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在初中化学教材中,基本概念几乎每节都有,而化学概念是学习化学必须掌握的基础知识,准确地理解概念对于学好化学是十分重要的。初中学生的阅读和理解能力都比较差,因此,教师在教学过程中讲清概念,把好这一关是非常重要和必要的。
一、讲清概念中关键的字和词
为了深刻领会概念的含义,教师不仅要注意对概念论述时用词的严密性和准确性,同时还要及时纠正某些用词不当及概念认识上的错误,这样做有利于培养学生严密的逻辑思维习惯。
例如,在讲“单质”与“化合物”这两个概念时,一定要强调概念中的“纯净物”三个字。因为单质或化合物首先应是一种纯净物,即是由一种物质组成的,然后再根据它们组成元素种类的多少来判断其是单质或者是化合物,否则学生就容易错将一些物质如金刚石、石墨的混合物看成是单质(因它们就是由同种元素组成的物质),同时又可误将食盐水等混合物看成是化合物(因它们就是由不同种元素组成的物质)。
又如在初中教材中,酸的概念是“电解质电离时所生成的阳离子全部是氢离子的化合物叫做酸。”其中的“全部”二字便是这个概念的关键了。因为有些化合物如NaHSO4,它在水溶液中电离是既有阳离子H+产生,但也有另一种阳离子Na+产生,阳离子并非“全部”都是H+,所以它不能叫做酸。因此在讲酸和碱的定义时,均要突出“全部”二字,以区别酸与酸式盐、碱与碱式盐。
二、剖析概念,加深理解
对一些含义比较深刻,内容又比较复杂的概念进行剖析、讲解,以帮助学生加深对概念的理解和掌握。
如“溶解度”概念一直是初中化学的一大难点,不仅定义的句子比较长,而且涉及的知识也较多,学生往往难于理解。因此在讲解过程中,若将组成溶解度的四句话剖析开来,效果就大不一样了。其一,强调要在一定温度的条件下;其二,指明溶剂的量为100g;其三,一定要达到饱和状态;其四,指出在满足上述各条件时,溶质所溶解的克数。这四个限制性句式构成了溶解度的定义,缺一不可。
又如在学习“电解质”概念时,学生往往容易将“电解质”与“非电解质”,甚至同金属的导电性混淆在一起,导致学习中的误解。因此教师在讲解时,可将“电解质”概念剖析开来,强调能被称为电解质的物质①一定是化合物;②该化合物在一定条件下有导电性;③条件是指在溶液中或熔化状态下,二者居一即可,所以概念中用“或”不能用“和”。如NaCl晶体虽然不导电,但①它是化合物;②NaCl在水溶液中或熔化状态下都能导电,所以NaCl是电解质。而NaCl溶液和Cu丝虽然能够导电,但前者是混合物,后者是单质,所以它们既不是电解质也不是非电解质。在教学中若将概念这样逐字逐句剖析开来讲解,既能及时纠正学生容易出现的误解,又有抓住特征,使一个概念与另一个概念能严格区分开来,从而使学生既容易理解,又便于掌握。
三、正反两方,讲清概念
有些概念,有时从正面讲完之后,再从反面来讲,可以使学生加深理解,不致混淆。
中学化学教材蕴含着许多丰富的爱国主义教学内容。古代化学史上,我们的祖先取得了许多辉煌的成就。如造纸术、火药的发明和运用分别比欧洲早10个世纪和5-6个世纪,造纸术和火药是我国古代的重要的化学工艺,也是我国成为文明古国的标志,两者的发明和运用推动了世界文明的进程。冶炼和瓷器也是我国古代重要的化学工艺,这些技术也远远领先于世界各国。
在近、现代化学史上,我国的化学家也为人类社会的进步做出了巨大的贡献,特别是建国后,我国在化学工业上成果显著。例如:我国的化学家同生物学家合作在世界上首次人工合成有生物活力的牛胰岛素。化学科学与化学工业上的成就保证了我国原子弹研制中有关化学材料的部分。我国化学家在世界上首次合成了化学结构与天然物相同的核糖核酸,为人工合成生命物质迈出了新的一步。
一个人的自我意象一旦形成,就非常难于改变。积极的、成功的自我意象,对于人是一种巨大的潜在动力。
什么叫自我意象?自我意象是心理学术语,从字面理解就是人潜意识中的自己的形象。潜意识中认为自己在群体中应居的位置或所属的等次。
具有成功的自我意象的人,在任务面前往往有模糊的成功憧憬,在学习或工作中会自发地调动内在的各种积极因素,顽强地向成功的方向努力,一次次地实现预期目标。
少年儿童正是人生形成自我意象的时期,教师要注意塑造学生成功的自我意象。
教师在教育教学中,坚持“肯定成绩,恰当鼓励,具体指导,布置任务(近台阶任务,即跳一跳可以摘到的果子)”。是一种培养学生成功自我意象的有效办法。
例如,某学生按教师的布置做了四个题:第一题对了;第二个题思路还正确,但只做对了前面一部分;第三个题做错了;第四个题不会做。从这次作业看,该生这次成绩属下等。教师个别辅导时,回避下等的结论,而以肯定成绩、体现鼓励、具体指导的方法进行。教师说:“很好!第一题你做对了。第二题你的思路是正确的,中间的这一步要这样……你完全能够做对。第三题咱们一块讨论,理理思路……你是有能力做出来的,下去你独立做做。第四题,老师给你讲一讲……。”最后,教师的结论是“你很有潜力”,并结合这次辅导和学生存在的问题,又布置了几个题。这几个问题有伸手可摘的果子,有踮起脚能够摘的果子,有跳起来可及的果子。由于辅导是在融洽的气氛中进行的,学生是在成功的愉快的心理状态下接受辅导的,学生离开教师后,一般都会按教师的布置做。
