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例谈中学化学课堂导入原则

2016-05-14王卫军

化学教与学 2016年5期
关键词:课堂导入原则化学

摘要:课堂导入是课堂教学中不可分割,也是至关重要的一部分,它具有导入、铺垫、推进等系列服务功能。只有基于课堂教学的需要来设计课堂导入,遵循课堂导入的科学性、趣味性、承接性、凸显性、介入性、效能经济性等原则,才能让课堂导入环节发挥出应有的功能与价值。

关键词:课堂导入;化学;原则

文章编号:1008-0546(2016)05-0054-04 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.05.022

课堂导入一直备受教师关注,特别是一些展示课、比赛课,其导入环节更是花样繁多、精彩纷呈。教师通过各种素材、各种形式、各种奇思妙想,试图另辟蹊径地展示自己课堂的别开生面,试图先声夺人地彰显出自己课堂的与众不同。但课堂导入作为教学伊始,辅助才是其主要功能。个人以为,课堂导入应该有导入、铺垫、推进等系列服务功能,而非一味地追奇求趣。事实证明,如果课堂导入太过追求出奇制胜而缺乏服务意识的话,往往会出现喧宾夺主、本末倒置的情况;如果太过追求昙花一现的华丽开局而缺乏一体化的课堂规划,课堂教学往往虎头蛇尾、后继无力。因此,课堂导入不应该只是片段性的思考,而应该是基于课堂全局需要的一种设计,只有合理地定位与展示课堂导入,才能将课堂导入的功能与价值充分发挥出来,才能让课堂导入的精彩延伸至整个课堂。下面,笔者就结合几个教学案例,谈谈化学教学中课堂导入时需要注意的几个原则。

一、科学性原则

课堂导入以情境或问题的形式导出将要学习的内容,其实也是对所学化学知识的一种展示和诠释。它只有是科学合理的,才更好地佐证教学内容的正确性,才能让学生形成更稳固的认知体系。否则,它将会引起学生认知上的错乱,而破坏学生已有的学习成果。

【案例1】高中“硅 无机非金属材料”复习课

教师陈述:一个化学兴趣小组,在做NaOH溶液与SiO2反应的实验时,发现存放NaOH溶液的试剂瓶的玻璃塞打不开了,你能解释瓶塞打不开的原因吗?

老师设计这个问题的初衷,是想让学生回顾NaOH溶液与SiO2的反应,以及生成Na2SiO3溶液的一些性质。本来通过这样一个实际性问题,可以让学生回顾几个重要的化学反应,并实现化学知识的意义建构,可谓是一举多得。但问题是,引发思考的问题本身就缺乏合理性。如果用这样一个本身就存在科学性错误的问题来导入新课,虽然它可能实现了让学生去思考我们所希望学生思考的问题,但不可避免地会在学生心里留下“实验室用带玻璃塞的试剂瓶存放NaOH溶液”的错误认识。这个错误认识,会不会将来给实验室带来损失,我不得而知,但可以肯定的是,以后教师要纠正学生这个错误认知,得花上很多的时间和精力。

三、趣味性原则

趣味性原则可能是教师设计课堂导入方案时,考虑最多的方面了。因为,课堂能否快速有效地将学生注意力吸引过来,决定着课堂教学的效率与效果。虽然教师都竭尽所能地想将这方面做好,但由于教师对趣味源的认知太过单一,太过依赖于素材本身,一旦素材匮乏,教师就会感到有心无力。因此,掌握趣味产生的机理就显得非常必要,因为它可以帮助我们更好地找到课堂教学的趣味视角。

(1)趣味源于素材本身的奇、美

【案例2】高中“化学键”教学

展示视频:美丽的南极风光→蔚蓝的海水(右下角小圆窗口:不断运动的水分子)→晶莹剔透的冰、形态各异的雪花(右下角小圆窗口:排列整齐的水分子)→聚焦至水分子结构模型。陈述:从视频中可以发现在水世界中,水的形态万千,美丽而神奇。并且在美轮美奂世界里却隐含着一个规律:液态水或固态冰雪是由一个个水分子聚集而成,而1个水分子又由2个氢原子与1个氧原子构成。

问题:是什么力量让2个氢原子与1个氧原子结合成1个水分子,又是什么力量让水分子聚集一起而形成液态水或固态冰雪的?

