体验课堂教学过程 品味化学学科味道
2014-09-06刘和平
刘和平
(浙江省嘉善高级中学 浙江 嘉善 314100)
你喜欢化学吗?如果你是一名从事化学教育的工作者,你用这个问题去问你的学生,你是不是觉得学生的回答越来越让你失望了呢?
随着高中课程改革不断地向前推进,高中化学课程的功能正在从单纯注重知识的传授向尊重学生的个性、引导学生学会学习、学会健康快乐的生活、一切为了学生的可持续发展的方向转变。但是由于长期以来的传统教育形成的思维定势和功利主义的影响,以教为主的思想还在严重地影响着课程功能的转变。这导致了化学教学活动中本来应该以学生为主体,体验为主导的教学理念得不到落实,使得学生被老师精心设计的教学安排给边缘化了,学习中的过程体验也就荡然无存,使得现在的学生不太喜欢化学学科,其内在的是不喜欢传统的教学模式,无学科味道。他们急切地需要参与到教学活动中来,并且作为教学活动的主导者,但他们的需求在长期得不到满足的情况下,就缺乏学习化学的兴趣,造成教师教得累,学生也学得累,这严重地阻碍着新课程改革的进行。如何在高中化学课堂教学中让学生进行学习的过程体验,并让学生喜欢上化学,师生共同品味化学学科独特的学科味道,笔者结合自己的教学实际和体验学习理论提出了自己的一些见解。
一、过程体验的指导理论——体验学习理论
教育领域的学习理论有多种,比如认知学习理论、行为学习理论、体验学习理论等。体验学习理论是1984年美国人大卫·科尔伯提出的。这一理论建立在杜威的实用主义哲学、莱文的社会哲学、皮亚杰的认知发展论等理论的基础之上;强调学习过程中体验的核心角色和情感成分对学习的作用,旨在用“体验”这个词来区分体验学习理论和传统的认知学习理论与行为学习理论:并在此基础上构建了体验学习模型——“体验学习圈”(见下图)。体验学习圈模型主要包括四个步骤,分别是:具体体验、反思观察、抽象概括、主动实践(积极尝试),这四个步骤构成一个完整的学习循环。
由此可见,注重过程体验这一教学行为的指导理论就是体验学习理论。
著名教学家苏霍姆林斯基说过,人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望感到自己是一个发现者、研究者、探索者。体验学习理论就满足了人的这种需要。在化学课堂的教学过程中,运用该理论组织教学,让学生主动地参与教学活动,用自己的各种感官去感受、处理、贮存、应用化学教学过程中的各种信息。体验学习理论最能符合新课程改革的理念。
二、过程体验中化学学科味道的呈现——学生喜欢化学的源泉
有这样一个问题:你教过的学生里,有多少学生在做与化学密切相关的工作?如果答案是几乎没有,那么在一定程度上说明你在教学过程中没有将化学学科的味道或者化学学科的特点充分地呈现出来,没有让你的学生从内心深处喜欢上化学。
什么是化学学科味道呢?化学学科味道就是指化学学科特点。
化学是一门以实验为基础的自然科学,实验是化学学科的灵魂。通过化学实验可以探索物质的性质,促进理论的发展。化学实验的探究是化学学科的最大的味道,也即化学学科的最大特点。
化学物质是成千上万的,化学现象和性质也是非常复杂的,遇到了具体的化学问题如何解决?用什么方法解决?如何呈现出解决的方案?这就是化学学科的又一学科味道,即化学的思维、语言和方法。比如在课堂上问学生:金属镁的熔点为什么比铝低?较多的学生会回答:因为镁比铝活泼。“熔点低”是物理性质,“活泼”是化学性质,这两者是根本不能用来解释的。这种答案反映出在这样类似的问题上,较多的学生还没有形成用化学思维来回答问题的思维习惯。在化学学科中,有一些很重要的化学思维,如:结构决定性质(物理性质、化学性质)、性质决定现象、性质决定用途、性质决定存在。也就是说解释性质要从结构入手,解释现象、用途、存在等要从性质入手。由此可见,金属镁的熔点比铝低的原因是:Mg的半径比Al大,单位体积内的自由电子数Mg比Al少,金属键Mg比Al弱。
