_自主创新_教学模式在化学奥赛培训中的实践与研究

化学奥林匹克“自主创新”教学模式在化学奥赛培训中的实践与研究王后雄(华中师范大学化学学院　湖北武汉　430079) 万长江(武汉市武钢第三中学) 摘要　本文简述了“自主创新”教学模式的形式及涵义,并把近年来在化学奥赛培训中对“自主创新”教学模式的实践体会作了归纳与总结。

其中概述了“自主创新”教学模式在培养学生自学能力、实验能力及创新能力的方法与措施作了较深入的分析。

关键词　自主创新　自学能力　创新能力　奥赛培训 “自主创新”教学模式是我们在化学奥林匹克竞赛研究项目的一个子课题。

自1994年实施这种教学模式以来,武钢三中7年时间内已获得全国化学竞赛初赛(省级赛区)全国一等奖的有13人,全国二等奖的有11人,省级一等奖的有21人,前后共有18人次参加湖北省集训队集训,2人参加全国化学竞赛决赛暨冬令营并均获全国一等奖,其中1人进入国家集训队。

2001年全国化学竞赛中,有5人获全国一等奖,5人获全国二等奖,7人获省一、二、三等奖,其中获全国一等奖人数占武汉市的三分之一。

唐思同学参加了2002年全国化学竞赛决赛获全国一等奖(金奖),实验竞赛成绩为全国第一名。

“自主创新”教学模式和竞赛培训受到中国化学会和省化学会的肯定与表彰。

本文重点探讨“自主创新”教学模式在化学奥赛培训中的应用与实践。

1　“自主创新”教学模式的产生及其内涵 我国教育理论专家在综合了国内外有关研究后,将“自主学习”的特征概括为以下几个方面:(1)学习者参与与确定对自己有意义的学习目标,自己制订学习进度,参与设计评价指标;(2)学习者积极发展各种思考策略和学习策略,在解决问题中学习;(3)学习者在学习过程中有情感的投入,有内在动力和支持,能从学习中获得积极的情感体验;(4)学习者在学习过程中对认知活动能够进行自我监控,并作出相应的调适。

国内研究者认为,师生的创新素质均包含两个方面的内容:一是创新精神,它主要由创新意识(包括创新需要、创新动机、创新兴趣、创新体验等内容)和创新品质(包括独立性、坚持性、批判性、挑战性、进取性、合作性等个性特征)构成;二是创新能力,它又由创新感知能力、创新想象能力、创新思维能力、创新实践能力构成。

而且实践证明,只有教师创新才能带动学生创新,只有具有创新素质的教师才能培养出具有创新素质的学生。

“自主创新”教学模式就是一种以促进学生获取终身学习与发展的能力为根本目的,以学生为教学活动的主体,引导学生在学习过程中形成创新意识和创新素质的教学模式。

探索出一种适合于我国奥赛培训的成功教学模式。

2　实施“自主创新”教学模式培养学生自我调节学习的能力2.1　启发动机阶段　(进入培训的第一周)鉴于刚开始辅导时,师生相互彼此不了解,学生还受过去的被动学习方式的制约,知识与能力水平也较低。

因此,培训启动的重心是:(1)介绍竞赛目标、阶段、要求、特点;(2)简介以往学生的成绩与经验;(3)问卷调查学生过去的学习习惯和学习方法;(4)简介自我调节学习模式的意义及实施程序与做法。

这一阶段的工作是了解学情,帮助学生打破过去的被动学习造成的消极等待的心理惰性,引发学生自学的动机与兴趣。

2.2　学习策略的引导培养阶段与深化阶段这里实际包含2个重要阶段,教师着重培养学生4个方面的学习策略:(1)时间计划与管理策略;(2)阅读书籍与做笔记的策略;(3)考试准备策略;(4)准备与实施化学实验的策略。

为了体现学生在这4个方面的策略水平的逐步提高过程,我们将这2个阶段合起来讨论。

2.2.1　应用“自主调节学习模式”帮助学生提高时间计划与管理策略水平首先组织学生学习化学奥赛初赛大纲,老师先介绍自己设计的受课计划与目标,然后要求学生制订出月计划(略)和周计划(详),老师注意下发时间管理策略建议与范例给学生参考。

