时间:2022-07-20 21:07:27
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇原电池教案,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
1.教材分析:化学能可以直接转化为热能、光能等。化学能和电能的转化则必须通过一定的装置。研究化学能和电能相互转化的装置、过程和效率的科学叫电化学,其应用很广泛,如电解、电镀、电冶金、电池的制造等,本节内容有利于学生了解电化学反应所遵循的规律,知道电化学知识在生产生活、科学研究中的作用,同时一些有趣的实验和科学探究活动,有利于激发学习兴趣和树立研究化学的志向。
必修2在学习《金属的化学性质》和《化学反应与能量变化》等的基础上已经学习了Zn―Cu稀H2SO4组成的简单原电池,初步了解了原电池原理,本节进一步介绍带有“盐桥”的复杂的原电池的组成和工作原理。通过对原电池中闭合电路形成过程的分析,引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念,从而进一步提高对原电池构成和工作原理的认识、应用。
内容结构上具有上承氧化还原反应,下启电化学腐蚀和防护、化学电源、电解电镀等并与能量转化,元素化合物以及电解质溶液相互联系,形成了一个系统的知识网络。是培养学生创造性思维的好教材。
2.学情分析:
知识方面:已经在《金属的化学性质》和《化学反应与能量变化》的基础上学习了Zn―Cu稀H2SO4组成的简单原电池,初步了解了原电池原理、正(负)电极、电解质溶液的选择以及电极反应产物的判断。
能力方面:具备了一定的实验观察、思维和自学能力,但分析推理和抽象思维能力有待提高。
二、教学目标
Ⅰ.知识目标
(1)判断形成原电池的条件,明确原电池的工作原理。
(2)了解设计原电池,选用正、负电极的原则,电解质溶液的选择及电极反应产物的判断。
Ⅱ.能力目标
(1)培养学生探究精神和从实验中得出结论的科学方法。
(2)培养学生由实践到理论,再由理论指导实践的科学方法。
(3)培养观察能力和实验设计能力
Ⅲ 德育目标:树立正确的能源观,增强环境保护意识等。
三、教学重点、难点
重点:
1.原电池的形成条件,原电池的工作原理(包括带盐桥的原电池)
2.能够写出电极反应式和电池反应方程式。
教学难点:原电池的原理及其应用(包括带盐桥的原电池)。
四、教学方法
实验探究、启发发现、讨论法。
五、教学用品
大烧杯、电流表、铜片、锌片、导线、稀H2SO4、苹果、酒精溶液、盐桥。
六、教学过程
1.创设情提出问题:从原电池在生活中的应用入手变学生的被动为主动突出学生的主体地位将演示实验设计成学生分组实验并设疑为:
2.学生实验
实验一:将铜片插入稀硫酸溶液中
实验二:将锌片插入稀硫酸溶液中
实验三:将铜片和锌片同时插入稀硫酸溶液中,但不接触
[设疑]为什么上述实验都是锌片上产生气泡但铜片上没有,写出离子方程式?
实验四:将铜片和锌片同时插入稀硫酸溶液中,并用导线连接(有气泡产生)
实验五:用干电池证明实验四中的正负极
[设疑]①是什么气体?②Cu片上产生H2,是否说明铜片能失去电子?
[提出假设一]铜片若失去电子,应观察到什么现象?
[启发学生思考]铜片若失去电子,应看到溶液成蓝色而实验无此现象,说明H+得到的电子不是铜失去的!
③H+得到的电子哪来的?④锌失去的电子如何传递到铜片上?沿导线呢还是从溶液中?怎样来证明?
[提出假设二]若电子从溶液中传递到铜片上的,那么在传递过程中H+就能获得电子产生H+,而实验中却看到的是在铜片表面上看到气泡。电子若沿导线传递则可以用电流表来测定,引出实验六
实验六:将铜片和锌片同时插入稀硫酸溶液中,并用导线连接且在导线之间连接一电流表
[设疑]若将上述装置中的稀硫酸溶液换成酒精溶液,电流表指针还会偏转吗?
[学生描述实验现象并概括整理]
现象:______,结论:______。
[教师小结](1)原电池的定义
(2)原电池的构成条件
[教师设疑]根据原电池构成条件判断:将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接,并使锌片和铜片直接接触,然后浸入盛有硫酸铜溶液的烧杯中,电流表指针会偏转吗?
【实验7―1】将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接,并使锌片和铜片直接接触,然后浸入盛有硫酸铜溶液的烧杯中
现象:铜片表面明显有铜析出,电流计指示无电流通过。
[问题与思考]上述实验装置构成了原电池吗?如果没有发生原电池反应,铜片表面为什么明显有红色的铜析出,并且锌片逐渐溶解?如果实验装置就是原电池,为什么电流计的指针又不动,表现出元电流产生?(实验中可单独置―铜片于该CusO4溶液中,以作对比,说明铜不与硫酸铜溶液反应。)
[设想]如果要证明上述装置就是原电池,确实实现了化学能与电能之间的转换,就必须证明锌片与铜片之间确实有电流通过,如何证明?
【实验7―2】将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接,并使锌片和铜片不直接接触,再同时浸入盛有CuSO4溶液的烧杯中。
现象:电流计指针发生偏移,并指示电子是由锌片流向铜片,在铜片表面有红色的铜析出。
结论:发生了原电池反应,可以肯定【实验7―1】中的装置构成了原电池。并且,其中锌为原电池的负极,铜为正极。
现象:随着上述实验时间的延续,电流计指针偏转的角度逐渐减小,最终又没有电流通过。同时锌片表面逐渐被铜全部覆盖。
[分析]:由于锌片与CusO4溶液直接接触,在反应一段时间后,难以避免溶液中有Cu2+在锌片表面被直接还原,一旦有少量铜在锌片表面析出,即在负极(锌)表面也构成了原电池,进一步加速铜在负极表面析出,致使向外输出的电流强度减弱(相当于短路了)。当锌片表面完全被铜覆盖后,反应终止了,也就无电流再产生。
[教师讲述]:如果我们把氧化反应和还原反应分开在不同的两区域进行再以适当方式连接起来就可以获得较稳定的电流。为了解决这个问题我们用盐桥来连接。
[演示实验]教材P71实验4―1提出半电池,电极等概念,分析带盐桥原电池的工作原理
描述现象:
解释原因:
[教师小结]
(3)原电池工作原理
(4)电极名称:
(5)电极方程式以及电池总反应方程式书写
3.为了进一步加强对知识的理解和应用设置几组课堂练习如下
[思考题]投影:下列装置能形成原电池的是:
答案:B、C
[课堂练习]教材P73
T1、T3、T4、T5
[课堂练习](拔高题)已知Al、Mg在不同电解质溶液中分别构成下面原电池A和B
(1)指出各原电池中负极材料并写出相应的电极反应方程式____________
(2)从构成原电池的组成看,判断电极的正负除了考虑金属活泼性还要考虑什么?
