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一、通过探究活动进行有效的化学教学
化学是一门以实验为基础的学科。化学实验是学生获取知识、进行知识创新的重要手段,是培养学生学习化学的兴趣和科学态度、训练学生的科学方法、启发学生的科学思维的重要途径。传统的实验教学过于重视知识的传授,忽视对学生能力的培养;在教与学的关系上,过分强调教师的主导地位,而忽视学生学习的主体性。因此,教师要从根本上转变观念,在实验教学中要尽可能创造条件让学生多动手参与实验操作,尽量发挥实验的探究本性,激励学生改进实验方案,参与设计。在实验活动中,围绕核心问题提出假设,找出证据后,通过实验活动或教师的引导解决问题。当问题、假设、证据之间的关系合理的时候,将得到合理的科学依据。通过自主实验让学生主动参与实验过程、体验实验带来的乐趣,他们手脑并用、乐在其中,对其性质和探究方法的理解也非常深刻。培养学生学习化学的兴趣,让他们学会辩证地看问题,任何事情是多面的。让化学更贴近生活。实验培养学生的实验动手能力,科学的学习态度,用事实去追寻真理。培养学生归纳总结的能力和学生的动手能力,实验探究能力。在实验教学时,有些方面问题需要注意:实验前的问题引导,让学生带着明确的目的开展实验探究;试验后的交流讨论,要从知识、方法等高度设置问题,通过对这些问题的讨论深化认识。
二、联系社会实际,使化学教学贴近生活
新课程标准中明确要求学生了解化学与日常生活的密切关系,逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题。生活中处处有化学,我们的衣食住行都充满了化学知识。化学知识来源于生活,化学知识的学习又为生活服务。物质世界充满了化学变化,人类的生产、生活都离不开化学变化。例如,为什么有些地方的水不能直接饮用?“乐山大佛”为什么慢慢被侵蚀,又怎样保护?这些有趣的现实生活与化学问题的情况,激活学生已有的生活经验和化学知识,调动学生学习的兴趣。在化学教学中教师要选择一些贴近实际生活、学生非常熟悉的事例和日常现象,通过选取实际生活中的题材,帮助学生拓宽视野,开阔思路,使学生参与到实践中,利用所学的化学知识和其他学科知识来解决实际问题,化学教学就能起到非常好的教学效果。小实验就是加强化学教学与日常生活、生产联系的一种手段。例如,采取何种方法可除去饮用水中的沉淀物;用食醋和纯碱稀溶液改变花的颜色;制作橘子电池;用熟苹果催熟青香蕉、绿橘子;用草酸洗墨渍;用小苏打或面碱清洗锅碗瓢盆上的污渍等等。教师还可以将生活中可供探究的知识点设计成探究性问题,通过实验进行教学,使实验贯穿于教学的各个环节,最终达到促使学生主动学习,提高自身素质的目的。
三、信息高速发展,实施信息化教学
现在是信息技术的时代,要想跟上时代的脚步,就需实施信息化教学。所谓信息化教学,是与传统教学相对而言的现代教学的一种表现形态,它以信息技术的支持为显著特征,在更深层面上,它还涉及现代教学理念的指导和现代教学方法的应用,扩大学生的知识面,激发学生的兴趣。在教学中,教师要注重信息技术与学科的整合,为学生学习搭建快捷、高效、大容量的信息高速公路,促进学生学习方式的转变。信息技术的高速发展,要求传统的课程必须适应信息化社会发展的需求,增加与信息技术相关的内容,发挥现代信息技术在化学教学中的作用,放大教学效果。信息化教学使课程资源不单单是教材和书本等印刷品,也包括了网络及音像制品等,扩大了课程资源的范围。信息化教学对于学生的学习方式产生了深刻的变革作用。学生从传统的接受式转变为主动学习、探究学习和研究性学习。信息化学习也将成为学习者未来的发展方向。信息技术极大地拓展了教育的时空界限,使教育资源共享的原则得以贯彻,学习选择的自由度大大提高,因需学习、因材施教真正成为可能。化学信息化教学主要是以利用书籍、光碟软件、网上资料三大资源为基础,创设“引趣”的情境,充分调动学生积极性,让学生了解并掌握信息技术基本知识和技能,培养他们的协作学习能力和自主学习能力,使他们形成良好的文化素养,为他们适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。
综上所述,我认为中学化学新课程改革要求教师在教学中既要授之以鱼,又要授之以渔;既要加强基础知识的教育,又要在学习知识的过程中培养学生的能力。作为教师,我们只有不断学习,才能有专业化的发展。每一个教师都应该思考,什么样的教学对学生有益。教师要更新观念,努力调动学生积极性和主动性,融观察、探究于一体,才能为国家培养更好的化学人才。
作者:孙静单位:河北省宁晋县第二中学
1核心概念
1.1教学诊断能力
能力指能胜任某项任务的主观条件[5]。因而教学诊断能力就是教师进行教学诊断的主观条件。同时,教学诊断不仅是一项阶段性的工作,而应该是一个长期的、持续的,贯穿于教师教学始终的一个过程,需要教师不断地分析、总结、反思[4]。那么要做到这一点,教师除主观上拥有教学诊断的意识外,还必须掌握教学诊断的基本知识、基本方法等。所以教学诊断能力是教师内在思维品质的外在表现。
1.2化学教学诊断能力
中学阶段化学学科的教学与其他学科相比,有共性也有特性。其特点由学科内容的独特性、学科语言的独特性、学科思维(三重表征)的独特性所决定。例如化学是一门以实验为基础的学科,实验教学是化学教学的重要组成部分,以实验为基础的实验探究法是重要的化学教学方法之一,对落实三维教学目标,尤其是过程与方法目标起到了重要作用。教师在进行化学教学诊断时,必须要结合化学学科自身的特点,只有这样才能有效地促进化学学习,并排除教与学的障碍,改进和强化教学活动[6]。因此对于中学化学教师,其教学诊断能力还应该是建立在其化学学科教学论知识及化学学科专业知识的基础上的一种综合素质。综上,化学教学诊断能力可理解为化学教师以师生共同生成的“教”与“学”的活动为诊断客体,结合化学学科的特点,运用一定的方法(观察、访谈、测验等)判断教学质量的现状、教学效率低下与学生学习困难潜在原因并寻求解救方法的一种心理品质。结合教育部2012年出台的《中学教师专业标准(试行)》中从不同领域对合格中学教师提出的基本专业要求,将教学诊断能力分为教学态度的诊断能力、教学设计的诊断能力、教学实施的诊断能力及反思、评价的诊断能力。教学态度主要包括教师教学过程中的责任心及师生关系的处理;教学设计指教师课前的准备工作,包括教学目标的确立、教法的合理选择等;教学实施指教师的课堂教学,包括各类教法的运用、课堂调控、对学生的合理引导等;反思、评价指教师在课后为及时调整教学、促进专业发展用多种方法全面评价教与学的过程。
2研究方法
2.1调查对象
选取了共200名调查对象发放问卷,回收有效问卷184份,有效率达92.0%。
2.2调查方法