刚开始统一,在竞赛后期区别要求,刚开始计划时既要防止优生贪多嚼不烂,又要防止水平较低的学生产生畏难情绪。

计划制订得是否合理,要求学生用“自估→初定→尝试→修改”的自主调节模式来使计划逐渐科学化。

水平高的学生会在时间长短安排、最佳学习时间段、学习环境及协调与其他学科关系这4点上渐趋合理。

而教师的作用是:介绍以往学生成功的经验、示范较成功的计划、检查与评价学生时间计划,帮学生协调与某些学科之间的冲突。

如果学生能力较强,但作业与考试均不到位时,应督促学生重新调整时间。

例如,王哲同学在决赛期间的头一个月就详细制订了自己的冲刺计划,而徐佩同学则要求每周给她足够的自修时间,因为她习惯去图书馆自学并制订了严格的学习计划。

这些做法只要不违反大的原则,教师一般均给予了理解和支持。

2.2.2　提高学生自学教材与课外参考书策略水平这方面尤其强调分阶段、分重点地引导。

首先在上辅导课时发阅读提纲,以此引导学生自学课本,并教学生对课本作记号、眉批、划重点、写摘要。

一段时间后改为在辅导之前发自学提纲,列出自学要求的时间、期限、内容和目标,附少量的作业,并明确写出要自学的课外参考书书目及面页数。

那么如何检查学生自学效果呢?一般是收查学生笔记,找出好的作为示范,示范,教学生学会灵活应用表格、树状图、流程图等手段来整理笔记。

为了帮助学生尽快学会做好笔记,在家庭作业中有意识设置做表格或小结的作业。

例如:要求学生用表格将醇、酚、醚的结构、性质作对比;又如要求学生对晶体结构的计算类型作小结与归纳(事先已进行相关的计算训练)。

为了帮助学生体会到做笔记的好处,在单元测试题中也改变考题形式,出少量阅读题,要求学生改写成摘要与表格,以促进学生积极整理听课笔记与写好读书笔记并逐渐形成习惯。

实践证明,凡是取得优异成绩的选手多是笔记做得很好的学生,例如徐佩同学就做了非常整齐简明的笔记,为她获得2001年全国初赛的一等奖打下了坚实的功底。

2.2.3　提高学生准备考试的策略水平引导学生学会准备考试的策略对竞赛非常重要。

因为竞赛培训成果的最终的检验方式就是理论与实验的考试。

一般说,对考试的准备工作主要是学习内容准备与心理准备2个方面。

考试专家认为,有效的考试复习基本上包括3个阶段:(1)为巩固短期学习效果而进行的每周的定期复习;(2)考试前的系统复习;(3)考试后的总结性复习或从考试中总结经验与教训。

对此,自己采用了如下措施:(1)每周的定期复习通过抽查学生读书笔记与整理后的课堂笔记来督促落实;(2)考试前的系统复习,帮学生制订复习计划或提纲发送给学生,一段时间后鼓励学生自己写复习计划;(3)通过对学生定期的单元测试,要求学生写质量分析诊断小结来引导培养自评能力,并且让学生将这些分析与总结保存下来,形成学习档案,今后常看常吸取教训:(4)针对学生考试前的紧张心理、考试后的懈怠心理及选择是否参赛的彷惶心理,做了大量的心理疏导工作。

对于优秀的选手经常交心谈心、密切师生关系,使得学生乐于经常主动地向老师请求良策。

而且通过采访了解了他们在家中学习的时间安排、学习环境及学习习惯,提出针对性意见并取得了他们家人的配合与支持。

例如,在高二竞赛时唐思同学因心理过于紧张而发挥失常,但在高三阶段经过长期训练心理变成熟了,当唐思同学在冬令营竞赛期间正好身体不适,但她还是顶着病痛克服困难顽强完成了理论与实验考试,并取得了优异成绩。

