初中化学“导学设计”思想及其实践研究

2014-09-17 11:09王国峥郑新
江苏教育·中学教学版 2014年8期
关键词:实践研究初中化学思维能力

王国峥 郑新

【摘 要】本文从新课改背景下认清“教学模式化”误区的视角,分析了“导学设计”的思想内涵以及实施的一般步骤,并以活动方案、化学实验、化学计算、反应原理、图像表格为例,阐述了其实践路径,同时引发了三点实践思考。

【关键词】初中化学 导学设计 实践研究 思维能力

新课程实施以来,以山东杜郎口中学的“三三六”自主学习模式、南京溧水东庐中学的“导学案”为代表的“先学后教”的新教学模式如雨后春笋般层出不穷。而在此基础上“跟风者”众多,这样的模仿让许多学校在众多的教学流派、模式中迷失了方向。“教学有法,教无定法”,模式化的教学方式在某种程度上“堵死”了教师创新的思路,“捆住”了教师个性化展现的手脚,“削足适履”必会导致“邯郸学步”。

一、“导学设计”的思想内涵

“适合自己的才是最好的。”教育是不可复制的,提高教学质量的根本在于课堂。课堂的根本则是学生在教师的启发引导下,获取知识、提升能力。“前置学习”虽然彻底打破了课堂教学的封闭性,在时间上向两端延伸,但学生真的可以从中实现高效自主学习吗?“零起点”有时候更能激发学生的潜能与兴趣。

笔者认为,凡是没有“启思导疑”意识的教师,课堂总是沉闷、平淡的。所谓“导学设计”,就是从学生的感性经验出发,以课本问题、自然界及社会生活、生产中客观存在且未被加工的科学现象和事实为先导,引导学生从直观感受走向理性分析。“导学设计”本质上就是为学生提供一条线索、激发学生主动思考的“思维导图”。

二、“导学设计”的实践路径

1.通过“活动方案”体验“导学”。

“质量守恒定律”的内容比较抽象,是学生从宏观走向微观的重要纽带,也是初中生学习化学的重点和难点之一。可设计如下“摆放硬币”的活动方案,作为“导学”的情境,引发学生的感悟。

(1)在桌上放30枚硬币,按照面额(1角、5角、1元)分成4堆;(2)数出并记录每堆硬币的总币值、总个数;(3)将这些硬币混合后再随机分成4堆;(4)计算每堆硬币的币值与4堆的总币值,数出每种硬币的个数;(5)重复3~4次操作。

导问:各种硬币的总数与总币值有什么变化?若将硬币重排后,各种硬币的值是否发生变化?如用这些硬币代表不同类型的原子,你能想象出化学反应吗?

通过“摆放硬币”的引入,让学生深刻认识到化学元素在化学变化中的可迁移性、组合方式的可变性、化学元素本身的不变性。这为质量守恒定律及化学方程式书写的学习做好铺垫,也为建立以元素符号为基础的化学语言体系打下基础。

2.借助“化学实验”优化“导学”。

创造的本质是求新,要培养学生的化学创造性思维必须从培养学生的求新意识、求异能力入手,帮助学生克服思维定势、从众心理和权威意识,积极创造条件让学生在化学实验的实践活动中展开创造性思维。通过《无现象的化学反应》“导学设计”,促进学生创新思维能力的提升。

3.应用“化学计算”设计“导学”。

“相对原子质量”是化学计算的基础,由于原子微粒的抽象性,初中生对此缺乏生活经验,因此,教学过程中难免存在“空中楼阁”的困惑。在设计“导学”时,运用化学计算,帮助学生建立“相对原子质量”的概念:

请你计算:16g的氧原子中共有6.02×1023个氧原子,则每个氧原子的质量是多少kg?1个铝原子的质量为4.482×10-26 kg,则1个氧化铝分子的质量是多少kg?