一个优秀的教师口中,应无泄气的语言。不论在什么情况下,学生只要跟老师接触,心理总是愉快的,总能从教师那里获得具体指导和进一步学习的动力。
一.基本操作过程。
(1)提出要求:即教师可根据教材和《大纲》精神向学生提出本节课的目的要求。
(2)分组讨论:即将学生按座位分成四人一组进行阅读、讨论、老师有重点地指导,讨论后抽一组,推选一人上讲台讲课。
(3)学生讲述:学生在讲课中,教师除对某些实验和难点进行辅导外,最好不要讲话,而是注意全班同学听课情况、讲课同学的思路和存在问题。
(4)补充答疑:教师要及时补遗答疑,强调重点和要点。
二、指导讲课法
一般分为三个阶段循序渐进:
(1)开始阶段:教师在开始阶段不能马上指导学生讲新课,教师可上完一部分课后,再按照基本操作过程指导学生复习提问,使学生初步掌握讲课的技巧。
(2)第二阶段:教师要指导学生讲要点。即在开始阶段讨论基础上,老师可在黑板上写出若干问题,请学生讨论讲解。
(3)第三阶段:指导学生讲课。教师应要求学生做好充分预习,自己列出题纲,经过小组讨论后进一步完善。对于其中的实验,教师可带部分同学共同准备,由学生完整讲述新课内容。
三、有利于培养学生多方面的能力。
(1)可以训练学生表达能力:通过讲课,给学生提供了较多的当众表达机会。由于是讲课,学生不仅要大胆地说话,还要清楚、简洁、有层次,让人听懂。这种登台表演极易形成良好的竞争意识,表达能力得到极好训练。
(2)可以提高学生记忆能力:学生在课堂上“讲课”,不仅要有说的能力,更要有内涵,经过积极预习准备和老师的指导可完全记往书本上的知识,提高记忆能力。
(3)可以发展思维能力:学生讲课既要从生活实际、实验现象、图表曲线进行分析思考,还要对基本概念、基本原理进行比较抽象,对物质结构、性质、用途和制取归纳对比。因为有“努力把课讲好”的内动力,极易形成较强的思维积极性,在对不同内容“讲解过程中,使多种思维方法得到训练。
聪明在于积累,天才出自勤奋。英国化学家原子论的创史人道尔顿,以“午夜方眠,黎明即起”作为治学的座右铭,自学成才。瑞典化学家舍勒原来是一个药店的学徒工,由于他顽强的学习精神,刻苦钻研,结果发现了许多气体并合成了许多有机物。求真理,顽强不屈。如氟单质的制取,从1813年英国化学家戴维开始对氟进行研究到1886年由法国科学家莫瓦桑制得单质氟,其间有不少科学家付出了艰辛的劳动,很多人中毒,有的甚至献出了宝贵的生命。然而科学家们还是前仆后继,毫不退缩。
严肃认真,敢于创新。法国化学家拉瓦锡把天平作为研究化学的工具,全面研究了燃烧现象,彻底了统治化学长达百年之久的“燃素说”。而英国化学家瑞利和拉姆基在测量气体的密度时,发现由亚硝酸铵制得的氮气和由空气分离所得的氮气密度不同,但是仅几毫克的差别。别人是容易忽略的,而他们却认真地分析研究,进一步地分离测量,最后发现了稀有气体。
二、通过中外科学家的感人事迹进行爱国主义教育
中国化工之父侯德榜博士,从小热爱祖国,学习勤奋。留美8年获博士学位后,放弃国外的优越条件,以赤诚的爱国之心回到祖国,建起了具有世界先进水平的永利碱厂。“七·七”,天津沦陷,日本鬼子威逼永利合作时,侯德榜态度坚决,断然拒绝,后率众入川,筹建了川厂。在他的努力下,经过多次的摸索和试验,终于发明了“侯氏制碱法”,名震中外,为中华民族争得了荣誉。
丹麦著名物理学家玻尔在二战时期被迫离开被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心,把诺贝尔金质奖章溶于王水隐藏起来。后来纳粹分子窜进玻尔的住宅,而那瓶溶有奖章的王水溶液就在他们的眼皮底下。战争结束后,玻尔又从溶液中还原提取出金,并重新铸成诺贝尔奖章。重新铸成的奖章显得更加灿烂夺目,因为它凝聚着玻尔对祖国的无限热爱。
一生荣获两次诺贝尔奖的居里夫人,把自己的艰辛努力发现的元素命名为“钋”,以纪念她的祖国波兰。
科学家的这些热爱祖国的动人事迹,可以培养学生热爱科学、热爱祖国的优良品质。
一、选择感知对象,培养观察的目的性
在观察过程中,人不可能同时对所有的事物感知,往往把感知的对象集中在少数事物上,也就是说知觉具有选择性。根据知觉的这一特性,必须引导学生明确观察目的,让学生围绕目的,主动地选择感知的事物进行观察,只有这样,才能提高感受性,思维也才能清晰准确。
例如,做“镁带在空气中燃烧”这一实验,目的是要导出“化学变化”这一概念,而化学变化的本质是有新的物质生成。因此,要引导学生把观察的重点放在:(1)点燃前镁带的颜色、状态和硬度;(2)燃烧后生成物的颜色、状态和硬度,以防止学生只注意了“燃烧时发出的耀眼的强光”这一现象,而忽视了“反应后生成物的特征”这一观察的重点。
