探寻高效的课堂认知

　　摘要：高效课堂追求教学价值的多元与整合。结合教学实例，尝试从学科价值的体验、科学方法的形成及学科体系的构建等方面，来达成高效的课堂认知，对教育实践有一定的指导意义。
　　关键词：课堂认知；学科价值；科学方法；学科体系
　　文章编号： 1005–6629(2012)4–0021–03 中图分类号： G633.8 文献标识码： B
　　新课程强调教学目标的多元，究其根源是追求教育价值的多元化。如何在多元中寻求整合，是有效教学的重要途径，以下笔者以“醇的性质和应用”的教学为例，尝试在课堂认知中引导学生体验学科价值、形成科学方法、构建学科体系，从而提高学生学习的效率与热情。
　　“醇的性质和应用”是苏教版选修教材《有机化学基础》的一节内容，在该版《化学2》中曾安排乙醇与钠反应、催化氧化、酯化反应等内容[1]。在此继续学习它与卤化氢、消去及分子间脱水等反应，并由此将乙醇的性质推广到醇类[2]。
　　 1 以学科价值激发学习兴趣
　　学习化学，不仅让学生明白“要学什么”，也要让他们切身体验“为什么要学”，不仅感受化学的“有趣”，更要认识化学的“有用”。如果学生体验到化学如何深刻地改变着他们生活，认识到学有所值、学有所用，也许学习化学就不再那么枯燥了。在教学中，可通过挖掘学科知识的实际应用，让学生体验化学知识在解决自然、社会问题及生活、生产中的重要价值，从而激发学习兴趣。
　　案例1 “醇的性质和应用”的教学引入片断
　　师：乙醇有着广泛的用途（媒体展示：乙醇作为饮料、燃料、工业原料、消毒剂、溶剂等应用的图片），你觉得乙醇哪些应用最能体现化学的社会价值？
　　生：工业原料，因为它需要通过化学反应来实现。
　　师：乙醇广泛应用于化工合成，你知道其中的原因吗？
　　生1：乙醇能跟很多物质反应，如金属钠、氧气、乙酸等等；
　　生2：乙醇可用含糖物质发酵获得，来源很广泛；
　　生3：乙醇在环境中可降解……
　　师：既然乙醇有这么多的优点，那么利用乙醇为原料能制备哪些物质呢？你能分别指出乙醇在这些反应中的断键位置吗？（学生思考、讨论……）
　　乙醇与社会、生活密切相关，学生对此有丰富的经验，我们可以从灿烂的酒文化、酒精在人体内的转化、酒精的用途等方面，挖掘学生的兴趣点。在案例1，教师通过对乙醇用途的概括，引导学生思考化学在乙醇应用中所起的作用，由此突出乙醇作为工业原料在有机合成中的价值，促使学生对乙醇的制备、性质及在自然界中转化等问题进行深入思考，从而认识到化学如何利用常见原料制备乙醇；如何深入研究乙醇的性质，使之得到更合理、更广泛的利用；如何以乙醇为原料创造更多新物质，改善人们生活。至此，学生从经验中激发的兴趣会及时转化为对乙醇性质进一步探索的欲望，通过回顾乙醇应用于生产的转化及相关反应中的断键位置，将乙醇的结构、性质及反应原理等学科知识与自身关于乙醇应用的经验建立起实质性联系，不仅体验到知识的社会价值、领悟学习的目的与意义，同时也学会以双重视角来审视化学知识，即从资源利用的社会视角与化学反应原理的学科视角，来整合自c984e357148b0958894b0dfef4bcfcfb己在《化学2》曾经学习的关于乙醇性质及应用等内容。通过案例1的引导，不仅唤起了学生的生活经验，突出学科核心知识及应用价值，同时也促使学生将已有经验与本课将要学习的乙醇应用于生产卤代烃、乙烯、乙醚等内容形成整体，达到学科知识与学科价值、学习任务与学习兴趣的有效整合，使兴趣与探索意向指向核心内容，提高了学习效率。