这组数据引发了学生的浓厚兴趣,大家认为这既是一道化学题,也是一道数学题,原子、分子“看不见、摸不着”,更无法用仪器称量。经过热烈讨论与计算后得出答案,每个氧原子的质量是2.658×10-26 kg,学生觉得氧原子、铝原子的质量太小,不便于记忆和运算,若有个相对比较大一点的“整数”值就好了,需及时肯定学生的想法,并告诉学生这也是当年科学家们的困惑。围绕这个思路,“相对原子质量”的概念已呼之欲出,再去讲述“相对分子质量”的概念就简单多了。

4.运用“反应原理”促进“导学”。

二氧化碳的实验室制取,其方法:①直接利用原料制备,采用高温煅烧的方法;②利用它常温下与酸反应。虽然方法不同,但依据的基本原理是相通的,化学元素在化学反应中不会改变,通过物质间元素的转移、交换或重组,实现物质的转化。在学习“二氧化碳的实验室制取与性质实验”原理时,笔者构思了如下一组“导学”问题,启发学生思考。

(1)实验证明:由煅烧石灰石得到的生石灰,制成石灰水(浆)后可以很好地吸收CO2,并生成固态沉淀,这个方法可用于环境保护吗?

(2)这个实验也可以成为以并不纯净的石灰石或大理石为原料制备纯净的碳酸钙的一种方法,也就是一种可以提纯碳酸钙的化学方法,从所依据的原理和化学基本概念看,与粗盐提纯相比,二者之间有什么差别和特点?

(3)二氧化碳中既含氧,也有碳,为什么反而可以用来灭火?镁条不仅能够在空气和氧气中燃烧,也能在二氧化碳中燃烧。从这两种看起来似乎互相矛盾的事实,你能够得到什么结论?

这3道“导问”思考题贯穿本节课教学的主线,能够帮助学生进一步加深理解概念,唤起他们所遗忘的知识,具有较强的连贯性和整体性,提升学生综合运用知识的能力以及高阶思维能力。

如第(2)题,由煅烧石灰石得到的生石灰,制成石灰水(浆)再吸收CO2提纯碳酸钙,是化学方法,而粗盐提纯属于物理方法,有以下3种情况。①杂质为可溶性,基于温度对NaCl在水中溶解度的影响远低于粗盐中所含可溶性杂质,则采用结晶分离法分离。②杂质为难溶性,基于同一温度的溶解度大小,则采用简单的过滤分离法。过滤的原理是难溶性杂质的粒径大于滤纸孔。③杂质同时为易溶、难溶性,通常采用二次分离操作一次是为了除去不溶性杂质,另一次是将NaCl提纯。在教学过程中还可以追问:完成2次过滤时,都要对滤纸上的滤出物用少量蒸馏水洗涤,它们的目的相同吗?(答案:不同。一次是为了除去滤出物上沾附的食盐溶液;另一次是为了除去食盐晶体上沾附的可溶性杂质。)

再如第(3)题,倘若引导学生仅仅停留在可燃物、助燃物和着火温度这个层面是不够的,还需从化学高阶思维的角度来分析,更准确而且普遍性更高的概念,应当是物质的化学稳定性。化学稳定性是一般化学物质存在于生活环境中的常态,但当具备某些条件时,它们会变得“不再稳定”,以至于产生着火、燃烧甚至爆炸的后果。

这组“导学”问题之间既存在关联性,又各自具有独立性,并且呈现一定的递进性,对于发展学生的高阶思维能力具有很强的帮助作用。

5.围绕“图像表格”展开“导学”。

对于“钢铁生锈”,学生有着较多的生活体验和直观感受,教师可布置学生课前查阅有关钢铁锈蚀的原因和防护方法的资料;也可以考察学校自行车棚等生活设施的防锈方法及其效果;还也可以向有经验的工人师傅咨询,获取相关的防锈措施知识,然后整理成参考材料,课上与同学围绕上表交流和讨论。

这张表格从5个不同的维度,设计了3种方案进行探讨,引“导”学生从化学知识方面认识钢铁锈蚀;从经济学的视角估算成本;从材料学的角度考虑效果,能够进一步加强学生的环保意识、资源意识、节约意识。

三、三点实践思考

1.“教学即研究”。

“教学即研究”是美国哈佛大学教授达克沃斯的教学思想。“教学即研究”需要从研究学生、理解学生的视角研究我们的教学,整体设计教学方案。“上好课”和“会研究”是教师专业成长的两条主要通道,教师既是教学思想的实践者,也是教学方法的研究者,要在实践中研究,在研究中实践,“为什么教”“教什么”和“怎么教”都是需要思考和研究的教学基本问题,“对学科基本问题的系统研究是推动学科发展的重要力量”。“导学设计”突出“导”,重在“导”,以“导”为教,直至心灵的沟通。课堂的空间是有限的,而思维的空间是无限的。