二、注重感知程序,培养观察的全面性
观察的全面性是指通过观察能获得事物的全貌以及各部分之间的联系。这就必须根据观察的目的,遵循观察对象的内在规律,确定观察程序,有计划、有步骤地观察,若马虎粗心,随心所欲,所获得的知识就可能是局部的,支离破碎的。
对化学实验的观察一般按下列顺序进行:(1)观察装置图,选择所用的仪器,了解它们的用途和用法;(2)观察反应物的颜色、状态;(3)注意反应发生的条件,同时注意观察发生的现象;(4)观察反应后生成物的颜色、状态等。
要依次进行,不遗漏。实践证明,注重观察程序对培养学生观察的全面性确是行之有效的方法。
三、抓住本质特征,培养观察的精确性
事物的特征是事物本质的外部表现,善于抓住事物的特征是认识事物本质的关键。观察的精确性表现在,不只满足于了解事物的全貌,更重要的是精确地把握事物的特征,认识事物的本质。所以,揭示事物本质特征的过程,也就是培养学生观察精确性的过程。
例如,物质燃烧时有不同的特征。气体燃烧时产生火焰,固体燃烧时产生火星或火花。而硫在通常状况下是固体,可是,它在空气中燃烧时为什么产生火焰而不产生火星呢?我们只要引导学生仔细观察硫燃烧的特征就能把握其中的奥妙。
原来燃烧时,固态硫先液化后气化,因此硫蒸气在空气中燃烧时产生淡蓝色火焰也就不足为奇了。
1.根据教学目标体系,制订出“双基”与能力的具体要求,使学生的知识结构与智能结构同步发展----传授知识与发展能力同步进行,课堂教学与课外指导同步进行,教师讲授与学法指导同步进行,信息传递与反馈调节同步进行,统一要求与因材施教同步进行。
2.根据教学目的、内容、学生的实际和教学条件来选择教法,将教学内容、形式、方法有机地结合起来。
关键词中学化学教学多媒体教学模式
信息技术的发展促进了教学技术的提高,为教育创新开辟了一条广阔的途径,通过对多媒体及多媒体网络和传统化学课堂教学的研究,构建新的教学模式和新的教学方法是中学化学教学改革中重要的一项任务。
一、问题的提出
教育作为传递人类文化遗产和促进人类的自身发展的一种重要方式,它一方面受到社会发展的影响,另一方面又对社会发展,有着极其重要的作用。当代计算机技术的迅猛发展,使得各种各样的新技术,新观念,新理论层出不穷,它不仅对教育提供了新的手段,注入了新的活力,同时也对我们原有的教育观念,教育模式产生了具大的影响和冲击。长期以来,我国中小学教学实践中普遍采用以黑板、粉笔、挂图等简单用具为教学载体;复习旧课——讲新知识——巩固运用——检查评价,为教学模式;以老师讲学生听、学生记的“满堂灌”为教学方法。这种旧的教学技术,教学模式,教学方法,对“创新教育”和“全面发展的素质教育”的推广不仅没有较大的促进作用,在某种意义上起着阻碍作用。随着信息技术的迅速发展,现代教学媒体特别是以计算机为中心的现代化教学媒体,逐步为广大中小学所采用,为教育注入了“现代化”的理念和新的生机。多媒体技术和多媒体网络进入课堂,把学生带进了一个声、像、图、文并茂的新天地。多媒体课堂教学是根据教学目的和教育对象的特点,通过对教学策略设计合理选择和运用教学媒体,并与传统教学手段有机结合,共同参与教学过程。突出教学重点,化解教学难点,形成合理的教学结构,使学生在最佳的情景中学习,那么,在这种情况下,课堂教学的模式和方法就大不同以往,这就要求我们对新的教学模式和新的教学方法进行探讨和研究。
二、对多媒体课堂教学的探讨
目前在中学化学多媒体课堂教学中,采用着多种教学模式,有“引探模式”、“情景导学模式”“模拟式”“网上交流式”等。下面笔者就目前采用较广的两种模式“引探模式”和“网上交流式”谈谈自己的看法。
(一)、引探模式
1、模式介绍
该模式结构如下图:
该模式的内涵及操作程序是:教学过程中,教师根据教学目标及学生的认识水平,动用电教媒体(包括传统媒体)向学生提出问题(伏疑引思)激发学生学习的内部动因,促进学生参与教学过程。在教师的引导下学生带着问题实验探索、讨论。(带疑探索)在初步探索讨论基础上,教师根据课堂的反馈信息,调控教学过程再提出新问题,引思设疑,解决问题,(导思点拨,议论解疑,研究引伸)。
2、教学案例
下面以高中新教材第二册第六章第四节苯酚为例,谈谈引探模式在课堂教学中的具体实施。
教学过程设计:首先,用投影仪打出问题,苯酚的结构与醇的结构相似又不同,由此预测其性质如何?发生反应时断键情况如何?接着,实物展示、学生实验探索莱酚的物理性质和化学性质、讨论总结。然后,教师将讨论结果总结归纳,并动画演示、小结。接着,引导探索:①苯基对羟基的影响。
追问,由烷烷、甲苯中甲基的性质差异来推测苯基对羟醇基的影响。苯酚能否电离出H+,怎样验证,设计实验证明,碳酸与苯酚酸性的强弱。
②羟基对苯环的影响
实验演示苯酚与浓溴水的反应。
动画演示苯酚的卤代反应过程并小结
最后,总结并留讨论题目(a)苯与苯酚性质比较,如何检验苯中含有苯酚?如何分离?