美,本身就具有无穷的吸引力,它让人向往之,追求之,探索之。教师通过系列奇异而美丽的画面,不仅展现了水宏观与微观上的美,还彰显了宏观形状与微观结构上的根本关联,从而引发学生对美之根源之力的遐想,使得化学键教学不显得那么抽象和枯燥,而是在美的铺垫下,变成了一个探究美的历程。

当然,化学之美不止源于本身,还源于它的功能与价值。如化学解决了人类的温饱、帮助人类抵抗疾病、丰富了人类的生活、充实了人类对自然的认知等等,这些美,在于化学具有救死扶伤的情怀,在于化学具有改善人们生活质量的力量,在于化学具有揭示自然奥秘的智慧。这些美就是一种动力,能驱动学生饱含热情地去学习化学。通过课堂导入展示化学之美,就能造就课堂之美,进而塑就学生心灵之美。反思那些通过展示化学负面新闻而导入的课堂,更多的是让学生感受到化学的恐怖和心灵的不安,在充满恐惧的情绪下学习似乎充满危险的化学,学生何以不抵触,何以不提防?特别是在化学实验时,学生感受的不是化学神奇之美,而是随时可能爆炸的未知之险,这样的化学课堂又何以让人向往并得以美好的享受呢?为此,展示美,追求美应该成为化学教学的方向与目标,而课堂导入更是需要考虑这一点。

(2)趣味源于素材引发的认知冲突

【案例3】高中“钠及其化合物”中Na2O2教学

演示对比实验:①一团棉花,滴水,无现象;②一团包有Na2O2粉末的棉花,滴水,火着。

问题:你能解释“滴水生火”发生的原因吗?

对学生而言,“水灭火”不稀奇,“水生火”就很稀奇。因为“水生火”与学生已有认知是冲突的。在化学教学中,一些似乎违背常理的现象,往往能够引发学生认知上的冲突,从而引起学生学习的兴趣。在案例3中,教师采用对比实验展示“滴水生火”,便可激起学生对Na2O2化学性质的兴趣。

从心理学角度来说,认知冲突就是当一个问题或现象与学习者现有认知相悖时,就会产生“认知失衡”而出现“不适感”,为消除这种“不适感”,学生就必须对已有认知进行扩容、修正或重构。而这个过程是由“内需”引发的,可让学生更积极、更用心地投入学习。当然,此类素材还有很多,如在热水中点燃白磷,出现水火交融;将H2S气体通入CuSO4溶液,发生弱酸制强酸;将浓硝酸逐滴加入石蕊溶液,溶液先变红后褪色……,这些现象,都能引发学生认知冲突,如果用于课堂导入,就可以实现学生在“认知失衡——激发内需——同化、顺应——重构认知”的过程中将认知体系提升到新的高度[1]。

(3)趣味源于素材结果的悬疑

【案例4】初中“二氧化碳的性质”教学

意大利有一“死狗洞”,游客牵着小狗进入洞中,小狗会晕倒在地,而人却能安全出入,迷信的人说:“洞里住了个专杀狗的妖怪”。但科学家通过研究认为没有所谓的妖怪,而是另有原因。那么。这个妖怪到底有没有呢?如果没有,这“死狗洞”之谜又作何解?

每个人天生就具有好奇心,对未知事物本能的存在探知欲。案例4就是利用死狗洞的悬疑,激起学生的探知欲,而让学生快速地进入良好的学习状态。并通过对导入素材悬疑的一个个解析,逐一地将CO2性质梳理出来:CO2能置狗于死地说明CO2不支持呼吸;人能安全出入说明CO2的密度大于空气;死狗洞之所以成谜则是因为CO2是无色无味的气体。尔后,教师又引导学生去思考死狗洞里CO2的来源、钟乳石的形成,以及进入死狗洞时如何预防窒息事故的发生等问题,而让学生进一步掌握:CO2不支持燃烧、CO2能与水、Ca(OH)2溶液反应等性质。通过这样一个疑案的导入,让课堂具备了一条明晰的主线贯穿始终,并摆脱了简单的授受形式,变成一个充满趣味的释疑过程,一个能实现知识意义建构的探究过程。

