关于化学课堂教学设计的新思考

摘要：依据理科教学的新理念及科学学习心理学的相关研究成果，提出化学教师在进行教学设计时应深刻理解教材，分析和挖掘教材内容的多重价值；深入了解学生，全面分析学生的已有知识经验；有效整合三维目标，加强教学目标的处方作用；转变教学观，通过科学探究学习化学。

关键词：教学设计；教材分析；知识经验；教学目标

文章编号：1005—6629(2012)9—0019—04

中图分类号：G633.8

文献标识码：B

科学的教学设计是有效教学的基础，对课堂教学有着直接影响和关键作用。教师必须依据现代教学理论、学习理论等，对教学系统中的诸多要素进行优化设计，才能确保教学设计的科学性和合理性。因此，教学设计作为联结教育教学理论和教学实践的纽带，是将现代教学论和学习心理学的最新理念与研究成果转化为教学实践的重要中介。本文拟结合理科教育教学的新理念以及科学学习心理学的相关研究成果，对化学课堂教学设计中的教材分析、学生分析、教学目标的制定以及教学策略的选择四个方面进行深入思考和分析。

1 深刻理解教材，分析和挖掘教材内容的多重价值

作为构成教学系统的最基本的要素，教材是教师教和学生学不可缺少的媒介。教材内容是教师组织和实施教学活动的主要依据，也是学生学习的主要依据。因此，分析教材内容是教学设计的重要环节之一。传统教材观把教材看作是教学的出发点，教师的任务就是“教教材”。在这种情况下，教材本身即是学习的内容，教师的作用在于指导学生习得教材所提供的系统化的知识。为了达到这种目的，传统的教学设计对教材内容的分析一般包括分析知识的类型、知识点的构成及其深广度、教材内容的重点和难点等。例如，对于“空气的成分”这一节内容，许多教师都分析认为本节内容由“空气的组成成分”、“空气的液态分离”、“氧气、氮气、稀有气体的用途”、“空气质量报告”这四个知识点组成，因而本节课的教学目标就是学生要掌握空气的组成、了解液态分离空气的方法、认识空气对人类活动的重要作用、认识空气质量报告，其中掌握空气的组成则是本节课的重点。这种教材分析思路产生的结果就是课堂教学不可避免地以传授书本知识为中心，学生成了被动接受知识的容器。因此，它限制了教师的创造性、失去了对学生全面成长的整体关怀，导致学生无法体验学习的乐趣、理解科学的真谛。

传统的教材观把教材仅仅限于事实性知识，或者原理性知识(概念、法则)，而忽略了学生的能力体系，思维方式以及伦理道德信念。而以提高学生科学素养为宗旨的理科新课程改革，不仅重视教材作为信息资源的功能，更强调教材促进学生发展的功能，要求新教材应从“教本”向“学本”转变，从“文本”向“对话”转变，从“知识”向“素质”转变，最大程度地促进学生的学习和发展。在中学理科新课程中，教材内容不再被视为预先建构好的现成知识，它只是为教师的教和学生的学提供基本的信息，教材成为了教师和学生交流的媒介和工具，成为促进学生学习和发展的资源和手段。教师应该把教材作为师生开展教学活动、学生获得价值体验和进行意义建构的一种课程资源，使学生通过对教材内容的学习，在获得知识和技能的同时，在过程与方法情感态度与价值观方面也得到全面和谐的发展。因此，理科新课程的教学设计过程中，教师的任务不仅限于分析教材内容知识点，更应该是认真分析理解教材的编写意图和思路，尤其是思考教材内容在促进学生智慧的发展和素养的养成方面所存在的价值，从科学知识形成的背景、形成的过程、科学知识间的相互联系，以及科学知识的社会应用等方面去全面解读科学知识，从而使学生在教材的引领和教师的启发下，积极主动地对教材提供的信息进行加工和建构。

科学知识不是独立于认识主体而存在的各种科学事实、概念、定律、原理的集合，它是人类永无止境的探索和研究的结果，其中蕴含着特定的科学方法和科学精神，蕴含着多重价值，具体表现为知识具有信息价值、应用价值、探究价值、认识价值、情意价值。教材上所呈现出来的内容仅是显性的科学知识，其背后却蕴藏着丰富的教育内涵与价值。我们学习科学事实或科学法则，如果注意科学事实与技术的联系，也注意科学事实与人的联系，就能扩大科学事实的含义，给予科学事实更大的文化价值。

教师如果只是分析教材内容的知识点构成及其相互关系，那么他对科学知识价值的认识还只是停留在信息价值上，那些对学生具有更大教育价值的内容则往往被忽略了。因此，教材内容的分析不能只着眼于显性知识，更要看到教材内容背后所蕴含的思想、观点和方法，深入分析和挖掘知识的应用价值、探究价值、认识价值和情意价值。理科教学必须超越具体知识的传授，从传授事实、掌握知识转变为使用事实、发展观念、丰富情感，全面提高学生的科学素养。如在分析“空气的成分”教材内容时，教师还需从科学史的视角去审视和分析科学家是如何探究空气组成的，进而以认识和测定空气的成分为线索，采用历史追溯与实验探究相结合的方法，在深入认识空气组成及其用途的基础上，教给学生控制变量的实验方法，理解混合物分离的一般思路，同时体验通过科学探究认识物质世界的过程，形成环境保护的意识。