2.2.4　提高学生准备与实施化学实验的策略水平刚入高中的学生一般实验能力较差,如刚开始有些学生连点酒精灯都缩手缩脚,生怕出事。

因此,我们分阶段对学生实验能力进行培养,由从单项随堂实验到课后学生单元实验训练,再到竞赛性质的整体合成与分析实验,最后到学生自我设计与实施实验,按奥赛要求进行独立开放性实验。

其中高一年级主要是前2种形式的训练,高二年级为后2种形式的训练,每次实验均对学生从实验预习、操作、分析、书写实验报告及小结实验体会等各方面作严格训练,逐步养成了学生实验前主动预习,实验中胆大心细、有条不紊,及时记录数据,课后认真书写报告的良好习惯,2002年的冬令营选手唐思同学因实验报告书写规范、图表直观、分析详尽而被武大教授作为示范性实验报告给武大本科生学习观摩。

该选手正是由于实验训练功底扎实,在2002年冬令营的实验考试中获88分,取得了实验考试全国第一名的好成绩。

2.3　学习策略的自主阶段当学生进入高三上学期培训冲刺阶段时,学生使用学习策略的水平已达到自主阶段。

他们已能做到自己参照决赛大纲,自订计划,自选资料与习题,而且经常互考互评,共同讨论,合作学习。

这时教师的作用主要是:(1)适当限制自学范围,防止学生脱纲太远,学得过深;(2)检查效果,设计一系列模拟测试卷,发现学生差距,及时做查漏补缺;(3)拓展教育资源,为学生从网络上、从图书馆中搜集资料,推荐给学生阅读;(4)帮助学生对考试成绩正确归因,进行考前心理疏导工作,并让学生熟悉应对竞赛考试的策略与技巧。

可以说,此时学生已真正掌握了“自主学习”的模式,这为其竞赛成功起到了极其关键的作用。

3　实施“自主创新”教学模式培养学生创新素质3.1　改革实验教学,变单纯的验证实验为有引导的发现性实验为了有效培养学生创新素质,我们有意识地增加了对探索性实验活动的尝试。

课本上实验除了基本操作训练外,较多的是验证性实验。

因此,我们将部分验证性实验改成了探究性的实验,将“照方抓药”的实验改成独立设计实验。

例如:我们将“苯酚呈酸性”的验证实验改成“如何证明苯酚有弱酸性?它的酸性有多弱?”的发现性实验。

又例如:为培养学生发散性思维,引导学生讨论制H2可以设计哪些方案?在学生提出了(1)活泼金属与水;(2)较活泼金属与酸;(3)碳与水蒸气;(4)电解水;(5)甲烷与水蒸气;(6)甲烷裂解;(7)两性金属与强碱溶液;(8)金属氢化物与水等各种各样的方案时,又引导学生思考实验室为什么用稀硫酸与锌粒较好?并让学生设计实验探索利用硫酸和锌反应制取氢气时硫酸的适宜浓度,所有这些,既培养了学生的创造性思维能力,又培养了竞赛选手的实验设计能力,可谓一举多得。

3.2　改革习题教学,变注重解答的结果为注重解题过程的创造性化学竞赛题有如下特点:(1)强调打破定势思维和模式思维;(2)突出猜想式、假设式思维;(3)重视想象思维;(4)注意立体交叉性整体思维;(5)采取开放性应答,关注创造个性。

例如2000年全国竞赛的第5题要求学生推算气态团簇分子的化学式,学生极易沿用晶胞中化学式的推算方法而出错;又如1998年全国初赛的最后一题也有许多同学由于对“同系列”概念的狭窄理解而失分,因此为了打破学生的定势思维,在训练中有意识地将形似质异的习题共同讨论,克服学生的定势思维,从而提高学生的创造思维能力。

还有些竞赛题,突出猜想思维和假设思维,根据试题已给的信息去创造性地猜出新知识、新物质,这实质上就考测了学生的创造力与敢于创造的个性品质。

例如1997年湖北省竞赛试题的最后一题要求学生推测“金属钠与金属铅的合金溶于液氨中所得深绿色溶液中溶质A的化学式”。