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如何以实验为媒介优化“身边的化学物质”进行课堂创新

编辑:admin   来源:未知   作者:admin   指数:   编号:1020120140407

元素化合物知识是支撑化学科学的重要本体内容,在义务教育化学新课程标准中以“身边的化学物质”主题呈现,涵盖了“我们周围的空气”、“水与常见的溶液”、“金属与金属矿物”、“生活中常见的化合物”四个二级主题,兼顾了物质涉猎的广度和核心物质的深度,承载了构建化学基本观念、开展科学探究、培养情感态度与价值观的多元功能。
  1 问题的提出
  依据提高学生科学素养的主旨,作为进行化学启蒙教育的重要素材,“身边的化学物质”的教学不能把学习重心放在物质组成、性质、制法、用途等陈述性知识的记忆上,而要让学生体验从已有生活经验或“前科学概念”出发,通过科学探究走进化学科学认识物质的世界,然后应用所学的知识与技能解决社会生活问题,即“从生活走进化学,从化学走向社会”[1]。
  大量的教学实践表明,提高科学探究的实效性是当前亟待解决的主要问题之一。教师应该如何以实验为突破口,深入挖掘教科书和学生学习过程中蕴含的探究元素,充分发挥“身边的化学物质”的教学载体作用,值得深入研讨。
  2 问题表象及归因
  新课程理念指导下的“身边的化学物质”的教学,其基本价值是要加强对典型反应和现象的感知,注重联系社会生活实际,使学生逐步掌握元素化合物知识间的内在联系,形成一定的知识网络;其核心作用是构建化学基本观念,渗透科学探究和STS教育。为了促进学生的自主学习,毋庸置疑,应该突出实验教学,把调动学生的内驱力放在首位。可是,化学实验教学的弱化、泛化,甚至异化,导致教学效率低下的现象,在课堂教学中比比皆是。造成这种现象的原因大致有以下几种情形: dedecms.com
  2.1 目标设定欠当
  教学目标是课程标准及教学理念的具体反映,是课堂教学的出发点和归宿。全面体现科学素养的单元或课时教学目标,应该明确、具体、可行。教学目标的叙写一般采用行为目标表述方式,避免含糊不清或不切实际的表述[2]。例如,学习“测定空气中氧气的体积分数”时,知识与技能目标如果表述为“通过动手实验,初步形成实验操作技能”则欠具体;如果表述为“通过小组合作完成实验,学会设计简单实验的方法”则不现实;如果表述为“通过动手实验,初步学会连接实验装置等基本实验技能”,则较具有可操作性。
  为此,在进行教学设计时,要注意全面、客观地分析学生的已有认识,利用丰富的素材创设贴近学生实际的问题情境,激发学生的学习兴趣和探究热情;要设计适应学生的探究活动,包括化学实验、文献研究、研讨交流、社会调查等,在活动中体验科学探究过程、训练科学方法;要选择联系实际的情景转化为适宜的问题,指导学生应用所学知识进行解决。
  尽管如此,毕竟教学目标的设计先于课堂教学,要及时采用“课堂观察”和“课例研究”的方法来反思教学目标的适宜度和达成度,根据课堂生成,及时调整教学偏差。

