高师学生中学化学教材分析能力培养策略的探讨
2017-12-22
(上饶师范学院 化学与环境科学学院,江西 上饶 334001)
高师学生中学化学教材分析能力培养策略的探讨
高 兆 芬
(上饶师范学院 化学与环境科学学院,江西 上饶 334001)
教材是开展教学活动的重要依据,任何课程的实施都离不开对教材进行科学、正确的分析。只有对教材作出深入细致的分析,才能保证课堂教学的有效性。当今对教材分析能力较低是高师学生普遍存在的问题,对此从三个方面对高师学生教材分析能力培养策略进行了探讨。
教材分析;教材分析能力;高师学生
教材是课程内容的呈现形式,是教师和学生开展教学活动的重要内容资源。任何课程实施的第一步就是要对教材进行科学、系统的分析。只有对教材作出正确的分析,才能确保教师能备好课、上好课,确保课程实施的有效性。
1 教材分析的内涵
教材是联系课程和教学的纽带,教材分析的内涵包括:⑴要深入理解和钻研课程标准,充分领会教材的编写意图,并由此分析出教学目标;⑵要对教材各知识点之间的逻辑关系进行全面的分析,以确定教材的重难点,明确教材中培养学生能力的因素;⑶要树立科学的教材观,从“用教材教”的角度审视教材,学会结合中学生知识水平灵活运用和处理教材,从而使教材的使用更加符合教学实际,更加有利于学生能力的提高;⑷准确地把握教材的深广度,建立知识的横向联系。只有把握了教材分析的内涵,才能在此基础上进行有实质意义的教材分析。
2 问题的提出
教材作为教学内容的载体,既是教师教学的主要依据,也是学生成长发展的基础。高等师范学院的学生,毕业后大多数都要服务于基础教育。作为未来的化学教师,理应学会分析中学化学教材。教材分析是教师在进行教学设计时的一项重要的工作,它是教学设计前端的必要步骤,是教师上好课的前提和关键。教师如果不认真分析教材,吃透教材,教师上课就难以把握教材的知识结构体系,更谈不上将新的知识体系纳入学生已有知识体系之中,也不能把握教材的重点和难点;更不能驾驭教材、去挖掘教材中蕴含着培养学生能力方面的诸多素材,从而使培养学生的科学素养成了一句空话。由此可见,教材分析对于顺利开展教学活动、完成教学任务具有十分重要的作用。因此,在化学教学论的教学中应培养师范生中学化学教材的分析能力,使他们在毕业后能尽快胜任教师的工作。
但是,教材分析能力较低是高师生普遍存在的问题。针对本学院2012、2013、2014级三届学生的情况分析,主要原因有:(1)不能正确梳理知识点。有很多高师学生在教材分析时往往只能找出部分知识点,却难以全面分析出知识点及知识点之间的内在联系,因而在教学中不能很好地运用知识点间的逻辑关系进行教学。(2)不能正确地把握教材的重难点。因为没对教材作深入的分析,不会站在统观全局的基础上看问题,感觉涉及的知识点都重要,找不出最基本、最重要的内容;不会根据内容的特点和学生的基础知识来确定教学难点。(3)对课程标准缺乏应有的认识。调查表明有许多高师学生不重视对课程标准的学习研究,认为课程标准只是起到确定中学化学课程内容框架的作用,没有领会课程标准中蕴含着的教学目标与理念,教学目的性不明确。(4)忽视对教学对象的了解。在进行教学设计时,高师学生普遍存在不备学生的问题,对学生已有的起点知识和能力水平不了解,因而教学设计往往不切合教学实际,不符合中学生的特质。介于上述情况,在化学教学论的教学中应加强对高师学生中学化学教材分析能力的培养。
3 教材分析能力培养策略
3.1 策略一 引导师范生钻研课程标准,从源头认识教材
化学教材是根据化学课程标准编写的,是化学课程标准的具体化。钻研化学课程标准、领会其实质,是进行化学教材分析的首要步骤,要让高师学生意识到只有站在充分认识课程标准的角度去分析化学教材,研究教法,才能真正掌握教材、驾驭教材。
3.1.1 强化课程理念,领会教材编写意图
高师学生在分析教材时,由于没有认真钻研课程标准,往往就教材而论教材,因而对教材的编写意图认识不清。在教学时应该强化师范生理解中学课程总目标和内容标准,引导师范生从课程基本理念的角度分析教材的编写意图,学会挖掘教材中隐含着的教学功能。