　　如果说《化学2》以“食品中的有机物”为主题，有效利用了学生的经验来学习乙醇的性质，体现“从生活走进化学”的思想，那么，在《有机化学基础》中，则是进一步彰显乙醇的应用价值，并以应用价值来巩固与加强学生对学科内容的学习兴趣，展示了“从化学走向社会”的课程理念。
　　
　　 2 在探究中领悟科学方法
　　科学方法对于提高学生科学素养、实现可持续发展有着重要的作用，高中化学通过对物质及变化的探究，让学生逐步形成科学探究的基本方法，提高科学探究能力。在有机化学中，高中教材一般不涉及反应的历程，而是依据实验探究，利用产物验证等方法来确定反应事实，以实验经验促进对物质性质及反应原理的理解，由此，在实验编排中蕴含了丰富的科学方法与研究智慧，有时这些研究的思想与方法会以比较隐晦的方式蕴藏于探究过程，需要教师细心把握并灵活运用。
　　案例2 “乙醇与钠反应原理”的课堂讨论
　　师：刚才我们观察了乙醇与钠的反应，并验证产生的气态产物是氢气。现请大家思考，有什么方法能验证乙醇与钠反应的断键位置？
　　生1：利用一定量乙醇与足量的钠反应，测定生成氢气的体积，通过计算确定反应的乙醇与生成氢气的物质的量之比，若为2:1则说明反应发生在羟基上；
　　师：××同学的方法可行吗？（学生肯定）××同学采用了定量分析的方法，很好！还有其他方法吗？
　　生2：分别用有乙基无羟基、有羟基无乙基的物质与乙醇进行比较实验，如分别用乙烷和水……（后经同学的争议与讨论确定为：乙醚和水）
　　师：在此，我们通过增加或减少可能与钠反应的基团（变量）进行比较实验，再结合归纳与推理得出结论。照此思路，在理论上还可以选择什么物质与乙醇进行对照实验？
　　生3：用乙二醇，如果它与钠反应的速率比乙醇快、生成的氢气比乙醇多，即可说明反应发生在羟基上；
　　生4：用过氧化氢……
　　生5：还可以用1H核磁共振或红外光谱分析产物……
　　（师生总结与评价，并选择可行方案进行验证……）
　　因乙醇钠的性质与学生经验相去甚远，教材对乙醇与钠的反应，只安排了无机产物氢气的检验，对于其反应原理，《化学2》曾利用钠保存在煤油中，而煤油是烷烃的混合物，来说明乙醇与钠的反应发生在羟基而非烃基上；以此经验为基础，本课教材将研究方法进一步科学化，安排了如下“活动与探究”过程：观察乙醇与钠反应→检验生成的气态产物→水、乙醚、乙醇分别与钠作用的实验比较→结合推理得出结论。在案例2，教师利用课堂讨论充分挖掘探究过程所蕴含的实验思想与科学方法，让学生认识到将乙醇可能与钠反应的乙基与羟基氢分别进行替换，相对于乙醇，乙醚是减去了羟基氢而增加了乙基，而水则是减去乙基而增加羟基氢，案例中学生不仅能领悟其中变量减法、变量加法及实验对照的方法，并能将此方法作进一步延伸，提出用乙二醇、过氧化氢等物质与乙醇进行对照实验，有效拓展了研究思路与研究方法，开阔了科学视野。同时，其探究的结论也为后续将乙醇性质推广到醇类提供了经验基础。
　　若教师以单一的知识取向，认为乙醇与钠反应属于学生的已有知识，而放弃这一探究过程，或代之以简单的讲授、习题演练等，也许不会降低学生在标准化考试中成绩，但他们却错失了一次领悟科学方法的契机，而且相关的反应原理也可能因缺乏必要的经验基础，使学习演变为机械的接受。就学生的发展而言，科学方法有时比学科知识更为重要，费尼克斯（P.H.Phenix）甚至认为，一个人如果掌握了探究的方法，那么掌握过量的知识就没有必要[3]。
　　在后续乙醇与溴化氢取代及乙醇消去反应的学习中，可分别利用检验溴乙烷、乙烯等有机产物来说明反应的事实与原理，学生此前曾学习卤代烃、烯烃的性质，此处的检验不仅能巩固已有知识，也可促使学生在应用中建立知识之间的联系，从而逐步形成知识系统。