4.运用原理解决问题
4.1 简单原电池的设计
(1)将反应:2FeCl3+Fe一3FeCl2设计成原电池(右图)。
(2)判断正负极并写出电极反应。
负极(铁):Fe―2e―=Fe2+
正极(石墨):2Fe3++2e―=3Fe2+
4.2
[练习]教材P73T2
5.作业(1)教材P73T6
板书设计
一、原电池原理
1.定义:原电池是将化学能转变为电能的装置
2.构成要素
(a)电极①较活泼的金属作负极;②较不活泼的金属或非金属作正极。
(b)电解质溶液
(c)闭合回路
(d)能自发进行的氧化还原反应
说明:四个要素相互联系,不能孤立片面的理解。
3.原电池原理:(教材P71页实验4―1为例)
(1)电极反应:正极(Zn)Zn―2e-=Zn2+
负极(Cu)Cu+2e-=Cu2+
(2)电池总反应:Zn+Cu2+=Cu+Zn2+
(3)微粒流向:外电路:电子:负极导线正极
内电路:离子:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动
4.简单原电池的设计(以教材P73T2为例)
(1)根据电池反应写出电极反应式
(2)电极材料的选择:电极必须能导电。一般负极必须能与电解质溶液反应,容易失去电子,多为较活泼金属。正极负极间要产生电势差,所以必须和负极不同。
(3)电解质溶液的选择:一般要能与负极反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行,则负极中的电解质溶液中应有与电极材料相同的阳离子。
下面就这节课我谈三点看法:
取点之“微”
原电池原理是中学化学重要的基础理论之一,也是电化学部分的核心内容。该部分内容理论性强、微观抽象,是知识谱系中的重点、难点、焦点,所以有必要将其制作成微课程让学生在课前进行自主学习,教师的微视频满足了教学及学生的实际需求。
精练之“美”
要将平时近一课时才能完成的教学任务,放在本节仅长6分51秒的微视频中,这需要教师在微视频脚本上对知识点的精确把握,对教学方法的精准使用,对技术手段的多维运用。本节微课涵盖了图片、PPT、实验视频的放大处理、铜锌原电池原理的微观过程的Flas……不同文件处理对码流、分辨率、帧速、时长、大小等技术要求还是比较高的。整体画面设计美观大方,配色合理,图像和内容契合度高,动画运用合理流畅,切换自然。配音清晰,语速适中,有利于学生理解内容。精简的语言表述、精良的剪裁制作、精美的画面声音都体现了本节微课的精练之“美”。
设计之“巧”
微课限于容量则更需要设计。本节课从课堂流程、教案与PPT课件、主题的导入、主题的讲授、活动的开展、互动的环节、课尾小结等一切要件都经过精心设计,体现了微课的设计之“巧”。
建构主义的学生观和《高中化学课程标准》都要求教师:一切教学活动都要从学生出发,发挥学生的主体作用,学生要成为真正意义上的主动建构者。在设计微课时教师往往过分追求知识与能力目标,忽略了过程与方法目标、情感态度与价值观目标;注重知识的灌输和解题方法的培养,对学生进行科学探究的需要不太重视。于是基本上是以教师讲解为主,学生被动接受,师生之间缺乏感情共鸣。
本课的教学设计重视学生的全面发展,设计了多个探究活动,创设了多个学习情境,利用丰富的教学手段开展课堂活动:①首先展示日常生活中常见到的各种各样的电池图片,简要介绍化学史――伏打电池的起源,以激发学生浓厚的学习兴趣,同时明确本节微课的学习任务就是研究铜锌原电池的工作原理,自然引入了本课题的学习;②实验一视频:将锌片和铜片平行插入到稀硫酸中,引导学生观察实验现象。根据学生已学过的知识,不难完成任务中的问题和练习。在此基础上提出问题:如何将反应释放的能量转化为电能呢?强化学生的探究欲;③实验二视频:将铜片和锌片分别用导线连接在电流表的正、负两极,引导学生观察铜片上有什么现象,电流计的指针发生了怎样的变化;④为进一步解释铜片上产生气泡的原因,将铜锌原电池原理的微观过程制作成Flas,帮助学生实现由形象思维到抽象思维的飞跃;⑤提示学生通过观看动画并联系物理学科的相关知识,学会判断铜锌原电池的正负极、外电路中电子的流向、电流的流向以及溶液中离子定向移动的方向,引导学生学习铜锌原电池的电池反应式的书写;⑥在借助学习任务单完成学习任务的基础上,又提供了几个与其难度相当的题目检验自主学习成效;⑦设计了根据铜锌原电池的工作原理,让学生自己在家制作一个水果电池的实践作业,以便培养学生动手实践的能力。这样的处理能化难为易,变枯燥为乐趣,变结论性知识为探究性学习,让学生饶有趣味地、自主地参与探究,建构新知,从而逐步提高解决问题的能力。
关键词:教学设计;教学分析;反思
一、教案方面
确定了重难点之后,教师就制订了切实可行的教学目标,然后设计了教学的流程和过程,设计了导学案,介绍了教学的各个环节和流程,整个教学设计完整有序,既体现知识结构,又注意突出教师活动和学生活动的设计和设计意图。
二、教学目标执行情况
知识与技能完成情况:(1)深入了解原电池的构成条件及工作原理。通过复习提问的方式考查学生对原电池构成条件的记忆情况,通过小组合作讨论单液原电池和双液盐桥原电池的工作原理,并利用白板进行知识强化,加深了学生对重难点的理解深度,完成较好。(2)能根据氧化还原反应设计简单的原电池。通过双液盐桥原电池工作原理的分析,总结出外电路电子的定向移动以及内电路中阴阳离子定向移动的规律,然后在分析后面相关练习的时候应用此思路,当堂学以致用。
过程与方法执行情况:通过复习巩固、演示实验、学生观察、小组交流讨论、教师引导、学生归纳的方法学习本节内容。在各个环节中进行小组评价,激发了学生的学习兴趣,从课堂反馈情况来看这样的教学过程和教学方法符合化学学科学习的规律和学生心理的基本特征。学生表现优秀,执行情况满意。
情感态度价值观渗透情况:(1)通过双液电池模型的建构,渗透对立统一的辩证唯物主义思想。以实验探究引入双液原电池中的盐桥,大大激发了学生学习化学知识的兴趣,体会到了科学探究的严谨,培养了学生实事求是的科学态度。(2)通过课堂小组讨论活动,培养学生与人交流、合作的思维意识,同时小组的评价机制大大激励了学生学习的主动性和积极性,学生敢于在课堂上勇敢大胆的发言,培养了学生积极进取敢于尝试的精神。
三、实验探究和小组合作学习组织情况
对于实验探究,从学生的课堂表现和讨论情况来看,学生确实对化学实验很感兴趣,对学生起到了引导思考的作用。对于实验探究从回答问题的学生身上,展现出来的镇定神情,清晰的思路,简洁准确的语言,说明实验探究对学生思维能力的提升有很大帮助,还有让我最欣慰的是,在有的同学讲解时,我听到周围学生对讲解问题的学生或提醒或肯定或着急,所有这些说明学生学习的兴趣和积极性被充分调动起来,由此可知这一节课应用实验探究基本是合理和成功的。
在本节课中展现的小组合作交流讨论真诚热烈,小组的发言言简意赅,展示中规中矩,小组之间的补充与评价到位,课堂氛围活跃,也激励了我的上课热情和信心,达到了预期效果。
四、多媒体技术及教具应用情况
利用白板课件设计了小组评价表,展现了相关的图片素材,分析了单液和双液原电池的工作原理,力求使教师所讲的内容形象直观,整个画面简洁大方美观,起到了辅助作用,对双液原电池的实验演示让学生非常直观地感受了实验现象,加强了学生对此问题的理解,活跃了课堂气氛,效果较好。
五、教学中的亮点
1.课堂设计合理,内容丰富到位,从一个病例引出问题,复习原电池的定义及构成条件,通过分析单液原电池工作原理加以巩固,再分析双液盐桥原电池工作原理的基础上引出了盐桥的作用和单液原电池的缺陷,对所学问题进行了拓展,开阔了学生的视野,提升了学生的思维。并且原电池工作原理的分析,对学生解决与原电池知识相关的电化学中正负极的判断及离子定向移动的方向这种类型的题型打下了良好的基础,提供了必要的理论依据。
2.白板课件和实验探究模式引用合理,极大地调动了学生的积极性和学习兴趣
3.小组合作学习比较成功,小组内的交流、生生之间的交流、组与组之间的补充、师生之间的交流,教师的引导,学生的展示比较到位,课堂氛围活跃。
六、教学中的不足之处
1.对时间的把控不够从容,导致在最后的课堂小结中比较仓促。
2.对学生的评价不够到位。
3.由于借班上课,对部分不够活跃学生的关注度不够。
七、教学重建
坚持用白板,实验探究,小组合作的教学模式,坚持教学设计和教学内容的情境下,做如下的重建:(1)把控好时间,环节一(9分钟),环节二(22分钟),环节三(9分钟)。(2)充分了解每一个学生的学习成绩,学习习惯和性格,在提问中才能有的放矢,充分调动每一个学生的积极性,使课堂效果最大化。(3)对白板课件的制作再精良一些,对于问题的引导更加细致充实一些。
参考文献:
“114”——浙江省杭州市萧山第六高级中学(简称萧山六中,下文同)“114”导学模式。或者,“114”也可以成为普通高中突破传统课堂教学模式、真正实现教学方式转型的金钥匙?带着浓厚的兴趣和一连串的疑问,我们走进了萧山六中,一个生源很一般的“花园式学校”。
一个理念:以学为主
教学活动的根本落脚点在于学生“学得怎么样”,因此,萧山六中把“以学为主、教学生学”作为“114”课堂导学模式的核心理念。在此基础上,要求学生“先学后教”——即根据备课组提供的导学案中的学习目标和预习作业进行预习,并带着问题上课,而教师则“以学定教”——根据学生自学过程中产生的问题设计有针对性、有取舍、有区分的“教”。
在萧山市的九所普通高中,萧山六中的生源属于最靠后的一个层次,显然,这个层次的学生在学业基础、学习习惯乃至学习信心等方面都存在着显著的不足,让这样一些学生自主学习并产生问题、进行讨论并解决问题,有可能吗?