采用调查法和访谈法相结合的方式,发挥问卷和访谈各自优势,兼顾了调查的广度和深度。问卷涉及化学教学诊断能力的5个一级维度,即教学诊断意识、教学态度的诊断、教学设计的诊断、教学实施的诊断和反思、评价的诊断。采用5点量表形式,1-5分别代表完全不同意、不太同意、中立、比较同意、完全同意。为保证调查有效性,印制问卷时对53个小项打乱顺序后重新排列,并适当设置反向题,以便及时剔除无效问卷。对问卷进行初步统计后,针对统计结果所反映的问题,有针对性地选择典型代表进行个别访谈,并在征得同意的情况下对访谈内容进行录音。
2.3数据整理
问卷数据用SPSS19.0软件录入、管理并进行分析。通过分析,5个一级维度的信度系数在0.668~0.911之间,而问卷的整体信度为0.965,问卷整体信度较好。同时本问卷KMO值达到0.919,表明变量间相关性较强,因此本问卷数据适合采用因素分析。访谈录音录入电子文档,并对受访者观点进行整理归纳。
3结果描述
3.1整体描述
从整体看,中学化学教师教学诊断能力的平均得分为3.918分,处于中等水平。各维度得分见
3.2背景变量差异分析
分别以各个背景变量为自变量,中学化学教师教学诊断能力平均得分为因变量进行单因子变异数分析,得到以下结果。
3.2.1教师类型不同类型教师其教学诊断能力在整体和5个一级指标(p=0.000)上均存在极其显著差异。结合图2可以清楚地看到:经验型教师的化学教学诊断能力明显高于新手型教师和职前教师,而新手型教师和职前教师之间则没有显著差异。可见,3类教师在整体和各个维度上差异非常显著,经验型教师化学教学诊断能力明显较强,同时与新手型教师和职前教师相比更善于对实际教学实施过程进行诊断。
3.2.2教师教龄不同教龄的中学化学教师教学诊断能力在整体、5个一级指标(p=0.000)上均存在极其显著差异。表现为随着教龄的增长,化学教师的教学诊断能力不断提升,尤其对于年轻教师而言,其进步更加明显。
3.2.3教师职称不同职称的中学化学教师教学诊断能力在整体、5个一级指标(p=0.000)上均存在极其显著差异。中学3级教师由于样本量较小,故主要考虑其他职称教师间的差异。主要表现为具有中高级职称的教师的教学诊断能力要高于其他教师。
3.2.4学校分布不同地区学校的教师其教学诊断能力在整体(p=0.001)、5个一级指标上均有显著或极其显著的差异,位于省会城市的学校,其化学教师教学诊断能力要高于其他地区学校化学教师。
3.2.5学校层次不同学校层次的中学化学教师教学诊断能力在整体(p=0.035)及教学设计、教学实施的诊断2个一级指标上存在显著差异。根据事后比较,差异主要在于地(市)级示范学校化学教师诊断能力强于县级示范学校,但由于县级示范学校的教师样本数较小,因此差异可能是样本数不够所造成。
3.2.6其他以教师性别、学校所在地区的经济情况为自变量时,不同教师在整体和5个一级指标上均不存在显著差异。
4讨论
4.1整体现状
从调查结果看,中学化学教师对教学诊断都有一定认识,能意识到诊断的重要性及对自身化学教学工作开展所起到的作用,也能认识到通过诊断可以对自身的专业发展起到促进作用。在实际进行诊断的过程中也有相对较好的表现,基本具备了在化学教学过程中进行诊断的能力。然而通过访谈发现,教师对于化学教学诊断的理解往往不够全面,对化学教学诊断的概念并不清晰,容易与化学教学评价、化学教学反思等相混淆。从而也使得不少教师虽然有意识地在做一些教学诊断的工作,却并不认为自己是在进行教学诊断。诊断与评价、反思相比在广度上更窄,仅仅包含存在的问题,而不涉及优点。但是在深度上更深,是在评价、反思的基础上对存在的问题进一步分析、寻找原因并设法改进。同时,大部分教师的教学诊断相关理论知识比较欠缺,由于缺少理论的指导,对诊断常用的手段或工具掌握较少,在实际进行诊断的过程中多少会存在一定的困难或诊断结果并不全面等。因此,部分教师尽管有较强的化学教学诊断意识,但在实践中会与预期存在一定差距。
4.2化学教师教学诊断能力的主观影响因素
以教师类型、教龄、职称为自变量时,其诊断能力存在极其显著的差异。由于经验型教师选取的是湖北省骨干化学教师,他们在教学过程中往往比较重视教学经验的积累。因此这些自变量在很大程度上都与教师教学经验相关。不论是化学教学诊断意识,还是诊断能力都是在不断积累经验中得到提高。经验型教师通过长期的教学实践,在实践中积累经验,从而在意识上和能力上与新手教师相比有显著提高。同时,意识和能力的提高是一个相辅相成的过程。随着诊断能力的提高,教师会更加认识到教学诊断对提高教学质量、促进学生更好地学习所发挥的重要作用,因而会更加有意识地对教与学进行诊断。随着教学诊断意识的提高,教师对教学诊断的认识也会越来越全面和深入,从而进一步促进能力的提高。刚入职的新教师和职前教师,由于实战经验不足,在进行诊断时,看待问题会不及经验型教师那样全面,不善于从多个方面分析产生问题的原因,并寻求对策。以教师类型和学校分布为自变量,中学化学教师教学诊断能力平均得分为因变量进行二因子变异数分析。其中教师类型(F(1,175)=21.668,Sig.=0.000)达显著水平,学校分布(F(3,175)=1.261,Sig.=0.289)与交互影响(F=(3,175)=2.222,Sig.=0.087)未达显著水平。故对主观影响因素亦主要影响因素,进行展开讨论。
4.2.1教学经验对教学诊断意识的影响教学经验对教师认识诊断的重要性上影响不大,而在具体实施上有较大影响。较之经验型教师,其他教师往往意识只停留于理论阶段,付诸实施的意识较为欠缺。例如,经验型教师在教学中会更多地关注学生,会有意识地根据学生实际学习情况,调整课本原有编排体系、活动设计等,提高课堂教学效率。新手教师和职前教师这方面意识明显不足,更多地倾向于按课本编排按部就班地上课。
4.2.2教学经验对教学态度诊断的影响教学经验对教师发现教学态度中存在的问题并分析原因没有显著影响,对寻求改进方法有较大的影响。例如教师都比较重视也能发现自身情绪对教学工作开展所造成的影响,但在解决问题时经验型教师可以结合自身已有经验及时做出判断,并想出对策。而新手教师由于缺乏经验,不能很好地做出调整,因而在教学中情绪更容易受到学生影响或将课堂外的情绪带入课堂。
4.2.3教学经验对教学设计诊断的影响教学经验对教学设计诊断的影响较为显著。经验型教师更善于全面地诊断教学设计中所存在的问题。而新手教师、职前教师则偏向于教材分析、教学过程设计的诊断,对学生学习心理分析的诊断相对薄弱。其主要是由于教学经验的缺乏,实际接触过的学生并不多,本身在学情分析能力上就有所欠缺,从而进一步影响了学情分析的诊断能力。教师入职前及刚入职后较于学情分析,会更侧重对教材的把握和教学过程的设计,因此也使得这几方面的诊断能力提高较快。随着教学经验的积累,教师会越来越多地体会到因材施教的重要性,对学生也更加了解,从而促进了课前进行教学设计时对学情把握情况的分析、改进能力。