织梦好,好织梦


  2.2 任务分段错位
  认知发展理论告诉我们,每个人的发展不同,发展相对而言是有顺序的,是逐步产生的。无论是“知识与技能”目标的达成,还是科学探究能力的发展,都具有阶段性,都要考虑学生的可接受性[3]。然而,任务分段错位,却是课堂教学低效率的常见根源。
  从课标的角度看,有任务分段不明,导致责任不清之嫌。比如实验教学,从初中到高中都在教,可任务完成并不好。如有些内容化学学科教,物理、生物学科也教,冠之以“跨学科整合”;有些内容或许大家都注意不够,“三个和尚没水吃”,这就造成教学的浪费和空白。如果能够制定出学科效率标准,分段要求明确,便于教、便于学,也便于考,无疑有助于提高教学效益。
  从实施的角度看,课标安排的探究活动开放性大、实践性强,与实际问题联系紧密。几乎每个活动都适合在新课和复习课阶段从不同的深度进行探索,依据学生实际制定合理的实施策略,是学生内驱力形成的关键。例如,空气中氧气体积分数的测定,在新课阶段,可以让学生观察现象,分析产生的原因并得出结论,有计划地渗透化学用语等,重在观察和表达能力的培养;在复习课阶段,则可以讨论替代的药品或装置、分析误差产生原因等,重在培养推理和预测能力。具体实践中,不少资深教师将上述内容美其名曰“链接中考”,一股脑儿传授给学生,并不时地埋怨课时不足、学生不够用心或新教材缺少条理性等等。 本文来自织梦
  2.3 技能要求模糊
  实验是化学教学的魅力所在,也是培养创新思维的有效途径。如何利用元认知知识促进学生实验能力的培养,在“身边的化学物质”的教学实践中几乎是一片空白[4]。从表象上看,课程、教材安排梯度明显,由化学实验基本操作,到学生实验,到活动与探究,实验技能的“浸润式”培养无处不在。可是,具体教学中,很少有教师精心设计培养学生的观察能力、操作能力等技能方面的计划与实验,多数是下意识地认为实验做多了,技能就“迎验而生”,就会“自动化”,缺少对科学的培养途径的思考。
  2.4 素材开发无度
  新课程标准为“身边的化学物质”提供了近三十个情景素材,为教材研究和教学设计提供了线索,应该能够为学生提供生动的学习材料,引导学生在真实的情境中进行探究活动;能够有效地促进学生的知识建构,发展其多元智能。可是情景素材的利用情况不容乐观,有的教师一带而过;有的教师照本宣科;有的教师简单“堆砌”,有的教师甚至墨守成规。由于教师专业视野的局限、评价方式的制约、素材地域普适性的欠缺、开发课程资源能力的单薄等主客观因素的存在,“新瓶装老酒”的现象相当普遍。 织梦内容管理系统
 3 行动策略
  优化“身边的化学物质”的课堂教学,目标上要强调科学态度、方法和价值观的培养;内容上要加强学科与社会、生活的联系;实施上要突出探究式、体验式学习。整体思路是重思想方法的渗透,重科学素养的形成,努力实现三维教学目标的融合,力求清晰地体现科学探究的过程。教学方法上选取以学生的活动,并以问题解决为主,特别突出教 本文来自织梦