通过深入课堂的细致观察,我们欣喜地发现,这些已经被证明不太适应传统教学方式的学生却在“114”的课堂上十分自信和活跃,他们六到八个人一组,大胆发表自己的观点,提出自己的问题和见解,并通过积极的讨论参与解决一些问题。与传统的“认真听讲”式课堂相比,他们似乎更愿意思考,更善于表达自己的观点,整个课堂气氛也显得较为轻松活跃。在课间与学生的对话中我们发现,学生对“114”课堂已经从开始时的生疏、不适应到现在的习惯甚至喜欢。这种形式上的改变带来的学习方式的革命,一定会从目前学生情意领域的表征迅速向全面教学成果的提升转变。
一个载体:导学案
在萧山六中,贯彻落实“以学为主”理念的最重要载体便是“导学案”。这是一个集预习、质疑、探究、笔记、训练、测试和复习资料于一体的多功能学习文本,也是师生之间开展“导”和“学”活动最重要的物理纽带。在高一、高二两堂化学课的导学案中,我们找到了该校化学备课组编制该学科“导学案”的两个基本要素。
课题、学习目标、重难点——揭示本课题的主要学习目标及其重难点。
笔者认为,“导学案”中的这一部分并不能简单等同于教师“教案”中的相应部分,而应从帮助学生有效地“学”的角度进行特别的设计,是真正实现 “导学”十分重要的环节。因为从某种程度来说,这是学生开始进行自主学习的“导航仪”和最终学习成果的“检测仪”,教师在准备这一部分内容时应做到既把握重点,又切合学生的实际,并且尽可能的详细,以确保学生自学过程的“可操作性”。笔者以为,对这两节课的“课题、学习目标、重难点”作如下修改可以更加符合“导学”的要义。
预习及反馈——通过将教材中的主干知识内容以“填空”的形式呈现,帮助学生把握预习的脉络,并通过课堂训练加以巩固。
如果说“课题、学习目标、重难点”给了学生预习的目标和方向,那么“导学案”中“预习及反馈”的设计就是指导学生进行自主学习的“路线图”和检测学习效果的“指示剂”。萧山六中给笔者提供的两份化学学科“导学案”均把课时教学内容中的重要知识以“填空题”的形式呈现了出来,学生可以在完成“导学案”的过程中开展有侧重的学习,进而基本掌握课时知识内容。
“预习及反馈”是“导学案”的中心内容。笔者认为,就其教学功能而言,“预习及反馈”应该具备以下几个方面的要素:
一是主干性。课时教学内容有“宏观”、“中观”、“微观”三个层面,“导学案”的侧重点可以放在“宏观”、“中观”两个层面,而不必过多地拘泥于“微观”层面。如在“化学能转化为电能”一节课中,“导学案”应提示学生从“能量转化方式”的角度了解原电池的本质(宏观层面),再通过教材中的示例了解“原电池的形成条件”(中观层面)。至于“为什么两极上都有气泡”、“如何设计实验证明电子的流向”等微观层面的问题既有可能造成主题的偏离,又脱离学生的认识水平,是不适合放在“导学案”中的。
二是引领性。“导学案”应该具有引领性——指导学法、引导思考、激发探究。中学生自学能力的培养是一个在实践中不断进步的过程,在教材的阅读中,如何厘清知识主线,如何抓住关键所在,如何联系已有知识,如何开展联想应用……“导学案”可以通过精心的设计,帮助学生一步步从学科知识的“必然王国”走向“自由王国”。
三是自主性。“导学案”不应该是“填鸭式”的翻版。如果仅仅要求学生“按图索骥”完成练习而忽视了学生的主动性和自主性,那么“导学案”与“练习题”就相差无几了。“导学案”的设计应充分考虑学生的思维水平和特点,为学生预留一定的思维空间。如“化学能转化为电能”导学案中,可设计“两个电极均为锌棒能否形成原电池”、“将烧杯中的稀硫酸换成无水酒精能否形成原电池”、“锌与硫酸直接反应和形成铜锌原电池两种情形下溶液温度变化比较”等问题,引导学生通过思考掌握原电池的基本原理和形成条件。
四个环节:导、议、练、理
萧山六中提出的“导、议、练、理”四个要素实际上是“114”课堂导学模式的基本流程。学生在“导学案”的引领下完成该流程的基本框架大致如下:
“导”着重于“引导聚焦”。“引导”包含导学、导讲、导议、导练等多个方面。课前,学生根据“导学案”中的预习提纲,带着问题进行预习;课中,教师结合学生的预习情况以及反映出来的问题,有所侧重地开展教学活动;在课堂教学以及课后练习中,教师又可根据学生自学和教材知识的实际情况,有目的地设置讨论题、习题,通过小组讨论、教师点评等多种形式解决问题。而“导”的所有议题则高度“聚焦”教学重点和教学主线。
“议”重在“释疑探究”。学生以6~8人为一组,每组设一名学科组长,每个组员在组内提出自己在学习过程中的疑难和困惑,全组学生各抒己见,提出各自的学习体会和看法。由于“114”导学模式下的班级座位都是按小组形式排定,因此小组成员之间提出和讨论问题都可以非常方便和及时。在这种即时、即兴、应情、应景的讨论中,学生的思维、思辨能力和语言组织表达能力都会得到明显的提升。
“练”是学生掌握和巩固知识必不可少的环节。“114”课堂教学模式中的“练”大致可分为三种类型:即预习过程中的“试练”以及课堂教学过程中的“讲练”和“诊练”。由于萧山六中要求学生把课外学习的主要精力放在自主预习上,因此学生的巩固和诊断练多在课内完成。三轮目标指向有所差异,但始终围绕教学内容主线的练习对于学生从不同角度全面认识和理解教学内容无疑会起到十分重要的作用。
“理”即反思梳理,是四个环节中最高层次的教学活动。通过自主学习后的“理”,学生可以尝试发现教材内容的要点、重点,从而提高提炼和概括能力;师生在课堂教学过程中的“理”可以提纲挈领、去粗取精;学生结合自己学习体会的课后“再理”则可以实现相关知识之间的综合联系,使所学知识程序化、功能化。
启示与思考
虽然萧山六中的“114”导学模式尚处在初步实践阶段,但它给普通高中课堂教学模式转型带来的启示却很多。
首先是学生学习方式的改变。由于传统教学特别是应试教育的影响,我们往往把“专心听讲、按时完成老师交给的作业”作为好学生的重要标准,而本应作为学习主体的学生却完全没有自己的学习自。在“114”导学模式中,学生根据“导学案”的要求自主学习、自主体验,通过同学之间的讨论主动释疑,通过动感课堂解惑提升。在这样一种极其主动的学习氛围中,学生的学习兴趣和学习潜能得到了最大程度的发挥和发展。自信、阳光,这或许是“114”导学模式给学生带来最可喜的收获。
其次是学生学习流程的变化。传统教学流程中学生经历的学习流程大致是“上课听讲——课后完成作业”,这样一个简单过程带来的最大问题便是学生缺乏真正的学习体验,且被动接受,印象不深;而“114”导学模式中,学生对同一知识内容经历了“自学——生疑——讨论——梳理——练习巩固”等多个阶段,从而显著加深了对知识及其本质的理解。
第三是学生课后活动的变化。传统教学模式中,学生的课后学习活动除了作业,还是作业,既枯燥又死板,教师和学生整天淹没在无边无际的“题海”中不能自拔;而“114”导学模式则几乎完全颠覆了学生的课后行为。学生课后的主要精力并不是放在完成课外作业上,而是用于自主学习和讨论。随着学生越来越习惯于这样的学习节奏,他们的学习效率也必定会越来越高。
第四是教师行为角色的变化。传统教学中的教师如同一名自己设计剧本的演员,演什么,怎么演,演得怎样,一切都是教师自己的事,学生只是观看教师演出的观众。而“114”导学模式中,教师主要考虑如何让学生学得顺利,学得成功。即便是教师在课堂上的讲解也是基于课时教学的主干内容以及学生所提出的问题。显然,在这样一种情形下,学生的主体地位才得到了真正的确立和保障。
关键词 三维教学目标 中学化学教师 校本教研 教学研究 教师专业化发展
