基于化学实验思维发展的教材内容体系建构探析

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1、基于化学实验思维发展的教材内容体系建构探析孙丹儿王祖浩化学实验作为化学课程的重要组成，它对于培养学生的思维能力具有特殊的价值，化学知识与实验中的思维能力培养得到和谐的统一，在新的教科书中成为一道亮丽的“风景”。本文依据化学实验研究及教材编制的经验，对化学实验思维的内涵进行了新的界定，并且以化学实验思维发展为目的，对基于化学实验思维的教材实验内容体系进行了建构，以此指导中学化学相关教材的编制，为促进高中化学实验教学的发展寻求更多的途径。一、化学实验思维的内涵界定及其构成1．化学实验思维的内涵我们认为化学实验思维是人们在经历

2、化学实验问题的解决过程后形成的一种科学思维。具体而言指在化学实验问题解决过程中，具备一定化学知识和理论的实验者对实验要素即物质的性质(反应物、中间产物及最终产物)、反应机理或反应原理、实验条件、实验装置、实验现象、实验数据、实验结果等的本质属性、内部规律以及要素与要素之间相互关系的间接的、概括的、能动的反映。这种反映集中体现为明确所研究的实验问题，收集和应用已有知识和信息，设计合理、有效的实验方案，实施实验并监控实验过程，解释实验现象，得出实验结论并对结论进行分析的思维行为。化学实验思维是化学实验能力的核心。化学实验思维

3、是一种统摄化学实验全过程的内在心理特征，它的外在表现为化学实验能力。化学实验思维的活动过程是化学问题解决中的内在信息加工过程，该过程的物化结果便是实验各活动要素的完成。化学实验思维贯穿化学实验问题解决过程的始终，实验思维主体在对实验问题的表征和解析、实验方案的设计和实施、实验结果的检验和解释、反思及评价等活动中体现了化学实验思维的应用，实验问题的解决成效决定于实验思维能力的高低。2．化学实验思维的构成要素朱智贤等提出思维结构的要素有六点，即思维的目的、过程、材料或结果、自我监控、品质、认知因素与非认知因素。化学实验思维作

4、为思维在化学实验问题解决中的另一种表现形式，本文借鉴该理论将化学实验思维分为实验思维的目的、内容和材料、过程和方法、结果、品质、自我监控和行为习惯等要素。其中实验思维的内容和材料为实验思维的原料部分，实验思维的过程和方法为实验思维的工具部分，借助实验思维的工具部分可以解决实验思维的内容问题。实验思维的品质、自我监控和行为习惯是由实验思维的主体所体现的，这些内容对于实验主体实验思维的形成和发展起着重要的作用。3．化学实验思维的内容模型化学实验思维的内容来源于化学实验问题，化学实验问题是化学思维形成的主要材料，为有效促进学生

5、的化学实验思维，需要选择和开发一些基于化学实验思维发展的实验内容。基于对化学实验内容开发的途径研究，本文建构了化学实验思维的内容模型(如图2)，由图可知，化学实验思维的内容来源可以有两个方面，一个方面是宏观来源，现实生活和教学实际均可作为宏观来源；另一个方面是微观来源，微观来源特指实验本身，实验过程各要素，如药品和试剂、实验装置、反应机理或原理、实验操作以及实验结果等均可以作为实验思维内容的微观来源，这些要素成为开发实验内容的重要依据。化学实验思维内容模型有效说明了化学实验思维的内容来源，为促进化学实验思维的形成创造了前

6、提。更重要的是化学实验思维的内容模型为基于实验思维发展的教材编制提供了理论指导，实验内容的选择、编排，实验课题的开发等均可以该模型为依据。二、基于化学实验思维发展的教材内容体系建构通过对化学实验思维的内涵、构成要素以及内容模型的分析，为基于化学实验思维发展的教材内容体系的建构提供了理论依据，教材内容体系包括三个内容：一是实验内容的选择；二是实验内容的横向体系，内容的横向建构需寻求合理的线索；三是实验内容的纵向体系，纵向体系通过课题内容的呈现方式得以体现。本文主要通过对苏教版《实验化学》实验课题的内容分析为基于实验思维发展

7、的教材内容纵向体系的形成作参考。1．实验内容的选择基于化学实验思维发展的教材实验内容的选择，以启迪学生的思维和培养学生的多元能力为前提。据此中学化学实验内容的丰富性和多元教学功能应在教材中得到充分地体现，使学生能够通过多种类型的实验问题，获得化学实验问题解决的多种策略和方法，培养其化学实验思维的发散性和创造性。教材内容要求能够尽可能在引起学生兴趣的基础上，加强其对化学与社会、科学、技术之间的联系的认识，并对化学实验的应用价值有深刻的认识。所以，出于培养学生对多种化学实验问题的表征能力，获得多种实验方法和策略的学习与训练的

8、目的，基于实验思维发展的教材实验内容应包含以下几个方面。(1)与现实生活有密切联系的实验内容。参考化学实验思维内容的宏观来源，可选取自然现象、生活、生产实际中的化学问题作为实验内容。可考虑的有日常生活化学(食品、化妆品、住房等)、化工、医药、环境、能源等。这些实验内容涉及面广，与生活联系密切，可引起学生对化学实验应用