如人教版九年级义务教育化学上册第三单元课题1“分子和原子”,这部分内容比较抽象,教材编写没有将抽象的概念先阐述,而是从生活场景入手,从如湿衣服会变干、走近花圃闻到花香、品红在水中扩散、氨分子会从B烧杯进入到A烧杯中等一系列事实基础上进行编排,这样编写的意图一方面可以提高初中学生学习的兴趣,另一方面还可以让学生自己从中探究知识、建构知识。作为教师把握了教材的这一视角,就会充分发挥教材的这一功能,进而可以形成自己的教学思路。
再如人教版高中化学必修1第四章第三节“硫和氮的氧化物”,根据课标的理念,教材是以学生比较熟悉和感兴趣的学习素材——当今的社会热点问题之一“空气质量报告”为背景引入课题的:先让学生明确硫和氮的氧化物大气污染的重要原因,再从硫和氮的氧化物是如何进入环境,硫和氮的氧化物都有哪些性质,如何进行环境保护等方面的内容展开。由于“硫和氮的氧化物”与人类密切相关的空气质量有关联,学生学习这部分内容兴趣会大增,同时也让学生感觉到保护环境、保护空气不被污染的重要性,体会到学习的价值。教学时就要充分利用该因素进行教学,分析到教材的这层隐含的因素,也就挖掘到教材以“空气质量报告”为背景的真正意图。
又如人教版高中化学必修1第四章第二节 “富集在海水中的元素——氯”,教材是依据课程的基本理念,以帮助学生认识化学与人类生产、生活的密切关系,紧扣海水资源这一线索展开的,并在“观察与思考”栏目设计了电解饱和食盐水的实验,让学生明确海水开发利用的价值,体会化学在生产和生活中广泛应用,突出了学好化学能更好服务社会这一学习目标。
由此可见,从课程基本理念的角度分析教材,可以让高师学生充分认识到教材的编写、编排都蕴含了课程标准的精髓,教材是课程标准的具体体现。通过这样多次的训练,高师学生会逐渐把课程的基本理念融入到思想之中,当师范生将课程基本理念真正领会之后,就会带来观念上的改变,而观念上的改变则会带来教学思维方式以及教学行为方面的改变,这也是我们教育之希望。
3.1.2 认真解析“内容标准”,确立教材中蕴含的教学目标
课程标准中的“内容标准”是对某一主题下所列内容应达到的最基本的学习要求的一种描述,它着眼于学习的过程和学习的结果,除知识和技能目标外,还涉及方法、观念、态度等方面的目标。在本课程的教学中要求师范生认真解析“内容标准”,领会“内容标准”的真正含义,只有这样,才能真正把握教材的教学目标。下面以义务教育化学课程标准“质量守恒定律”为例解析“标准”(详见表1)。
表1 义务教育化学课程标准(2011年版)中“质量守恒定律”课标内容
解读标准使我们从整体上认识到:第一,“质量守恒定律”是在一级主题“物质的化学变化”下的二级主题,“质量守恒定律”是初中课程中的一个重要内容,它从两个视角认识物质:守恒视角和定量视角;第二,化学方程式的正确书写是基于质量守恒定律得出的;第三,质量守恒定律是人类定量研究物质变化的基础,在化学科学发展中起着重大的作用。
对质量守恒定律的核心概念再作进一步的解读,不仅可以把目标分解得更为具体,而且还可以挖掘出其中蕴含的目标(如表2所示)。
表2 人教版义务教育九年级化学教材 “质量守恒定律”教学目标分析
通过对质量守恒定律内容目标的解读,明确这部分内容的教学目标,在教材的分析处理中就应考虑一方面要使学生掌握质量守恒定律的涵义和实质,从定量角度分析化学问题;另一方面又要让学生体验实验探究的过程,学会从实验结论中归纳出化学原理,从而提高学生实验探究的能力。
从熟悉课标内容到解读目标,再到找出蕴含目标,高师学生如果能实现这个跨越,就能很好地把握“内容标准”,真正领会教材的编写思想,明确教学的目标。教学目的性明确,才能在传授知识的同时做到对学生能力的培养。
3.1.3 依据教学目标结合教材和学生的特点,确定教材的重难点