三维教学目标体系的建立与实施是新课程改革的重要标志之一。化学新课程实施以来,教师对课程标准中的三维教学目标的认识经历了一个由浅入深的过程。化学教师如此,作为教学研究者也是如此。因此,我们认为,对三维教学目标的认识和实践现状的调查不应限于课题研究的初期,最好跟随着教学实践历经探索和发展,通过调查展示出同伴对三维教学目标认识不断深化的过程。同时,我们的研究系立足于校本,对三维教学目标的认识更多地侧重于同伴,样本量较小,于是,我们未采用问卷调查的方式,改为以观察、访谈、校本研讨等形式,确定以定性描述为主的分析方法。
两年来,课题组关注着我校教师对新课程三维教学目标的认识发展,本文所描述的三维教学目标的认识和实践现状是立足于本校化学教学团队的,通过校本教研活动、教师日常业务交流、个别访谈、教案检查与交流、听课评课等教研活动来进行整理和分析所获得的结论。
与一般调查不同的是,我们不仅仅作为调查员、研究者,还是三维教学目标的学习者、实践者,积极介入、组织、观察、研讨、记录和分析。在教研组的校本教研活动学习中成长,在成长中研究,同伴教师的观点或引起我们的思考,或引起我们的争议和解释;我们的观点或引起同伴的共鸣,或引起同伴的质疑。同伴对三维教学目标的理解或偏颇或正确,都在积极地影响着我们的研究。
怎样理解三维教学目标,怎样准确把握整个课程体系、每个教学单元及每一节课堂教学的三维教学目标,怎样在课堂教学中落实三维教学目标等是在新课程实施过程中无法回避的问题。没有目标的教学以及目标偏失的教学都是不合理的。
我们虽然在使用过渡教材的几年教学实践中曾对三维教学目标积累了一些认识,但认识的深度和实践的经验还不能满足新课程与新教材试教的需要。
1 三维教学目标认识不清,沿袭旧大纲来指导教学的现象比较普遍
在实施高中化学课程标准和新教材初期,我们普遍有不适应感,“课程标准与教学大纲存在什么区别”、“教学目标与教学目的有何区别”等问题成为我们最大的疑问。这些问题如得不到澄清,就意味着不得不沿着教学大纲指导下的传统教学走下去,用过去的教学思路来组织实施新课程。
比如,在拟定教案时,不少老师忽视了教学目标,自觉撰写教学目标的老师不到一半,或不知如何撰写,或把教学目标撰写成教学目的,或干脆不写明教学目标。在有教学目标的教案里,我们发现不少教师的教学目标仍是只有知识、能力方面的表述,而忽视过程性和情感性目标,描述目标所用的语言仍是以教师为主,围绕着教师的“教”,忽视学生如何“学”,更缺少对某“目标”的达成程度作出明确的预期。
[例1]“元素周期律”教学目标
使学生掌握原子核外电子排布及其变化规律,使学生掌握元素周期律:同周期、同主族元素原子半径的变化规律、得失电子能力的变化规律、元素化合价变化规律,对学生进行辩证唯物主义教育。
该教学目标撰写得比较模糊、笼统,只有学生的知识要求而没有能力要求,情感要求只是空架子,想通过一节课的教学是无法实现的。所以,上例中的“教学目标”可能更贴近于教学目的,用于指导课堂教学是不恰当的。
针对同样的内容,有的老师进行改进并撰写出如下教学目标:
知识技能目标:使学生了解原子核外电子排布、原子半径和元素主要化合价随着原子序数递增而呈现周期性变化,认识元素原子的核外电子排布的周期性对原子半径和元素主要化合价的影响。
能力方法目标:在总结原子核外电子排布、原子半径和元素主要化合价的周期性变化的过程中,培养学生观察、分析、归纳总结的能力,初步掌握用事实和数据分析、总结规律、透过现象看本质的科学方法。
情感态度目标:激发学生的好奇心,培养学生学习自然科学的方法和进行探究性学习的乐趣。
该教学目标撰写相对比较详细,分别提出知识技能目标、能力方法目标和情感态度目标,提出的教学目标比较具体,具有可操作性。然而,它仍带着浓厚的教学大纲指导下的教学目的的余味。比如,3个目标的分类依据是教学大纲中教学目的的“知识技能、能力方法、情感态度”的分类,提出的教学内容和教学要求是沿用教学大纲下的“ABCD”4个层次的认知水平,该“目标”使用的语言中“使学生……,培养学生……”,动作支配者是教师,出发点是教师的“教”,反映了教师在拟定教案时并没有关注学生如何“学”,只是关注“教”的效果。
而新课程标准需要教师关注学生的学,把如何学,学得如何作为课堂教学目标。
事实上,能对教学内容进行分析并撰写出上述“教学目标”的老师并不多,对教学目标认识不清,沿袭旧大纲来指导教学的现象比较普遍。老师们不清楚教学目标在组织课堂教学中的价值,也不清楚教学目标的内涵和表现形式,在教学目标撰写时显得无所适从。
经过研讨、实践和反思,当前教师对教学目标的基本认识是:教学大纲和课程标准都是国家对高中化学教学的意志体现,它规定了为什么而教,要教什么,要达到什么要求的总体纲领。所不同的是,教学大纲是“一纲一本(教材)”,高中化学课程标准是针对高中化学课程而制定的,是“一标多本”,教材只是课程实施的一个载体。我们所使用的新教材只是在课程标准指导下高中化学课程的一种具体表现形式。面对新教材,需要我们教师发挥课程开发意识,利用教材组织教学而不是教教材。教学目标有别于教学目的,教师关注点应从关注教师的教转移到关注学生的学上,教学目标规定得更具体更富有操作性,要从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面对课堂教学内容进行处理和定位。在撰写时要从学生的学习要求出发用多个行为动词进行描述,如用识别、辨认、判断、检验等动词对认识性学习目标进行描述,用模仿、完成、迁移等动词对技能性学习目标进行描述,
用感受、认同、建立等动词对体验性学习目标进行描述。2 三维教学目标意识淡薄,存在着教学目标游离于教学实际的问题
新课程强调要从知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观3个维度上去促进学生的全方位发展,改变以往教学中过于注重知识传授而忽视其他目标的误区,使获得知识与技能的过程同时成为学会学习和形成正确积极的价值观的过程。因此,教师必须坚持以学生发展为本,真正体现知识、能力、态度3方面的有机整合,以新课程三维目标为学生进步和发展的内涵,精心设计每一课时的教学目标。
然而,受教学大纲的影响,仍有相当多的教师未能熟练运用教学目标来规范自己的教学设计。有的教师受教案集和教学参考用书的影响,照搬照抄别人的教学目标或把在教学大纲背景下形成的教学目的当作新课程背景下的教学目标。有的教师则把撰写教学目标当作是撰写教案的摆设,教学目标设计随意性大,教学目标的撰写游离于教案设计之外,游离于课堂教学,所撰写的教学目标与实际教学两层皮。这些现象反映了许多教师还没有建立起自己的教学目标观念,存在着教学目标意识淡薄的现象。
[例2]“化学反应中的能量变化”教学目标
知识技能目标:使学生了解化学反应伴随能量变化;了解吸热反应和放热反应的概念;使学生了解燃料充分燃烧的条件。
能力方法目标:通过对学习资料的查找,培养学生获取信息、理解信息并得出结论的自学能力。通过小组互评提问回答,培养学生质疑能力、语言表达能力。
情感态度目标:通过小组讨论培养学生的合作意识和团队精神。通过对能源现有状况的回答,帮助学生了解能源问题,树立节约能源、保护环境的意识。
我们认为,只要对某些用词稍加修改,如改变“使学生”为“指导学生”,增加检测学生学习目标的用词如“学生能说出”等,情感目标更具体一些,明确一些,如“学生能参与讨论”、“认同能源危机”、“关注能源问题”等,针对“化学反应中的能量变化”设计出上述教学目标基本上是妥当的。然而,这样的教学目标与教学实际却存在比较大的出入。听课发现,执教过程中“通过对学习资料的查找”变成了教师的备课行为,在教学中展示了相关资料替代了学生自主查找,“小组互评提问回答”并没有开展起来,学生表达的机会并不多,谈不上“培养学生质疑能力、语言表达能力”。课后交流发现,执教老师在备课时只是随意地“借用”了教参上的目标,而没有把“目标”转化为指导自己教学行为的思想。教学目标与教学实际变成两层皮也就在情理之中了。
