化学课堂中渗透生活智慧的方法初探

2013-01-31 08:28孙小琴
职教通讯 2013年27期
关键词:智慧生活课堂

孙小琴

人类科学文明的积淀源于对生活世界的探索,科学信息随着时代变迁而急速膨胀。为使受教者不被日新月异的科学知识所淹没,课堂教学应放弃传统的单向性传授模式,着力培养学生的独立思想和创新意识。同时,教育的焦点也应然向人为本、发展智慧方向发展,正如美国教育家杜威指出:“智慧是应用已知的去明确指导人生事物之能力”,当生活智慧在科学世界中得到升华时,必将为学生的人生规划和职业发展点亮一盏明灯。[1]

职教化学课主要研究的是客观物质对象,往往涉及常见的物质变化现象和生活经验,是让生活智慧在学习中得以升华的天然载体。教师可以在课堂中创设生活化情景,通过重现切身经历,充分调动学生参与课堂探究,对已有的知识经验进行再发现,以获求新知,并提高智慧技能。本文拟对无机化学课程的关键教学环节,谈一些粗浅的认识。

一、审视生活世界,为智慧的灵动创设情境

随着科学技术的进步,“知识生存”俨然成为现代文明的共识,教师往往关注于传授内容的科学严谨性和体系完整性,而忽视科学知识的生活基石。其实,知识一旦脱离了实践就会变得深奥晦涩,学习也就无法摆脱填鸭式的被动接受,无法发挥学生的课堂主体效应。教师不妨重现日常见闻、探求内在规律,把课堂置于再发现生活经历的情境之中,引导学生开启智慧发展的大门,走进科学的殿堂。

(一)用生活见闻垒砌实体教学情境

在学生的认知结构中,存在着多种物体原型和图像,可用于创设实体教学情境。它能激发学生回忆生活场景,寻找蕴含其中的化学问题,为那漠视常识的双眼点燃智慧的光芒,激发他们主动质疑求思的兴趣。

如讲解化学反应中的能量变化时,如果采用先结论而后识记方程式的方法,学生会感觉热化学方程式的计算非常复杂,容易混淆吸热反应和放热反应。教师可以从反应热的概念入手,启发学生回忆:人们借助哪些物质发生化学反应、产生日用热能?这时他们顿时醒悟,平时使用的液化气、煤气、沼气等,都是在物质燃烧过程中产生热。原来每个人平时就在使用反应热,学生自然产生深入探究的兴趣。此时,顺势展示一组精彩的幻灯图片:煤炭和天然气等化石燃料的开采、新型燃料加工工艺如“喷雾”式煤粉燃烧器、核能发电输送到千家万户。看着生活用能的生产和使用场景,学生似乎身临其境,针对背景图片中的反应信息各抒己见,探讨反应原子结合成生成物分子时的放热效应,并最终达成共识:发热量高的传统燃料已经为人类提供了大量的燃烧热能,但是污染重且不可再生,只有大力发展燃料电池、核反应等无污染的再生型新能源,才能源源不断地为人类反应供热。学生的这种认识将不再是枯燥的机械记忆,而是自发地融入自身的认知模式了。

(二)循着伟人足迹开启抽象教学情境

现实需要是科学发展的动力,无机化学的每一个知识都凝聚着科学家的实践探索和抽象智慧。教师可以通过体态模拟、语言表述、原理剖析、启发想象、思维诱导等方式描绘抽象教学情境,让学生在充满奥秘的科学氛围中探究,教师就能牢牢抓住他们的无意注意力。例如讲解化学气体时,可以介绍著名的瑞典化学家舍勒,他是氧气的发现人之一,很多科学研究就是在生活情境中开始的。铁会生锈,隔绝空气蜡烛会熄灭,这种现象相信学生不会陌生,而舍勒却在密闭容器中让湿铁屑生锈或者白磷燃烧,发现气体减少约1/4,余下的3/4 气体能使蜡烛熄灭。同时,他通过硝石加热和牛尿泡收集的方法制取了这种助燃“火空气”,也就是氧气。听了这段科学故事,学生会发现生活中处处有化学知识,只要用恰当的研究方法就能把谜团解开。这时教师启发学生思考,科学家的敏锐才智中还包含着献身科学的勇气,例如讲解卤素气体氯气时,还可以讲舍勒研究日记中的故事,他用软锰矿石和盐酸反应生成了呛人的黄色气体,曾亲自吸过这种有毒的氯气以确定物质,对身体造成伤害。这样的抽象情境不仅让学生掌握了复杂的反应产物,更重要的是把感性认知发展为抽象思维,并且付诸于自身的就业发展,激发乐于奉献的高尚职业品德。