三、承接性原则

课堂导入要承上启下,即要引导学生对前面所学内容进行有选择的回顾,又要为将要进行的学习,做好知识上的、方法上的、心理上的准备。

【案例5】初中“二氧化碳制取的探究”教学

教师引导学生回顾:①氧气制备的原理;②氧气制备的装置;③氧气制备装置与原理的关系。从中总结出实验室制备气体的一般思路和方法后,再延伸至CO2的实验室制法的研究。

通过引导学生回顾O2的制备,理顺实验室制备气体的一般思路和方法,让学生在探究CO2制备时,不会茫无头绪、束手无策,而是能轻车熟路、有条不紊将实验原理和方法掌握下来。这也就是说,课堂导入并不是无的放矢,而是通过导入的方式,引导学生去思考一些对本节课而言非常重要的知识和方法。让学生温故而知新,并从中得到启示,找到新课学习的最佳方法。

说到底,承接性原则就是让学生能够从已有的知识与经验中,获得更多的支持与启发,让学生在夯实基础的同时,不断优化重构知识体系,从而获得更稳健的发展。况且,化学知识体系也不是一个简单的知识堆,而是一个结构严谨、运转精密的体系。因此,化学教学不能只关注化学知识量的增加,而对化学知识之间、化学与生活之间的依存关系视而不见,对那些一脉相承的基本原理、基本方法、基本规律和思想视而不见。只有引领学生走一条生态式的建构[2]之路,学生才能得以健全发展。所以,课堂导入在很多时候需要打破一节课的界限,让课堂与课堂对接起来,让课堂与生活对接起来,做到了承前启后,方能有利于学生新知旧识的融会贯通,有利于学生知、能体系的完整建构和协调发展。

四、凸显性原则

课堂导入以服务教学为宗旨。即课堂导入要围绕课堂教学核心,将课堂的学习内容、学习方式与方法、学习的意义与价值凸显出来,让学生目标明确地关注该关注的内容,思考该思考的问题,完成该完成的任务。

(1)课堂导入要凸显学习的内容

【案例6】初中“质量守恒定律”教学

展示:①蜡烛燃烧,越烧越少,最后基本消失;②铁块生锈,越锈越重。

问题:蜡烛燃烧、铁块生锈都是发生了化学反应,那么化学反应前后物质的质量是增加、减少,或是不变呢?

通过两则生活现象,凸显出化学反应中物质质量的变化问题,让学生清楚地知道自己将要做什么。“做什么”一旦明确,学生的目光与思维自然就聚焦于此,课堂教学一旦“天下归心”,学生的时间和精力也就得到了更有效的利用。如本节课的质量守恒定律,虽然它是化学的基本规律,存在于所有的化学反应之中,但它较为隐晦,令人难以察觉,学生没有关注到它,自然也就不可能去思考它。所以,质量守恒定律对学生而言是陌生的,而陌生对化学学习而言,恰恰就是一种难度。要克服这种难度,就必须要消除遮盖视线的迷雾。即要在课堂导入时,通过学生所熟悉的事例,开门见山地将核心内容呈现出来,让学生既感受到它的存在,又能透过熟悉的事例去思考它。

(2)课堂导入要凸显学习的方式与方法

【案例7】高中“化学反应速率的影响因素”教学

展示图片:炸药爆炸(爆炸约在十万分之几秒至百分之几秒内完成)、铁钉生锈(一个铁钉锈蚀完约需要1.5年)、溶洞的形成(一个发育完全的溶洞通常需要30万年以上)。陈述:化学反应有快有慢,有些反应我们希望它快一点,有些反应我们希望它慢一点。因此,控制化学反应速率就显得非常重要。