4.2.4教学经验对教学实施诊断的影响教学经验对教师教学实施诊断能力的影响最为显著。因为教学实际的需要,在职教师都非常重视教学实施过程,所以会特别关注自己在这方面所存在的不足,并及时设法改进。因而随着教学经验的不断积累,教学实施的诊断能力不断提高。表现得最明显的就在于课堂调控。课堂教学并不总是按照教师的预设进行,在教学实施过程中可能会发现教学目标设置不合理,难点突破方法选择不当等问题。当引入化学实验时,时常会有预设之外的教学内容生成。经验型教师在课前会结合已有经验对学生的行为进行比较全面地预设,并事先设计好应对措施,从而能更好地把握课堂,并进一步根据实际情况调整教学。而新手教师或职前教师虽然在多数情况下能意识到问题存在,但在处理问题时还是会因为经验不足而措手不及。同时,新手教师和职前教师在进行教学设计时,往往会将整个教学过程设计得非常详细,这样就导致在实施时容易被预设束缚,使得处理方法比较单一,一定程度上制约了在发现问题后及时调整课堂教学能力的提高。
4.2.5教学经验对反思、评价诊断的影响从分析结果看,经验型教师的反思、评价诊断能力强于新手教师和职前教师,而职前教师要略强于新手教师。其原因主要在于职前教师进行教学技能训练时,在指导老师的帮助下,能更全面地去发现、分析并改进教学过程中存在的问题,从而发现自我反思、评价中的不足。新手教师由于经验不足,又相对缺少指导,因此比职前教师稍显逊色。而反思、诊断能力较强的新手教师往往会在对自己的课进行评价与反思后,结合听经验教师的课,将2者进行对比分析,既能提高自身教学水平,也能进一步提高自我反思、评价的诊断能力。
4.3化学教师教学诊断能力的客观影响因素
除教学经验外,还有一些客观因素对化学教师的教学诊断能力产生影响。结合事后访谈发现,对于地处省会的学校或省级示范学校,由于学校之间生源、升学率,教师之间应聘等竞争压力较大,因此教育主管部门、学校、家长以及学生对教师的要求就会比较高。在高要求下,教师必须追求更佳的教学效果,因此在客观上促进了教师必须对其教与学进行总结反思并不断寻求改进教学的方法,从而促进了教师诊断能力的提高。同时,重点中学汇集了众多教学经验丰富的专家型教师,而省会城市又往往汇集了较多的此类示范学校。因此教师通过各类教研活动,如学校间教研组的交流、特级教师指导点评等,可以更好地发现自己课堂中所存在的问题,也更有利于探讨提高课堂教学效率、效益、效果的方法。对于乡镇中学,由于本身教师资源相对缺乏,1名乡镇化学教师所承担的教学任务要远远多于城市教师的教学任务,有的甚至还要承担化学以外科目的教学工作,经常会因为自身学科教学任务繁重,又兼任班主任工作而忽略或无暇顾及对自身的教学工作进行总结反思,从而在一定程度上制约了教师教学诊断能力的提高。
5提高化学教师教学诊断能力的建议
5.1化学教师要强化教学诊断相关理论
从调查结果看,中学化学教师在相关理论知识上比较欠缺,这无疑制约了其教学诊断能力的提高,因此教师必须强化相关理论基础。一方面教师需要强化教育学、心理学及化学教学论的理论学习。进行教学诊断,判断一种教学现象是否存在问题,确定改进方案需要一定的理论基础。而一定的理论基础,有利于更加准确、全面地发现问题,更加透彻地分析原因,更有针对性地提出改进方法。教师学习这方面理论不能局限于大学期间的相关课程,而应该贯穿于整个教学生涯。通过从理论到实践再回到理论的交替过程,既用理论指导实践,又用实践优化理论。结合自身实践,将书本理论知识内化为自己的理论基础,并以此指导教学诊断工作的开展。另一方面,教师需要强化化学教学诊断的理论基础。既明确化学教学诊断的含义,强化教学诊断的意识,同时也学习化学教学诊断的一般方法,掌握一些教学诊断的工具。运用这些工具、方法进行教学诊断,使诊断结果更准确、更具体,从而更有利于教学及教学诊断能力的提高。
5.2化学教师要注重教学诊断的实践
教学诊断的实践性非常强,而诊断能力的主要影响因素又在于教师的教学经验。因此教师必须加强教学诊断的实践,并注重教学过程中经验的积累。教师要用心与学生沟通,多了解学生,并善于思考、善于探索,能够认真观察、记录、分析、追踪学生的学习状态[4],在此基础上从各方面给予学生学习上的指导,同时也结合学生的学习情况不断对自身的教学进行总结、反思,有意识地去发现存在的问题,并联系理论知识,及时寻求改进方法。加强同事间的合作交流,开展自我诊断的同时,进行教师间相互诊断。新教师则更要主动加强与经验教师的交流,多吸收他们成功的经验,为提高自身教学诊断能力奠定基础。
5.3学校及教育主管部门要积极指导教师进行
诊断教学诊断以一线教师本人为主,但教育主管部门及学校也应重视教学诊断,将其看做日常教学工作的重要组成部分,积极引导教师进行诊断。教育主管部门或学校,可以积极组织以年级备课组、教研组为单位,或跨校、跨区的教学诊断活动,邀请有关教育专家予以指导和帮助,促进在校教师诊断能力的提高。同时学校在安排教师的教学任务,尤其是新教师的教学任务时,一定要留给教师充分的时间和精力,使其能经常对教学进行诊断,从而提高教学有效性。在落实学校教育教学目标的同时,积极推动教师专业化发展,促进其在教师岗位上实现社会价值。
5.4师范院校要加强对化学教师诊断能力的培养
师范院校是新教师成长的摇篮,其对职前教师的培养方式在很大程度上影响着教师今后的专业发展。在奠定新教师教学诊断能力基础上,师范院校也起到了重要作用。因此师范院校要合理开设各类有利于师范生专业发展的课程,让师范生在这些课程当中充分认识到教学诊断能力对一名中学化学教师的重要性,并逐步养成对自己的教学及时进行诊断的良好教学习惯。培养的过程中要重视理论与实践相结合,不能让学生仅仅坐在教室里听理论,要让学生在实践中多运用理论。通过实践,让学生理解理论的重要性,并能灵活运用理论。在条件允许的情况下,可以让学生多深入中学课堂,在真实的环境中实践理论,促进其诊断能力提高。
作者:丁弘正 李佳 王后雄 单位:绍兴市高级中学 华中师范大学化学教育研究所
一、利用组会来进行教学目标的探讨
学科组会和教研组会对学校教学有着重要的意义,因此,教师在进行化学平衡教学中,首先要通过学科组会和教研组会对化学平衡的内容和教学目标进行讨论,进行准确的把握。让教师在教学设计和目标的制定中能够达到《课程标准》的要求,让学生掌握之本知识,培养和提高基本能力[1]。教师在进行备课时,要准确进行这一课时目标准确把握以及认识,并把它体现在教学设计当中来。我认为,这是教师设计的基本出发点,也是教师实施教学的基本标准。而通过学科组合和教研组合的力量,能够让教师根据教学的实际情况和学生的不同特点更加准确的进行化学平衡教学中的知识难度和深度,以及教学中的重难点。
二、结合历年高考考点以及各种大考的考题进行研究
化学平衡是历年高考中,化学试题中的一个热点,是必考内容,而高中的学习,有很多程度是为了高考。因此在进行化学平衡教学时,要把握住教学的深度,还应该结合历年的高考试题来进行研究,就以2011年的高考试题为例:在江苏卷的第15题中进行了化学平衡的移动的知识的考察;在浙江卷的第12题以及福建卷的第10题当中进行了化学平衡中弱电解质的电离平衡知识的考察;在浙江卷的第13题中进行了化学平衡中沉淀溶解平衡知识的考察;在北京卷的第12题和天津卷的第6题当中进行了化学平衡图像的考察等等。还有其他地区高考中也有化学平衡知识的考察,还有历年中各种关于化学平衡的考题。教师在进行化学平衡教学过程中,想要把握住教学的深度,必须要结合历年的高考题来进行考虑。另外,教师在进行化学平衡教学深度的把握中,还应该结合本地和一些相邻地区的大考考题进行思考。这些大考考题的出题教师一般都拥有深厚的化学教学经验,很多还是这方面的专家,他们能够很好的进行高考考点的把握和预测。因此教师在进行化学平衡教学深度的把握过程中要对历练的高考考题和各种大考的考题进行深入研究,然后制定自己的教学计划。