当前教师对这一问题的认识是:教学目标是指导自己上课的思想纲领和检测教学行为是否有效的指南针,撰写教学目标需要有自己的教学思想,即使不成熟,也要比照抄来的要“合身”,更能反映自己的教学风格。两层皮式的教学目标对于教学没有意义,不如舍去,教参上的教学目标并不一定适合我们自己教学的需要,只能作为参考而不能直接引用。
3 对三维教学目标在处理探究式教学与接受式教学、教学预设与生成存在困境
新课程倡导探究式教学,并将转变学生学习方式作为新课改的标志行为之一。由于教学方式的转变涉及到教师专业成长中的诸多问题,并不能一蹴而就。
有些教师在组织探究式教学时心有余而力不足,容易回到传统讲授式教学的老路上。例如,在组织“钠”的教学时,不少老师都想到了探究式教学,在教学目标设计中将“探究”明确提出,形成了如下的教学案例。
[例3]“钠”教学目标
知识与技能:利用实验探究了解钠的物理性质,初步掌握钠的化学性质。探究钠的结构与性质的联系。
过程与方法:在实验探究和讨论探究的过程中,初步学会探究钠的性质的方法,认识到钠的性质与结构的相互关系,并能用结构来解释钠的性质。
情感态度与价值观:在实验探究的过程中,感受化学实验探究的乐趣,认识到实验探究的重要性。
我们认为,上述教学目标针对学生学习基础和学习实际是比较客观的,描述的目标实施有途径、有方法,是一则比较有操作性的教学目标。然而,在教学中我们发现教师在组织探究式教学时仍存在着不少困难,一是对教学目标的理解存在困惑,虽然在撰写的教学目标中多处提到了“探究”,但停留在“时尚”层面上,对探究教学的内涵和组织方式不熟悉。
导致原本可以让学生探究的学习过程被教师“不放心”而夭折了。比如,完全可以让学生自主实验,通过观察钠的状态、保存方式,对钠进行切割观察等操作来探究钠的物理性质,却被老师要求学生阅读教材中有关钠的物理性质的描述变成了记忆,失去了一次比较容易而有实效的探究机会。有的老师把学生观察教师的演示实验也当作是探究,当然,观察演示实验也可以成为学生探究的途径,关键是有没有明确的探究问题,问题有没有思考的容量和价值,如果只是停留在让学生观察说出现象的层面上,就不是真正的探究。
经过集体研讨,这节课后来被设计成在实验室开展边做实验边学习的模式,在提示实验安全和操作程序后,要求学生根据任务单以问题为引导进行小组合作实验探究,比如,探究钠的物理性质需要进行哪些操作?得出什么结论?钠在空气中的变化及其现象怎样解释?钠跟水反应的实验有哪些实验现象?能得出怎样的结论?……画出钠的原子结构示意图,并运用结构示意图对你所探究出的钠的性质进行解释。小组完成后,进行小组内的讨论交流。收到了良好的教学效果。
有些老师存在着对探究式教学和接受式教学价值含义认识不清,容易导致极端化,在教学目标设计中,只讲探究式而否定接受式,把探究式理解为组织学生实验探究、课堂讨论。于是,不管什么教学内容都要安排讨论或实验,不分化学知识的特点一律设计为探究式,把探究式贯穿于教学目标的全过程。从而,使课堂教学变成了为探究而“探究”。
[例4]“物质的量”知识与技能目标
通过讨论探究学生自主构建起物质的量的概念,我们经讨论认为不妥,不符合我校学生的实际学习水平,难以达到。并非所有的化学知识学习都要通过探究式学习进行,接受式仍有其教学价值。特别在学生并未形成概念而这一概念又没有前概念作为基础的情况就让学生探究是有困难的。因此,“物质的量”教学还应以教师的讲解为主,但可以通过引导学生对物理量、宏观与微观间的联系和教师所举的事例进行思考,逐步形成概念。在概念形成之后,可以让学生去发展概念,探究物质的量与质量的关系,探究物质的量与微观粒子数量关系等问题,从而建构起概念网络。
新课程倡导的教学理念除了探究式教学外还有很多教学方式,在一定程度上冲击着教师业已形成的教学理念,并转化成对教学目标的理解困惑。比如,针对传统课堂教学中存在的过分强调预设与控制的弊端,新课改倡导生成性教学的新理念,要求用动态生成的观点看待教学,使教学在系统预设的基础上体现出灵活开放与动态生成的特点。然而,有的老师受此影响,抓住教学中的一些学生问题无原则地随意生成,从而偏离了本节课的主旨,预先设计的教学目标无法完成,影响了教学计划的实施。
[例5]“原电池(第1课时)”教学目标
通过铜锌原电池的实验探究,初步分析构成原电池的条件,能说出原电池中电子转移情况,正确书写原电池的电极反应式。
在教学中,教师开始时比较好地启发学生进行实验探究。然而,在实验中,有些学生发现构成原电池时,锌表面仍有气泡产生,按教材上的说法应该在铜表面产生气泡才对。显然,这是一个很好的发现,却不是一个能在本节课教学中加以生成利用的“亮点”。有的老师抓住学生这一发现,组织学生进行探究,进行了课堂生成。然而,效果很差,学生既没有弄清为何在两个电极上都有气泡的原因,又对原电池应有的主要现象在认识上产生混乱,从而影响到原电池正确认识的构建,课堂教学因为课堂生成而没有完成预定的教学任务,教学目标自然无法落实。
课后,经过分析我们认为,课堂生成应为达成教学目标服务而不能影响教学目标的达成。
课堂生成需要在课堂预设的框架下并服从于课堂预设。在本节课中,出现学生观察到异样现象,确实是课堂的一个亮点,对学生的仔细发现给予肯定是必需,能激发学生学习的积极性。但由于本节课的教学目标重点在于构建原电池概念与工作原理,在尚未形成稳定的正确的原电池概念的情况下贸然组织学生进行探究是得不偿失的,如果把这一实验异常留给学生课后讨论,在学生巩固原电池知识后再进行探究,到那时,学生已有一定的思考和知识基础,就不会影响到知识构建反而更能促进他们对原电池的深入理解,此时的课堂生成将非常精彩。4 三维教学目标定位偏颇,重知识目标而忽视另二维目标,存在拓展和拔高教学要求的问题
高中化学课程标准提出的三维教学目标是融合一体的,而不是主次有别,不应偏颇任何一维目标。然而,在教学实践中,往往存在着厚此薄彼、顾此失彼的现象,尤其表现在重知识目标而轻其他目标。课堂教学变成了单纯的化学知识传授与习得,偏重了知识目标,把落实化学知识和化学技能作为课堂教学的突出目标甚至唯一目标。导致这一倾向的主要原因有三:一是由于受传统教学目的和教学评价的影响,认为过程与方法、情感态度与价值观目标为知识与技能目标服务;二是对化学内涵理解不够透彻,难以把握化学知识内容体系中所蕴含着的过程与方法的教育价值,难以把握渗透其中的情感态度与价值观;三是教师对实现知识与技能目标的教学组织比较熟悉,教学技术相对成熟,而在实现过程与方法、情感态度与价值观目标的教学组织与策略方面显得心有余而力不足。
目前,我们还存在着不能全面落实三维教学目标的问题,表现在:虽能列出三维教学目标,但在课堂教学中并没有把过程与方法、情感态度与价值观目标体现出来,或把三维目标隔离开来,或只注重了知识目标而没有落实另二维目标。但是值得欣喜的是,我们正经历着从单一的目标观到三维目标观,再到逐步注意三维目标在教学中的体现与融合,努力践行三维目标的嬗变。
在新课程教学中,还存在随意拓展和拔高教学要求的问题,给学生的学习带来额外的负担,违背了新课程改革的精神。新课程中对知识的要求层次和水平与传统的课程相比都有了较大的变化,高中化学新课程由必修和选修构成,大部分课程内容分为螺旋上升的两个阶段。同样的知识内容在新、旧教材中,在新课程的选修和必修中的地位和作用是不同的,其教学要求也不相同。由于目标定位不准确,不少老师在处理教材实施教学时感到迷惘,总想“全面点、深刻点”,而造成课时数普遍不足的现象。
