初包括实验室教学在内的化学教学方法的新趋势。以下分类(a)—(f)重点放在学生在学习过程中的作用上,(g)—(i)针对化学实验课的教学方式进行研究。

  1. 凯勒计划或自定进度法。这是自定进度、教师定向和指导学生的方法。它基于这样的概念:学生在教学过程中积极主动而不是单纯的知识接受者,教师要给予评价并响应学生的努力。

这种方法认为,学习是一个三步过程:提示、反应和结果。课程内容分成作业单元,学生按《学习指南》来学习,教师的讲演极少,进度由学生自己安排。只要学习了规定材料并通过了考试,就可以从教师处拿到下一个单元的学习指南。辅导员在这一计划中起重要作用;考试之前要检查学生的习题,在单元考试之后要发现问题、纠正错误。教师的主要作用是提供学习指南、设计考试、管理和检查考试程序;监督辅导员、执行计划和在特殊问题上帮助学生。

学生对这种体系的反应很强烈。大多数学生感到比用讲演法学到的东西多。但这种计划的最后结果看来并不比传统法好。

  1. 修正的个别教学。这是按照凯勒计划的结构和特点发展而成的,允许每个学生以和他自己的能力相匹配的进度来学习。每个学生收到一套套目标,其中的基础目标和任选目标是分别指明的。每个学生至少要完成一套基础目标,并鼓励进一步去学习他特别感兴趣的领域。当学生完成全部目标时, 就给予该课程的成绩。

在这个计划中,把化学课进行时包括的各课题按几个主题分类安排在图表里。因此,学生能看到整个课程的全貌、目的以及各课题间的相互关系。教师的任务是寻找和准备新教材,并对可能产生特殊问题的学生分别做工作。

另有一种计划,是使概念、解答习题与实验室实验相结合,在 教师帮助下,每个学生确立它自己的课程目标。课程分为两个组成部分:教师的课堂演示和学生的实验室实验。这种计划最适合大多数学生不需要深厚的化学知识的情况。

  1. 微型课程或学生自选法。这种方法主要基于这样的设想:当把理解、讨论和选择“做什么”与“如何做”的机会给学生时,他们最容易学到手。学习的课程分成 17 个单元或课题,每个单元配备有资料箱,包括图表、小册子和与主题有关的辅导读物。

课程以教师设计的纲要为中心,而教科书只用做参考材料,也可提供许多别的活动,如实验室实验和小组设计等。

  1. 合同学习法。这种方法由学生和教师经过讨论和协商来给课程的某一特殊方面制订计划。这种协定或“合同”在需要时可以再协商。

学生和教师一起决定为达到指定的成绩等级水平需要做多少工作。工作的性质由教师决定,工作的分量由教师结合学生的情况做出决定,要求学生去选定要研究的课题并指出适合他的实际成绩等级。

  1. 辅导和讨论法。在辅导法里,学习的课程分成几个单元,每单元都有详细的操作目标和行为目标,写出期望学生学习的全部内容,包括指定的家庭作业。每周有一次 1 小时的讲演加几小时的辅导。在讨论法里,教学时间

大多用于课堂讨论和测验。每周 3 课时,一开始把讲义发给每个学生,学生在学习讲义后,教师作一次讲演,下一堂课以口头或书面形式对问题进行讨论,最后的课时用来考试,考后即讨论考试并发新讲义。

  1. 小组法。把学习化学课程的学生分成 10 人左右的小组,每组指定一位辅导员,辅导和实验室作业高度综合。在学生完成作业后,由教师给出评语再发还给学生。分组时也可考虑学生的能力,因组施教,把重点放在发展交流概念和改进自信心上。连续考核的方式可以不受正式笔试的限制。

  2. 发现法或问题解决法。为突出化学是一门实验科学这一特征,从开始学化学起就应把实验室实验作为兴趣的中心。实验室教学中的探究—发现法与传统的实验法相比,效果显著得多。 在这种教学程序里,学生有较多的自由去发现和弄明白学习目标,并能通过问题发展独立思考的习惯。