(b)化工系统和炼焦工业的废水中,常含有苯酚,在排放之前必须处理,请提出处理方案。
这样一来,这节课在教与学的关系上,体现了教为主导,学为主体的辨证统一。强调了知识与能力的统一。在教学方法上让学生理解学习过程。掌握思维方法,自觉主动探索,在教学手段上,利用多媒体将一些疑难问题,抽象问题简单化、明了化,促使教学结构优化,提高教学效率。
3、模式简评
通过这一实例,可以看出这种“引探模式”优点突出。其优点在于能促使学生带着疑问在教师指导下层层深入,自己去探索。充分体现了学生主体地位,与那种“填鸭式”教学明显不同。教学过程应该是培养学生思维的过程,使学生学会思考、学会探索、学会归纳总结。而不是一味地接受和记忆。在这一点上该模式充分体现了其优势。这种模式的缺点在于利用该模式教学,对课前设计的问题要求较高。问题要由易到难、层层深入,并能使学生看得见、摸得着,能切实可行地设计实验去探索、去讨论。否则就很难达到良好效果。
下面就另外一种模式“网上交流模式”谈谈自己的看法
(二)、网上交流模式
该模式教学是在多媒体网络环境下实施的。该种模式大致可归纳为:初视全境——诱发动机——提出课题——网上搜索——网上协作——小结——网上测式——延伸。这种模式的教学,可以尽可能地创设能在不同侧面、不同角度表现学习主题的多种情境,以便供学生在自主探索过程随意进入其中任一种情境去学习。然后围绕该问题展开进一步学习,对给定问题进行假设,通过查询各种信息资料和逻辑推理对假设进行论证。根据论证的结果制定解决问题的行动计划,对反馈信息加以吸收,补充和完善原有认识。这样充分体现了学生的主体地位。该模式中网上探索环节,可以使学生在自主探索过程中,采用适合自己的不同的学习方法和策略。这样每位学生通过努力,都有能在自己天赋所及的范围内得到最优化发展,做到因材施教。网上协作环节可以使学生与老师、学生与学生之间得到了充分交流和及时反馈,有利于学生协作意识和协作能力的培养。网上测试、网上小结有利于学生总结、表达能力的培养。另外,在教学过程中教师提出课题,引导学生探索,并及时进行信息的反馈与交流,这样在整个群体学习过程中教师是该过程的设计者、协作者。充分体现了教师的主导作用。
在该模式下的教学中,也存在一些问题。首先,要求教师不仅要有丰富的专业知识还要掌握计算机网络技术和课件制作。另外,网络课堂教学客观上有在一定的松散性和不确定性。现在每节课四十五分钟,这样在一堂课内容完成整个模式的流程,是非常紧迫的。
三、思考
当前课堂教学仍然是化学教育教学的主要方式。要想使课堂教学达到理想境界,不论使用哪种教学模式、教学方法、教学手段,最关键还是调动学生的学习积极性,使他们成为课堂的主体。只要能够达到调动学生学习积极性的目的,一切启发式、发现式以及有关的教育思想,模式和方法,都可以发挥其最大效益。利用多媒体进行课堂教学,可以强化课前研究,只有课前研究进行充分,才能上出高质量的课;可以优化教学过程,许多概念、抽象现象、规律等都可以做到由难到易的转变。而且生动形象使学生感兴趣。创造一个轻松愉快的学习气氛,但是利用多媒体教学,也存在一些问题值得思考,比如有些教师认为教育改革就是技术改革即用电脑取代教师、黑板、粉笔。有的几乎每节课都在播放内容,动态的画面,千姿的文字等。可谓十分丰富,老师成了“放映员”丧失了主导者的地位,学生成了观众,丧失了主体者的地位。这样会扼杀学生的抽象思维能力的形成,不利于学生的成长。另外,化学是一门实验科学,化学实验是化学理论赖以产生和发展的基础,是不可取代的,用多媒体来实验,没有让学生亲自操作、亲自观察、更能使学生获取第一手资料。弱化了部分实验功效。不利于培养学生勤于动手、动脑的好习惯。不利于培养学生耐心、机警、细心、耐挫等良好的心理。再者,利用多媒体教学与教师讲演式教学相比前者在师生感情交流方面的效果要弱于后者。教师言传身教,以身示范的教育功效受到削弱。对于教师及时发现学生思想动态,并给于正确引导带来不便。
总之,利用多媒体进行课堂教学,其功效不容置疑,与传统教学相比,优点多于缺点。积极进行多媒体课堂教学研究,充分吸取,二者的优点努力提高教学效果是我们每位教育工作者义不容辞的责任。笔者在这里浅谈了一下用多媒体和多媒体网络进行课堂教学的两种常用模式,意在一为提醒同仁重视此等问题。二为抛砖引玉。在教学中只有深入研究和实践如何充分而恰当地设计、开发、运用计算机多媒体,使之与其他手段有机相结合,优化课堂教学,力求最大限度地提高效率,才能体现出多媒体辅助教学的真正价值。
2002年10月26日
参考文献:《中学化学高中教材》(人教版)
《中学化学教学参考》
由于科学探究的突出地位和作用,如何在化学课堂教学中实施探究性学习成为当前课程改革实践中的一个主要课题。许多化学教师在教学中努力地尝试。笔者想就在课堂上实施探究性学习谈几点想法。
一、明确探究性学习的目的
