我们何以走向教学深处与教改前沿(2)_强光峰


  2011-11-17
“老兵新招”带给我的一点感悟
--强光峰

今天早六点,我习惯性地打开电脑,浏览和学习课程团队编写的课程简报,化学广场第三期的“老兵新招”引起了我极大的兴趣。细细读来,这些基于实践而又鲜活的“一招一式”,直抵我的心灵,有一种醍醐灌顶的感觉,这不正是一线老师迫切需要的教学“宝典”吗?

于是,我记下了我的感悟,当然这些感悟只能是“蜻蜓点水”,就算是向老前辈学习的一点体会吧。

第一招:“足球场上”说“身边的化学物质”

课改前旧教材中“元素化合物”知识,是深居于化学学科大宅门里的闺秀,被课程专家称为学科中心主义的。教师让学生记背这些知识,较少考虑它们的应用,如同一个蹩脚教练仅是让球员在足球中场这个圈子里穿插跑动、倒脚换位,既不考虑如何防守也不去研究如何射门,球员们都厌倦了!

新课程的“身边的化学物质”,教师引导学生从与生活密切相关的物质及变化现象中抽象提炼出化学知识,谓之为“从生活走进化学”;再用这些化学知识去解决社会中与化学有关的问题,谓之为“从化学走进社会”。把学以致用作为教学的重要目标,如同足球场上换了新教练,执行全攻全守的足球理念,球员们活力四射,满场飞奔,频频射门……好一派崭新气象!

在解读新教材“身边的化学物质”这部分内容时,一定要把握 “化学来源于生活,服务于社会”、“从生活走进化学,由化学走向社会”的观念,因为新教材就是按照这样的思路来选择和组织内容的,实际教学中也要遵照这个思路来安排教学活动。

 感悟“寓教于乐”是教学的高境界,如何走出知识本位?新课程的理念怎样才能植如每一位教师的心田。程老师用足球场上的“故事”,亲切、直观、形象、生动的告诉了我们,化学是一门重视应用的学科。正如,《苟子·劝学》中所说学不可以已,……”吾尝终日而思矣,不如须臾之所学也,吾尝跛而望矣,不如登高之博见也。登高而招,臂非加长也,而见者远;顺风而呼,声非加疾也,而闻者彰。假舆马者,非利足也,而致千里;假舟楫者,非能水也,而绝江河。君子生非异也,善假于物也。荀子把假物作为一个重要的学习方法,它就是说要利用一切有利条件来学习,人们的天资并没有多大差别,只要善于充分利用客观条件,就能缩短成长的时间。

第二招:物质性质教学要坚持感性第一的认识路线

   没有见过这种物质,不知这种物质是什么样子,怎能知道它的物理性质?没有看到 (包括自然观察特别是实验观察)这种物质发生的化学变化,怎能认识它的化学性质?化学教学出现的绝大部分困难几乎首先来自不做实验或很少做实验。老一辈化学教育家一再指出,“化学是一门不做实验就不知是什么的学科”,“化学实验无论怎样强调都不过分”。就我这几年所做的“化学教学回归实验室”课题研究来看,学生不但非常喜欢做实验,而且反映做实验后“记得牢”“理解的快”,建议某些老师在寻找走出教学困境的选择中,首选用实验进行化学教学的方法。

开展实验教学,在不少学校还有较多的困难,我想联合立志解决这一困难的老师们,组成一个协作组,开展自制教具药品、寻找代用品的研究,或发动学生甚至家长,攻克化学实验条件缺乏的难关。

  感悟:化学教学出现的绝大部分困难几乎首先来自不做实验或很少做实验。也许这就是当下化学、物理等学科学生学习困难的根本症结。我不由得想到美国心理学家布鲁纳,他重要的主张是要教会“一门科学的结构”,同时他也强调:直觉在学习上的重要性,这无疑是正确的。因为许多发明、发现和创造,开始常常是在解决问题过程中由直觉思维猜出正确答案,然后再用实验和抽象思维去证明。所以,布鲁纳主张在教学中要采取有效的方法帮助儿童形成直觉思维能力;要发展学生的自信和勇气去培养有效的直觉思维能力;要鼓励学生去猜想,促使直觉思维向合理程度发展;要创造必要的学习条件,使儿童产生某种直接感受,为学习某门学科奠定基础。让我们记住:化学教学从实验教学起步吧!