二、活用生活物品,为学生成就智慧架设阶梯

“智慧”的内涵是丰富的,在不同认识维度上有各异的智慧观,仅从学习的结果来看,技能应该是它的重要体现。根据加涅的观点,智慧技能是“运用规则对外办事的能力”。为了成就智慧技能,教师可以大胆寻找生活世界和科学世界的契合点,将生活物品引入课堂,开展一系列契合学习主题的科学探索。

(一)借助日用品改良实验器材

生活日用品具有经济直观、可靠耐用的特点,如果能直接用于制作演示实验教具或者学生实验材料,就能突破教学仪器设备的限制。同时,职教生已有的知识偏重理论,实验技能薄弱,教师必须激发学生在实践中求真知的热情,不简单重复前辈的实验步骤,亲自准备日用替代品、独立研究。例如在讲解金属化合物的特性时,可以钙盐和酸液反应为例,使用厨房用品作为实验材料,把蛋壳或鱼肉骨骼和家用食醋混合,生成二氧化碳气泡。还可以自制钙盐污垢清洁剂,在水龙头周围、咖啡机中、水壶内侧等处,浇上用金属汤勺灼热的食醋,就会发现钙垢会被洗净,同时有气体二氧化碳生成。教师乘势启发学生,改良操作使反应现象更明显,可以在实验室中用强酸盐酸代替醋酸,反应生成气泡量大且迅速。

(二)再利用废物提升智慧技能

废弃物虽然不能满足个人的生活需要,但却不乏实验价值,同时能给学生带来环保活动的直接感受。根据加涅的信息加工理论,辨别、概念和规则是智慧技能的重要层次。在实验中再利用废弃的生活物品,能给学生丰富的感性体验,是认知深化、技能形成的关键步骤,教师能借助学生日用经历,高效地传递实验相关感性信息,帮助学生分析、定义、反馈、转化各种物品的实验特质,最终加以创新使用,达到事半功倍的教学效果。例如原电池一节中,可以让学生把废旧电池带进课堂,因日常使用最多的是普通锌锰干电池,课上可以直接将它剥开后观察构造,把取出的包装表皮、内面锌皮、石墨碳棒归类摆放,进一步能用锌皮和稀硫酸制备硫酸锌,留用碳棒做原电池的正极,等等。丰富的视觉、触觉感受不仅激起学生的热情,同时为学习原电池的概念和原理奠定了感性认识基础。当然,学生选取的材料可能各不相同,制作难题也完全是发散性的,教师可启思质疑:电解液可以用哪些生活物品替代?结果酸水果、食醋、可乐、盐水等材料都能被用上,教师再根据学生的认知水平补述各自原理,在操作中调控实验探究的深度。

三、交流生活经验,为汇集集体智慧构筑平台

每个职教学生都有不同的生活背景,在学习化学概念和相关职业技能时,会自发地把过往经验和学科概念作对比,教师只要启发他们把各自的相关经历和体会在课堂上交流,就能为合作探究提供丰富的支持素材。当然并不是所有的生活阅历和化学知识都是一致的,这时,教师可以通过对比、分析、辩论等方式帮助学生廓清疑点,掌握能应用于行业生产的核心知识。[2]