所谓探究性学习是由学生在学习和社会生活情景中发现问题、选择课题、设计方案,通过自主性探究、收集和处理信息,研究和讨论,求得问题的解决,从而体验和了解科学探索过程,养成自主探究、创新的意识和习惯,形成和提高创新能力,构建知识积累和丰富直接经验的活动过程。探究性学习的目的是什么?是仅仅向学生灌输所谓的探究学习的方式,还是真正提高学生的观察、思维、分析的能力乃至创新能力?笔者在许多教师的课堂上看到的是我们的教师似乎更在意凸现出探究性活动的基本环节。即提出问题、猜想假设、设计实验方案、探究实验、解释与结论、表达交流,并力求在课堂上将上述环节体现得面面俱到,但却忽视了学生思维上的活动。有时给人的感觉是在解决问题时硬套上以上的六大环节,使探究性活动流于形式。
笔者认为《化学课程标准》中将科学探究作为课程改革的突破口,根本的目的是在于改变过去那种学生被动接受的学习方式,激发学生的学习兴趣,让他们学会科学探究的方式固然重要,但更重要的应当是开启他们头脑中的思维活动,培养和树立其提出问题的质疑精神。许多学生在长期以来的管束式教育下,已经养成了思维的惰性,往往在学习上缺乏主动质疑的精神,在课堂上不敢于,不善于甚至懒于提出问题,提出自己的假设和猜想,而情愿等待着老师去讲授,等待着老师去揭晓答案,指出方向,或者按照老师制定的实验方案去做实验,仅仅成为了一个操作者,成为教师操纵的一个傀儡,却没有真正投入自己的思维去思考我在干什么?怎么做?为什么这样做?因此在这种情况下经常出现学生实验做完了,学生却不清楚这次实验的目的是什么?有些操作的意图是什么?不这样做的后果会是什么?等等问题。
所以我认为在课堂上实施探究性教学应当首先把目标锁定为激活学生思维,培养其主动思考,善于发现问题,勇于质疑的意识层面。只有这种主动积极地思维意识的觉醒,才能支配学生主动地投入到探究活动的其他环节中,才能在探究活动中由细致观察而发现问题,因主动思考寻求寻求问题的方法。
二、关于探究的形式
如前所述,既然探究活动的目的是为了激活学生思维,提高学生发现问题,解决问题的能力,那么只要是能达到上述目的的形式都是可取的,而不一定要在一个有限的课堂时间内将探究活动的各个环节都进行到。我们可根据具体情况,有选择有重点地进行某一个环节的探究。在这一个环节中充分地调动学生思维,使学生掌握解决问题的方法,也是有效的探究,如在探究实验室制取CO2的反应原理时。我们首先提出了问题:怎样产生并收集CO2?同学们结合已有的知识写出了许多能够产生CO2的反映。此时探究的目的就集中到如何从众多能产生的CO2反应中选择出既能在实验室中到达到反应条件,又能产生大量连续且纯净的气体,还要方便控制的实验方案。在这里探究的形式就主要表现为课堂讨论。因为在课堂上我们不可能将所有产生CO2的反映逐一做到。而是结合已有的知识来分析哪些方案不合适,找出其缺点。当我们将范围缩小到了碳酸盐与酸反应时,选取Na2CO3还是大理石与酸反应,我们可以通过实验探究来得出:由于Na2CO3为固体粉末,颗粒小且可溶,与酸接触面积大,反应速率过快不利于控制,故选择大理石与酸反应。至于为何选用稀盐酸而不用稀硫酸则通过实验可以很直观地看出在稀硫酸与大理石反应产生一会儿气泡后,气泡逐渐减少至没有。大理石上覆盖了一层白色物质,导致反应停止。
由此我们可看出,在一个问题的解决的过程中,探究的形式可以是多样化的,并不拘泥于实验探究一种形式。
三、在课堂上实施探究性教学的策略
如何在化学常规教学的课堂上实施卓有成效的探究性活动达到点燃学生思维的火花,激发学生主动参与到探究过程中去呢?我认为应当注意以下策略:
1、设计问题情境,吸引和激发学生兴趣
兴趣是学生主动学习探究的最大动力,只有激发学生的学习兴趣,使其产生强烈的求知欲望,才能吸引学习并激发其兴趣的问题情境是关键,我们有时在课堂上发现这种现象,即教师提出的探究问题学生热情不高,被动地按教师设计的方向去进行探究实验。这种情况下其思维的活跃度可想而知是很低的。因此在组织探究性活动时。首先要设计好问题情境,一下子就能抓住学生的注意力,吊起其胃口,使其产生要弄清楚的欲望。例如:
在讨论金属与盐溶液反应的规律时,关于较活泼的金属能将不活泼的金属从其盐溶液中置换出来的规律却指出了K、Na、Ca三种活泼金属例外。学生不太理解。所以我们采用了实验探究的方法,事前不作任何解释,只是让学生猜测金属钠与硫酸铜溶液反应会有什么现象。大多数学生都会按金属活动性顺序表猜测会有红色物质出现。而当把金属钠块球投入到硫酸铜溶液中时,大家看到了意想不到的现象:钠块变成钠球在液面上滚动,溶液中出现了蓝色沉淀,却没有红色的铜生成!这下学生的注意力一下子都集中到了对产物的分析,以及为什么不生成铜的问题抓住了学生的注意力,使其产生了极大兴趣。下面再引导其分析蓝色物质是什么。如何产生的。以及安排大家通过钠与水反应的实验探究来搞清蓝色沉淀的产生这一系列的探究活动就很容易进行了。
2、从满足学生的认知需求来引入探究
在科学探究中,最理想的状况当然是学生自主发现问题、提出问题进而进入探究的过程。而有些课堂教学中往往是老师提出问题、学生探究。这样就形成学生在探究的问题并不是他迫切希望弄清楚的问题。造成一种动力不足。而如果我们教师善于发现并捕捉学生在学习过程中的认知需求,或者说是其学习过程中的阻滞点则可极大地诱发其探究动机。
在上初中化学中的原子结构理论时,教材及大纲中并未要求讲授原子结构理论的形成而只要求记住原子的核式结构。然而在几届的教学中,发现每届学生都会提出相同的问题:原子结构为什么是这个核式结构?这个核式结构的理论是怎样来的?如何证明它的正确性?这里就是一个学生学习过程中的“阻滞点”。如果不能满足学生在此问题上的认知需求,则会造成对此理论怀疑,也会影响对此知识点的识记,而抓住这个问题进行探究也许会有很好的效果。