在问题解决法中,学生要做指定的分析或制备实验设计,包括物理性质的测定、各种分析方法、未知物的鉴定和化合物的合成。学生的任务是收集数据和解释这些数据。在实验课前,有一次讨论各项操作和试验技术以及查阅化学文献的讲演。学生在得到指定作业后,必须详细写出能用现有的试剂

进行实验的可行步骤。

  1. 综合的实验教学。这种方法旨在让学生体会化学是一级学科,实验课设计的目的是使无机、有机等互相关联的二级学科在个别课程中混合起来。为帮助学生进行实验室工作,每次实验课都以讨论实验技术和有关原理开始。

  2. 冬季学期或期中课。为使高年级学生在实验室里可以延长工作时间, 在学期之间开设 4—6 周的课程,冬季课时间为一个月,主要教给学生特殊技术或探索技巧,或者为非理科学生提供有意义的科学经验。

  1. 科恩荷莎的分类。

南斯拉夫学者科恩荷莎(A.Kornhauser)在《学校化学教学》一书中,介绍了在化学教学中最有希望的四种教学方法。作者指出,这些方法可以用于任何教学形式中。

①研究法。这种方法不仅要表明探求的主要成就,而且要体现在发现新知识过程中曾出现的失误和疑问。美国学者皮门特(G.C.Pimentel)教授曾给出过研究法的一般过程:观察和描述、实验和测量、模型化、不确定性和暂定性。研究的课题都是有所选择的,如让学生研究设计测定不同杀虫剂中卤素的含量,用半定量的方法比较不同植物的干馏产物。环境污染也提供了许多可待研究的课题。

②问题解决法。有人将问题解决定义为知识与方法对某种问题情境应用的结果,并提出四个阶段:a.对问题的限定;b.选择适当的信息;C.把分散的信息联结起来;d.对解法进行评价。

指导设计作为一种教学方法与问题解决法很接近。在此方法 中,包含 9 步:陈述问题、限定设计方案的目的、搜集信息、分析现有的解法、产生可能的解法、确定限制条件、评价可能的解法、分析所有的解法、准备合成和建议。

理科教学的问题解决,一般方法包括:识别问题、观察、测量、分类、整理、推断、预言、形成假说、寻找模式、设计并进行实验、解释并分析数据、验证结论、解释未答复的问题、质疑等。在发展化学问题解决技能中, 许多问题必须研究:面对多方面的问题,怎样去系统阐明,特别是对解法唯一的“封闭型”题;如何选择所含化学内容较为简单的问题,以免学生在问题解决过程中受化学知识的影响;如何使教师对研究感兴趣;怎样去构造一系列大中学兼顾的化学教学问题。

在真实的、当代科学研究基础上构成的化学教学的问题解决技能,宜考虑如下思路:

a.从研究性期刊中选择一篇论文,这篇论文应是学生不容易得到的; b.对选出的论文进行“萃取”,即抽取出其中的研究数据,并当做实验

结果提供给学生。这种材料改编得要适合课程的需要;

c.要求学生尝试去解决这一问题,同时设计问题解决网络;

d.将学生设计的网络进行比较、分析,辨别成功与失败的原因。这是讨论问题解决的基础。在讨论时,教师和学生协同合作;或在某些场合下将相同的问题提供给不同的小组,以比较和评价其结果。

③化学知识结构化。美国科学进展协会设计的 “ Science — AProcessApproach”课程运用加涅的学习层阶思想来构建学习网络或层阶。学习层阶概念把组织过的知识分成形式结构(formalstructures)和认知图式

(cognitivemaps)两种,前者反映学科结构,其中知识被组织成一种层次或其他型式的有组织的框架;而后者是一种特殊的个人组建成的结构,系由学习者去组合大量的信息和概念以促进学习。也有学者认为,学科内容结构化有4 种类型,即学习层次、程序层次、内容结构和理论结构。学习层次也叫学习结构,它表示学习先决条件的关系,即学习者要获得新知 识必须先知道什么;程序层次表示学科内容组成之间的程序关系,即获得新知识的步骤;内容结构是一种最普通的、基于知识的相似性和链条的分类结构;理论结构或称模型表示概念间的因果关系的“链条”,通常以数学表达式为基础。