第三招:感性必须发展到理性,才能实现物质性质教学的高效性

 不少老师反映,自己也开展了实验教学,学生热热闹闹做完实验,并没有达到自己期望的效果,我认为很可能是缺失了感性认识发展到理性认识的环节。我们课题组在《氧气的化学性质》教学中有过教训。以下是课后的反思日记、教学实录。

07115  周一

老师执教的9班。可能考虑到中考常把氧气化学反应的实验现象作为考察重点,在学生动手做完相关的实验后,刘老师用了8分钟时间,采用多次提问、反复矫正的方法强化对现象的记忆。当随后对学生提出通过实验为什么说氧气的化学性质比较活泼?这个问题时,大家面面相观,不知如何回答。课上我就在想,究竟是记住实验现象对学生发展有益呢还是形成以上问题的理性认识有益呢?课后的我们还是布置了这个问题作为作业,收上作业后发现, 48本作业中,只有5人回答了与答案相近的一个或两个要点(答案要点是:能与多种类别的物质发生反应;反应剧烈;但需要点燃等条件)。说明从实验现象到理性认识不是直接实现的,要通过思维。如果仅是记住了实验现象,不把教学推进到理性的思维阶段,意义是不大的。学生为什么没有实现有效的思维呢?关键是学生没有领悟氧气化学性质实验的设计思想:(1)让多种类别的物质都来与氧气反应;(2)观察反应的剧烈程度;(3)关注反应的条件性。

07118  周四

为了让学生在实验开始前就能关注到氧气化学性质实验的设计思想,我们对教学环节做了一些调整,包括一些开放的教学环节设计。

以下为课堂实录。

学生用加热高锰酸钾的方法制出两瓶氧气后,教师提出问题:

同学们,如何知道氧气具有怎样的化学性质?

生:做实验

师:对,通过实验让氧气发生化学变化,只有通过化学变化才能表现它的化学性质。

——让学生明确一种认识方法:要获得物质化学性质的认识,必须让它发生化学变化。在学生主体与物质客体的相互作用中形成认识是马克思主义认识论的基本观点。

师:老师为此准备了几种物质,木炭、铁丝、蜡烛,特意指出这些物质分属于不同的类别,是非金属、金属、化合物等物质的代表。并指出除了这些物质,也可以尝试采用其它物质,比如,红磷、铜丝、木材、面粉等,你们想想怎样才能让它们与氧气发生反应?想好了就可以实验了。

——以往我们把实验步骤都设计好了,学生只是照方抓药,甚至怕抓错,再亲自做一遍演示,学生的潜能受不到挑战,弄得一点趣味也没有了,也并不领情。我们尝试摒弃教师演示这个环节,不管学生采用什么样的方案,教师都不要干涉,只要没有危险就放手让学生做,学生尝试后发现这样不行,自然就会否定这些方案。

有些学生经过商量就动手做了,有的同学还在看书,我看到一个学生直接把木炭扔进氧气瓶里,歪着头看了一会也没发现动静,就又去想别的办法了。我还看到一个学生没把铁丝绑在火柴上点燃,而是直接在酒精灯上加热后放入氧气瓶中,反复三次都没有成功。他东瞧西望,想看其他同学是怎样做的。但多数同学还是摸索着把三个实验都做成功了。大家互相启发,互相帮助,表现了很高的积极性,也特认真。

——不怕学生做错,我们认为学生尝试中的错误是非常有价值的,做不成功会逼迫他动脑筋,去思考。同时启动了同学之间的相互帮助,学生自身的知识和经验是一个很丰富的教育资源,以前我们意识不够,也不曾刻意去利用。

7分钟后,看着差不多都完成了实验,教师让大家停下来,首先表扬了大家勇于实验的行为。说,只要动手试,说明你们头脑中就已经有了实验的思路和方法,先不说成功与否,敢于把自己的思路和方法付诸行动的精神就是很可贵的。

师:哪个小组实验成功了,请你们上讲台给大家演示一下?

