以史实为载体,以问题组为线索的"探究·重构"教学模式

2016-06-12 08:34江苏潘力军
高中数理化 2016年10期
关键词:科学史史实重构

◇ 江苏 潘力军



以史实为载体,以问题组为线索的"探究·重构"教学模式

◇江苏潘力军

教育的关注点是学生的终身发展,教师的职责是借助知识让智慧走进课堂,为学生架起一座有益于身心发展的桥梁.本文结合具体课例,提出了以史实为载体、以问题组为线索的“探究·重构”教学模式.

1问题的提出

知识学习是学生全面发展的必要条件,但不是充分条件.孤立的知识点学习不能帮助学生建立完整的知识体系,更不利于学生智慧的发展.我们可曾自问过,学生学了许多化学知识,做了很多题目和试卷,为什么高考往往考不好?在生活中遇到化学学科问题时,为什么不能从化学的视角去分析和解决呢?其实这是课堂教学仅停留在知识传授层面,而没深入到知识的迁移和学生的自身发展层面上的具体表现,基于此,本文提出了以史实为载体,以问题组为线索的“探究·重构”教学模式,即利用化学科学史为课程资源,让学生沿着科学家的探索足迹去认识知识的产生和发展过程,巧设引发思维矛盾与冲突的问题组,并以之为线索,让学生在实证与思辨的过程中明白知识结论的教育价值,自主构建知识网络的同时,领悟科学思想、科学态度、科学精神,体会科学研究的一般方法,进而提升学生的学科素养.

2科学史的教育价值与重演的必要性

科学发展史就是人类不断探究、发现并提出问题、想办法解决问题,不断思考、质疑、解疑、再提出问题的实践过程和思想过程.重演科学史就是将学生放回到前人所处的社会历史背景中,展示当时科学家的问题和行动过程,分析科学家的所想所做,寻求知识形成和发展过程中的思想,而非仅仅停留在对知识字面意思的解释和记忆上.学生只有了解了知识的来龙去脉,才能较好地构建知识之间的联系,而不是只记住支离破碎的知识.化学科学史不仅是化学学科发展的历程,更重要的是它蕴含着丰富的科学思想、科学方法、科学的世界观、科学精神和科学态度等内容,具有很高的教育价值,对于提高学生的科学素养、培养学生的创新精神和实践能力尤为重要.

3基于学生发展的“探究·重构”教学模式分析

3.1教学模式的设计思想

3.2知识的选择与分析

该教学模式适用于原子结构、平衡原理、有机分子组成结构研究等.以苏教版《有机化学基础》专题3第2单元“苯的结构与性质”为例,以“苯的发现之旅”科学史实为载体介绍本教学模式的应用.在进行设计探究活动的内容和知识的呈现顺序之前要对学生的情况有全面的了解,学习的主体是学生,学生已有的知识和经验对于学习起到重要作用,只有适合学生的教学安排才能实现有效地教和学.通过分析、整合教材,确定苯的关键知识在不同时期科学家有着不同的认识,以历史年代为线索选择苯发现史中比较典型的事件作为学习情境,重演苯的相关知识发展过程,组织探究学习活动,让学生体验科学家的认知发现过程,了解知识发展变化的来龙去脉.详见表1.

表1

3.3史实呈现和问题组设计策略

史实的呈现方式主要采用科学史话、实验重演及数据分析等多种形式,以探索苯分子结构和性质中的实证和思辨为主线,将苯分子结构和性质的学习融入探索过程中,培养学生多角度认识问题、思考问题、发现问题的能力,提高学生科学、严谨的解决问题的能力,从而掌握有机化学学习和研究的基本方法.培养学生质疑和辩证思考问题的能力,为学生创造性思维的发展打下基础.

以史实作为课堂教学载体的同时还要设计一系列促进学生有效学习的问题组,以此为线索,引领学生主动、有效地重构知识,促进知识的结构化、整体化与有意义联结,以提升原有认知水平.问题作为一种矛盾和冲突,它可以激活思维,使学生获得更为有效的知识.如在发现凯库勒式存在缺陷时,结合探究能力目标和学生认知特点,设计以下问题组:(1)根据以下信息,谈谈你对苯分子结构的认识: ① 苯分子中的各个碳碳键的键长是1.40×10-10m(已知:碳碳单键的键长: 1.54×10-10m; 碳碳双键的键长:1.33×10-10m)、各个键角均相同为120°.② 苯的核磁共振谱图中只有1个峰.③ 苯的一取代物只有1种,二取代物有3种(邻位二取代物只有1种).(2)阅读教材相关内容,你还能从哪些方面说明苯分子苯的凯库勒式存在缺陷?(3)苯分子中碳碳键介于单键和双键之间,结构决定性质,预测苯可能发生加成反应和取代反应……以史实为载体、以问题组为线索,是该教学模式的核心环节.

4反思

教育的关注点和落脚点应是学生的终身发展,教师的职责应是借助知识让智慧走进课堂,为学生架起一座有益于身心发展的桥梁.本文提出以史实为载体、以问题组为线索的“探究·重构”教学模式就是以学生的终身发展为出发点和归宿,在教授知识的同时关注知识背后隐含的科学思想、情感态度及价值观.这种教学模式的意义有3点:一是可以使学生了解一段史实,有利于激发学生的学习兴趣;二是可以使学生理解对相关问题认识的起点和解决的过程,有利于帮助学生建立思维模型;三是可以使学生在历史的回顾中发现在偶然性中蕴含的必然规律,感受思辨、实证、严谨、细致精神.

然而,在教学实践中,我们还面临着各种困惑:如何有效地将化学史实融入化学知识的学习?如何解决知识生成与教学时间有限的矛盾?如何引导学生进行真正意义的科学探究?这些问题仍是我们今后在教学实践中要进一步探索的议题.

(作者单位:江苏常熟尚湖高级中学)

皮亚杰认为:“一切真知都应由学生自己获得或重新发现,至少由学生重新构建,而不是草率仁慈地给他们.”我们今天所学的知识,都曾是前人思想和行动过并有所发现的,要想真正“理解”这些知识,就要在头脑中重演前人的思想,达到与前人思维和认识契合的重构知识.“探究·重构”教学模式的设计思想以化学科学史中相关概念或原理的发展史为学习情境和具体知识为载体,通过教师的引领步入到该知识发生发展的历史长河中,在科学史重演过程中与学生共同探究,体验其中所蕴含的科学思想.

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