(一)以生活经验助推认知发展

学生的生活中,有对于物质的本质属性和共同特征的经验性理解,这些前科学概念能直接用于师生互动学习。例如在非金属硅及化合物的学习中,教师可开门见山地直接提出无机非金属硅酸盐材料,让学生谈谈生活中使用情况。有同学谈到建筑材料水泥,它能遇水凝聚硬化,并且还能掺杂沙石用作混凝土;有同学家居材料中少不了玻璃,它能耐骤冷和骤热,还能抵抗酸碱腐蚀;有同学提到容器制品陶瓷,易制作、广成形、耐高温,有悠久的历史……这样你一言我一语,描述物质某方面的特征,实质上拓宽了视野,激发了合作汇总的学习兴趣。此时,师生共同归纳硅化物和硅酸盐工业等定义,进一步探讨化合物的特性和非金属材料的工业制造。学生可以分组进行例证搜集、分析交流和设想验证,活动中各自选取不同的环节准备,又可以进行交流磋商,甚至是竞争、争辩,让探究的问题在思维的碰撞和感悟的交流得以解决,最终形成全班对硅酸盐及工业发展的研究报告。[3]这样不仅高效地发展了学生的认知能力,更培养了他们合作共促的学习方式。

(二)设置分层合作活动提高智能

学生的生活技能和创新本领是存在明显差异的,全面发展智能的教学起点源于因材施教、服务生活的生本理念。教师应当突出学习任务的梯度性和评价方式的生活指向性,为学生提供分步骤、螺旋式的课题辅助平台。例如讲解碱金属一章时,可以从用途入手分析性质,分别提供以下问题:钠盐如纯碱、烧碱在洗涤和玻璃制作时有什么用途?钾肥的主要成分和作用是什么?锂在高强玻璃、合金材料、高能电池中有什么用途?以上问题中,关于锂元素的问题较深入,交代学生选作。同时根据不同学生的学习情况,教师采用异质分组搭配、差异性选配材料等方法提供分层支持,最终根据完成情况评选最优课题、最佳进步个人等,使每个学生都能充分发展自我。

四、强化思维训练,为发掘生活智慧提供支持

职业教育的目标是服务于产业发展,面向全体学生发展的基础能力。学生走进职教课堂,正处于角色转变的关键期,对职业发展充满憧憬。课堂教学中的思维训练有助于发展学生固有的生活实践技能,同化生产相关的科学理念,把职业热情融入到智慧生存的发展方式之中,强化对职业道德的深层思考。

(一)应用逻辑推理探求本质规律

逻辑推理是问题解决的关键,在已有认识和实际应用之间起着桥梁作用,职教课堂的焦点不应局限于基础知识的验证性求证,可采用适当的发散性训练激活学生的求异思维,用批判性的眼光视察现有的生存方式。例如非金属及化合物一章中,硝酸盐类化工产品是讲授的重点,它可以通过强氧化剂硝酸和多种金属直接反应生成,目前应用范围非常广。课堂中,师生一般会重复物质制取实验,学习含氮肥料、硝酸盐发色剂的生活应用。然而,目前的产品使用是否存在弊端?成本低、效果好的化学物质是否也会造成污染呢?这些质疑会引发学生的推理探究,此时,再启发他们展开走访调查。学生不难发现,滥用含氮肥料造成硝酸盐污染,其受热后易分解形成亚硝酸盐,有潜在致癌性。那么又有哪些生活方式值得纠正呢?例如水不能反复煮沸,这会升高其中的硝酸盐含量;严格控制硝酸盐含量能得到无公害蔬菜;应不断降低肉制品中亚硝酸盐类增色剂的使用,等等。[3]

(二)用创新思维发展智慧生存

创新是人类智慧的闪光点,需要很强的发散性思维和想象能力,只要敢于尝试,就能将智慧的光芒投向每个人的生活世界。例如在学习含碳化合物时,学生对于一氧化碳很熟悉,因为它是家用煤气的重要成分。一氧化碳的可燃性给人们带来了热能,但如何防范它的呼吸毒性呢?家庭用火和取暖要注意通风,如果中毒要及时进行心肺复苏抢救,这些学生都能讨论完成。然而,目前又发现了新用途,在美国已经注册了运用一氧化碳发色处理肉制品的专利。学生会发现,在现实中充满了知识与生存环境相互碰撞的智慧结晶,创新思维能不断改变我们的生存方式。

[1]靖国平.教育的智慧性格[D].武汉:华中师范大学,2002.

[2]王后雄.“问题链”的类型及教学功能——以化学教学为例[J].教育科学研究,2010(5):35-37.

[3]王秀芳.无机化学[M].北京:化学工业出版社,2007.

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