在纷繁的物质化学性质中,用化学学科语言将其呈现出来是一种抽象的美,比如化学反应方程式。
学生如何看待化学学科关系到化学学科的是否可持续发展,化学给人类带来了哪些影响?曾经化学是人类社会进步的关键。但现在的社会上出现的与化学有关的种种现象:毒生姜、塑化剂、镉大米……化学学科的价值取向是什么?这也是化学学科味道之一。
化学学科的味道,主要体现在化学实验(探究)、化学的思维、语言和方法以及化学学科的价值取向。上化学课,就得上出化学课的味道,让学生在课堂上体验着过程,品味着化学学科的味道,慢慢地从内心喜欢上化学。
三、课堂教学中注重过程体验、品味化学学科味道的具体应用
1.注重课堂教学过程中学生的实验操作体验
化学实验既是化学课程的内容,也是学习化学的重要工具,更是学生“体验”的有效途径,通过实验来验证自己的想法是否正确,养成不唯书、不唯上、不依赖任何权威的良好习惯。强调化学实验,其目的不仅仅在于获得所谓的“正确实验结果”,更重要的是使学生经历和体验了获得实验结果的探索过程,有了这样的经历和体验,学生才会对什么是科学有较为深刻的理解。所以在化学教学的课堂上大胆地让学生亲自完成可控条件下的探索实验是体验的重要途径,也是让学生品味化学学科味道的重要方法。现举例说明:
在完成苏教版《化学1》有关硝酸的内容教学后,笔者进行了如下的设计:
教师:展示一瓶无标签的未知溶液(溶质只有一种),设计实验证明该溶液是否为KNO3溶液。写出需要的实验用品和实验步骤。
学生:分组相互讨论后得出方案:先焰色反应检验是否有K+,再检验NO3-。
老师:检查各组方案,目的确保实验安全。学生:进行实验并进行反思、操作的改进。教师:引导学生进行总结,得出正确的实验方案。师生:将完整的正确实验方案和步骤齐声朗读一遍,共同品味化学学科味道。
通过这样的教学设计,学生对硝酸根离子的检验一定会印象深刻,更重要的是体验到了学习的过程,增强了学习化学的兴趣,感受和品味到了化学学科的味道。
再比如乙酸乙酯的制取实验:
教师:给出右图实验装置图和相关物质的信息(熔沸点、溶解性)。
学生:动手做实验。
教师:巡视、指导。
学生:完成实验后反思。
师生:共同评价实验的过程和结果 (大概内容见下):
(1)暴沸的问题;
(2)滴加药品的最佳顺序的问题;(3)倒吸的问题;
(4)温度控制的问题;
(5)饱和碳酸钠的作用问题。
除了通过实验操作这个真实的环境使学生进行操作体验外,还可以创设模拟的环境让学生体验。比如有机物中的同分异构体问题、尤其是有机物分子共线共面的问题。让学生搭建有机物分子的球棍模型,在搭建的过程中体验单键是可以旋转的、双键是不可以旋转的等重要的空间知识。通过这种模拟的体验,抽象的事物就有了具体的感觉,纸面上的平面结构就能与实践体验过程的立体结构对应起来了,处理有机物线面问题就很容易了。
2.注重学生课堂上对化学问题的表述体验
化学学科有着独特的化学思维和方法以及化学用语,用化学语言将课堂上对化学问题的思考过程和结果正确有序地呈现出来是很重要的学习体验过程。在课堂教学中要多给学生这样表述或文字表达的机会,因为学生在表述的过程中也是对化学问题体验后的思考,是内心活动,也是一种思想层面的体验过程。规范正确地使用化学用语也能呈现出化学学科的味道。
比如:
教师:水为什么比甲烷稳定?
