化學的魅力和教師的魅力

1、 化學的魅力和教師的魅力 “在實驗過程中展示出的物質(zhì)的形態(tài)變化、定量關(guān)系、物質(zhì)間的相互影響等，這是這些與實驗細節(jié)相關(guān)、較為隱蔽的實驗現(xiàn)象，可能會帶給人們更多的啟示。同時，微觀中的想象與推理、定量中的直覺與嚴謹、系統(tǒng)中的收斂與發(fā)散等等，這樣的學習經(jīng)歷，都期待著學生能盡情享受學習的樂趣，也飽含著對學生成長的愿望?！弊x到這樣的結(jié)尾文字，回味著江敏老師三篇系列文章的內(nèi)涵，心中涌動的不僅僅是對江敏老師深厚學科功底和深邃教學視野的的敬佩，更加是由衷的感動感動于化學實驗的魅力原來不只是那千變?nèi)f化的表觀現(xiàn)象，更在于其承載的學科思維；感動于江老師那種孜孜不倦探索化學和教育的人格魅力。一、化學的魅力化學是一門實驗

2、的科學，所以實驗是表現(xiàn)化學魅力的最佳工具。但是有一線教師片面理解為實驗只是因為其千變?nèi)f化的現(xiàn)象才能激發(fā)學生興趣，所以實驗被用來創(chuàng)設(shè)情境；有的老師關(guān)注實驗操作的嚴謹性，所以化學實驗的操作規(guī)范性在有的地區(qū)學生考核中倍受關(guān)注；有的老師更加關(guān)注化學考試的重要性，于是無論是經(jīng)典實驗也好改進實驗也罷，紛紛成為命題中考查學生基本知識和技能的評價工具。這些都沒有錯，但是在江敏老師的論文中，我們看到的是化學另一番魅力：沒有新奇出眾的裝置設(shè)計，只有大多實用的經(jīng)典重現(xiàn)；沒有花哨的趣味展現(xiàn)，只有樸實的原理探微；沒有虛有其表的探究過場，只有縱覽全局的學科思維這正是化學學科的魅力所在。1、關(guān)注微觀的實驗視角化學家在研究物

3、質(zhì)時，往往注重宏觀與微觀相結(jié)合，把外在的性質(zhì)、現(xiàn)象歸因于物質(zhì)內(nèi)在的組成、結(jié)構(gòu)的特點。新教材的編排體系，常常會讓教師著眼于無機元素化合物的實驗現(xiàn)象反映的化學性質(zhì)，拘泥于化學方程式的簡單呈現(xiàn)，而忽略了內(nèi)在因素的探討。在宏觀中的微觀和微觀中的宏觀一文中，江老師在碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)中，在硅酸鈉與鹽酸制備硅膠的實驗中，利用常見的指示劑酚酞聯(lián)系了宏觀性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)之間的奇妙過程，顯微見著，這是在中學可以接受的實驗條件下融入大學化學材料儀器表征的化學學科方法，這是用易得藥品的特征反應(yīng)替代專業(yè)化檢測儀器表現(xiàn)微觀運動的實驗方法；這是將學生的感性思維反饋于抽象思維的教學引導(dǎo)，這是體現(xiàn)化學結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)

4、反映結(jié)構(gòu)這一抽象觀念的具體化、表征化，有利于學生在元素化合物的學習積累中逐步升華微粒觀與變化觀。2、定量研究的實驗素養(yǎng)近年來中學化學教學有弱化定量思維的傾向尤其是九年級，這主要是因為傳統(tǒng)的計算題過分注重數(shù)學技巧而孤立于化學意義之外。出于素質(zhì)教育的需求而對中學化學計算大大幅度削減卻使得中學生定量思維在化學學習中不斷弱化。我們需要知道，事物及其屬性的數(shù)量化表述或推演是一種高層次的表述或推演，這種表述或推演使學生能夠更清晰更深刻地認識事務(wù)及其變化規(guī)律，學生若在理科學習的過程中能時常運用已有知識去發(fā)現(xiàn)化學實驗背后問題，從而從探究問題中的量化規(guī)律，必能有效加強其邏輯推演和分析能力，這也是體現(xiàn)科學思維的問