2 深入了解学生，全面分析学生的已有知识经验

学习是一个连续的过程，具有累积性，学习新知识总是需要一定的知识基础的。美国心理学家奥苏贝尔说过，影响学习的最重要的一个因素是学习者已经知道了什么。因此，教学设计历来强调对学生的学习基础，即已有知识经验的分析。教师大多都是按照教材体系的安排，从知识形成的逻辑顺序上来分析学生进行新内容学习必需的知识准备，然后通过课堂提问和作业批改等方式来判断学生是否具备相应的基础。但是，传统的理科教学设计中对学生已有知识经验的分析多是基于知识本身，是一种对知识逻辑起点的分析，而不是站在学生的角度去分析学生到底已经知道了些什么，缺乏一定的针对性和真实性，从而使“从学生已有知识经验出发开始教学”落空。

心理学研究表明，学生是带着他们对自然界的理解开始他们正式的科学学习的，这些个人理解会影响学生对新知识的理解，即学生已有的知识经验在很大程度上引导和决定着对新知识的学习。研究还表明，学习者原有的知识背景有着丰富而广泛的含义，它包括各种来源不同的、以不同的表征方式存在的知识经验，是一个动态的、整合的经验体系。如果按照学生已有知识经验的作用即对新知识学习的影响来分类，可以将其分为有利于新知识学习的知识经验和不利于新知识学习的知识经验。有利于新知识学习的知识经验是正确的，其结构是清晰的，能够为新知识的获得提供有利的支撑点，对学生的学习起到积极的作用。这些知识经验主要是通过课堂教学或书本知识的学习、与教师交流、正式的媒体教学等途径获得的。不利于新知识学习的知识经验一般是模糊的、不完整的甚至是错误的认识，它们与科学知识、科学概念不相一致，与新知识存在着矛盾冲突，会阻碍新知识的获得，不利于学生的学习。人们一般将这类知识经验称为相异构想或前科学概念。这类知识经验的存在会影响学生对新知识、新概念的正确理解，从而造成学习上的困难。

学生头脑当中的相异构想往往是经由非正规途径获得的。例如学生在日常生活中，从大量的自然现象中获得了不少化学方面的感性知识，通过对燃烧、溶解、金属生锈等一些宏观自然现象的观察以及对物质结构、物质的粒子性等微观世界的认识中获得了大量感觉印象。由于这些知识经验的来源较为复杂，在开展教学设计的时候教师重视的多是学生清晰、稳定的经验，对于它们却缺乏必要的重视和分析。因此，教师在新知识教学前必须要了解学生学习的真实起点。尤其是那些学生头脑中存在的相异构想，教师更应仔细地加以分析和探查，并据此开展教学设计。

以往大多数教师都是通过布置作业、课堂提问等方法来了解学生已有知识经验的状况。现在考察学生已有知识经验除以上方法外还有问卷调查、访谈、测验等，它们对于探查学生已有知识经验特别是揭示学生头脑中也已存在的与科学概念不一致的认识是十分有效的。例如：在化学反应速率教学中，教师就可以围绕影响反应速率的因素(反应温度、反应物浓度、表面积、催化剂等)以及学生对化学反应方程式、反应速率变化趋势的认识等方面人手来编制问卷，对学生实施测试，然后对测试结果进行统计分析，确定学生已经具备的正确知识、存在哪些模糊认识以及错误的认识。确定了学生真实的学习起点之后，教师就可以针对教学重难点采取相应的教学策略与方法来开展化学反应速率的教学设计。因此，在化学教学设计中，教师通过调查了解学生关于某一知识的相异构想及其形成原因，可以为制定教学目标、确定教学策略奠定坚实的基础。

3 有效整合三维目标，加强教学目标的处方作用

教学目标的设计是教学设计的核心内容，教学目标一经确定，就成为教师选择教学策略、安排和组织学习活动以及实施教学评价的重要依据。围绕提高学生的科学素养这一总体目标，化学新课程将教学目标分为知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三个领域。大多数教师都非常重视三维目标，在设计目标的时候一般分为三个维度进行阐述，从表面上看，学习结果全面、具体。但是实际上教师在设计教学目标时却存在形式化问题，目标陈述只是反映了教学活动应达到的最终结果，而对达到这一最终结果的一般教学活动的安排，即如何通过具体教学活动的实施达到对教学目标的最终实现，却缺乏明确的指导，从而无法确保将教学目标落到实处，导致教学效率大打折扣。

造成这种现象的一个重要原因就是很多教师在设计和制定教学目标的时候，往往将其当作一种教学规范来执行，认为一个完整的教案需要有教学目标，而对这些目标在教学过程当中应如何落实这一实质性问题却鲜有考虑，从而导致教学目标和教学过程相脱节。也就是说，如果将教学目标以三维的方式分列陈述，即借助一定的行为动词描述出学生所形成的可观察、可测量的具体行为，只不过是明确了学习结果，发挥了教学目标对教学过程的整体导向作用，对后续教学活动设计却缺乏应有的指导作用。如果我们能够在设计教学目标的时候就把目标与过程紧密地联系起来，考虑到通过一定的活动实现一个具体的目标，那么就等同于在设计目标之初就为课堂教学提供了“处方”，从而更好地发挥教学目标的指引、导向功能。