三、把握化学平衡教学的易错点
要想把握化学平衡教学的深度,一定要针对化学平衡中的易错点来制定教学计划,这样对化学平衡深度的把握才会更加合适。化学平衡知识中的易错点主要有以下几项:
1.在化学平衡移动当中,气体混合物反应已经达到平衡,然后再充入稀有气体和无关气体时的平衡移动情况,主要有两种:
(1)在定温定容的前提条件下,充入无关气体或稀有气体,平衡的移动情况;
(2)定温定压的前提条件下,再充入无关气体或稀有气体,平衡的移动情况。
2.勒夏特列原理在化学平衡中的应用。
(1)对平衡体现而言,如对一种刚开始的气体反应,进行压强的增加,反应是正向进行,并不服从勒夏特列原理;
(2)在反应中,如果改变其中一个平衡条件,可以使用勒夏特列原理来进行反应移动方向的判定,但当改变的是多项平衡条件是,就要根据各种天剑的不同改变对平衡的影响,来进行移动方向的判定;
(3)平衡移动只能减弱各种改变,并不能消除各种改变。
3.在外界的条件发生变化时,我们经常不能从正、逆反应的速率的变化程度来进行化学反应移动方向的判定,因为这种变化并不能直接的得到,而是要从平衡移动的方向来进行正、逆反应速率变化的确定。
4.化学平衡的移动是具有方向性的,但是反应的速率的变化却并没用方向性。当外界的条件发生 变化,对正、逆反应的速率是同步影响的。
教学永远都不是教师一个人可以完成的,需要利用团体的力量,同时,教师还要进行和学生的沟通,在进行化学平衡知识讲授时,要想把握好教学的深度,还得教师从各种渠道,利用各种方式对学生的认知水平和认知规律做出正确的认识,同时结合历年的高考和各种大考关于化学平衡方面知识的考题,认真总结化学平衡教学中的易错点,以此来进行不同难度内容的教学方法的合理设计,同时还可以结合一些多媒体的教学工具,以及各种新兴的教学方法来进行这一知识点的讲授,让学生对这个知识更加感兴趣,也能有能力学。
作者:石兴禄 单位:重庆市南川道南中学
一、中学化学实验课探究式教学的内容
让学生观察化学实验仪器,自主学习实验仪器的的使用方法和注意事项。在进行化学实验时,分组讨论如何选定实验仪器,一起进行仪器的组装。通过对选定化学仪器的讨论,学生学会根据化学实验仪器的特点和实验内容来选择并组装各种化学仪器的方法。另外,不同的实验条件,其反应现象和化学反应都可能不同,学生可以根据实验现象来判断化学反应的程度,进而分析化学反应的原理。实验现象比如化学物质的颜色变化、气泡以及生产沉淀等,都可以作为实验探究的素材。作为教师,可以提出一个生活中常见的化学现象,由学生首先进行猜想,然后分组去查询相关资料和讨论化学现象的原理,最后是设计化学实验,并对实验结果进行分析,从而印证或推翻早前的猜想。在这个过程中,学生既锻炼了创新性思维,又提高了动手能力和合作能力。
二、中学化学实验探究式教学的意义
化学实验的探究式教学培养了学生的主动学习能力。主动学习能力,是指学生在化学学习中自主利用实验来观察化学变化发现化学本质的能力。这是培养中学生科学素养的重要内容。其中,实验预制能力是学生在学习过程中或在教师创设的特定问题情境下发现问题和提出猜想的能力;实验设制能力是指学生根据对问题猜想,进行资料查询和讨论,对实验方案进行设计的能力;实验精制能力是指学生针对实验的过程和观察到的实验结果进行评价进而形成知识体系的能力。化学实验的探究式教学还能使学生获得很好的情感体验。新课改提倡三维目标教学法,也就是知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。实验探究不仅看实验结果,还注重实验过程的设计和实验观察能力。化学实验探究不仅可以培养学生的自主学习能力和创新能力、还能培养学生的合作精神,同时还能多角度进行学生评价,从而使得学生在获得化学知识和化学实验技能的同时还得到很好的情感体验。
三、中学化学实验探究式教学策略
当前,中学化学实验课程的探究式教学还存在一些问题,这里提出中学化学实验课探究式教学中的相关策略。
1化学知识与生活常识的结合
化学科学渗透在我们的日常生活中,生活是对化学知识进行学习和探究的大课堂,我们应该培养学生以化学视角观察实际生活中化学现象的能力,在具体的教学过程中,应当尽量把化学课题与生活实际相结合,培养学生的观察能力,激发学生对化学的学习兴趣。密切课程内容与生活和时代的联系,也是新课改的一项重要目标。所以,在化学实验的教学过程中,要及时的化学知识多与生活相联系,让学生带着去认识生活中的化学现象多,积极探究化学想象背后的化学变化规律和原理,使探究性实验生活化和践化。让学生做到学以致用,培养学生的创新思维,深化学生的终身学习理念。同时,在化学实验教学中若引入一些生活常识,还会加深学生对所学内容的印象,激发学生的学习兴趣,增强学生的探究意识和主动学习能力。化学实验探究式教学的生活常识化,要求中学化学老师多思考和观察,并积极利用互联网等信息资源。
2化学知识与各学科的关联
注重各学科之间的关联,将化学的探究性实验与物理、生物等其他学科的知识有机的融合在一起。新课改的目标是培养全面发展的人,全面发展的一个重要内容是要求学生能把所学知识融会贯通、学以致用。所以,在化学学习的时候我们要把各科所学知识相互联系,这也要求化学教师把各科之间的相通点和相互关联的点找准、用好。另外,在进行实验探究教学时,可能遇到各种实验现象和问题,这也要求学生能应用所学的各学科知识灵活地去解决这些问题。
3分组合作实验
化学实验课程标准要求化学教师培养学生的学习积极性,帮助学生在自主学习和合作交流中理解化学实验知识,掌握化学实验技能,培养创新性思维方法,深刻学生的合作意识和自主学习能力以及动手实践能力。所以在化学实验探究式教学中,分组合作实验是必不可少的。分组合作实验不仅有助于学生学习化学知识,还有助于培养学生主动能力,激发学生的学习兴趣。在中学化学实验中开展分组合作实验,将有助于促进学生学习方式的转变,培养学生的创新思维和实践能力,进而促进学生的合作意识的培养,提升学生的人文素养和综合素质。
四、结论
在教学改革中,实验课程的探究式教学越来越引起人们的关注。探究性实验是培养学生创新性思维和实践能力的重要途径,因此应当鼓励学生动手操作,鼓励学生主动学习和讨论。我们要培养学生的观察能力和发现问题的能力,使他们能够在创新能力、合作能力、发现问题和解决问题能力等方面有更好的发展,同时不断提高责任感、合作精神和动手能力,以适应现代化对人才的要求。
作者:王俊见 单位:北京师范大学万宁附属中学
一、中学化学教学问题存在的特征
化学学科主要起源于西方教育体系,在清朝晚期由洋务运动将其引入到中国的教育课程体系之中,是作为一门重要的自然科学课程供学生学习的。所以从某种意义上来说,化学是一个舶来品,在中国的教育历史上明显要晚于西方发达国家。除了历史原因之外,由于现实条件所囿,我国中学阶段的化学教学也是出现了很多问题。