重点内容是教材中最重要、最基本的中心内容,是知识的网络中的联结点。每本教材都有重点章,每章都有重点节,每节、每课时都有重点内容。首先,高师学生应学会在教学目标分析的基础上来确定教学重点。例如:课程标准内容标准明确规定:“认识质量守恒定律,能说明化学反应中质量关系”,这说明质量守恒定律是初中学生学习的一个目标。鉴于质量守恒定律贯穿于整个中学化学阶段,为从定量角度研究化学反应提供了重要依据,因而它是初中化学中一个重要化学定律。由此,在讲解这部分内容时,质量守恒定律的含义和实质理所当然就是重点内容。其次,高师学生要认清那些最基本、最基础而且应用广泛的内容(即重点内容)一般都是教学目标要求掌握的内容。如在分析人教版化学必修1“化学计量在实验中的应用”这部分内容时,“物质的量的单位-摩尔”是教学目标要求掌握的内容,是教学的重点内容。因为只有掌握了对“物质的量”的理解和应用,才抓住了最基本、最基础的内容,在有关化学计算中应用最广泛的内容也是“物质的量”,它也是这部分知识的网络中的联结点(详见图1所示)。
再次,要引导高师学生学会从知识点间存在的因果关系去分析问题,通过对比分析确定出比较重要的内容。如元素化合物知识内容,我们知道物质的结构决定其性质,性质又决定其存在、制法、用途等诸多因素,物质的性质处于知识结构的中心点(因果关系的中心点,见图2),是重点内容。相对于物理性质,化学性质又比其应用更加广泛,因此化学性质又是重点的重点。
所谓难点内容是教材中比较抽象、容易混淆的内容或是学生感到难以理解的内容。对难点内容的分析,要根据具体内容特点和学生的知识基础来确定。比如人教版化学必修2“化学能与电能”由于教材比较抽象,这部分内容理论性强且涉及的知识点较多(知识点有:原电池的原理、原电池构成条件、正负电极反应及电极反应方程式的书写等),学生理解起来比较困难,因而成为教学的难点;而在人教版化学必修1“化学计量在实验中的应用”中,由于学生很容易将标准状况与非标准状况时气体的体积与物质的量的关系混淆,涉及气体体积的计算成为教学的难点。还由于中学生具备的知识基础不够,对分子的空间构型认识不足的原因,使得“非极性分子、极性分子结构分析、化学键的极性与分子极性的关系”亦成为教学难点内容。
让高师学生学会了分析教材的重点,就能明确教学主次关系,就能在教学的各个环节中突出重点知识点的讲授;能抓住教材的难点,就能在教学中运用一定的教学策略,将难点内容化难为易进行突破,提高学生的学习效率。
3.2 策略二 引导师范生建立起科学分析思路,把握教材知识体系
在以往的教学中,高师学生对教材分析往往不知所措,对教材分析不知从哪下手。帮助高师学生建立起科学分析思路(即:“梳理知识点→明确本课题知识点间的关系及知识点的横向联系→确定教材重难点→形成教学思路”),可以让学生能较快理清知识点,把握教材的知识体系,并在此基础上建立教学思路和教学过程。
3.2.1 理顺教材内容,梳理知识点
在教材分析之前,应引导高师学生对教材进行认真阅读,梳理教材内容的知识点。化学概念的知识点要按照知识的逻辑顺序一一列出。这种排列,既符合知识点之间生成与被生成、创造与被创造的先后顺序,也符合学生心理认知顺序。如人教版化学必修1第二章第三节氧化还原反应梳理出知识点(见图3):
图3 氧化还原反应中知识点梳理
从上述梳理的关系中我们很容易确定“氧化-还原反应”涉及的重要知识点有:从三个角度定义氧化反应、还原反应,氧化—还原反应,被氧化、被还原,氧化剂、还原剂。按照这样的逻辑找出的知识点更为全面,不会遗漏。
化学教材中有很多的篇幅是元素化合物知识,对这部分的知识梳理,要让学生学会从多角度多方位的分析,如从结构、性质、制法、用途的角度分析;从自然、化学和社会的视角的框架下进行分析等。比如分析硫及其氧化物的知识点时,可以进行如图4的梳理:
图4 硫及其化合物知识点分析图
通过这种分析方式梳理出“硫元素及其化合物”的知识点有:硫在自然界、实验室及生产生活中是如何实现转化的,单质硫、二氧化硫、浓硫酸的性质,二氧化硫的利用(漂白性)与危害(空气污染)以及硫酸的工业制法等,从而建立起知识的框架,使元素化合物的知识点变得更为有序。
3.2.2 运用ISM 模型,分析知识点之间的关系