于是我发动同学们下去查找高中教材,翻阅资料,找到关于原子核式结构的发现史资料。在课堂上从汤姆生发现电子到汤姆生提出的枣糕模型,从卢瑟福的α离子散射实验到其提出核式结构一一作了讲解。虽然这个过程中主要以老师讲解为主。但在这一过程中,同学们循着前人的足迹,在思维上同样经历了“提出问题——猜想、假设——设计方案——实验探索——解释结论”等过程。在这节课中,他们感受到了前辈科学家智慧的火花,也体验到了科学研究的方法。更重要的是获得了思维上的启迪,使他们明白了化学中的理论都是有实验事实作支撑的,对其科学素养的形成是有积极意义的。所以满足学生的认知需求能使探究性教学取得实效。
3、利用学生的认知冲突来构建问题情境
认知发展机制理论认为认知系统的不平衡或冲突状态是学校学习过程中内在的主要动机。大量教学实践表明,创设这种认知不平衡和冲突确实有利于激发学生的求知欲望,并有利于维持他们在学习活动中的动力。
因此,在课堂教学中,我们应当创设和利用学生的认知冲突和矛盾来构建问题情境,将学生带入探究活动中。
如在《二氧化碳的性质》一节的教学中,在演示了向放有阶梯形蜡烛的烧杯中倒入CO2气体,蜡烛由下至上熄灭的实验后。老师提出了这样的问题:将一长一短两支燃着的蜡烛,用烧杯罩起来,哪支蜡烛先熄灭呢?在没有演示实验现象前,同学们都会依据CO2密度比空气大这一已有知识猜测短蜡烛先熄。而当演示现象与大家的猜测相反时,这就构成了与学生已有知识的冲突与矛盾。学生的情绪顿时热烈起来。每个人都提出了各自的猜测与解释。在大家的相互讨论中才发现两个实验中使蜡烛熄灭的CO2气体温度是不一样的,密度也是不一样的,热的CO2会上升,弄清了这个问题后再将这个原理迁移到生活实际中。对于在逃离火灾现场中应蹲着离开火场的措施,就不难理解了。
前例中关于金属钠与硫酸铜溶液反应的探究也是利用了学生认知上的矛盾和冲突来导入探究的。学生在学习了金属活动性顺序表后遇到此问题时会理所当然地认为钠会将硫酸铜溶液中的铜置换出来。而当他们看到的现象与自己的判断相反时,探究的动机会大大增强。
4、实验中的异常现象和失误是探究活动的良好素材
有些老师在教学中往往觉得科学探究活动的素材和资源不太好找,很伤脑筋。其实大可不必为探究而探究。如果我们明确了探究活动的目的关键在于提升学生的观察、思维、创新能力,在我们身边是会有许多探究的素材和资源。实验演示中出现的异常现象和实验失误就是很好的探究素材。当实验中出现与预期现象不符的异常现象时,就自然引发出问题。而找出出现异常的原因的过程本身就是一个猜测——验证——判断——调整——再试的探究过程,如:
在学习Cl-离子的检测时,加稀硝酸的目的主要是为了排除CO32-离子的干扰,若有Ag2CO3沉淀生成则加稀硝酸时。Ag2CO3沉淀会溶解,在课堂上讲解时,为了说明此问题,向Na2CO3溶液中加入AgNO3作为对比。可是当向所得沉淀中加入稀硝酸时,沉淀却并未完全溶解。这显然是出现了异常。但如果抓住这个问题,把出现异常的原因找出来,也许坏事就变成好事。这也就变成了一次探究活动。首先大家猜测可能是什么原因:讨论后归纳成两个方面:
(1)可能是HNO3中含有Cl-或不是HNO3没有H+,验证的方法则是分别检测该HNO3试剂中是否有Cl-离子和H+
(2)可能是Na2CO3溶液中有问题,含有Cl-离子,验证的方法可用确认没有问题的HNO3再加入Na2CO3与AgNO3溶液反应后的沉淀中,看是否仍有沉淀不溶解的现象。
经过实验探究发现所用HNO3和Na2CO3中均含有Cl-离子,而这些Cl-离子从何处而来。同学们有的说是试剂使用时,遭到污染,有的结合查阅资料中提到的自来水经Cl2杀菌后会含有Cl-而联想到配制溶液时是否用的自来水而非蒸馏水等等合理的解释。
如上可见,实验中出现的失误甚至运用得好也会成为良好的探究活动素材,这对学生的分析、推理能力以及创新思维也是大有裨益的。
5、探究性活动的课题应与生活实际相联系,解决生活中的实际问题
如饼干中的干燥剂生石灰是否失效的问题。学生们在探究过程中会发现。当生石灰吸潮全部变成熟石灰后,干燥剂就失效。这个问题实际就转变为检验干燥剂中是否还有CaO,如何区分CaO和Ca(OH)2呢?大家讨论后得出:利用CaO遇水时能放热,就可了解干燥剂是否失效。
一、互动合作的涵义
教师、学生、教材和媒体是现代课堂的教学四要素。它们之间形成了立体的信息交互传递与交流加工图式网络。在此网络中,教师与学生、学生与学生之间的关系是互联互动,互相促进与友好合作的关系。它们之间的合作以情感互动为前提,具有情绪、情境与情感上的调控和交互影响特征。教学四要素之间的互动合作直接影响其它元素之间的互动合作频率及效果,在学生的探究学习中更有利于学生的元认知能力的形成和发展。建构主义认为教学四元素最终必须以"情境"、"协作"、"会话"、"意义建构"等学习环境中的四大要素的形式表观出来,才能使教与学达成和谐的发展,才能使学生的元认知体验和元认知监控得以形成和完善。而在这四大学习环境中,"协作"是各要素之间的联系桥梁,起着至关重要的作用,这就要求我们要把"互动合作"作为一种课堂教学的新理念新模式来对待。