如何科学设计教学目标、实现教学目标的处方作用，关键在于三维目标的整合。新课程虽然从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度去描述课程目标，但是学生的学习是一个知、情、意、行全面发展的完整过程，任何一项学习活动都有可能同时满足三维目标的实施。教学目标的这三个维度不是孤立的，而是相互联系、相互渗透、相互统一的。三维目标不等同于三项任务，要将三维目标融为一个整体进行实施。因此，在设计目标时不应机械、孤立地去陈述目标，而需把知识与技能目标、过程与方法目标、情感态度与价值观目标有机地融合为一体。过程与方法、情感态度与价值观的培养不是靠说教或者单纯的训练就能实现的，它需要学生去亲历、去体验、去感悟，而这就需要借助一个载体。而活动就起着载体的作用，通过教师精心设计的教学活动，可以使学生获得科学知识和技能的过程成为理解科学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。因此，教学目标的设计要和活动紧密联系起来，用相关活动将三维目标有效地整合在一起。例如，对于“化学键”这一节课的教学目标，就可以设计成：(1)以水的对比实验为基础，推论微粒间存在相互作用，且非常强烈，理解化学键的概念和化学反应的本质，构建物质微粒观念；(2)通过对氯化钠形成过程的分析，了解离子键的形成特点；通过对氯化氢的形成过程的演示，了解共价键形成特点，并培养学生对微观粒子运动的想象力；(3)通过资料阅读，认识化学键理论在科学发展中的作用，提升学生对化学反应价值的认识。

4 转变教学观，通过科学探究学习化学

受应试教育思想的影响，传统化学教学是重结论、轻过程，更多关注的是学生学习的结果，而忽略了学生是通过什么样的学习方式来学习的，把形成结论的生动过程变成了单调刻板的被动接受，扼杀了学生学习的生命活力。死记硬背、题海训练得到的高允掩盖了学生主动、探究的学习过程与方式。从科学的本质来看，科学不仅仅是一些具体的事实和抽象的理论，它更是一个过程，一种思考和探索我们生存的这个世界的方式，是人的自由的、不断的、持续着的科学探究活动，科学的本质特征就在于向未知发起挑战，利用人类的已知探究其未知领域。科学探究就是人类获取科学知识、认识客观世界的重要途径。科学是以探究为基础的，科学的本质是探究。所以新一轮基础教育课程改革大力提倡探究式教学，倡导教师为了指导和促进学生的探究学习而模拟科学探究来设计和组织课堂教学，借此让学生有更多的机会主动地经历和体验科学探究过程，激发学生学习科学的兴趣，使学生在积极主动地获取科学知识的过程中，增进学生对科学的情感，理解科学的本质，学习科学探究的方法，培养创新精神和实践能力，促进学生科学素养的全面提高。

探究作为一种重要的教学方式，强调把科学探究方法和学科教学有机地联系起来，从而改变传统教学中听讲、记笔记、做练习等诸如此类的被动学习活动。在探究教学中，学生像科学家那样进行科学探究，历经从未知到提出假设、获取证据的探究过程。探究式的教学模式主张知识不是以定论的形式直接教给学生，而是需要学生与学习对象直接接触，必须通过独立的探索发现过程才能获得。学生需要对他感兴趣的现象或事件提出问题，需要围绕问题进行分析，需要查阅资料，需要制定探究方案，需要实验、观察、收集数据、记录，需要对数据做出解释，需要对探究的结果进行总结和评价，等等。在探究教学过程中，通过亲自经历和体验科学探究活动，学生获取科学知识，明确和掌握科学探究的方法与技能，领悟科学的意义，体验学习科学的乐趣，建立起正确的科学态度和科学价值观。

按照科学探究的过程要素来开展各种各样的探究活动，具备跟科学探究相似的“外形”，是探究教学的基本要求。但是如果没有学生强烈的探究意识，如果缺乏学生积极的思维参与，这样的探究学生再投入、环节再完整，也只是表面形式，实际上学生只不过是在机械被动地执行既定的程序而已，并不是真正的探究学习。因此探究教学在模拟开展科学探究活动的基础上，更要渗透科学探究的意识、方法与精神，既具有科学探究的“形”，又要有科学探究的“神”。化学课堂上学生动手做实验只是存在某种程度上的形似，其热闹背后往往真正缺少的是学生动脑的理性体验。只有让学生积极的思维有效参与到探究过程中来，才能发挥探究的价值，达到探究教学和科学探究“形神兼备”。

教学设计是教师最基本的教学工作，教师必须依据现代教育理论，对教材及学生进行充分深入地分析，有效整合教学的三维目标，并采用科学探究的教学策略，才能提高课堂教学效率，确保新课程理念的真正落实。