ISM(结构解释模型)教材分析法认为,如果教师要让学生对知识元素A进行学习之前必须掌握知识元素B,则知识元素A称为可达元素,知识元素B称为先行元素[1]。在教材分析时,要让高师学生明确一个道理:在讲授新知识之前,首先要考虑学生的起点知识,要将新知识的讲授建立在学生的认知水平之上,在此基础之上理清各个知识点及知识点间的内在联系,形成教学思路。
在上例中(人教版化学必修1第二章第三节氧化还原反应),学生在初中已储备的知识点是从得失氧的角度认识氧化还原反应,我们以此为教学的起点,结合学生在初中学过的得失氧的反应:
H2+CuO=Cu+H2O;C+2CuO=CO2+2Cu;H2O+C=H2+CO
分析出氧化还原反应的特征是化合价的变化,再从化合价变化分析氧化还原反应的实质,然后再转到电子转移的角度认识氧化还原反应。最后应用所学知识搞清楚氧化还原反应与初中学习的四种反应类型(化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应)的关系。这种运用ISM模型的方式,不仅将知识点之间关系清楚呈现,而且学生也学得轻松。
再如,人教版化学必修1第一章第二节“化学计量在实验中的应用”第一课时“物质的量的单位—摩尔”的教学,学生在初中对物质的微粒观已初步了解,凭借这个起点,再结合知识点间逻辑关系设计引入物质的量的单位——摩尔的概念(思路详见图5):
图5 “物质的量单位—摩尔”知识点关系图
通过这样分析,将抽象的概念建立在学生已有知识的基础之上,并且呈现了概念之间的逻辑关系,使得学生对宏观可称量物质与微观粒子之间的联系,以及物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数等概念都有了一个清晰的认识,教学思路清楚明了。
3.2.3 分析教材中知识点的横向联系,把握教材的深广度
在教材分析中,要高师学生学会分析教材内容与前后教材内容的相互关系(也就是知识点间的横向联系)很重要。师范生只有明确所分析的教材内容在整个教材体系中的地位和作用,才能将知识建立起相互关系(如图6所示),准确把握所分析内容的深广度。
图6教材内容相互关系
例如在分析高中化学“化学平衡”的内容时,可让高师学生学会联系前面已学的溶解平衡的知识,借鉴溶解平衡的建立和平衡移动的原理,来分析化学平衡的原理,而化学平衡的相关知识又是为后面教学“水溶液中的离子平衡”奠定基础的。通过对化学平衡的分析,将溶解平衡、化学平衡、电离平衡、盐类水解和沉淀溶解平衡等知识紧密地联系在一起,在构建了有关平衡完整的知识体系的同时,也把握了教材的内容的深度和广度。
3.3 策略三 以科学的教材观,引领学生解析教材
教材是教学的媒介。教学的对象是学生,不是教材。“用教材教”是现行课程理念所倡导科学的教材观。在“用教材教”的观念下,教师依据课程标准,根据自身的实践与研究,结合学生的心理特点和认知发展水平,自主领会、探讨课程与教学,对教材进行适当的删除、补充和调整,使学生的认知逻辑和教材的知识逻辑相统一,从而让学生积极主动参与学习,全面实现课程目标。作为未来的中学教师,理应树立科学的教材观,学会用好教材并能对教材进行适当的处理。
3.3.1 学会将教材内容以问题化形式呈现
化学教材通常是用叙述性的语言直接呈现知识的,对于教材中比较复杂的内容,学生在学习中不仅会觉得枯燥无味,而且还容易引起思维的断层。对此,教师可以以问题的形式将教学内容呈现出来,设计成“问题串”,把学生学习的过程变成是分析问题、解决问题的过程,充分调动学生的积极性,让学生体验学习的快乐。高师学生学会了这样分析处理教材,也就真正领会了“用教材教”的科学教材观。
如在讲“原电池”时,可将原电池的工作原理设计成如下实验:将铜片和锌片分别平行插入稀硫酸中,过一段时间后,再把铜片和锌片用导线连接,而后设置下列问题串,引导学生分析出原电池的工作原理:(1)两种金属没有用导线连接时,哪种金属表面有气泡?为什么?(2)两种金属用导线连接时,哪种金属表面有气泡?为什么?(3)导线起了什么作用?(4)从氧化还原的角度分析两金属片上各发生了什么反应?(5)装置的电流是怎样产生的?电流的方向如何?(6)稀硫酸的作用是什么?(7)如果把两种金属改成用同种金属用导线连接,放到稀硫酸中能否产生电流?