④模式识别。通过模式识别学习化学,其主要思想是:促进学生选择化合物的一个特殊方面,或化学反应,或性质,去研究化合物的特性,去试验、组建模式并进行检验。模式识别的学习步骤有:a.搜集数据;b.分析数据, 限定当做恒量和变量的标准;c.限定标准的层次顺序,开始建立一种树结构, 这种结构在下面的步骤中得到完善;d.为每一标准设计可能组合的矩阵;e. 模式设计的有效性;f.为了预见而运用模式。

  1. 加德纳的分类。

美国学者加德纳(M.Gardner)教授在我国讲学时曾介绍过多种策略性的化学教学方法,它们是:讲课一讨论、演示、学生实验、视听映示、野外实习和旅行、设计、请人讲演和演示、游戏、模拟和模型、叙事、小品、个案研究、问题解决法、自定进度教学、计算机辅助教学、经常性考查等。

  1. 杜宾宁、奚尤什金的分类。

苏联化学教学法专家杜宾宁、奚尤什金曾分别给出过如下分类:

  1. 化学课堂教学中使用的方式方法有:演示、实验室实验、叙述(讲解)、谈话、复习、练习、解答化学习题

  2. 根据化学教学过程的组成,化学教学方法可以分为三类:即传授知识的方法,巩固知识和发展技能的方法,检查知识的方法

传授知识的方法,可从教师引导学生的认识过程的观点来研 究,也可从教师在教学中所运用的手段和组织形式来研究。前者包括教条式、例证式和启发式三种方法,后者包括教师的讲述、实验演示、使用直观教具等方法。奚尤什金认为,教条式方法有许多不足,但在化学教学中不能完全禁止,有不少理论内容并不能通过观察和实验来进行,如“原子量”概念的教学常用这种方法。例证式方法从实验的结论开始,再进行实验验证、观察和说明, 这种方法对培养学生的独立思维不起显著的作用。启发式方法对学生来说, 从形式到实质都非常接近于化学科学研究上所用的方法,这对学生形成化学概念、发展思维能力都是极有帮助的,因而是值得推崇的一种教学法。

巩固知识和发展技能的方法,主要包括组织复习、练习和习题讲解等。检查知识的方法具体包括口头提问、书面作业、混合考查、理论和实验考试等。

上述两种分类,很长一段时间成为我国化学教学方法的主导体系,至今仍为不少化学教师和理论工作者所接受。

2.国内学者提出的化学教学方法分类体系

  1. 在中学化学教学中,常用的基本教学方法有讲授、实验、运用直观教学手段、指导学生自学、练习、参观等。

几种教学方法改革的试验:“读读、议议、讲讲、练练”教学法、单元结构教学法、“边实验、边观察、边讨论”教学法

  1. 常用的化学教学方法:讲授法、问题教学法(又叫问题法)、个别教学法(又称编序自学法)、单元教学法(又称科学复习法)、自学辅导法、掌握学习教学法、协同教学法、发现教学法(又叫探索法,现代启发式教学法,自主学习法)。除上述 8 种教学方法外,还有编序法、设计法、图例讲解法、复现法、局部探讨和研究法等

  2. 在化学教学中,常用的具体方法有多种,主要是:讲授 法、演示法、实验法、练习法、讨论法、自学辅导法等

  3. 几种化学教学方法:讲练结合、探索式实验教学法、练习和复习、参观

  4. 根据化学教学的特点,常用的教学方法可概括为:口述法、演示法、实验法、指导阅读法、练习法、视听教学法、参观法等。

发展中的新教学方法:“读、议、讲、练、做”教学法、形象化教学法、发现法(又称发现学习)、探索法、问题解决法、程序启发教学法、单元结构教学法

  1. 按照教育学的传统习惯,结合化学教学实际,概括出常用的几种基本教学方法:讲授法、谈话法、讨论法、指导读书法、演示法、参观法、实验法、练习法

  2. 初中化学教学的基本方法有讲授法、演示法、实验法、练习法,此外还可适当采用有指导的讨论法和自学法。高中化学教学除坚持启发性讲授法、演示法、实验法、练习法等以外,还应注意运用研究法、讨论法、自学法