5、題解決方式，有利于學生認清事物存在的客觀規(guī)律。在傳統(tǒng)的化學教學中，關(guān)注實驗現(xiàn)象和反應(yīng)規(guī)律的定性實驗與關(guān)注稱量和測定的定量實驗往往界限分明，江敏老師在元素及其化合物的教學嘗試，恰恰將其有機結(jié)合，也很好地呼應(yīng)了教材將“物質(zhì)的量”置前的本意。在定量中的實驗和實驗中的定量一文中，江老師以過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)為例，用針筒演示了Na2O2和CO2反應(yīng)時消耗CO2和生成O2之間的定量關(guān)系，進一步豐富實驗內(nèi)涵，用定量關(guān)系啟發(fā)對過氧化鈉作為潛水艇中供氧劑的深層思考；關(guān)注Cl2和NH3的反應(yīng)現(xiàn)象，思考二者反應(yīng)定量關(guān)系，這是利用已前的學習經(jīng)歷中不斷內(nèi)化的定量意識，發(fā)現(xiàn)實驗的宏觀現(xiàn)象中隱藏著的潛在反應(yīng)過程。3、系統(tǒng)

6、化的實驗思維通過3種中等化學教育核心期刊的查閱，發(fā)現(xiàn)大量實驗設(shè)計頗具新意。但也存在著以下一些問題：有的作者研究只是一時的靈感，實驗設(shè)計沒有延續(xù)性，而相似實驗卻是由不同作者完成的；同一作者設(shè)計的不同實驗案例之間關(guān)聯(lián)性不強，固然能體現(xiàn)作者思維發(fā)散性，但也在一個層面反映個別實驗研究不夠深入；也有許多實驗設(shè)計沒有充分考慮到學生實際需要和生活經(jīng)驗等，設(shè)計中明顯帶有傳統(tǒng)設(shè)計理念，與學生的生活經(jīng)驗關(guān)聯(lián)少，對學生學習活動影響不大。筆者曾經(jīng)撰文建議使用思維導(dǎo)圖工具匯聚思維、整合靈感，而江敏老師將系統(tǒng)動力學思維應(yīng)用于實驗教學研究，更加是一種值得教師學習運用的思維方法。實驗中的系統(tǒng)和系統(tǒng)中的實驗以及前兩篇，其實都讓

7、我們看到了系統(tǒng)思考的魅力。江敏老師從系列實驗個別實驗中分別舉例，相關(guān)性的歸納分析、個別的外延拓展，都是一種系統(tǒng)化的知識的體現(xiàn)。而給予教師和學生的啟示遠遠不限于實驗本身和知識本身，而更多地在教學中融入這么一種觀念：對世界的認識，不能僅停留在對每一具體事物、具體過程的認識，同時還應(yīng)關(guān)注事物、過程之間的彼此聯(lián)系，這才能使我們逐漸對所面臨的物質(zhì)世界和社會環(huán)境的復(fù)雜性有一些清晰而準確的認識，才有助于在面臨實際問題時，具備能預(yù)見事物發(fā)展趨勢的能力，進而做出正確的判斷和決策。江老師的實驗教學，不再是孤立的演示或探究，不再是游離于學科之外的情境或計算，系統(tǒng)的歸納反思和實驗相關(guān)主題的演繹拓展，揭示了化學學科的規(guī)