1.中学化学教学中缺乏化学史教育
培根说,读史可以明智。其实,我们不应该狭隘的认为这里的历史只是人文历史,事实上,科学历史也是人类历史的重要组成部分。然而,在我国“中学化学教学中却只将化学中出现的客观概念和知识作为必学的内容,而对化学的科学历史或者发展史则提的较少,许多教师对课本中的化学史内容,只是简单布置学生课后看一看。他们认为化学史提高不了学生考分,对升学率不起作用,甚至对化学史提也不提”[2]。这种情况具体主要表现在两个方面:第一,缺乏专门的化学史课程。化学史展示的是整个化学学科的发展历程,是化学体系脉络再次展现。化学的知识只有放置于整个历史发展历程的背景才是生动且有魅力的。然而当下中学化学课程中并没有包含这一块内容。第二,化学家的片段性介绍,完整性不足。其实无论科技多么先进发达,起到主宰作用的还是人。在化学学科中,如果离开了伟大的化学家而讲化学是没有多大意义的。然而中学化学教学中出现的化学家一来数量较少,而来介绍的情节也较为简洁。除了展现化学家突出的个人贡献外,对其生平历程,尤其是如何与化学结缘以及学习化学过程中所遇到的各种困难的描写还非常欠缺。简而言之,个性化的化学家形象并没有很好的展现。
2.中学化学教学中缺乏思想教育
学者廖正衡指出,“研究化学思想的发展或化学理性认识的发展,主要是化学理论和概念的演化过程,将有助于进一步把握化学的发展规律,深刻JournalofCurriculumandInstrution•课程教学研究理解化学的理论和概念,汲取有益的历史经验和教训,促进化学科学的发展”[3]。化学思想主要以物质的化学组成、结构和反应等三大理论体系为支撑的。这三点虽然在中学化学教学中有所提及,例如,简单介绍物质的组成,H2O是由H和O组成的。然而这只是知识性的介绍,对化学如何通过宏观的实验现象切入到微观世界中的反应机理却没有深刻的解释。这就造成了学生的困惑,我学习这个知识有什么用?因为学习这样的知识事实上对显见的生活并没有多大的意义。然而其背后却有这样深刻的含义,这是一种思维的拓宽和机理的再创。我们在学习这些早已生成并无多大现实意义的知识时,如果不挖掘化学知识背后的深刻思想价值,那么学习会陷入一种自我虚无的状态,导致了认同的偏差,也失去了学习化学的本质意义,即获得一种新的思想。
3.中学化学教学中缺乏情感态度与价值观教育
在新的课程体系下,教学中的情感态度与价值观的教育成了重中之重,是课程三维目标的核心之一。然而在学者调查中学实际教学情况时却“发现三维目标中情感态度与价值观教学目标落实得不是很好,有些教师为了赶教学进度,在教学过程中首先想到了砍掉情感态度与价值观教学目标,认为它可有可无;有的教师在制订教学目标时就直接从教学参考书上照搬,课堂实际教学中并不进行落实;有的教师落实情感态度与价值观教学目标的随意性很大,往往受突发事件的影响而实施……”[4]调查虽然并不是完全直接的针对化学教学,然而根据实践经验,这些现象在化学教学显然也是普遍存在的。事实上在化学教学中加入情感态度的教育也是对德育重要的支持,是实现中学德育的有效载体之一。然而,在中学化学教学的普遍缺乏情感态度的教育则会对学生未来的人生观、世界观和价值观的形成产生一定的影响,这一点,目前无论是在化学教学思想意识上还是在行为实践上都存在的很大的不足。
二、中学化学教学问题形成的原因
中学化学教学出现前文所描述的各种问题其原因是多方面的。教学过程中的教育观念落后、评价机制僵化以及应试心态过重都是催生教学问题的重要因素。
1.中学化学教学问题的根本原因:教育观念落后
在我国的传统教育观念中,教育的核心功能在于传递知识。“传统教育的基本特征是以知识的传授为中心。培养出的学生因受传统教育的影响,只能在家长或教师划定的条条框框内进行,不敢越雷池半步,致使学生过于严谨,尊崇权威,思维定势,创造性思维薄弱。学生被动学习,成了装知识的容器,忽略了主观能动性,阻碍了学生创新能力的发展。”[5]同样,这样的观念价值也渗透在化学的学科教学中。首先,将化学的学习简化为化学知识的学习。化学是一门科学,除了显性的化学知识以外,还有隐性的化学学科思维和化学科学精神的培养和塑造。然而,在我们中学化学的过程中,却有意无意的将后者忽略,这明显是一个重大的失误。其次,化学教学规避了创新与挑战。化学是一门以实验为核心内容的基础学科。然而除了实验以外,化学还有“试验”,就是对已知实验之外的创新挑战。然而在中学化学教学过程中,要么以安全为理由,要么以考试为借口,总是在逃避培养学生创新的精神,将试验抛之脑后。最后,将化学教学与实际生活相隔离。学习化学就是为了更好的生活质量而服务的。然而化学教师在教学的过程中常常缺乏对现实生活的具体考量,而将化学中各种问题进行绝对理想化的处理,比如不计成本的来消除污染显然不符合生活常理,然而却时常将这样的选择方式置于教学之中,显然没有注意到对学生实际生活思考能力的培养。
2.中学化学教学问题的关键原因:评价机制僵化
化学教学并不是一个自由散漫、随心所欲的行为过程,其有着外在较强的约束和控制。目前,在新课改的要求下对学生的学习评价体系呈现多元化的趋势。然而事实上传统的评价方式仍然在起着主导的地位和作用。“纸笔测试历来是简单有效的评价方式,但在命题时我们的教师受传统教学的影响根深蒂固,往往不自觉的就以旧教材的教学要求为标准进行组卷,甚至直接从网络下载试题,不做任何修改。这样既不能达到教学信息反馈的目的,同时也打击了学生的学习信心。也有教师认为新课改的纸笔测试就是个形式,命题时全部选用教材原课程教学研究•JournalofCurriculumandInstrution题,原封不动的照搬,这样的测试,同样也会挫伤学生的学习兴趣。”[6]由此可见,评价机制的固化僵化对化学教学情况的改善起到了强烈的阻碍作用。由于对化学教学的核心价值存在判断误区,认为化学学习只是为了应付考试,导致“有些教师对教材的深广度把握不当,仍然按照原来的高考标准和课程要求来处理必修教材中出现的知识内容,随意扩展教学内容和提高教学要求的现象时有发生,‘越位’的情况很普遍”[7]。所以,中学化学教学中问题频发,可以说评价机制的僵化是逃脱不了责任的,这需要多方共同努力来打破旧有的评价体系,使得教学评价能够走向真正的合理和多元。
3.中学化学教学问题的直接原因:应试心态过重
有学者研究发现,目前在我国化学教学中存在着过度教学的问题。这个问题的重要推力之一就是应试的功利心态。“应试功利心态使学校、家长和社会对化学教师的过度期望是化学过度教学的又一个原因。”[8]其实从历史的角度看,追求应试的能力是一贯而传承之的。我国历来有“学而优则仕”的传统,对于读书人来说,通过考试并成为国家的官员是每个人终极的梦想。倘若不能将自己平生所学兜售于“帝王之家”,人生便是失败的了。其次,教育演变发展到今天,固然在形式上发生了众多的变化,但是其根本用意或许还是沿袭了传统的要求,只不过演化为“读书改变命运”了。但是改变命运是普遍的愿望,大家需要一个相对公平的竞争手段,于是考试就成为了一个必然的选择。考试一方面是较为有效的手段,另一方面考试将相对公平做到了极致,得到了普遍的承认。化学虽然是近代新兴的学科,但是引入中国之后事实上并不能逃脱这样的藩篱,仍然被同化到如此的体系之下。不过这其实是一个误区,所有的课程教学都面临着深刻的改革,以往灵光的方法一直在遭受着其是否科学的质疑,如果化学仍然寄生于这样的思维之中,不能不说这是一种赤裸裸的践踏和贬低。