问题:①在日常生活中,你们有哪些控制反应速率的经验,请举例说明。

②针对Zn与盐酸的反应,我们可以通过控制哪些条件来改变它的反应速率,并请通过“单因素控制变量法”验证这些条件对反应速率影响的结果。

化学反应速率有诸多的影响因素,每个因素对化学反应有什么样的影响,学生已有一些直观上的了解,虽然不是很精确、很全面,但也足以帮助学生理解本节课内容了。也就是说,本节课的难点,不在于化学反应速率的影响因素及其影响的结果,而是如何设计实验去验证这些结果。从某个角度而言,本节课让学生掌握化学研究的常见方法,可能比理解最后的结果更有意义与价值。在实际教学中,我们不难发现,有些课堂由于缺乏方法指导,而让学生羁绊于化学反应速率诸多影响因素的相互牵扯中无力自拔,致使课堂教学无法有效展开和推进。如果我们在课堂导入之时,就向学生介绍清楚化学研究的常用方法——控制变量法,也许就能让学生在理解思路、掌握方法的基础上,找到明确的研究方向,找到科学的研究方法,从而大大提高学习的效率。

(3)课堂导入要凸显学习内容的意义与价值

【案例8】高中“工业合成氨”教学

展示图片与文字:饥荒图片→哈伯头像→富足生活图片。德国化学家哈伯,因研发合成氨技术,于1918年获得诺贝尔化学奖,并被人们称赞为“利用空气制造面包”的圣人。

陈述:哈伯何以得到这么高评价?原因是工业合成氨的实现,开辟了人类直接利用游离态氮的途径,它让大气中氮变成生产化肥“取之不尽、用之不竭”的廉价来源,它让农作物增产数倍,让全球2/3的人免受饥荒。可以说,合成氨改变了人类的命运。所以,合成氨的工艺与历史,我们必须有所了解。

学生成长的力量,一部分源于对未来的展望,一部分源于对历史的观想。尽管,有些历史并不是课堂教学的核心,但它却能够赋予课堂更多的内涵与意义。合成氨工艺就是这样,既具有回眸的意义,又有展望的价值。诺贝尔化学奖得主G·T·西博格,在纪念美国化学会成立100周年的大会上就这样说过:“无论过去、现在和可预见的将来,再也不可能找到任何一门其他工业,比化肥工业更直接关系到国计民生了……。无论从经济的发展还是人类的进步而言,合成氨的发明都是本世纪科学领域中最辉煌的成就之一。”[3]既然合成氨关系到国计民生,又是本世纪最辉煌成就,它对人类生存与发展的作用自是不言而喻的,教师通过饥荒与富足两组图片,将合成氨工艺的意义与价值充分展现出来,从而让学生对合成氨的学习,产生了一份感恩的虔诚之心,一份肩负人类生存与发展的责任使命感。由此,学生在细细推敲合成氨方法与工艺时,就能更用心地去体会科学家们所经历的艰难困苦,感受他们为此所付出的努力与执着。科学家们那种坚韧不拔、矢志求真的勇气与精神,成为学生成长的楷模,为学生的学习与发展提供了无穷动力。也就是说,课堂导入所展示这个历史,不仅给予学生化学知识与技能,还有效促进了学生思想观念、道德品质、情感态度、责任意识等内心方面的成长。

五、介入性原则

介入性原则就是让学生在课堂活动中找到一份存在感,即能够让学生感觉到“这与我有关”、“我能参与”、“我想展示”、“我想表达”等。学生只有真正成为课堂的“局中人”,才能从中得到应有的发展。

【案例9】高中“离子反应”复习课

“探险队员”——稀硫酸,想经过一道化学迷宫,迷宫有许多能与稀硫酸反应的物质,稀硫酸必须避开它们,否则就无法通过。问题:

①请你画出稀硫酸走出迷宫的路线;

②稀硫酸遇到哪些障碍会被滞留,滞留的原因是什么(写出反应类型),并记录下滞留的情况(写出发生的离子反应方程式)。

这是学生熟悉的走迷宫游戏,移植到化学课堂,依然具有不可小觑的吸引力。通过走迷宫,让学生回顾并思考这之间存在的化学反应,思其是否会发生反应,思其反应的类型,思其反应方程式的书写。这些原本显得比较枯燥的内容,变成有趣的游戏,吸引着学生自觉地去尝试。或许一场游戏过后,那些重要的离子反应类型、离子反应条件、离子反应方程式等内容,都在不知不觉中得以一一回顾与掌握。