  3. 结合我国的化学教学传统和现状,依据教学形式进行综合分析,将现代中学化学教学法分为四类:

①课堂教学法,是课堂教学常用的一类方法,主要包括课堂讲授(谈话法、讲述法、讲演法)、课堂练习(口头练习、书面练习、操作练习)、课堂讨论三种形式。

②实验室教学法,是在化学实验室中进行的具有特殊意义的一类方法, 主要包括教师演示和学生实验(随堂实验、学生实验课)两种形式。

③个别教学法,是学生自学、教师辅导的一类方法。学生可以根据自己的能力和知识水平,或自定进度、自主学习,或分组学 习,相互研讨,不受统一的教学进度的约束。具体形式有程序教学法、自学辅导法、小组学习法、合同学习法等。

④电化教学法,是现代电教技术与化学教学结合产生的一类教学方法, 具有形象生动、表现力和感染力强、不受时空限制、容易再现等优点。这类方法包括幻灯映示、录音播放、电影和录像放映以及计算机辅助教学等多种手段

  1. 严成志从认识、心理、逻辑、生理和信息交换等理论出发,结合中学理科教学,提出五类教学法:

①示范教学法,是有目的的以教师的示范技能作为有效刺激,以引起学生相应的行动,使他们通过模仿有成效地掌握必要的技能。示范教学法主要包括语音的示范、动作的示范(如多种实验操作等)和书写的示范(如符号、公式的书写要求,解题步骤、实验报告的格式等)等几个方面,其他如教师的言行、教学态度、思想方法和工作方法等都有示范性,都能深刻地影响学生, 都是应该经常注意的。

②概括教学法,是人类概括性辩证思维在教学过程中的应用,通过极其有限的典型事例进行分析、比较、抽象等心智操作,找到它们的共同性质而得出概括性的结论,使学生的认识从低级阶段上升到较高阶段。根据不同的教学内容和典型事例,概括性教学法又可分为:研究客观现象的概括,研究旧知识的概括,研究旧知识与新现象相结合的概括。

③求解教学法,是教师指导学生应用旧知识追本溯源,或对实验现象分析研究,或研究数量和质量的关系,而使问题获得解决的一类方法。其特点是自始至终围绕问题而展开研究,教学能否顺利进行,除教师引导学生提出问题和研究得法外,主要取决于学生是否具备了分析、探索所必需的知识。

④推理教学法,是由已知判断推出未知判断的思维形式在教学过程中的具体应用,即以学生掌握的旧知识作为推理的根据、 理由和出发点,通过归纳、演绎、类比等多种推理形式,获得新知识的过程。推理教学法大体可以分为三种:由旧结论推出新结论;原理和现象的互相推理;量和质的互相推理。

⑤反馈教学法,是以系统的、创造性的应用知识和总结学习心得为目标, 并借以检查教学实践的一类方法。根据反馈的不同作用,可以分为结构化的反馈教学(根据知识结构化的需要而组织的系统练习)、创造性的反馈教学(富于研究性的应用知识和练习)和检查性的反馈教学(通过经常性的反馈信息和反馈性练习评定和调控教学活动)三种具体方式

  1. 吴俊明根据教学思想和启发方式,将化学教学方法分为注入式和三种不同的启发式教学:

①注入式教学法,是用简单灌输和机械重复的方法教学,学生处于被动地位,其实质是以刺激—反应联结为理论基础。

②传统启发式教学法,是以统觉论为理论基础,强调让学生在已有经验的基础上掌握新知识,教师以讲授为主要启发手段,有时也配合演示、实验和练习,学生主要用内省和复现的方法进行接受学习。