三、中学化学教学问题解决的策略
研究或许有批判的必要和解构的价值,但是根本所追寻的还是走向建构。对中学化学教学中存在的种种问题的描述和造成问题原因的分析其最终走向还是渴望可以为中学化学教学进行策略构建。
1.结合素材,进行情感态度与价值观教学
《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》把课程目标划分为三个领域,知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观。其中情感态度与价值观一方面包含对自然科学和物质形态的理性认知,另一方面也是对人文社会和自身发展方面的观照情怀。可以说新课程背景下的情感态度与价值观教育将化学教学的目的提升到了一个新的层次。再具体教学实践中,学者吴燕娜认为主要可以利用“兴趣教育;热爱祖国、热爱集体教育;社会责任感的教育;意志教育;辩证唯物主义观点教育;安全教育以及社会热点教育”[9]的手段来开展和进行。具体展开来看,情感态度与价值观主要包括三个方面。第一,情感态度与价值观的辩证思维。化学的发展那一方面给人类生活质量的提升提供了帮助,另一方面也给人类生存环境的破坏带来了巨大的威胁。所以,化学是一把双刃剑,在化学的教学过程中一定要把握好其双面特征,偏向任何一方都是不太妥当的。第二,情感态度与价值观的目标追求。尽管化学给人类的生存环境的安全性带来了巨大的挑战。但是要解决这个问题并不是简单粗暴的将化学弃之不顾,从本源上来看,最终还是要依赖化学解决化学问题。对于已然造成的空气污染、水污染和土壤污染等问题,其根本还是需要利用化学手段来解决。所以,化学带来的问题只是暂时性的,关键还是在于人对化学的掌控和把握。第三,情感态度与价值观的落实途径。情感态度与价值观的生成还是较为抽象的,如果需要中学生对其能有效的进行把握还是需要一定载体加以支撑。但是载体的选择方式一定要突破以往思维的藩篱,例如单纯以考试或者安全为导向的,这里不是说考试或者安全不重要,而是说对考试和安全能够进行积极的为学生在化学学习中的发展和进步服务。
2.联系过往,增加化学历史教学的内容
化学科学带来的是知识,而化学史则给予人以人生的智慧和力量。此外,“化学史也是一部化学研究方法的历史,结合化学教学内容,运用化学史实培养学生科学方法、科学思想是很好的材料”[10]。要做好化学史教学的工作,一般遵循几个步骤:第一,注重整理化学发展的关键历史节点。化学的发展主要是经过了古代化学、近代化学和现代化学三个阶段。古代化学主要以实践和经验为主,是一种较为感性的化学认知。而走向近代化学则经历了16世纪末到19世纪初长达两百多年的时间,其中逐渐摆脱了炼金术的束缚走向了系统化的元素理论。而进入20世纪以后,由于物理学的介入,化学就更加的微观化、精密化和定量化了,发生了深刻的变革。这些历史节点都是激发学生学习热情的重要动力。第二,注重化学家的完整介绍。纵观我国的化学教材,对化学家的介绍只是简单限于其贡献在哪里,而其生平乃至个人遇到的挫折甚至是缺点等都非常少的提及。这使得学生普遍认为化学家离自己较为遥远,失去了奋斗的动力。第三,注重化学失败的教育学习。化学以实验为基础,是为了探索未知的世界,失败自然不可避免。然而我们所涉及的化学史教学大多是成功的历史,对其中曲折困难则提及的较少。这使得学生对化学的认识过于简单化了,缺乏合理的认知态度。
3.发展导向,注重培养学生的问题意识
从教育本质属性来看,教学的真正目的既不是单纯的传授知识,也不是简单的应付考试,而是为了学生的全面发展。这样来看,学生就成了主体,我们的教学不在于告诉学生应该知道什么,而是自己能提出什么样的问题。化学实验是一项精密的操作,条件的略微改变也会发生较大的变化。此外,化学反应的反应物以及条件也是遵循着节约便利的道路不断改进,化学其实不是静态而是不断发展的。因此,学生对于化学的学习应该最主要的就是“能不能换个条件呢”,或者“这样为什么不可以”,而不是“哦,我知道了”。要培养学生如此的问题意识,就要做到几点:第一,营造课堂民主的氛围。很多在学生在自我问题意识方面其实有着很强的主动性,然而由于整体的课堂氛围缺乏民主气氛,教师的一言堂行为倾向比较明显,导致学生出生有疑问却不敢言出的担心。所以培养学生敢于提出问题的勇气,“教师要多一点宽容,少一点讥笑;当学生所提问题让教师难堪时,要多一点理解,少一点责备;当学生为了表达一个问题急得面红耳赤时,要多一点鼓励,少一点不耐烦”[11]。第二,培养学生发问的能力。问题的提出是认真思考的结果,而不是随意的表达。在化学教学中新知识的不断涌现,学生可能在接受消化化学知识的时候出现困难。但需要强调的是提出高质量的问题并不只是简单的态度问题,同时需要大量技巧的培训。中学化学思维是新的比较独特的逻辑体系,教师如果不对学生发问的能力进行提升,那么学生的学习质量很可能就要大打折扣了。故发问的能力是培养学生问题意识的重要环节。第三,激发学生学习的兴趣。兴趣是学生学习最好的动力来源,也是引导学生发现问题、提出问题的基础条件。在化学课堂上,教师要全力激发学生提问的兴趣,引发认知之间的冲突,使之形成问题意识,让学生感到确实有问题要问,并且勇于问,喜于问。
作者:王祖亮王丽娜工作单位:华东师范大学教育经济与管理专业硕士研究生
摘要:中学生对化学概念的相异构想是客观存在的。结构主义学习理论认为,学生在学习某一化学概念之前,头脑里对此并非一片空白,他们已经有了先入为主的观念,而在传统的化学概念教学中,教师往往无视学生头脑中的前概念。本文着重从化学前概念(化学概念的相异构想)的形成特点、产生的心理途径以及对化学学习的影响等诸方面,探讨了中学化学概念教学的新思路。
关键词:前概念概念教学同化随即通达教学
⒈问题的提出
化学概念是有关物质组成、结构、性质、变化的本质属性及其规律在人们头脑中的能动反映。化学基本概念是化学概念体系的基础,也是整个化学学科知识的基础,长期以来化学教学论界多是从认识论角度进行研究,概括形成了化学概念教学的“感知—理解—巩固—应用”学习模式和“提出问题—提供实验事实—分析总结下定义—应用巩固练习”的教学模式。这种做法事实上有意无意地将学生的头脑当成了一块“白板”,我们教师可以在上面构画出各种各样的化学知识图景。化学演示实验一直作为教学手段而起着配合化学知识讲授的作用,考虑的重点自然是如何通过实验把一个抽象的问题具体化、形象化。我们认为,在新课程理念下,从结构主义学习理论出发,依据学生原有的生活经历、日常生活经验等原有知识及原有认知,正确认识化学前概念在中学化学教学中的特殊地位及作用,并对化学前概念在中学化学概念教学中的影响及教学策略作了尝试性的探讨.