8、律，更貫徹了事物是普遍聯(lián)系的哲學觀點。學生在若干年后，或許會忘記這些具體的實驗忘卻那些紛繁的知識，但是他們所獲得的系統(tǒng)思考的思路和視野，因此而提升的敏銳的判斷力和決策力，成就了他們在工作崗位和社會生活中不斷前進的寶貴財富。4、中學化學實驗的最終目的是什么？筆者近年來投入中學化學實驗研究，向中學一線多次推廣微型化學實驗，而江敏老師所做的工作成果不禁讓筆掩卷深思：化學教學實驗的設(shè)計是應(yīng)該關(guān)注技術(shù)性研究還是深入其學科背景強化認知性研究呢？這個問題沒有絕對的答案，但是事實是：近年來發(fā)表在各大期刊的太多實驗案例呈現(xiàn)出實驗儀器元件豐富，組裝巧妙，功能多樣化，可是搭建裝置的復(fù)雜化，其實不利于在中學普及，也不

9、利于學生接受，使用效果有時還不如傳統(tǒng)方法。期刊中的實驗設(shè)計有多少被中學教學一線應(yīng)用、推廣呢？原有的化學教學實驗的功能，通常以驗證原理和訓(xùn)練化學實驗室基本操作為主。但僅僅突現(xiàn)以上的功能，未免過于狹窄，也導(dǎo)致化學教學實驗的功能未能充分發(fā)掘出來。技術(shù)性研究實驗案例的逐年豐富，固然有利于化學實驗的成功率提高、有利于綠色化學理念的貫徹，有利于貧困學校就地取材，有利于強化演示效果，但若只停留在現(xiàn)象的表現(xiàn)，只是為了“驗證原理”和加深印象，那么則不能引領(lǐng)學生深入分析問題、探究化學學科奧秘，無疑削弱了實驗教學功能。目前的化學實驗的教學目標和它的實際效果之間所存在著的差距或不協(xié)調(diào)，和我們習以為常地只重視化學實驗的

10、驗證功能和培養(yǎng)基本操作功能，有著密切的關(guān)系。很多實驗過分重視結(jié)果成功的目標，對實驗的過程重視不足，對學生引導(dǎo)不力，名為“探究”實則“驗證”，而真正意義上的認知性研究相對比例太少。近年來江老師論文中只不過是將最簡單的儀器和技術(shù)運用于教學。在她的引導(dǎo)下，學生對于實驗過程的觀察更為細致，但不止是局限于表層現(xiàn)象的記錄和淺層規(guī)律的識記；當她借助宏觀現(xiàn)象反映微觀特征、通過定量分析深入挖掘反應(yīng)規(guī)律、通過系列實驗的不同角度揭示物質(zhì)系統(tǒng)行為，更加激蕩學生的化學思維超越了一兩個化學方程式的理解；論文中呈現(xiàn)出的實驗案例，能圍繞化學核心問題支持教學活動，借助實驗梳理出化學核心知識讓化學課的學科味道更加濃厚，畢竟課堂教

11、學效果和學生探究能力的提高，才是實驗教學最希望達到的目的。二、教師的魅力閱讀中學化學教學參考上連載的在實驗中展現(xiàn)化學的魅力系列三篇文章，由衷覺得這些實驗案例的分析思維是創(chuàng)新的、有用的，反思差距、慚愧不足的同時，更加感受到江敏老師的個人魅力。江敏老師是南京化學教育界的前輩，更是全國化學教育界的楷模。多年之前筆者還是個化學師范生的時候，見習期間聽過一次江老師配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液示范課，課堂上行云流水的實驗進程被一個異常現(xiàn)象阻斷，但是江老師立時作出判斷并詳細解釋其中原因。雖然當年的細節(jié)如今已經(jīng)難以記憶清晰，但印象深刻的是江老師高大身影在課堂上的從容不迫，以及對實驗異常分析的隨機應(yīng)變。時隔多年后