比如,传统教材中,化学反应速率与化学平衡被编在高二,且一步到位地形成知识体系。但在新教材中,这块内容在必修、选修中均出现。必修的教学要求是:通过实例分析使学生认识到在一定条件下并非所有化学反应都进行完全,不少反应存在着有一定限度的现象,学生能认识到可逆反应,认识到在一定条件下可逆反应体系将会建立化学平衡,如果条件改变化学平衡将发生移动,因此,可以通过改变化学反应条件来改变化学反应限度,使之应用于化工生产。不必学习化学平衡如何移动,化学反应速率的影响因素及化学反应的碰撞理论。而在选修课中,学生还将学习怎样衡量化学反应在一定条件下的反应限度,在反应达到平衡状态时组分浓度有怎样的定量关系,运用化学平衡常数表达式判断反应平衡是否形成以及怎样移动等内容。
但在教学中,由于教师未能全面领会课程标准对不同发展方向的学生所提出不同的学习要求,未能全面认识教材的分层递进、螺旋上升的编写特点,以及受教辅习题的影响等。在教学中,想追求全面、深刻从而随意扩展内容,搞“一步到位”。在必修教学时,补充了老教材中关于化学平衡理论、平衡移动方向判断等内容以“适应”习题和教学评价的需要……
导致了学生学习负担过重,课时紧张,学生厌学等不良现象。
我们认为,正确把握不同层次的教学目标,处理好必修与选修教学的分工与合理衔接,关键在于对课程标准的准确把握,加深对新课程特点的认识,努力克服以往教学惯性的影响,改变一步到位,一竿子插到底的倾向。必选修课程都期望通过化学核心知识的学习帮助学生建立化学核心观念,但两者的深广度不同,理解的深度不同,必修课面宽而浅,学习要求刚性大,选修课教学内容系统性强,学习要求弹性大,必修到位但不越位,用尽量少的内容形成概念,建立观念。
经过近两年来对化学教学目标的学习与实践,我们觉得对化学教学的三维教学目标有了一定的认识。在教学实践中,三维教学目标逐渐得到贯彻落实,在指导我们教学时发挥着越来越重要的作用。然而,每一节课的教学目标与每单元、各模块教学目标如何协调,课程目标如何分解,局部目标与课程目标如何实现衔接与统一等诸多问题仍有待于我们进一步探索。
参 考 文 献
[1] 中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准(实验).北京:人民教育出版社,2003
[2] 中华人民共和国教育部.全日制普通高级中学化学教学大纲.北京:人民教育出版社,2002
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关键词 化学教育 化学师范生 PCKg 化学知识 相异构想
1 从PCK概念到PCKg理论的发展
学科教学知识(Pedagogical Content Knowledge,简称PCK)是针对学科知识(Subject Matter Content Knowledge)与教学知识割裂而提出的。1986年,舒尔曼(Shulman L S)在“Those Who Understand:Knowledge Growth in Teaching”一文中通过对美国当时教师资格认证制度进行考察及其相关文献的梳理和回顾,指出在教师知识考核和培养中,学科知识与教学知识存在巨大鸿沟,他称这是一种“缺失的范式(Missing Paradigm)”。针对这样的情况,舒尔曼指出教师知识包括3种类型的知识,即“学科知识、学科教学知识和课程知识”。按照舒尔曼的定义,PCK就是以别人可理解的方式表达和形成学科知识的知识形式,既是一种特殊的教育学知识,也是学科知识的一种特殊形式,它一方面基于教材又超越了教材而通达了教材的教育学知识维度,另一方面则包含了课程内容中与可教性联系最紧密的方面。PCK定位于学科知识与教育学知识的交叉之处,其核心内涵在于将学科知识转化为学生可学的形式。因此,实际是学科知识与教育学知识的化合物。学科教师拥有PCK是其与学科专家的最大区别所在。
PCK理论对于提升教师专业化程度,凸显教师的职业特性和专业地位具有深刻意义。近二三十年来,在教师教育和数学、物理、化学等学科教育领域引起了普遍关注和大量研究。其中,科克伦(Cochran K F,1993)从建构主义学习理论的角度出发,洞悉了知识学习的动态过程,提出了学科教学识知理论(Pedagogical Content Knowing,简称PCKg),即学科教学识知(相比“知识”一词,“识知”含有动态性,能更好地表达科克伦理论中“Knowing'’的动态生成的含义)的综合发展模型(见图1),是对PCK理论的重大发展。该模式显示PCKg由4种知识转化而来,即教学知识、学科知识、环境的背景性知识和关于学生学习情况的理解的知识(简称“关于学生的知识”)。扩展的圆圈表示教师对4种知识的理解随着经验的积累和反思不断拓展。黑色箭头和模型的扩展表示PCKg的发展。重叠部分表示4种知识发生整合和转化。
相比PCK理论,科克伦的PCKg理论突出2个方面。第一,从静态结构的教学知识观向动态生成的教学知识观转变。知识是动态建构的,即“识知(knowing)”。按照建构主义的学习理论,知识不是学习者从环境中未被加工、被动接受的,而是积极建构的,是对自身经验世界特定的排序和重组。这个过程既包括个体与个体之间的社会建构,也包括个体内部的认知建构。教师PCKg的形成是一个动态的、建构的、不断创造和更新的过程;是教学知识、学科知识、学习环境知识和关于学生的知识不断整合和转化而成的。第二,除了强调教学知识和学科知识外,突出了“关于学生的知识”和“学习环境知识”的重要性。这里的“学习环境知识”主要指形成教学过程的社会、政治、文化和物理环境等相关知识;关于学生的知识,包括对学生学习能力、学习策略、年龄和发展水平、态度、动机与及相异构想的理解等。PCKg强调教师在关于学生的知识和环境的背景性知识基础上,整合发展教育学知识和学科知识。
2 PCKg理论对化学师范生教育的启示
2.1 整合化学知识与教育教学知识
长期以来,在化学师范生教育中或偏向化学知识或偏向教育学知识而形成钟摆模式,2者常是割裂、缺乏实质联系的。但缺乏扎实的化学学科知识,单纯有教学知识,不可能成为优秀的化学教师,就如巧妇难为无米之炊;同样,具备丰富的化学知识,也只是成为卓越中学化学教师的必要条件而不是充分条件。因而需要整合化学知识与教育学知识,引导师范生从多维度挖掘化学知识的教育意义,在教育教学理论学习时注意联系化学知识教学。
加强化学知识与教育学知识的结合,要看到化学知识本身所蕴涵的教育性,不只是从知识内容的维度理解学科知识,而是从多维角度建构对知识不同层次的、立体的理解,从而为确定教学中知识的“广度”和“深度”、设计学生的最近发展区奠定基础。比如,对同一概念,师范生应知道对不同年级的学生有不同水平的理解要求。除了关注知识内容,还应注意知识形成的过程,挖掘知识本身蕴涵的方法,体认其在学生思维培养中的价值和意义。要明确化学知识为“真”的前提条件和特定背景,避免过度地将知识去情境化,而导致对知识零散的、机械化的理解。
另一方面,教育教学理论的学习应联系化学知识,而不应是抽象空洞的、死记硬背式的学习。如“最近发展区理论”可以结合“氧化还原反应”,思考对于初三、高一、高二和高三等不同年级的学生,其“最近发展区”在哪里,如何用该理论来进行不同年级的化学教学设计?又如“三重表征”的教学,可以结合相应的实例,如“乙醇的催化反应”,说明其宏观表征、微观表征和符号表征分别是什么,如何建立不同表征的联系等。还如在“科学探究”“科学素养”理论学习中,可以列举“二氧化硫与水反应的探究”、“空气成分的探究”及“影响化学反应平衡的因素”的探究教学案例等。既帮助师范生具体地、有联系地理解教育教学理论,也能提高师范生建立教育教学理论与化学知识联系的意识和能力。