2.敢于破定则、逾陈规。

要培养学生具有创造发明的能力,教师本身要善于求异思维,善于从新的角度去认识旧的知识,勇于用新的观点去冲击旧的思想。根据“▲”教学理论,教师单纯采用“讲”的方法,学生头脑中的保持率只有5%。“世界上不可能有两张形状完全相同的树叶”,学生存在千差万别,学校的课程资源难以一致。只有充满灵性的教师才能将每一堂课都上成“精品课”、与众不同的“个性课”。教师们必须明白,面对教学时间有限的常态课,没有人可独善其身,要敢于破定则、逾陈规,否定“已然”,这是一种胆识,一种创新精神。要懂得常态课的“经济学”,想问题、作决策,多从常态课的角度出发,多想想常态课最需要什么。

3.教会学生学习与思考。

从协同学的观点看,教师仅在教学的被组织阶段起决定性作用,而在教学的自组织阶段,学生起决定性作用。因此,知识最终必须由学生自己来形成。教,是暂时的,有限的;学,是永远的,无限的。一个人不可能一辈子跟着老师,但一个人必须一辈子不断地学习。教法的研究,更多的是研究外力的引发,它有利于提高课堂教学的效率;学法的研究,更多的是研究内力的自发,它将使每一个求学者终身受益。“导学”研究的意义也就在于教会学生自己学习的方法,领悟思考的方法,提升创新思维的能力。这也许就是教育的原点所在,回归教育本真是最根本的。

(作者单位:江苏省扬州市广陵区教育局教研室;江苏省扬州市广陵区新坝中学)

再如第(3)题,倘若引导学生仅仅停留在可燃物、助燃物和着火温度这个层面是不够的,还需从化学高阶思维的角度来分析,更准确而且普遍性更高的概念,应当是物质的化学稳定性。化学稳定性是一般化学物质存在于生活环境中的常态,但当具备某些条件时,它们会变得“不再稳定”,以至于产生着火、燃烧甚至爆炸的后果。

这组“导学”问题之间既存在关联性,又各自具有独立性,并且呈现一定的递进性,对于发展学生的高阶思维能力具有很强的帮助作用。

5.围绕“图像表格”展开“导学”。

对于“钢铁生锈”,学生有着较多的生活体验和直观感受,教师可布置学生课前查阅有关钢铁锈蚀的原因和防护方法的资料;也可以考察学校自行车棚等生活设施的防锈方法及其效果;还也可以向有经验的工人师傅咨询,获取相关的防锈措施知识,然后整理成参考材料,课上与同学围绕上表交流和讨论。

这张表格从5个不同的维度,设计了3种方案进行探讨,引“导”学生从化学知识方面认识钢铁锈蚀;从经济学的视角估算成本;从材料学的角度考虑效果,能够进一步加强学生的环保意识、资源意识、节约意识。

三、三点实践思考

1.“教学即研究”。

“教学即研究”是美国哈佛大学教授达克沃斯的教学思想。“教学即研究”需要从研究学生、理解学生的视角研究我们的教学,整体设计教学方案。“上好课”和“会研究”是教师专业成长的两条主要通道,教师既是教学思想的实践者,也是教学方法的研究者,要在实践中研究,在研究中实践,“为什么教”“教什么”和“怎么教”都是需要思考和研究的教学基本问题,“对学科基本问题的系统研究是推动学科发展的重要力量”。“导学设计”突出“导”,重在“导”,以“导”为教,直至心灵的沟通。课堂的空间是有限的,而思维的空间是无限的。

2.敢于破定则、逾陈规。

要培养学生具有创造发明的能力,教师本身要善于求异思维,善于从新的角度去认识旧的知识,勇于用新的观点去冲击旧的思想。根据“▲”教学理论,教师单纯采用“讲”的方法,学生头脑中的保持率只有5%。“世界上不可能有两张形状完全相同的树叶”,学生存在千差万别,学校的课程资源难以一致。只有充满灵性的教师才能将每一堂课都上成“精品课”、与众不同的“个性课”。教师们必须明白,面对教学时间有限的常态课,没有人可独善其身,要敢于破定则、逾陈规,否定“已然”,这是一种胆识,一种创新精神。要懂得常态课的“经济学”,想问题、作决策,多从常态课的角度出发,多想想常态课最需要什么。