12、，筆者成為師范院校教師，帶著自己工作室的化學師范生多次奔赴金陵中學聽課，與江老師面對面，聆聽她對化學教學的見解、學習她對化學實驗的挖掘；還通過個人博客搜集、展示江敏老師的成果、新聞，向化學師范生、化學教師傳播她的教學理念。江敏老師的實驗研究深刻揭示了一些中學化學實驗有關(guān)現(xiàn)象的本質(zhì)和內(nèi)部機理，表現(xiàn)出一定深刻性和科學水平。這些新穎的科學問題角度很明顯依賴于良好的知識和經(jīng)驗背景。而要善于發(fā)現(xiàn)問題，除了勤于實踐、勤于思考外，比較豐富的知識和經(jīng)驗也是一個重要條件。1、豐富的實踐體驗源自于科學探索精神對于一線教師來說，提升自己的教學水平，需要經(jīng)歷由實踐到認識、由具體到抽象的認識活動過程，那些沒有實驗架構(gòu)的

13、化學教學終究只是空中樓閣，對學生無益，對教師自身也沒有好處。江老師的論文沒有太空洞的理論探討，沒有老調(diào)重彈的教學規(guī)律羅列，那些文字都是她人生體驗的反思和教學的真實經(jīng)驗總結(jié)，也只有親手做過實驗，真正與學生的課堂上開展過互動的老師才能關(guān)注到鈉鹽與鹽酸反應(yīng)的種種細節(jié)，才能觀察到銅與濃硫酸反應(yīng)的異?，F(xiàn)象。江老師的論文充分體現(xiàn)她對于實驗現(xiàn)象背后的規(guī)律進行的深層思考，體現(xiàn)教師思維的創(chuàng)造性。雖然中學化學教學上的創(chuàng)造性水平可能不及化學科學領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)，但是揭示的這些知識以前只是被化學科學中的原理規(guī)律所概括，隱含在其中而沒有被明確地闡述過，其創(chuàng)新程度無論從學科意義還是教育意義都是應(yīng)該被重視的。不浮于實驗的表面介

14、紹，不盲目相信教參或文獻的闡述，而敢于通過實驗探索來發(fā)布自己的獨到見解，正是一個富有創(chuàng)造力的化學教師光輝形象。江老師對實驗的刨根問底，正體現(xiàn)了她實踐出真知的科學理念以及孜孜不倦探索科學本質(zhì)的態(tài)度，值得所有理科教師學習。2、深入的閱讀和思考造就了深厚的學科功底認識江敏老師的同仁都見識過她深厚的學科功底。高水平的源頭是什么？涉獵廣泛且深入的的閱讀必不可少，系列論文反映的高水平背后反映的正是江老師多年的閱讀積累。一名化學教師應(yīng)該讀哪些書？從硅膠制備實驗的探究中反映出她對于凝膠體系的了解，對于微觀到宏觀的氨水實驗實證反映她深厚的物質(zhì)結(jié)構(gòu)功底，而江老師在中學化學教學參考上發(fā)表的文章從雞蛋清的拈性流動想到

15、的問題論化學學習中想象力的培養(yǎng)參考文獻里，赫然列著應(yīng)用無機化學、基礎(chǔ)有機化學等大學教材。由此可見學科素養(yǎng)對一線化學教師的重要性，所以對于大學化學專業(yè)教材的研讀和知識規(guī)律的延伸顯得如此重要。2011年發(fā)表于中學化學教學參考的論文感受自然界的魅力“共價鍵”的實踐與思考，參考文獻中有Peter Atkins的Atkins Molecules，也表現(xiàn)出江老師關(guān)注國外經(jīng)典科學名著的開闊視野，對于有的中學化學教師拘泥于國內(nèi)教材表述而抵觸外文文獻的習慣來說，也是一種有益的示范和引導(dǎo)。當然，據(jù)我所知，江敏老師的閱讀面遠不止于此，她博覽群書，興趣廣泛，涉及數(shù)學、物理、美術(shù)等很多學科，而對于系統(tǒng)動力學的研究使得她能在教學中將化學知識融會貫通。江敏老師的人格魅力不是本篇述評重點關(guān)注的，但是她的人格魅力已經(jīng)與她的實驗研究、課堂風采融合在一起；她的學科視野開闊更加體現(xiàn)出她的教