2.2 引导师范生关注学生的相异构想
由于多方面的原因,师范生缺乏关于学生的知识。许多研究表明,学生的相异构想具有普遍性和顽固性,学生原有的相异构想不但是教学要改变的对象,而且是教学的起点。引导师范生关注学生的相异构想(又称错误概念、前概念),是增加他们这方面知识的有效途径,有助于师范生根据学生的情况来进行相应的教学设计,使教学有的放矢,提高成效。如关于学生“原电池”概念认知的调查显示,学生容易产生诸多相异构想:(1)同种金属不能构成原电池的正负极;(2)当2种活泼性不同的金属作为原电池的电极时,活泼性强的一定为负极,活泼性较弱的为正极;(3)将“活泼性强弱”误解为金属活动性;(4)忽略电解质溶液的影响。针对学生的相异构想,可以设计相应的“原电池构成条件的探究”,让学生意识到自己已有概念的局限,引发学生的认知冲突,从而对原电池构成条件、原电池反应原理有更深入的认识。而不是仅仅演示课本的铜锌原电池实验后就给出原电池构成条件,这样学生对电极的作用认识还不清楚。此外,化学史有助于师范生了解化学知识形成和发展的过程及其中蕴涵的方法与智慧,还化学知识“真实”面目。有研究显示,科学家对理论的探索发现,与学生的学习过程有很多类似的地方,如空气成分的发现、化学平衡理论的建立过程中,科学家所走过的曲折道路,在学生刚开始学习这些内容时,也遇到类似的困难,产生相似的相异构想,因此重视化学史学习,有助于师范生了解学生学习中可能存在的困难。
2.3 培养师范生调控学习环境的能力
随着信息技术的发展,学习环境越来越成为课程与教学中一个非常重要的方面,甚至是最重要的方面。但师范生在教师教育技能训练中,更多表现对内容的关注,缺乏调控学习环境的意识和能力。如缺乏对社会、技术与化学知识联系的思想,表现在微格训练或教育实习中很多师范生虽然列举ST-SE的例子,但这些例子往往陈旧、单一或缺乏可靠的证据。此外,在模拟教学或教育实习中,师范生也常常忽略具体的学习环境,如油性笔快没水了,字的颜色已经非常浅了,而且旁边就放着新的笔,但大多师范生没有注意到需要换另一支笔;板书写得太靠下,不考虑学生是否看得见;让学生上讲台协助老师(师范生)完成实验后,把学生晾在一旁;对课室的光线照明等物理环境缺乏考虑,不根据投影、天气等具体情况调节课室灯光;只会依赖ppt,不会也不关心实物投影等其他媒体的使用;对环境突况的处理缺乏灵活的应变能力等等。因此,需要加强师范生调控学习环境的意识和能力。
2.4 重视PCKg的动态建构性
由于苏教版高中化学模块设置的原因,加之新课程又特别提倡螺旋式上升的教学原则,同样一个知识内容在化学1中讲到的,在化学2中可能再次提到,甚至在选修模块中还要继续学习.这样某些知识点学生可能会接二连三的接触到,如果高三化学复习中不讲究有效策略,把复习错误的理解为把已学的内容再讲一遍,势必会使学生产生似曾相识的疲劳感.复习中不能简单的重复,包括教学方法、教学形式、教学手段、课堂设计等都务必尽量多样化.只有全新的面孔才能充分激发学生的学习热情、发挥他们的主观能动性,以期达到最佳的复习效果.
一、“创设富有挑战的问题情境梳理知识点”的课堂设计,激活复习欲望,使静态的课堂在挑战激情中动起来
【教学片段1】这是一节关于“二氧化硫性质”的高三一轮复习课,这节课的学习目标是:
(1)认识二氧化硫的主要性质和作用.
(2)了解二氧化硫对空气的污染,知道硫酸型酸雨的形成原因和防治方法,形成良好的环境保护意识.
教师在引入时提出一组问题:
(1) 二氧化硫属于哪种氧化物?它应具有那些性质?
(2) 二氧化硫中硫的化合价有什么特点,由此说明它又有什么性质?
(3) 硫酸型酸雨是如何形成的?
(4) 你能写出二氧化硫参与反应的一些化学方程式吗?
【教学片段1分析】
我们一线教师都知道,元素化合物知识讲起来容易,学生听起来也易于接受,很多学生自认为这部分太简单,复习时常常不屑一顾,但当真正合上课本做题时,其中琐碎的知识点又让他们一片茫然.
教学片段1的教学过程虽然比较全面的将二氧化硫的性质作了概括,但这种传统的复习方式,只是简单的重复知识点,无法承载激活学生复习欲望的职能.
【教学片段2】同样下面也是关于“二氧化硫性质”的高三一轮复习课:
思考 向溶液中通入SO2,请根据下列反应现象,找出与之相应的溶质并说明SO2在反应中表现的性质.
溶液现象 溶液成分 反应方程式 SO2所表现的性质
使紫色溶液变红
使橙色溶液褪色
使紫红色溶液褪色
使蓝色溶液褪色
产生淡黄色沉淀
使红色溶液褪色
分析完上述表格后,教师又提出这样一个问题:通过二氧化硫的学习,你认为可以从哪些方面去研究某个物质的性质?
【教学片段2分析】传统教学方式往往是,请学生写出SO2与相关物质反应的化学方程式,描述其
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和探究,学生们走入了钢铁工厂、废旧物品收购站等地进行调查和探究.通过这一问题,进一步扩充了实验,搭建了实验与生活的桥梁,学生在生活中发现实验,利用实验对其进行分析和实施保护措施,获得了生活体验.
通过以上的几点,我们发现化学实验不但是学生学习化学知识的重要手段也是培养学生创新意识和探究能力的有效途径,更是促进学生全面发展的必要方式.而只有有效的化学课堂实验教学,才能从根本上激发学生的学习兴趣,激发起学生强烈的学习热情,进一步强化学生对化学学习的探究意识,促进学生学习方式的转变,培养其良好的创新能力和实践能力.但是笔者深知,化学实验教学的有效实施是一个需要教师不断发展和完善的教学方式,教师需要潜心钻研,拓展课本内容以学生的情况为依托,真正实现化学课堂实验的有效教学.中的现象,并分析SO2所表现的性质.而【教学片段2】中教师大胆的打破了传统复习课的模式,采用“逆向思维”的模式,先给出现象,这正符合元素化合物推断题的特点.历年来元素化合物的推断题得分情况都不容乐观,究其原因就是学生的逆向思维能力欠缺,由题目的相关信息难以联想到有关物质的性质.而【教学片段2】中的处理方式中,从课堂一开始,绚丽多彩的颜色变化给学生耳目一新的感觉.完成表格后,教师还将本节内容的学习提升到学习任何一种化学物质的普遍规律,教给学生学习化学的方法,而不再拘泥于本节教学内容,将教学进行了升华.
而且表格中关于“使蓝色溶液褪色和使红色溶液褪色”这两个空,按照教师的预设,答案是碘的淀粉溶液和品红溶液.而实际学生在填写表格的过程中热情很高,课堂上对于溶液的成分,大家各抒己见.有同学提出蓝色溶液可能是滴有石蕊的NaOH溶液,而红色溶液可能是滴有酚酞的NaOH溶液.教师并没有固守教案预设,而是及时抓住学生的思维火花,对生成的教学资源及时分析.教师请同学们互相评价,并且提出了引导性的问题:“你认为如果溶液成分换了,整个过程中现象还是一样的吗?如果现象一样,你能进一步通过什么实验确定到底是何种溶液?”到此,课堂再一次进入.有学生就提出了设计方案:向蓝色溶液中持续通入SO2,若溶液先褪色后溶液变红,则蓝色溶液是滴有石蕊的NaOH溶液;将褪色后的红色溶液加热,红色不恢复,则红色溶液是滴有酚酞的NaOH溶液.经过这样的资源挖掘,课堂就成为开放性的,学生的学习主动性被调动起来.而且学生的设计方案也是基于SO2的有关化学性质,也不背离本节课的主题.
构建主义认为,学是与一定“情境”相联系的,在实际情境下学习,既避免了知识以枯燥,呆板的形式呈现,又可以引发学生的认知需求,激发其学习动机.