学情景的设计和实验的应用[5]。古罗马哲学家贺拉斯说:“美是适度。”以实验为媒介,优化课堂教学,“适度”是必不可少的,具体而言,它包括以下四方面内容:
  3.1 添加:探寻起点的适度,增加教学的广度和厚度
  根据维果茨基提出的“最近发展区”理论,任何教学内容和学习活动,都存在起点问题。起点不当是许多课堂教学失败的主要原因;起点的适度更是确定最佳教学思路的前提条件。优化课堂实验教学,必须研究起点的适度。通过改变实验组织形式,恰当增加难度不大、比较安全的探究实验,把操作权还给学生,既可以锤炼学生的操作技能,又可以调节课堂气氛[6]。
  3.1.1 变验证性实验为探索性实验,使学生“愿学”
  学生一旦度过实验教学新鲜期,验证性实验由于操作程序严格,现象和结论已知,已经很难唤起学生的积极性,“反正书上都有,做不做一回事”。教师就必须合理选择探究性学习内容,联系实际增添实验,培养学生的持续性兴趣。例如,学生实验“二氧化碳的性质与制取”可做如下改变:
  甲组:探讨实验室条件下制取二氧化碳的最佳药品及选择依据
  ①碳酸钠与稀盐酸反应;②碳酸钙粉末与稀盐酸反应;③石灰石与稀盐酸反应;④石灰石与浓盐酸反应;⑤石灰石与稀硫酸反应;⑥在上述药品中自选 本文来自织梦
  乙组:联系生活实际,体验性质决定用途
  ①证明鸡蛋壳、水垢里含有碳酸钙;②除去某试剂瓶上的白膜;③酸碱式泡沫灭火器的反应原理;④区分石灰石粉末与面粉
  3.1.2 演示实验分组化、轮流化,使学生“乐学”、“活学”
  实验教学的中后期,教师必须注意克服部分学生的游戏心理、懒惰心理,消除部分学生的恐惧心理、依赖心理。通过演示实验分组化、轮流化的教学方式,可以促使每个学生都能亲自动手操作而且独立进行,既有利于培养实验能力,又锻炼了意志品质。
  此外,还可以开发多元化的实验教学渠道,如家庭小实验、实验兴趣小组、工农业生产实践等,增加课堂的广度和深度以优化教学。
  3.2 删减:关注容量的适度,让课堂去芜存菁,以少胜多
  成功的经验告诉我们,只要从课堂教学目标出发,适当地增加实验教学容量,是可取的,但是实验的增加要内化、融合,不是堆积,更不是拼凑。要防止由于探究活动的泛化,而带来的课堂臃肿、重心转移以及学生消化不良等问题。因此,优化“身边的化学物质”的课堂教学,必须强调实验容量的适度。可以实验的“二次利用”为准绳,减去不必要的拓展和链接实验,减去价值不大的知识呈现实验,影响核心目标的实验更要尽量删减。 本文来自织梦
  3.3 重组:琢磨顺序的适度,在整合中提高教学的效益
  “顺序”的确定必须考虑教学内容、教学时间、教学对象等多种因素。严格地说,某一个教学内容的完成只有一个最恰当的时机,适当的顺序应该是一个完美和谐的整体,应该是教学内容和教学形式的整合,是相似相邻的教学[本文转载代写论文网 lunwen.1Kejian.com]环节的整合,是交叉重复环节的整合。
  从主题教学的角度出发,“身边的化学物质”的教学要有意识地按照适度的顺序渗透化学基本观念,例如元素观、反应与能量观、分类观等观念的建构;要培养学生用宏观与微观、共性与个性、定性与定量相结合的思维方法认识客观物质。例如,“酸”的概念学习,可以整体设计为五个阶段:在“二氧化碳的性质”学习中,要求“知道碳酸能使石蕊试液变红”;在“金属与酸的反应”学习中,要求“了解铁、铝与稀硫酸、稀盐酸的反应”;在“溶液酸碱度的表示”学习中,要求“了解用pH试纸检验酸碱性的方法”;在“常见酸的性质和用途”学习中,要求“初步认识酸的性质”;在“碳酸盐与盐酸的反应”学习中,要求“进一步完善酸的性质”,从而达到对“酸”的概念的相对完整的认识[7]。 本文来自织梦
  从课时教学的角度出发,教材中“身边的化学物质”的教学内容的编排顺序基本是:物理性质→化学性质→用途。教师如果总是“忠实教材”,“紧靠课本”,必然促使学生的学习兴趣逐渐滑坡,思维变得僵化。因此,教师只有解析知识的内在联系,适时调整教学内容的编排顺序,为学生提供可以适应与跨越的“最近发展区”,才能建构学生思维的无障碍通道。例如,“二氧化碳的性质”教学中,虽然能使澄清石灰水变浑浊通常作为化学性质的最后一点呈现,但是学生已经对此反应有了一定的了解,因此可以将教学流程调整为:展示一瓶开盖“雪碧”,观察现象并提问→归纳物理性质和检验方法→引发讨论:获得结论的依据及检验实验设计的理由及有效性评价→归纳部分化学性质,讨论溶解性实验设计→分析溶液成分,完成石蕊变红演示实验→探究变红原理→小结性质与用途。
  教师有效地整合教学资源,是学生的内驱力形成的源泉。教学实践中,必须随时关注、分析教学内容的潜在走向,及时消除阻隔,形成教学内容的意义流动。无论是出现知识“越位”或能力“补位”现象,都会造成“亡羊补牢”的遗憾或者“削足适履”的痛苦。
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  3.4 分解:研究疑点的适度,使重难点的突破更加流畅
  分解是教学设计的一项很重要的基本功,是突出教学重点和突破教学难点的主要方法。“身边的化学物质”作为启蒙教育的主要素材,有些问题很难说清道明。处理教材时,如何把握教学的深广度,化解重难点,以便为当前内容找到迁移的落脚点、巩固的深化点,为后续教学打基础,是很多教师头痛的问题。一般来说,对于某些重难点的突破,可以采取“知识提前渗透,疑点适当后置”方法对待。例如,大家熟知的化学用语的教学,可以从绪言课开始,有计划、有意识地逐步渗透元素符号、化学式、化学方程式的书写,避免大量集中学习的枯燥乏味。再如,浓硫酸使蔗糖炭化的同时,逐渐产生“蘑菇”状泡沫,学生自然提出问题:为何会产生

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泡沫?为何有刺激性气味?此时,教师可以提示学生从质量守恒定律的角度思考,推测气体的可能成分,并设计验证方案。对于反应规律及其化学性质则需要暂时搁置。
  在探索“身边的化学物质”教学的过程中,如何充分发挥其载体作用,使之成为学生化学观念的认识和发展的“基点”,让学生享受到参与创造的幸福感和愉悦兴奋的情绪体验,还有许多问题需要更深入地研讨。
  参考文献:
  [1]刘克文主编.初中化学新课程教学设计及教学案例研究[M].北京:高等教育出版社,2008:10~40.
  [2][4][6]王祖浩主编.化学课堂教学行为研究及案例[M].南昌:江西教育出版社,2009:196~237.
  [3]崔允漷主编.有效教学[M].上海:华东师范大学出版社,2009:37~105.
  [5]北京教育科学研究院基础教育教学研究中心编.初中化学学科主题教学案例研究[M].北京:首都师范大学出版社,2009:56~88,137~163.
  [7]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012:2~43.

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