化学教学活动本身就是一个双边活动,师生任何一方都不可能独占课堂或缺失课堂,只有师生都各就其位、各司其职,课堂教学才能真正有效发生。此案例之所以能让学生积极参与进来,除了兴趣使然之外,还有它的开放性,它留给了学生较大的发挥空间与余地,使得课堂上的“交互”发生得更广泛、更多元。介入性原则的本意也就在于此,就是要让学生回归学习主体的地位,并受到充分的尊重,以令其发挥出学习主体该有的能动性。因此,课堂导入不仅要考虑学生的兴趣与经验,更要给予学生一份任务清单和行动指南,让学生以更合理有效的方式介入课堂。如一些辩论赛、实验探究、社会实践回顾等,都是能很好实现介入性原则的导入方式。

六、效能经济性原则

效能经济性就是课堂导入能在有限的时间里,营造出良好的学习氛围,让学生在知识上、情绪上、心理上都做好学习的准备,从而让课堂教学向着我们所期望的方向发展。而效能经济性的实现,有赖于教师对新课引入素材的适宜选择、合理开发与高效利用。

【案例10】高中“硅 无机非金属材料”教学

展示视频:一望无际的沙漠,最后定格在一堆沙子上。

问题:你们看到了什么?并由此想到了什么?

沙子的主要成分是SiO2,教师的本意是想通过沙子而导出Si或SiO2,进而实施有关硅的教学。但对于学生而言,沙子与SiO2是很难联系起来的,除了让学生欣赏了一下美丽的戈壁风光之外,却没能引起学生对学习内容的一点观想。再加上老师所设计的问题,没有指向,没有焦点,让学生实在不知道该如何回答。所以,当老师问学生你们看到什么和想到什么时,大部分学生的回答是:“我们看到沙漠,看到了沙丘和沙子。从中想到了水,想到了骆驼,想到了节约和植树……”,这让老师尴尬不已。尽管,老师最后还是将课堂拉回了正轨,但此间所花费的4分多钟时间,就算是白白浪费了。

思其原因,无非是教师选择的素材不足以凸显教学内容,设计的问题缺乏导向性。也就是说,素材的选择首要考虑素材与教学内容的关联性,一是它不仅要展示教学内容的客观存在,还要展示其演变过程,以及其存在的价值和意义。只有动态、多维地展示教学内容,才能让学生对教学内容有全面的了解,从而引发学生更多的思考。而素材之后的设问,则是有画龙点睛的作用。如案例10的设问改为:沙子的主要成分是SiO2,根据你对沙子的了解,你能预测一下SiO2具有哪些物理性质和化学性质?改成这样提问,课堂教学也许就不会出现始料未及、事与愿违的现象了。课堂导入设问,一般基于三点考虑:一是设问要凸显素材蕴含的有效信息,让素材与课堂教学之间建立起更深层次的联系;二是设问要有启示,让学生通过对素材的梳理,而得到一些知识与方法上的支持;三是设问要有导向,要让学生的精力和注意力都聚焦在我们所期望关注的地方。只有课堂导入具有强烈的效能经济性意识,课堂导入才不至于沦为无关痛痒的“擦边”,可有可无的鸡肋,或是画蛇添足的累赘。

总之,课堂导入是课堂教学中不可分割,也是至关重要的一部分。我们如何设计它,是基于课堂教学的需要,而非是为了追求课堂教学环节的完整性,或是为了哗众取宠而所作的故弄玄虚。虽然,课堂导入无需满足上述全部原则,但至少不能违背这些原则。

参考文献

[1] 来玲玲,胡志刚.基于建构主义的认知冲突策略在化学实验教学中的运用[J].化学教与学,2012,(8):8-10

[2] 王卫军.基于生态视角的初中元素化合物知识建构策略[J].化学教与学,2015,(12):2-4

[3] 江敏.与社会发展相伴随行——以“合成氨工业生产条件选择”为例(上)[J].中学化学教学参考,2014,(7):1-6

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