踊跃上台的同学把实验做得很成功,其他同学非常关注,并且报以掌声。

这时我观察到同学们都观察得饶有兴趣,特别是那些实验没有很好完成的同学更是瞪大眼睛,聚精会神。

[投影]实验的现象和文字表达式。

师:根据这些现象和文字表达式,你有无问题要问?比如,氧气为什么能和这么多的物质发生反应?并且反应还如此剧烈?这说明氧气具有怎样的化学性质?

——在提出第一个问题时“你有无问题要问?”要有耐心的等待和期望,学生实在想不出来的时候再说出下面的两个问题:“氧气为什么能和这么多的物质发生反应?并且反应还如此剧烈?这说明氧气具有怎样的化学性质?”培养学生提问题的习惯是最重要的。对问题的思考容易让学生建立现象与结论的联系。他从一个被动的观察者发展成一个积极的实践者:通过自己的活动,逐步形成对世界的认识,成为知识的主人。

学生们在相互争论和彼此补充中形成了氧气的化学性质比较活泼的认识,认为这个结论是有实验事实支持的,是有道理的。

做实验看现象只是建立感性认识的阶段,关键是怎样从感性认识发展到理性认识,实现从现象到本质的转换。只有这样才能对氧气化学性质达到理解的水平。

 感悟:程老师的这一招,不仅仅是提示认知发展的规律,人的认知活动从感性认识到理性认识,即从实践到理论,从理论到实践的螺旋式上升过程。而且还有至少两个热点问题引起我的思考:(1)教学的有效性问题,特别是实验教学的有效性。俗话说“会看的看门道,不会看的看热闹”,在我们的实验教学中,学生普遍感到新奇,但又普遍感到做实验收获不大,往往是“知其然不知其所以然”,而实验教学培养学生的创新精神和实践能力的效果更是发挥不好,一句话,实验教学依然是当下最薄弱的教学环节,包括教师的实验设计、实验改进、自制教具等实践性教学环节的能力还很薄弱,这是应该引起我们给予足够重视的迫切而现实的重大课题。2)教学反思的针对性与有效性问题。程老师在这一招中,为我们展示了一堂精彩的课堂实录与教学反思记录。大家都清楚地知道,教师成长=经验+反思,反思一词已经成为新课程改革的关键词,但反思什么?怎么样反思?反思的结果怎样记录?这是一个事关教师成长和课程改革顺利推进的问题,不能不引起我们对“反思的反思”。

第四招:让学生掌握前人认识物质性质的方法智慧,使其受益终生

 卢巍老师在讲座中特别强调要把人类在认识物质时积累的一些智慧传播给学生”“我们对身边的物质教学的认识确实要考虑到怎样从方法的高度再去提升一下。

《金属的化学性质》课例。根据实验总结出金属的活泼性顺序后,让学生反思:我们是怎样获得金属活动性强弱的认识的?同学们通过讨论后总结了这样几条:1“用一种参比物使金属都与其发生作用,看一看反应的难易程度,参比物可选用氧气”“酸溶液”“盐溶液(高中还会用水作参比物);2既然是比较,就需要控制变量,比如温度、金属的形态、酸的浓度等。这种比较的方法,控制变量的方法会逐渐成为学生探究物质性质的能力、方法,也会在探究其他化学问题的过程中发挥作用,乃至在化学领域之外的问题研究中发挥作用。