3.教会学生学习与思考。

从协同学的观点看,教师仅在教学的被组织阶段起决定性作用,而在教学的自组织阶段,学生起决定性作用。因此,知识最终必须由学生自己来形成。教,是暂时的,有限的;学,是永远的,无限的。一个人不可能一辈子跟着老师,但一个人必须一辈子不断地学习。教法的研究,更多的是研究外力的引发,它有利于提高课堂教学的效率;学法的研究,更多的是研究内力的自发,它将使每一个求学者终身受益。“导学”研究的意义也就在于教会学生自己学习的方法,领悟思考的方法,提升创新思维的能力。这也许就是教育的原点所在,回归教育本真是最根本的。

(作者单位:江苏省扬州市广陵区教育局教研室;江苏省扬州市广陵区新坝中学)

再如第(3)题,倘若引导学生仅仅停留在可燃物、助燃物和着火温度这个层面是不够的,还需从化学高阶思维的角度来分析,更准确而且普遍性更高的概念,应当是物质的化学稳定性。化学稳定性是一般化学物质存在于生活环境中的常态,但当具备某些条件时,它们会变得“不再稳定”,以至于产生着火、燃烧甚至爆炸的后果。

这组“导学”问题之间既存在关联性,又各自具有独立性,并且呈现一定的递进性,对于发展学生的高阶思维能力具有很强的帮助作用。

5.围绕“图像表格”展开“导学”。

对于“钢铁生锈”,学生有着较多的生活体验和直观感受,教师可布置学生课前查阅有关钢铁锈蚀的原因和防护方法的资料;也可以考察学校自行车棚等生活设施的防锈方法及其效果;还也可以向有经验的工人师傅咨询,获取相关的防锈措施知识,然后整理成参考材料,课上与同学围绕上表交流和讨论。

这张表格从5个不同的维度,设计了3种方案进行探讨,引“导”学生从化学知识方面认识钢铁锈蚀;从经济学的视角估算成本;从材料学的角度考虑效果,能够进一步加强学生的环保意识、资源意识、节约意识。

三、三点实践思考

1.“教学即研究”。

“教学即研究”是美国哈佛大学教授达克沃斯的教学思想。“教学即研究”需要从研究学生、理解学生的视角研究我们的教学,整体设计教学方案。“上好课”和“会研究”是教师专业成长的两条主要通道,教师既是教学思想的实践者,也是教学方法的研究者,要在实践中研究,在研究中实践,“为什么教”“教什么”和“怎么教”都是需要思考和研究的教学基本问题,“对学科基本问题的系统研究是推动学科发展的重要力量”。“导学设计”突出“导”,重在“导”,以“导”为教,直至心灵的沟通。课堂的空间是有限的,而思维的空间是无限的。

2.敢于破定则、逾陈规。

要培养学生具有创造发明的能力,教师本身要善于求异思维,善于从新的角度去认识旧的知识,勇于用新的观点去冲击旧的思想。根据“▲”教学理论,教师单纯采用“讲”的方法,学生头脑中的保持率只有5%。“世界上不可能有两张形状完全相同的树叶”,学生存在千差万别,学校的课程资源难以一致。只有充满灵性的教师才能将每一堂课都上成“精品课”、与众不同的“个性课”。教师们必须明白,面对教学时间有限的常态课,没有人可独善其身,要敢于破定则、逾陈规,否定“已然”,这是一种胆识,一种创新精神。要懂得常态课的“经济学”,想问题、作决策,多从常态课的角度出发,多想想常态课最需要什么。

3.教会学生学习与思考。

从协同学的观点看,教师仅在教学的被组织阶段起决定性作用,而在教学的自组织阶段,学生起决定性作用。因此,知识最终必须由学生自己来形成。教,是暂时的,有限的;学,是永远的,无限的。一个人不可能一辈子跟着老师,但一个人必须一辈子不断地学习。教法的研究,更多的是研究外力的引发,它有利于提高课堂教学的效率;学法的研究,更多的是研究内力的自发,它将使每一个求学者终身受益。“导学”研究的意义也就在于教会学生自己学习的方法,领悟思考的方法,提升创新思维的能力。这也许就是教育的原点所在,回归教育本真是最根本的。

(作者单位:江苏省扬州市广陵区教育局教研室;江苏省扬州市广陵区新坝中学)

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