学生:因为水中含有氢键。
这个问题看似很简单,其实这里隐含着稳定性、氢键、共价键的强弱、化学性质等化学用语,对这些化学用语必须熟悉并能够正确理解相互关系才能正确地回答出这个问题。氢键的存在影响的物理性质,如熔沸点、溶解性等,对于水中氢键存在于分子间,分子内是H—O共价键。物质稳定性是指物质的化学性质,与物质的结构尤其是化学键的强弱密切相关。所以这个问题的正确答案是:因为氧原子半径比碳原子半径小,H—O共价键比C—H共价键的键长短,更牢固,所以水比甲烷稳定。
化学用语固然很重要,但在化学学科中对化学问题表述时融合化学用语的修饰语也非常重要。
教师:设计实验检验CH3CH2Br中的溴原子。将步骤用文字表达出来。
学生:①用试管取少量的 CH3CH2Br,加入足量的NaOH溶液;
②加热,充分反应;冷却;
③滴加过量稀HNO3使溶液呈酸性,再加AgNO3溶液;
④若产生浅黄色沉淀,说明存在溴原子。
以上加着重号的文字中“少量”的表述是体现学生在实验中使用药品的节约意识,“过量”的表述是体现学生在实际操作实验中的量的意识问题。通过在课堂上的活动探究的体验以及表述的体验,学生明白了实验方案表述的主要化学思路:先操作,再现象,最后结论。
对化学问题的表述可以是文字的也可以是图像的。建立图像模型可以很直观地将复杂问题简单化。如在复习电化学知识的时候,教师展示左图,要求学生在图上标出电极名称、电子、离子、电流迁移方向。学生相互之间讨论得出右图的结果。
最终的这幅图是由学生参与,通过讨论得出的,它系统的梳理了电化学的基本知识,而这些知识又是学生容易混淆的。通过对图像的描画,表面上是对知识的体验,其实是对学习方法的体验:最有价值的知识是关于方法的知识。
3.注重课堂教学过程中学生的实际生活的体验
化学作为自然学科,其功能就是让人们能舒适、健康、快乐地生活。所以化学与我们的生活密不可分。课堂教学过程中一定要注重这一点,并且在教学设计中要有明显的体现。在教学设计准备之前,就应该思考哪些教学内容是与生活密切相关的,能不能引入教学过程中?材料如何去寻找?什么样的材料才是最合适的?
比如:在设计分散系、胶体等内容的教学的时候,雾霾和PM2.5是一个绝对不能回避的问题。什么是雾?什么是霾?雾霾与哪些因素有关?什么是PM2.5?PM2.5分散在空气中形成的是气溶胶吗?将这些问题合适安排在教学环节中,使学生能够用化学知识来解释化学问题!
在复习有机物的性质的时候,可以叫学生从家里寻找带有化学名称或结构的有机物的图片来课堂展示。再此基础上开展对有机物性质的复习。可能有如下的图片:
针对上面的有机物(常见的治疗高血压的药物硝苯地平片)的结构,设计了以下几个问题:
(1)含有的官能团有哪些?
(2)能否与NaOH溶液反应?
(3)能否与盐酸反应?
(4)能否与 H2、Br2反应?
(5)能否使酸性高锰酸钾褪色?
美国教育家布朗认为:“学习的环境应该放在真实问题的背景中,使它对学生有意义。”这里的“真实问题”显然是指学生的生活实际。“问渠哪得清如许,为有源头活水来”,学生的生活实际,就是课堂教学的源头活水。在化学教学中,教师要使教学更具针对性、实效性和主动性,就应充分挖掘贴近学生生活的信息资源。难忘的化学学习体验,就要让学生在真实的生活里,用自己的亲历感悟化学的魅力,提高自己的能力,同时也加强了课堂与“真实世界”之间的联系。
4.注重化学学科价值观的呈现
化学学科价值观的内涵是非常丰富的,它包括实事求是的科学态度、锲而不舍的探索科研精神、量变到质变的哲学思想等,这些价值观对于培养成功的化学家是很重要的,但培养对人类社会的进步作出贡献的化学家才是最重要的。这就需要对化学学科本身的价值观有正确的认识:化学是一把双刃剑,好的一面可以造福人类社会、坏的一面可以阻碍人类社会的发展、带来无尽的痛苦。所以在课堂的教学过程中教师在这方面的观点必须明确:支持、赞扬为人类的健康发展进行的科学研究;鄙视利用化学知识损害人类健康和自然环境的行为。
总之,注重课堂上的体验就是由“以知识为本”转向“以学生发展为本”,由“课程是知识”转向“课程是经验”,就是将教师精心设计掉的体验过程或者说是经历还给学生。让学生充分享有亲身体验的权利,“体验”让学生成为教学的主体,参与知识构建的完整过程,成为学习主人,使学习成为学生自觉的行为。在体验的学习过程中,享受化学学科的味道,从内心深处喜欢上化学。敢于转变教学观念,让体验始终贯穿课堂教学的整个过程,让学生真正成为课堂的主人,才能够让课堂高效,才能够改变高中化学教学的现状,促进新课程改革的向前推进。
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