感悟:我完全同意卢巍老师在讲座中特别强调要把人类在认识物质时积累的一些智慧传播给学生。这就是山东省创新教育课题组组长、省教育厅副厅长在《创新教育:中国基础教育范式转型》一书中提出的两个理论一是智慧复演理论。智慧升腾或渗透在全面实施素质教育过程中。缺乏教育智慧的教育过程是呆板的、僵化的、无生机的、无生命跃动的,富有教育智慧的教育过程是灵动的、多样的、互感互知、充满生命气息的。教育智慧为教育教学实践提供新思维、新角度、新方法,使教育能更好的向着自由、和谐、开放、创新的境界迈进。“智慧复演”并非智慧表演。山东创新教育课题组认为:必须有经历、有体验,人类的智慧才能生成、转化为个体的智慧,人类智慧的学习才能促进学生的发展。也就是说,人类的教育过程,就是人类原始创新活动过程的“智慧复演”过程,是智慧复演理论提出的理论基础。人类社会发展的历史,是人类文明成果不断积累的历史,是人类智慧水平不断提高的历史。人类的智慧只有在过程与方法维度中才能呈现出来。而智慧的学习,离不开当时知识的产生过程。二是活动建构理论。山东创新组的定义是:所谓活动建构,就是师生在课堂教学过程中,要充分重视“活动”在学生知识掌握与一般发展中的作用。我们认为,知识的建构,是学生在自主活动中实现的。我国传统教育的弊端之一,就是教师活动,学生不动。任何事物的发展都有其天然的能动性,作为人类都有创造的潜力与倾向,人人都有提升智慧的本能。关注学生、关注自身、就得激发教师自身的能动性智慧,实现创新。

第五招:学生在探究物质性质的活动中形成的科学素质是可以测量的

下面的试题是今年北京西城区中考模拟考试的实验探究题。意在检测学生的探究能力和方法。该题探究了二氧化碳的一种新性质:二氧化碳与超氧化钾反应生成氧气和碳酸钾,素材取自高中教材。如果在初中物质性质的教学中,采用了实验探究的方法,学生具有了提出假设、设计实验、掌握了设置对照,控制变量、收集证据、分析推理、反思评价等能力和方法,做这样的新情境试题并没有多少困难。

33.(9分)小波在“化学氧自救器”的说明书中看到“人呼出的二氧化碳与自救器药罐中的生氧剂(超氧化钾KO2)接触能产生氧气”,对自救器内发生的化学反应原理产生了探究欲望。他与同学们一起进行了实验探究活动。

活动Ⅰ:探究CO2与超氧化钾(KO2)反应确实可以生成O2 

  

【查阅资料】超氧化钾(KO2)能与CO2H2O反应生成O2

            未查到超氧化钾(KO2)能否与HCl气体反应的资料。

【进行实验】同学们设计了如下实验装置。其中A装置的作用是除去CO2中混入的HCl气体,该反应的化学方程式是    B装置中盛放的液体药品是       D装置的作用是          (用化学方程式表示)。为了得出结论,最后还要进行的实验操作是         

活动Ⅱ:探究二氧化碳与超氧化钾反应除生成氧气外还生成什么物质?

【老师提示】二氧化碳与超氧化钾反应的产物只有氧气和某化合物。

【做出猜想】二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物是什么?小波同学做出了三种猜想:①是一种酸;②是一种碱;③是一种碳酸盐。

通过分析,小英同学认为猜想①和②是错误的,她得出此结论的依据是   

【进行实验】验证猜想③是正确的。

实验步骤

实验现象

实验结论

取适量二氧化碳与超氧化钾反应后的固体于试管中,滴加适量稀盐酸,并将产生的气体通入澄清石灰水中。

固体逐渐消失,有无色气泡产生,澄清石灰水变浑浊。

猜想③是正确的。

【反思评价】二氧化碳与超氧化钾反应的化学方程式是    。滴加稀盐酸后,若不将产生的气体通入澄清石灰水,就不能验证猜想③是正确的,其理由是____

33答案

活动Ⅰ:NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑(1分)浓硫酸 (1分)

 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O 1分)  将带火星的木条伸入集气瓶中(1分)

 活动Ⅱ:质量守恒定律(或二氧化碳与超氧化钾都不含氢元素,根据质量守恒定律,不可能生成含有氢元素的酸或碱)(2分);2CO2 + 4KO2 == 2K2CO3 + 3O21分);若超氧化钾有剩余,加入盐酸后会产生氧气,也能观察到有气泡产生,不能证明样品中含有碳酸盐。(2分,答出剩余的超氧化钾能跟水反应产生氧气可得分)