通过上述问题的探讨,就能将原电池概念中的每一个知识点找到问题的“切合点”,使原电池概念与问题的解决结合得“天衣无缝”。随着一个个问题的解决,学生对原电池的概念也就清晰起来了。
3.3.2 学会将教材内容与生活建立联系
课程标准强调“从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发,帮助学生认识化学与人类生活的密切关系”,建立起教材内容与学生生活的联系,可以激发学生的认知欲望和学习热情,提高学生学习的内动力。师范生在教材分析处理时,有了这种意识就能很好地领会课程理念,设计出符合学生认知规律的教学方案。
如在讲授“盐的水解”时,可以让学生运用盐的水解原理解释明矾净化水、泡沫灭火剂的灭火、草木灰不能与铵态氮肥混合施用等。
在讲“硫和硫的氧化物”时,让学生搜集资料解释:空气中SO2是如何产生的?酸雨是如何形成的?酸雨有何危害?目前人们是怎样防治酸雨的?等一系列与生活息息相关的问题。
从学生身边的事物入手,以化学在生活中的运用事例来承载教材的知识内容,这样的教材分析处理使得教学由课堂走向生活,让学生感受到化学就在生活之中,增强了学生学习化学的动力与参与的积极性。
3.3.3 学会将教材内容进行结构化处理
美国心理学家布鲁纳认为,人类记忆的首要问题不是储存而是检索,而检索的关键则在于结构组织[2]。化学知识内容多、材料琐碎,不容易掌握。学习者除了建立知识之间关系之外还要学会将知识进行结构化处理,把零散的知识组织成结构整体。引导高师学生这样分析处理教材,不仅有利于中学生检索提取增强记忆,还有利于培养他们的科学思想,形成化学观念。
如在讲人教版化学必修1“金属的化学性质”时,可以将钠的物理性质与钠和水反应结合起来讲解,不必先讲物理性质,而后再讲其化学性质。将教材设计为:钠的保存(涉及钠的密度与煤油密度的比较,钠易被空气中的氧气氧化等方面的知识)→取钠(用滤纸吸干煤油除去保护)→切割钠(钠的硬度小)→观察钠表面变化(氧化)→取黄豆大小的钠放入水中(钠的密度与水的密度的比较)→迅速游动并熔化成圆形的小球(发生化学反应和钠熔点低)……在这一系列过程中,学生就将钠的物理性质归纳全面,并与钠的化学性质联系起来,形成知识的一个结构整体。
在分析“氧化还原反应”的内容时,可以适当补充一些内容,比如氧化还原反应中得失电子守恒、氧化性与还原性强弱等内容,将教材设计为:由初中得氧失氧导入氧化还原反应→氧化还原反应中涉及的概念→概念之间的关系→氧化还原反应中的规律应用(价态转化规律、得失电子守恒规律、氧化性还原性强弱规律等),这样将氧化还原反应的知识结构化处理后,使学生形成了一个完整的知识链,为后续学习元素化合物知识建立了理论解释体系,使学生不仅知其然而且知其所以然。
教学离不开教材,教学要依据教材,但又不能把教材用“死”(即呆板)。高师学生要学会用科学的教材观去分析教材、解析教材,把教材的知识内容变得更加符合学生认知规律,为学生掌握知识的结构、形成学科思想奠定基础。有了这样的教材分析视角,设计的教学方案才是有效的。
4 结语
综上所述,要进行有效的课堂教学,就必须掌握教材分析的方法和策略。高师学生只有认真领会课程标准才能推演出教学目标,才能领会出教材的编写意图;只有将教材中的知识点梳理清楚,才能建立知识脉络结构,才能分析到教材内容的横向联系,确定教材的深广度;只有在分析出教学目标的基础上结合教材与学生的特点,才能正确地分析出教材的重难点;只有树立起科学教材观,才能对教材作出恰当处理,才能用好教材;同时也只有通过上述分析策略的培养,才有可能使高师学生中学化学教材的分析能力得到提高。
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The Training Strategy of Chemistry Teaching Material Analysis Ability for Senior Normal College Students
GAO Zhaofen
(School of Chemistry and Environmental Science,Shangrao Normal University,Shangrao Jiangxi 334001,China)
Teaching material is an important basis for teaching activities,the implementation of any course is inseparable from a scientific and correct analysis of teaching materials.Only by making a thorough and careful analysis of the teaching materials can the effectiveness of classroom teaching be guaranteed.However,the poor ability to analyze teaching materials is a common problem for high normal students,therefore,high normal teachers must pay attention to the cultivation of the ability of analyzing teaching materials for high normal students.This paper discusses the strategies for training ability to analyze teaching materials from three aspects.
textbook analysis;teaching materials analysis ability;high normal student
2017-06-30
江西省教育厅2015年省级教改立项课题(JXJG-15-16-5)
高兆芬(1962-),女,江西上饶人,副教授,主要从事化学教学研究。E-mail:gzf6206@126.com
G451.6
A
1004-2237(2017)06-0070-07
10.3969/j.issn.1004-2237.2017.06.016