互动合作就是要求教师创设教与学的情境、设计各教学要间的会话,在互动合作的桥梁作用下,让学生主动在情境与会话中进行积极的知识和意义建构。互动合作是一种教与学的模式,更是一种新的教育教学理念。
在化学教育教学中,教师教师、教材、学生、媒体之间的互动与协作频率,较之其它学科的教与学要高得多。各种教学素材、化学实验、社会与生活中的化学现象与需要、人与人之间的情感交流等都离不开互动与协作。所以在中学化学教学中,我们要尽可能地采用互动合作式的教学,借以培养学生的各种素质和能力。
二、互动合作的意义与目标
在化学教学中建构互动合作式教学,有利于教师与学生、学生与学生、师生与媒体之间的信息交流,使信息的整合调控达到最佳的效果,有助于培养学生的各种素养和能力。互动合作式化学教学有利于充分发挥学生的潜能,能使他们有效利用化学实验设备、身边化学现象、和现代先进媒体为学习服务,能培养学生的交际与交流能力,增强他们的合作意识与技巧。互动合作式化学教学有利于充分调动学生的自主性和激活学生的探究兴趣,能使学生和教师、生生之间进行较好的情感互动交流。
互动合作教学的根本目标和宗旨,是全面培养和提高学生的动手能力、交际能力和合作意识,使学生学的更加主动积极、生动活泼,促进学生在良好的互动友好氛围中自觉进行认识和意义建构
三、互动合作教学的策略
1、互动合作式化学教学的主要特征:⑴以适当的知识探索与能力培养为主要目标和轴线。教师、学生、媒体和教材四元素之间的互动均要以此最终的归宿和出发点。互动与合作的前提就是要保证其目的是为了探究一些问题,并通过这种探究去培养学生的各种能力。⑵以学生的最近发展区为互动探究的台阶,步步互动,层层推进,合作认识,共同发展,同步提高。教学中的互动目标的设计,要体现学生的认知及发展层递关系,紧紧围绕一个探究主题,创设与学生最近发展区相符的问题情境、认知难度、合作技能,教师在教学中要时时调整互动的策略,并能授予学生一定的合作技巧。⑶互动合作教学重视培养不》学生的探究认识过程的调控。培养学生的提出问题、分析问题和解决问题的能力和勇气。并使之在互动合作过程中认知的内容内化为化学素养,外化为能力和机智。⑷互动合作过程强调学生是学习的主人和管理者。必须保证学生自主性的有效发挥,教师只是学生学习过程中的参与者和协助者。师生之间是一种合作与互助的关系。⑸互动合作式教学要求教师创设平等、民主、和谐的互动合作氛围,不能搞分配制和强迫服从。学生之间的友好合作必须以自愿为前提,自由组合,自主发展和自由交流。当然,在必要的时候,我们还要采取一定的集中,也须在民主前提下集中。
2、互动合作教学的基本原则:
⑴问题中心原则。教师引导学生要以疑为轴、解疑为线,互动合作地去探究问题的实质和解决的方案。在问题的激发下,学生以小组为单位合作地去研究问题的解决途径。同时,Coher(94)认为:合作学习要获得成功,决定于所涉及的问题,最好?quot;结构不良"的问题,开放式、答案不唯一的问题,更能引发学生深层次的沟通与合作交流。所以教师设计的问题要有适当的"空白",留给学生以思考的余地和创造的空间。
⑵开放性原则。把教学目标、教学方法及教学段等置于一个宽广宽松的社会生活背景中去,让学生敞开思想,主动破立结合,进行互动交流,开放合作,提出自己的独特见解和解决问题的方案。
⑶实践性原则。只有在实践中,学生的思维才能得到活化,他们的情绪才能高昂亢奋,才能积极地从事探究与互动合作,才能不是疲倦地持续研究下去,才能有所收获和提高。所以教师不能总是把学生禁固在课堂和教室中,也不能只讲理论,要适当创设实践性强的环节和情境,让学生亲自动手去操作和感受。化学课很好地得用化学实验的操作、化学现象的多样性和趣味性、化学实验的直观性去刺激学生主动合作的探究认识。
⑷模糊性原则。开放性和问题情境,要有模糊性、宽广性和不完整性,只有这样才能使不同层面的学生,根据自我情况选择不同的合作对象,在不同程度和不同层面上去互动促进,合作认知,达到共同进步的目标。所以这就要求教师创设的互动与合作的问题,对象,要有分层的功能和层次分明的阶梯,以促使学生最大程度地利用自己的最近发展区去与互补型的学生或教师,进行友好互动与合作。
一、构建自主学习的教学模式,发展师范生的教学模式理念
研究和探索教学模式,不仅有利于积极展示和推进课堂教学的科学化、规范化,活跃教学思想,促进教学理论和教学实践的优化组合,提高教师素质,而且对师范生在潜移默化中形成教学模式理念,规范教学行为,培养从教能力具有强烈的示范作用。
90年代初期以来,我有幸得到化学教育界老前辈刘知新、潘鸿章、马经德等先生的指教,在系统学习和掌握了化学课程论、化学教学系统文化、化学学习论等化学现代教育理论的基础上,与学科组的老师们一起构建了在教师引导下以学生自主学习为核心的化学课堂教学模式。其中较有代表性的是:以分层递进引导、组织探究发现为主旨,以“激趣——疑问——假设——验证——结论”为主要教学环节的“引导——探究”教学模式;以学生自主发现学习为主旨,以“定向——自学——讨论——精讲——演练”为主要教学环节的“引导——自学”教学模式;结合对化学实验教学的研究,构建了以实验探索发现学习为主旨,以“观察实验——准备实验——操作实验——串联实验——设计实验”为主要教学环节的“实验串联教学”模式。这些教学模式的总结论文多篇发表于全国核心期刊,运用上述教学模式执教的多堂公开课均获得好评。