二、“构建开放性的知识梳理过程”的教学形式,使静态的课堂成为智者见智的动态课堂
关键词:化学教学;互动异化;应对策略
文章编号: 10056629(2012)4001702 中图分类号: G633.8 文献标识码: B
教学是教师教与学生学的统一。这种统一的实质是沟通与合作,是师生之间、生生之间交往、互动、共同成长的过程。在新课程强调互动教学的理念指引下,化学课堂教学总体上出现了令人欣喜的新局面。教师在教学过程中注意与学生积极互动、共同发展,精心处理好传授知识与培养能力的关系,注重培养学生的独立性和自主性,引导学生质疑、探究,促使学生在教师指导下主动富有个性地学习。但是,由于种种原因,在化学课堂教学中仍然存在着不恰当使用互动教学的现象,使得教学互动被异化并走进误区,背离了新课程教学互动的本义和真义。要扭转这种现象,需在认识各类互动异化现象的基础上,采用恰当有效的应对策略。
1 形式与内容并重――避免虚假互动
在化学课堂教学实践中,有些教师片面强调互动的形式,忽视互动的内容和实质,为互动而互动,导致互动的形式化、不真实。主要体现在以下几个方面:
首先,互动的形式化体现在教师的提问不当上,封闭性问题明显多于开放性问题。例如,在进行铜锌原电池教学时,教师习惯于提出如下一系列问题:(1)锌片插入稀硫酸中有什么现象?(2)铜片插入稀硫酸中有什么现象?(3)锌片和铜片同时插入稀硫酸中并用导线连接上端又有什么现象?气泡在哪里逸出?怎样逸出?(4)在导线中接入电流计,指针是否偏转?向什么方向偏转?(5)电极名称的确定完全由电极材料本身的性质决定吗?这种一问一答的方式虽然使得课堂更为热闹,但并不能真正启迪学生思维,实质上是用“满堂问”代替“满堂灌”。尽管封闭性问题的使用能够检查学生原理应用和概念的掌握情况,但它不像开放性问题那样能开阔学生的思维、激发学生的学习兴趣,让他们充分地表达自己的观点。
其次,互动的形式化还出现在小组合作学习中。在热热闹闹的小组合作学习背后,出现了诸多问题:第一,合作主题的形式化。要么是主题比较简单(如第1、2问),无需学生之间相互讨论,课堂讨论只是浪费教学时间的过场而己;要么是主题比较复杂(如第5问),确实需要学生共同解决,但由于学生缺乏足够的知识基础、思考空间和时间,难以达到真正解决问题的效果。如此的互动使得学生无法真正地进行思考,也就谈不上发展学生的创造性思维。第二,学生合作的形式化。合作学习的背后是只“作”不“合”、只“议”不“思”、只“说”不“听”,学生大多“各自为政”,有的学生搞“一言堂”,多数学生一言不发。第三,教师指导的形式化。一旦学生进入了合作学习这一环节,教师就在不同的合作小组之间来回走动巡视,看似很忙、很关注,实际上大多在摆样子、装门面,并没有真正投入到合作学习的过程中。如此的合作学习在实质上并没有让学生真正互动起来,更无法使学生从中产生创造性思维的火花。
教学互动当然包括师生问答、小组合作讨论等看得见的形式上的互动,但互动的真谛在于师生精神敞开、心灵对话,从而达成师生视界融合。互动不仅要形动,更需要心动。教师恰当的精彩讲授会激起学生内心思想的波澜,静悄悄的课堂也会洋溢互动,而太热闹频繁的形式互动有时反而会阻碍学生的独立思考。
2 重视师生交流――共建平等互动
新课程强调的教与学之间不再是“给水”与“接水”的关系,而是共同“找水”的关系。师生是携手前行,实现学生学业进步与教师专业发展的和谐统一。目前课堂教学互动大多是以教师为中心,教师是课堂教学互动的启动者和主宰者,教师想与谁互动就与谁互动,想怎么互动就怎么互动。教师把握着互动的方向和速度,学生则相对处于消极被动的地位。这种处理方式导致了“师动生不动”现象的产生,无意间剥夺了学生的质疑精神与自主学习权利,束缚了学生的创造性思维。
例如,在原电池原理教学过程中,水果电池已经得到普遍采用。一般的处理方式是在介绍原电池的构成条件、工作原理后,接着演示水果电池的实验。学生看到电流计指针偏转后,都会欢呼起来,惊叹于电流的产生。此时,教师往往会介绍水果电池产生电流的原理,以满足学生的好奇心。严格说来,这种处理方式并没有充分调动学生的积极性,未能实现师生间的平等互动。若采取三方面的措施,则不仅会突出学生的主体地位,也可以提升课堂的教学效果。第一,变演示实验为学生实验,即课前安排学生自主准备相关材料,课上由学生自行设计并进行实验,以促进学生的主动参与。第二,将水果电池实验前移至课的开始,以该实验激发学生的学习兴趣,唤醒学生的认知热情。第三,充分考虑学生已有基础,让学生在课堂结束时自主分析电池产生的原因,明确水果电池的构造。
实施师生互动的关键是了解学生的发展水平,从学生的实际出发,激发学生的认知冲突,引发学生强烈的兴趣和求知欲,让他们通过自身的实践和心理、情感上的体验,提高分析、解决问题的能力。只有这样,才能形成对学生来说是“眼动加口动,思维启动;手动加脑动,整体行动”,对学生和老师而言是“师动带生动,师生互动;生动扣生动,生生互动”的良性互动状态。
3 关注教学生成――实现精彩互动
钟启泉教授说过:“对智慧没有挑战性的课堂教学是不具有生成性的,每一节课都是不可重复的激情与智慧综合生成的过程。”有效互动就应该是在一定的组织形式下,教师、学生、教学内容、教学媒体等各要素之间产生的一种激发学习兴趣,激活深层思维,体现生命活力的课堂教学行为。
然而,受传统教育教学思想的影响,兼之部分教师自信心不足,在现实的化学课堂教学实践中,存在着这样的现象:多课前预设的互动、少课堂生成的互动;重视课前预设的互动,轻视课堂生成的互动。不少的公开课和常态课就是顺着教师课前预设的互动逐步展开,提问按照事先的设计思路进行,提什么问,甚至连提谁的问,都是事先安排好的。教师一呼,学生百应,整个互动过程都在教师的预设之中进行。这些假问题与课堂场面的“虚假繁荣”突显了教师本位,必然会导致学生本位的缺失。其实,教学中随时随处都会发生课堂“意外”,出现生成性的问题,生成许多新的潜在资源和师生互动,如运用得好,会对课堂教学增添几分精彩。
例如,在《化学1》金属钠教学中做完钠与水(将钠投入到滴有酚酞试液的水中)的反应实验后,我提问学生:“将钠投入到盛有硫酸铜溶液的烧杯中有何现象?”学生从常理推断出可以置换出铜。此时我让学生通过做实验来验证。绝大多数同学的实验现象,与课前预设基本一致:该反应有无色气体和蓝色沉淀产生。为此,我让学生根据实验现象作出合理解释,并写出相关化学方程式。这时突然有一个学生说他做的实验试管壁有红色的固体析出,出乎意料的现象打乱了我的思路,面对这个意外,我并未死守教案思路和预设互动,对其视而不见、不予理睬,而是试图冲击学生的思维,以期碰撞出新思维的火花。于是,我请这位同学回忆他的操作过程。他说他是将硫酸铜溶液滴入盛有金属钠的试管中。我又按照他的做法进行了演示实验,发现现象确实如此。在这种悱愤的状态下,我安排学生展开了热烈的讨论,让他们碰撞智慧的火花。经长时间讨论,最终得出了较为合理的结论:溶液少时,剧烈反应产生的热使产生的氢氧化铜分解为氧化铜,氧化铜在充满热氢气的氛围中,部分被还原成单质铜,因而在试管壁上又有红色的物质析出。这种处理方式使得课堂出现了未曾预料的精彩,学生的思考深度、情感体验甚至超过了我的预期。
为了确保教学互动的有效性,教师应基于教学目标与文本内容,对教学过程与互动情景等进行精心预设。同时,由于教学过程是一个动态的开放的过程,教师也不可忽视教学过程中生成的潜在教学资源与师生间的认知互动、情感互动、人格互动。从一定意义上讲,教学过程中生成的互动比教师备课时预设的互动更有意义和价值。为此,教师有必要根据师生需求将预设的互动进行及时调整优化与适当拓展,以实现课前预设的互动与课堂生成的互动的有机统一、共存共赢。当然,若能在课前充分考虑各种可能发生的情况,并设想出对应的处理方案,无疑会更有利于课堂生成性问题的解决。
综上所述,实现化学课堂教学互动的本真优质高效,是一个复杂的系统工程,涉及到方方面面。其中,理念的转变是前提和基础,真实的互动课堂是平台和载体,师生平等互动是关键和核心,动态的互动课堂的构建是目的。几者相互联系、相互促进,缺一不可。基于此,在教学实践中,需要进一步解放思想,转变角色,摒弃那些不真实、不平等、不精彩的教学互动,恢复课堂教学互动的本来面目,在有效的教学互动中实现学生的全面发展和教师的专业成长。