　　 3 在分层螺旋中形成学科体系
　　在化学学习中，认识一种有机物，须从原子、分子水平上认识其组成、结构、性质及应用等；而结构决定性质，性质决定应用并能反映微观结构。学生需领悟彼此关系方可逐步形成对物质的整体认知，学科知识也是在这种关系中形成其丰富的内涵。松散、琐碎的知识片断不仅难以理解与应用，也很容易被遗忘。因此，结构化与系统化对知识的理解、记忆及迁移应用都有重要的意义，它不仅是有效的学习方法与策略，也是学科教学的最终目标之一。但这是一种高要求的目标，对许多学生难以一步到位，需要在分层与螺旋的认知历程中逐步达成。
　　案例3 “醇的性质和应用”的分层螺旋结构
　　对于《化学2》、《有机化学基础》中涉及的乙醇及醇类内容，教师在教学中有两种常见的处理方式：一是一步到位，在学习乙醇的每一种性质时，从结构上分析其反应原理，进而将乙醇的性质及应用直接推广到醇类；另一种方法则如案例3将目标分层，先达成对乙醇性质比较全面的认识，而后从结构上分析与比较相关的反应原理，再将乙醇性质与应用推广到醇类，并认识醇与乙醇的异同点。两种处理方法均有合理之处，前者比较省事，但对学生的能力要求较高，更适合于学业优秀的学生；而对于大多普通学生，特别是学习能力差异较大的学习群体，后者采用分层螺旋的编排方式，更有利学习目标的达成。
　　案例3中，教师通过四个教学步骤将本课目标达成由低到高分为三个层次，或者说进行三次“螺旋式”的循环[4]：（1）从学生对乙醇认识的弥散性经验中，挖掘指向化学学科实质的内容——乙醇的工业应用，并引发学习意向；而后回顾乙醇的相关性质、思考乙醇在反应中的断键位置，让学生初步形成对乙醇结构、性质、应用及相互关系的认识；（2）在此基础上，继续以实验探究乙醇的性质及反应原理，推测断键位置，进一步领悟结构决定性质、性质反映结构的思想；（3）在学生形成对乙醇结构、性质、应用及三者关系的基本认识之后，再由个别到一般，对上述内容进行归纳与综合，从而拓展到对醇类的整体认识。在拓展时，学生会遇到与乙醇反应原理并不相同的醇类物质，诸如醇在催化氧化、消去反应中，其发生的条件及产物分别与其结构中α、β碳的位置相关，通过比较与讨论，学生不仅加深了对醇性质的理解，同时对性质与结构的辩证关系也会有更深刻的领悟。
　　在上述三次螺旋中，醇的结构、性质、应用等问题及关于三者辩证关系的观念，会以不同的能力要求，在每一次循环中重现与提升，让不同能力层次的学生，即便不能达到全部的目标要求，也能对这一教学问题与观念有“全景式”的整体认识，虽在认识层次上有深浅之别。因此，这种目标的分层螺旋不仅能体现在认知序列上的循序渐进、分层达标；也可应用于相同学习时间内，不同能力层次学生之间的目标分层，从而让课堂实现因材施教、面向全体。
　　当然，课堂认知价值的多元与融合远不止上述几个方面，本文仅取一课为例，叙述其中一二，属管中窥豹。望广大同行能以此抛砖引玉，树立多元的教育价值观，进而构建多元、高效的化学课堂。
　　参考文献：
　　[1]王祖浩.普通高中化学课程标准实验教科书·化学2[M].南京：江苏教育出版社，2007：69~72.
　　[2]王祖浩.普通高中化学课程标准实验教科书·有机化学基础[M].南京：江苏教育出版社，2009：67-71.
　　[3]钟启泉.现代课程论[M].上海：上海教育出版社，2006：127.
　　[4]李森.解读结构主义教育思想[M].广州：广东教育出版社，2007：73~74.