为了提高学生综合应用所学知识解决实际问题的能力,为了将来在教学中能引导小学生教学中注重研究性课程的设计与实施,这是对化学教学较高层次的探索。初期,我较多地采用在活动课程中进行以小组合作为基本组织形式,以问题为中心的主题式研究。其一般程序可概括为:选择研究课题设计研究方案实施研究计划信息加工处理成果交流评判。例如:引导学生就铜与浓硫酸实验中对浓硫酸浓度的选择和反应装置的防污染设计进行研究。通过实验操作、比较分析、查阅文献、归纳演绎等方法得出结论:当浓硫酸的浓度范围为84%~90%时,反应速度较快,反应现象明显稳定。通过研究,学生还设计了成套防污染实验装置,撰写的小论文《铜与浓硫酸反应的条件选择》获省和全国中师生化学小论文评比一等奖。
二、加强重在过程的实验教学,培养师范生的实验能力
实验是化学科学赖以形成和发展的基础,是学习化学的媒介,也是小学自然教学的重要手段。化学实验在小学自然教学中虽不是重点,却是教学的难点。因此,培养中师生化学实验能力,不仅关系到中师化学教学目标实施的质量,而且还关系到中师生将来能否适应小学自然教学和开展教学实验需要的问题。
我认为全面的化学实验能力应该是运用实验手段解决问题的能力,是一个多维的心智和动作技能等的结合体。在中师化学实验教学中培养的最基本的实验能力应指观察能力、操作能力、分析实验现象和总结实验结论的能力、实验设计能力以及处理常见实验突发事故的能力。所以在实验教学中,我注重全面发挥实验教学的功能,把教学重点由实验操作的机械模仿训练,转移到形成思维技能、提高实验能力以及学会处理问题的过程上来。其主要思路为:
1、增加动手实验的机会。化学实验和制作具有很强的技能性,需反复多次,严格认真训练方能奏效。我通过开足开齐大纲规定的实验课,优化必修课中的实验教学,重视开设选修实验,加强课外活动实验,布置课外实验与制作等做法让学生多做多练。
2、确保实验内容的多样性。仅以学生实验为例,我们开设了化学实验基本操作,与元素化合物知识相关的探索性实验和验证实验,与小学自然教学联系的实验习题,有体现实验教学灵活性的选做实验,还有旨在进一步培养学生动手能力、鼓励课外研究的课外实验与制作。
3、强调实验设计的研究性。为培养学生从能力,我们开设了与小学自然教学内容有关的实验设计,从目的要求到完成方法以及成果评价等都带有一定研究性:如对实验装置的改进,反应物最佳用量的确定,实验条件的控制等。结合演示实验教学,指导学生将浓H2SO4的氧化性,HNO3的氧化性、碘的升华等对环境产生污染的实验装置由敞开式改为封闭式,此外在选做实验和课外实验与制作的设计中还重视了其应用和服务于生活实际的成分。
4、突出实验教学的示范性。在实验教学中要十分重视教师演示实验的示范作用,切实加强对学生分组实验的指导,开放实验室,让学生尝试设计和准备实验的全过程,渗透对小学自然教学的研究。例如在教授“氧和硫”一章中,考虑到小学自然教学中氧气的制取是难点,所以在选做实验中对氧气的制法提出了较高层次的教学要求:学会用KMnO4、KClO3、H2O2等制取氧气,掌握实验的成败关键;并在氨气、甲烷的实验室制法的教学中,又恰到好处地重现氧气制法,这样举一反三,重在过程的实验教学,让学生掌握并达到准备、灵活、协调的程度。
5、注重科学素质教育的全面性。我把实验教学从单纯地当做一种直观工具和辅助手段的从属地位上升到科学育人不可缺少的重要手段的高度,通过实验教学使学生达到掌握化学知识、实验技能和科学方法,养成科学态度和科学自然观,学会运用实验手段解决化学实际问题的能力,并将此迁移为中师生必备的教育能力,为将来创造性地完成小学教育工作打好良好基础。
三、渗透分层递进的学法指导,提高师范生的自学能力
从学法指导入手,是教会学生学习的重要途径。学法指导的设计是有层次的,以化学自学方法为例,第一层次是指学生学会阅读教材,理解并归纳重要内容。以化学概念和原理为主的课文比较适合于这种自学方法;第二层次是指导学生学会整理笔记,比较、归纳知识,形成知识体系。以初中原子结构初步知识为指导来认识元素族性质变化规律的律前元素的课文比较适合于这类自学方法;最后一个层次是让学生学会独立感知材料获取信息,并且将新信息与原有知识结合,形成解决问题的能力。独立地加工信息获取知识,是学生自学能力的一个质的飞跃。例如强调结构与周期规律理论的指导作用,体现“构——位——性”三者统一关系的律后元素的课文较为适合于这类自学方法。
我在教学中经常指导学生使用的课前——课上——课后自学方法“三步曲”是:
1、课前预习法。课前对即将学习的内容布置预习思考题,让学生带着问题自学教材,记忆要领,演练例题,粗解习题,初步了解和掌握教材基本内容。预习使学生主动学习、走在课文内容前面,有利于形成学习的良性循环。
2、依纲发现法。课上揭示学习目标,出示自学提纲和研讨题,在规定的时间内学习主动感知教材、实验、实物、数据、图表、录像等材料,结合研讨题通过观察、思考、讨论、分析推理、综合概括,自己发现问题,得出解决问题的方法和结论。