③现代启发式教学法,是以发生认识论为理论基础,强调通过学生主体活动发展其智力,又称活动教学法,以“发现法”为代表,20 世纪上半叶流行的实验室教学法等方法也属此列。

④综合启发式教学法,是以系统方法为指导,主张运用多种方法,实行接受学习与发现学习结合,作最优组合,使学习既掌握“双基”又发展智力。引导探究法、实验—讨论法、自学辅导法、单元结构教学法、“读读、议议、讲讲、练练”教学法等新方法都属于综合启发式教学法

  1. 根据教学指导思想不同分类:①讲授掌握式;②启发掌握式;③引导探究式;④自主探究式。其中①②属接受性的教学方 式,③④属主体化的教学方式

  2. 依据研究方法分类:

①我国和苏联的教学论,常用分析法研究教学,把教学体系分解成课程教材、教学原则、教学组织形式和教学方法几个因素,分别孤立地加以研究, 然后在教学实际中综合应用。按照这种方法划分出来的化学教学方法有讲授法、谈话法、讨论法、演示法、实验法、练习法、读书指导法,统称第一类化学教学方法。

②西方国家的教学论,常用综合式研究教学。它们提出的许多教学方法, 如发现法、程序教学法、范例教学法、设计教学法等,不仅仅是教学方法,

而且常常涉及教学原则、教学组织形式,甚至课程教材。实际上各是一种教学体系。目前我国化学教学方法改革中创新的教学方法,如“读读、议议、讲讲、练练”教学法、单元结构教学法等多属综合法,也称第二类化学教学方法

从以上众多的分类体系可以看出,国内外的研究均有特色。国外学者十分注重突出学生的自主学习和探索性方法的应用,如探究法、问题解决法、自定进度法、发现法等,都是他们大力提倡的。国内的分类多注重基本教学方法的划分和运用条件,如讲授、演示、讨论等,这些方法简捷明了,便于教师把握,有助于强化教学基本功。进一步纵横比较和全面审视,在分类研究中仍有不少值得我们深思的问题。

其一,化学教学方法的综合化已成趋势,但在分类中体现不够。国内不少的化学教材教法著作或回避综合方法,或将其归于“化学教学方法改革简介”之中,不少读者由此产生疑问:改革后形成的教学方法是否仍为“教学方法”?有的专列“创新的化学教学方法”,但又未将这些方法包容在所讨论的化学教学方法分类体系中,导致逻辑上的自相矛盾,影响教师掌握和实际应用。因此,将基本方法与综合方法共同纳入化学教学方法体系,是很有必要的。

其二,化学教学方法分类缺乏新意和特色。10 多年来,多种版本的著作重复引用甚多,凯洛夫分类体系根深蒂固,形成了貌似稳定的传统分类框架。事实上,这正反映出我们研究方法上的缺陷,许多本应揭示的内容却滞后多年。如基本方法与综合方法的关系,早已成为教学论的热点,而化学教学论中明确提出按研究方法将其分为两类,才是近几年的事。又如,教育学的基本方法仅仅给出一个“中性”的框架,教学内容的实现必须依赖科学的思想和多种逻辑方法的综合运用。帕拉马尔丘克、巴班斯基、科恩荷莎等人早就着眼于按学科的逻辑体系去研究教学方法,而至今在化学教学方法体系中尚未明确体现这一关系,值得研究。

其三,不少分类按传统的习惯,列举若干教学方法,构成常用的化学教学方法体系。严格地讲,这不是分类的结果。由于缺乏明确的分类标准,不同类型、不同层次的教学范畴常常混在一起,如讲授法、练习法与自学辅导法、发现教学法呈简单的并列关系。两类方法所表现的功能和条件有较大的差异,前者主要提供教师课堂教学的某种操作形式,其效果如何取决于教师对方法的恰当运用;后者则是具有一定理论倾向的教学体系,其教学思路和方法效用已被众多的教学实践所证实。因此,在一定的标准下,将操作化的基本方法与理论化的综合方法作适当的区分,是符合教学论发展要求的。