2.中学化学概念教学的思考——重视学生的前概念
2.1化学前科学概念及其特点
德国多特蒙德大学的D•K•Nachtigall教授说:我们对前概念了解得越多,多维结构转变的过程认识越深,就越能成功地把它们转变为科学概念,也就能更有效地避免错误得产生。什么是前概念:前概念是前科学概念的简称,结构主义认知心理学又形象地称之为日常概念,它是指学生在接受化学教育之前或在化学学习过程中,通过、自己的观察、体会和对各种化学现象与化学过程的理解和认识,这些认识和理解大多是非本质的。例如,物质的燃烧一定要在空气中才能进行;催化剂一定是能加快反应速率;“糖类”一定是甜的,“酸类物质”一定是酸的;“平衡”是静止的等等。
化学前概念除具备其他学科前概念的特点外(广泛性、隐蔽性、肤浅性、顽固性等),化学前概念的形成有其自身的学科特点:其一,化学前概念来自日常生活中的某一物理现象等宏观领域,人们在认识事物的过程中,在开始接触时他们的思维过程大多依赖于直觉经验,很容易把事物的变化、物质的现象等想当然,因为这很适合人类生理及心理的需求,也符合人的认知发展规律(从事物表面到事物内部,从事物的现象再到本质,从事物发展的表观运动规律再到事物运动变化发展的真理性的实质,从物质的物理现象再到物质的化学变化、物质结构、物质组成以及化学运动规律等)。而要真正的揭示、理解这些“现象”的真实实质,必须从研究化学科学的角度出发,因为化学科学探讨的主要是分子层面上的微观领域。因此化学前概念对化学学科学习的影响主要是来自宏观与微观的差别上,在科学主题讨论的范畴中是属于化学研究的物质层次(尺度与结构)造成的。其二,从认识论的角度分析看,化学前概念的形成更多地是来自人们认识方法的差异造成,由于认识主体所生活的环境、社会关系、知识背景等不同,对同一事物的认识是不同的。如:山区学生和城市学生对“燃烧”的理解是不同的,山区学生更多地是把“燃烧”与柴火等联系在一起,而城市学生更多地是把“燃烧”与焰火、液化气等联系在一起。
2.2化学学习中前概念产生的心理途径
结构主义认为:个体的学习过程,是个体自己主动建构知识的过程。在这过程中,个体通过已有的认知结构对输入的新信息主动地进行选择、加工和编码,从而建构自己对新信息的理解。由于个体经验背景的差异,在特定的学习情境下,个体都只能理解到事物的某些方面,不存在唯一、全面、标准的理解。中学化学学习中,学生形成前概念的途径很多,这里把中学生形成前概念的心理途径归纳为以下几点:①先入为主的日常生活经验。学生在日常生活中,已从大量的化学现象中获得了不少化学方面的感性知识,积累了许多生活经验,但这些凭直观感觉学习到的东西不一定都是正确的。例如,“融解”即是“溶解”;“催化剂”与“催长素”混为一谈等。②旧有概念的局限。根据心理学原理我们知道,认识过程同个体的生理和心理发展过程是有很强的相关性的,个体在认识事物的过程中也是有阶段性的,学生学习化学概念也是一个渐进的、递进式的过程。例如,对“氧化还原反应”概念的学习,初中阶段的外延比高中阶段的外延要小的多。③由语词带来的曲解。概念是用一定的语词来记载和标志的,借助语词可以对感性材料进行抽象与概括,揭露事物的本质属性和共同特征。化学教学中的概念,通过语词说明和定义,使直观材料的特征更鲜明、更突出,还可以弥补直观材料的不足,揭示事物之间的内部联系。但实践告诉我们,学生常用在生活中形成的对语词的理解来理解化学概念,并由此产生对化学概念的曲解。例如,“催化”就是促进,因而认为在化学反应中加入“催化剂”就一定会加快反应速率。④进行不当的类比。类比是推理的一种重要方式,是人们认识新事物或做出新发现的重要思维形式。但类比的结果是否正确,还需要经过实践检验。学生在学习一些化学概念时,运用类比思维可得到很大帮助,但有时用其它概念来类比推理一些化学概念时,会导致错误的结论。
2.3前概念对化学学习的影响
传统的化学教学无视学生的前概念,认为只要通过传授科学知识,科学知识就会代替学生的错误概念。研究表明这种观点是不适当的,学生的前概念(片面的、甚至错误的)有极强的顽固性。学生甚至在学习了化学课程几周后,又恢复了最初的原有概念。为什么前概念如此顽固呢?这是因为学生花费了相当的时间与精力建构了自己的认知结构、知识体系(都是朴素的),他们在心理上还是在理智上都离不开它们。学生头脑中的那些前概念含有对自然界的先入为主的印象,又是自己切身体验到的东西。因此,学生往往对自己早先形成的各种前概念深信不疑,不试图将这种原有的观念迁移到新学知识中去。在化学实际教学中,我们教师如果无视学生的前概念,学生认知结构中的前概念不但会妨碍新知识的获得,而且会导致学生产生更多的片面的、甚至是错误的概念。另一方面,大量的教学实践证明,学生头脑中的不少前概念会促进科学概念的建构与掌握。这样的前概念对教师和学生来说都是一种资源,我们应该把这种“资源”作为让学生理解新知识的“生长点”,引导学生从原有的前概念生长出新的科学概念。例如,水能灭火是钠的化学性质的前概念;酸味是学习酸类性质的前概念等。教师应该抓住这一挈机,帮助学生建构正确的化学概念。在某种意义上说,化学前概念在教学中本无所谓正确与错误,前概念是引发学生思考、提出问题的前提条件,关键是我们在实际教学中能否正确的看待学生的前概念,运用好学生头脑中的前概念。
3.中学化学概念教学的新思考——前概念转化的策略
3.1诱导学生暴露其原有的概念
布卢姆《人的特性和学校学习》一书中,证明了认知前行为(前概念)是影响学习效果的一个重要变量,因而教师在进行设计教学时应调查、诱导学生暴露其原有的概念。一般可以采用谈话、书面表达、墙报、分类卡片、大脑实验、设计与制度、调查问卷、预测和解释等方法。谈话法:老师通过和学生个别谈话或集体谈话来了解学生头脑中的原有认知结构;书面表达:学生根据教师的要求,写出对于即将学习的概念的认识;墙报:学生制作一些墙报,突出他们对某一概念的认识;分类卡片:教师在卡片上写下某一概念或理论的应用事例,要求学生把那些事例分类并说出其分类的依据;大脑实验:给学生描述一个假定性的问题情形,要求学生想象可能的结果,并解释他们的思维;设计与制作:提供学生所需要的材料,要求学生围绕着某一个概念设计和制作出一件有用的东西;调查问卷:设计一个调查问卷,其问题包含各种各样的可能的学生头脑原有的认知结构,让学生回答哪些是对的,哪些是不对的;预测和解释:给学生展示一个实验情形,要求学生预测将会发生什么现象,并解释为什么会发生哪些现象,教师也可通过提问或学生练习等方法诊断出学生的旧认知结构。例如在讲授“分子、原子”内容的第一节课时,我们通过访谈了解到学生头脑中早已有了自身“原子”概念(原子的前概念):“原子是很小的”、“原子是圆的”、“物质是由原子组成的”、“原子像面粉颗粒一样”等等。
3.2概念获得的同化形式
教师在已了解学生前概念的基础上,首先要认真分析、辨别学生头脑中已有概念对新概念学习的作用——是消极的还是积极的;其次选择适当的教学策略针对学生的心理结构进行教学,即要善于同化和重组学生的观念,要把培养思路教学作为知识体系教学的前提,帮助学生把已学得的内容不断纳入新学得的内容体系中去,使学生认知结构中原有的观念和新知识建立起实质性的联系,即不断地进行知识点的联结、构建、组块和结构化,以发展认知网络,这里涉及到多种因素:知识的组合方式、学生的认知方式、心理状态、学习态度……教师在进行具体教学时就得妥善处理各因素间的关系:或学生自学式、启发式、探索式、学生讨论式……这就得根据具体内容选取具体的方式。
奥苏伯尔倡导的有意义学习理论认为:在有意义学习中,新知识与原有知识网络中可以利用的适当观念构成三种关系,第一种,原有观念为上位的,新的知识是下位的;第二种,原有的原有观念为下位的,新的知识是上位的;第三种,原有观念和新知识是并列的(见下表)。这种新观念需要与认知结构中原有观念发生非人为的和实质性的联系,新旧观念发生相互作用,其结果是新概念获得意义,原有认知结构发生改组。
3.3随即通达教学———强化、巩固科学概念的方法