课改以来,中考试题发生了很大变化,我们要不断适应并习惯于这类检测学生科学探究能力的试题。这需要老师们通过转变教学方式实现学生学习方式的转变,科学探究的学习方式必将转化为学生的科学素养,具有科学素养的学生,就会以不变应万变,不管试题情境有多新,都能应对自如,考试分数自然也不会低。

感悟老师用生动的事例得出了一重要的结论,学生在探究物质性质的活动中形成的科学素质是可以测量的。我的理解是学生的科学探究能力是可以测量的,这就是科学探究评价的问题。这一问题已经在中考试题中进行了多种方式的尝试。我曾做过“物理科学探究的评价研究”这样一个课题,研究成果在2006年《山东教育》用6篇文章进行了连载。科学探究的方式是多样的,研究把科学探究的方式划分为部分探究性学习完全探究性学习两种类型,对其进行评价时根据科学探究涉及的要素或特点进行,以提高评价的针对性和可操作性。

 

第六招:用获得的知识作为工具去解决实际的问题——从化学走向社会

人类研究、认识物质性质的成果凝结为化学的知识,这些知识的学以致用,就是从化学走向社会。以下是如何利用二氧化碳性质检测二氧化碳存在的探究教学案例。

出发前的预演(8节课后布置的先学作业)

1、阅读领会。

1我们看到墙角里一个纸片在旋转飞舞,我们知道空气如同水一样在那里旋转流动。

——观察可见的物质变化,通过推理可以得知不可见的变化。

2你要进到院子里去,里面有没有狗?你投进一块石头或是大声喊叫一下,听听有没有狗叫的声音就知道了。

——无法观察的事物,用一种方法引起它的变化,再根据观察到的变化现象进行推理,就可以推知这个事物了。

2、回忆儿时你玩过的电动小跑车,假如你新买的爱车比别人的车跑的慢,试列出可能的原因,你怎样判断爱车跑不快的原因是什么?

3、我们看不见空气,也看不到空气中的二氧化碳。但我们知道二氧化碳具有以下化学性质:1不支持燃烧,2也不能供给呼吸。3与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙的白色沉淀(现象是二氧化碳通入澄清石灰水中变混浊)。

以下的知识也是需要的,虽然对你来说较难一些。4与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,溶液增重。5二氧化碳与氨反应生成碳酸铵。6无色的酚酞试液在氨水、氢氧化钠等碱性溶液中变红,在中性和酸性溶液中不变色。

你怎样知道某地空气中二氧化碳含量多或少?把你设想或查询的方法写在下面。                                                             

4、采集不同地段的空气样品。将装满水的矿泉水瓶子在采样地点倒空,随之旋紧瓶盖,贴上标签即可,注明采集的时间、地点、采样点人员密集情况、通风状况等。上课时带到实验室。选择的地点可以是:空旷地区、山顶、树木较多的野外和各种通风不好的人群聚集的候车大厅、火锅店、超市、网吧、影视厅、会场等。注意:以上两类地区至少各采集一瓶。为实验方便,不论你采集哪处的空气样品都要用同样大小的矿泉水瓶子。你选择的采集地点是                

感悟:学以致用是对教学工作最朴实也是最高境界的要求。这就是培养学生认识问题、分析问题、解决问题的能力。从教育心理学上讲,就是“问题解决”的理论和策略。心理学认为,个体克服生活、学习、实践中新的矛盾时的复杂心理活动,其中主要是思维活动。由于问题解决是复杂的心理活动,可以从不同的方面、角度加以分析,因此心理学家对问题解决的见解也不尽相同,问题解决过程的总趋向 20世纪40年代德国心理学家K.敦克尔,以大学生为对象进行实验,观察他们如何解决“用射线治疗胃肿瘤”问题。根据实验的结果,他认为:问题解决过程的总趋向,是先确定问题的范围,指出可能的解决方向,再逐步缩小范围,提出问题解决的一般方法和具体特殊方法,一步步进行推理以逼近问题的解决。这种观点是把重点放在“提出假设”与“检验假设”两阶段,对它作更详细分析所提出的。人们解决生活实践中的问题,及学生学习和应用知识时,这种情况是最常见的。

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