建立起来的化学概念如何能全面、深刻地印留在学生头脑中,从长远观点来看,是关键之关键。结构主义的随即通达教学就为我们提供了这一方法。结构主义理论认为,在学习过程中,由于对意义的建构可从不同角度入手,从而获得不同侧面的理解。同时,在运用已有知识解决实际问题时,又存在着概念的复杂性和实例间的差异性,任何对事物简单的理解都会漏掉事物的某些方面,而这些方面在另外情境中,从另一角度看时可能是非常重要的。看来,由于事物的复杂性和问题的多面性,要做到对事物的内在性质和事物间相互联系的全面了解和掌握,即全面而深刻的意义建构是很困难的。为克服这方面的弊端,斯皮罗等人根据对高中阶段学习的基本认识提出了“随即通达教学”。
随即通达教学认为,对同一内容的学习要在不同时间多次进行,每次的情境都是经过改组的,而且目的不同,分别着眼于问题的不同侧面。学习者可随意通过不同途径、不同方式进入同样内容的学习,从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识和理解。显然,学习者通过多次“进入”同一教学内容,将能达到对该内容所涵盖的知识比较全面而深入的掌握。这种多次“通达”,绝不是像传统教学中那样,只是为巩固一般知识、技能而进行的简单的重复,即所谓的复习。这里的每次“通达”都有不同学习目的,都有不同的问题侧重点。在这种学习中,学习者可形成对概念的多角度理解,并与具体情境联系起来,形成背景性经验。因此,多次“通达”的结果,绝不仅仅是对同一内容的简单重复和巩固,而是使学习者获得对事物全貌的理解和认识上的飞跃。
教学实践证明,建构主义的随即通达教学能强化、巩固科学概念,它对学生起积极作用的过程可这样表述:进一步让学生信服化学概念更正确,适用范围更广,先是在定性问题上,然后在定量问题上也是更加符合事实;让他们再一次把自己的前概念与化学概念对照比较,让他们发表看法,因为只有通过讨论,才可知道他们是否真正明确了课堂上所讲的内容;让他们意识到自己的脑子里发生的转变,同时认识到这种戏剧性的变化是智力发展中不可缺少的过程;让他们把所学的知识运用到有意义的日常生活中去。最后,还要提醒化学教师要注意:前概念;心理冲突;耐心、细致地把前概念转变为化学概念。
3.4化学前概念转变的实例分析
在化学平衡、化学反应速率的体系中,化学反应速率是最基本的化学概念,对“反应速率”的概念有一个比较清晰的认识,对于学生建构整个化学平衡体系具有十分重要的意义。
在学习“化学反应速率”前,由于在这之前学生已经学习了物理学中的宏观物体运动的速率,并且刚刚从日常生活中的速度(矢量)转变为速率(标量),在学生头脑中往往已有了关于“位移”、“距离”、“时间”、“加速度”等概念的存在,这就是所谓的“速度”的概念存于意识中的图式。当教师引入“化学反应速率”的概念时,首先必须非常清楚的认识到学生头脑中这些原有的认知与知识;其次,通过对比实验直观的(反应过程中溶液颜色的变化等)展现化学反应过程是有慢有快,然后可以借用现代多媒体技术,制作、模拟微观粒子在化学反应过程的微观过程(碰撞原理),这时的微观粒子的运动参数(速率、位移等)将被原有宏观的图式同化。最后可以通过学生再一次把自己的前概念(宏观的速率)与新概念(化学反应速率)对照比较,让他们发表看法,相互讨论。这样经过多次的“通达”,就有了原有的“速率”过渡到“化学反应速率”的进步,形成了正确的“化学反应速率”的概念。
总而言之,我们认为,关于化学概念转变学习的研究,是当前化学教学改革的需要,是运用结构主义学习理论指导化学教学的需要,是新课程理念下化学教学改革的一种新动向。如何发现学习头脑中那些朴素的、不全面的、甚至是错误的概念,采用何种教学策略更好的帮助学习将这些前概念转变为科学概念,仍然是摆在我们中学化学教师面前需要深入探讨的重大课题。
一、试验教学在化学教学中的广泛意义
不论是从人类认识规律,还是从发展学生的智力与能力、培养他们科学的世界观和方法论、提高他们的综合素质等角度来看,化学实验都具有十分重要的作用。一个概念的形成,常常需要一个过程。从实践出发,首先获得一种感性认识,然后经过分析、概括、推理,慢慢形成了一个概念,并在以后的发展中不断得到发展、完善。因此一个概念一般都是比较抽象的,化学概念也是这样。如果我们的教师能够科学地进行化学实验教学,无疑会激发学生的学习兴趣,帮助学生形成化学概念。同样,通过化学实验可以使学生更好地理解和深入地领会化学定律和化学原理,在帮助学生进一步消化和巩固所学的化学知识方面起到积极的作用。同时,实验教学还是发展学生智力、培养辩证思维能力的一项重要措施。
二、化学实验教学中的方法改进
化学科学的每一项成就都离不开实验。化学实验教学可以帮助学生学习元素化合物知识,形成化学概念,获得理论的感性认识,并通过抽象思维形成理性认识,而通过实验又可以验证和巩固概念、理论,使之发展和深化。化学实验是培养学生自学能力的重要手段,为培养学生实事求是、严谨认真的科学态度和科学方法提供了极好的机会,对促进学生非智力因素的发展、辩证唯物主义世界观的形成、陶冶思想情操都具有非常重要的作用。因此笔者认为在中学化学实验教学中应当注重以下几点。
1.培养学生的观察能力
学生的观察能力不是自发进行的,要靠教师引导、启迪,逐渐培养而成。首先在教学中要让学生明确观察在化学实验中的作用及提高观察能力的意义,要经常要求学生预先做好观察的准备,提出明确的观察任务,制定进行观察的计划,掌握所必须的具体方法。这样有助于启发学生有目的、有计划的观察,提高了观察的效率,使学生的智力技能在良好的非智力品质的配合下迅速提高;其次是教师要根据观察对象的特征,有意识的训练学生协调运用多种感官进行观察,从而提高观察质量;再有就是指导学生学会既全面、又分清主次的观察。既全面又分清主次地进行观察,就是要求既要重点观察主要现象,又不遗漏观察次要现象;既要观察到明显的现象,又要迅速地发现不易发现或容易消失的现象,经常这样要求学生,可以培养出学生敏锐的观察能力;再还有就是指导学生将观察和思维结合,提高分析和解决问题的能力。观察的目的是探索和发现问题,达到对事物及其变化规律的认识。观察能力能引起思维能力的发展。观察越丰富、越准确,认识就越深刻,思维也就愈加活跃、广阔。观察力同时也能提高学生的判断能力。敏锐的观察力有助于对复杂的材料进行对比、分析,提高自己判断是非、区分本质和非本质的能力。教师应有意识的设计一些课题或者针对一些实验的异常现象,引导学生将观察和思维紧密结合,从而提高学生分析和解决问题的能力。总之,良好的观察能力是在实践中经过一定的训练而形成的。实验教学为培养和发展学生的观察能力提供了良好的途径,教师必须在教学中有意识的培养和发展学生的观察能力。
2.培养和发展学生的创新能力
培养和发展学生的创新能力,最重要的是要通过实验,让学生独立思考、大胆操作,在亲自实践的活动中培养和发展自己的创新精神。但是,通过教育实习和见习的亲身体会,以及一些走上讲台的化学教师的介绍,目前中学的学生实验课中,一般做法是将实验目的、内容预先按实验报告顺序列于黑板上。这严重影响了学生思维的发挥,不利于学生创新能力的发展。如果改为根据实验特点提出课题要求,引导学生运用所学知识,根据实验目的及内容,选择仪器药品,设计实验方案,然后进行实验操作。这种教学方式有助于发展学生思维的创造性,又能获得良好的实验教学效果。
3.培养学生的辩证唯物主义观
马克思说:“化学可以称为研究物体由于量的构成的变化而发生的质变的科学。”可见,化学与辩证唯物主义有着密切的联系。但是在中学化学实验教学中对学生进行辩证唯物主义教育经常被忽视了。在中学化学实验教学中,不管是教师的教还是学生的学都会受到一定的世界观和方法论的影响,特别是辩证唯物主义物质观、对立统一规律和量变与质变规律。对学生进行辩证唯物主义观点教育,就是要使学生把辩证唯物主义当作科学的世界观和方法论来理解,并用来指导当前的学习,以帮助他们找到解决问题的途径,指引他们沿着正确的方向前进。化学实验教学中对学生进行辩证唯物主义基本观点教育,有助于提高学生对实验的兴趣,提高实验效果,培养和发展学生的能力。