關(guān)于化學(xué)教學(xué)設(shè)計的幾點思考

關(guān)于化學(xué)教學(xué)設(shè)計的幾點思考

質(zhì)量穩(wěn)定法是九年級化學(xué)教育的重點，也是化學(xué)教師進(jìn)行教育研究的經(jīng)典內(nèi)容。近年來，《化學(xué)教育》雜志發(fā)表了一系列質(zhì)量維護(hù)和固定質(zhì)量的教育設(shè)計。在這項工作中，我們選擇了三個方面。本文的目的是闡明新課程教育理念在化學(xué)教育實踐中的具體體現(xiàn)。1第三，以尊重永定規(guī)律的教育設(shè)計1.1引導(dǎo)學(xué)生制備實驗設(shè)計、燃燒活性成分的項目,并將學(xué)生鏈打教學(xué)活動1:引導(dǎo)學(xué)生提出化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量有沒有變化的問題,激發(fā)學(xué)生仿照拉瓦錫測定空氣成分那樣用定量方法進(jìn)行探究的熱情。教學(xué)活動2:指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行白磷燃燒、鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)的稱量實驗。教學(xué)活動3:引導(dǎo)學(xué)生提取實驗現(xiàn)象中的本質(zhì)內(nèi)容,即燃燒過程中參加反應(yīng)的白磷和氧氣的質(zhì)量總和與生成五氧化二磷的質(zhì)量相等,參加反應(yīng)的鐵和硫酸銅的質(zhì)量總和與生成的銅和硫酸亞鐵的質(zhì)量總和相等。教學(xué)活動4:引導(dǎo)學(xué)生形成“參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和”的結(jié)論,并從化學(xué)反應(yīng)過程中原子種類、個數(shù)和質(zhì)量不變的角度進(jìn)行解釋。教學(xué)活動5:指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行蠟燭燃燒和鎂條燃燒的稱量實驗,解釋其中質(zhì)量不等的原因。教學(xué)活動6:引導(dǎo)學(xué)生得出“參加化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物的質(zhì)量總和與生成物的質(zhì)量總和相等”的結(jié)論。教學(xué)活動7:讓學(xué)生在進(jìn)行有關(guān)質(zhì)量守恒定律簡單計算的過程中應(yīng)用和鞏固知識。1.2建立實驗實驗設(shè)計和引導(dǎo)學(xué)生教學(xué)活動1:指導(dǎo)學(xué)生在進(jìn)行蠟燭燃燒及其產(chǎn)物檢驗實驗的情景中,提出化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量有沒有變化的問題。教學(xué)活動2:引導(dǎo)學(xué)生提出反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量有變小、變大或不變等三種可能的猜想。教學(xué)活動3:引導(dǎo)學(xué)生通過分析,確定用常溫下有明顯現(xiàn)象(生成氣體或沉淀)的反應(yīng)進(jìn)行稱量實驗的探究方案。教學(xué)活動4:指導(dǎo)學(xué)生完成大理石與稀鹽酸反應(yīng)和硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的稱量實驗。其中,對于大理石與稀鹽酸反應(yīng)的稱量實驗,根據(jù)實驗中出現(xiàn)的情況逐步調(diào)整實驗方案,依次為:未考慮收集二氧化碳?xì)怏w(二氧化碳逸出,總質(zhì)量變小)→用氣球收集二氧化碳?xì)怏w(氣球受空氣浮力影響,總質(zhì)量變小)→增加石灰水吸收二氧化碳?xì)怏w的裝置(總質(zhì)量相等)。教學(xué)活動5:引導(dǎo)學(xué)生提取實驗現(xiàn)象中的本質(zhì)內(nèi)容,即參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。告訴學(xué)生法國化學(xué)家拉瓦錫曾通過精確的定量實驗得出過這個結(jié)論。教學(xué)活動6:利用水分子分解示意圖,引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的實質(zhì)是分子中的原子重新排列組合成新的分子,其中原子種類、個數(shù)和質(zhì)量不變的角度,解釋反應(yīng)物和生成物的總質(zhì)量不變的原因。教學(xué)活動7:引導(dǎo)學(xué)生在概念辨析及有關(guān)質(zhì)量守恒定律簡單計算的過程中進(jìn)行表達(dá)與交流訓(xùn)練。教學(xué)活動8:讓學(xué)生反饋自己的學(xué)習(xí)心情,評價自己知識的掌握情況,并指出所欣賞的教學(xué)環(huán)節(jié)。1.3指導(dǎo)學(xué)生科學(xué)使用質(zhì)量守恒定律法教學(xué)活動1:引導(dǎo)學(xué)生運用已有知識(水分子分解示意圖)推測得出參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和可能守恒的假說。教學(xué)活動2:指導(dǎo)學(xué)生通過白磷燃燒和鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)的實驗檢驗假說是否合理。教學(xué)活動3:指導(dǎo)學(xué)生運用質(zhì)量守恒定律解釋蠟燭燃燒和鎂條燃燒的實驗現(xiàn)象。教學(xué)活動4:引導(dǎo)學(xué)生將自己認(rèn)識定律的過程與人類發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律的歷程相比較,并指出兩者的不同之處。簡要介紹從質(zhì)量守恒定律到質(zhì)能守恒定律的發(fā)展情況。23.教育設(shè)計的各自特點2.1化學(xué)三維探究過程2001年頒布的《全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗稿)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)明確規(guī)定“將科學(xué)探究作為課程改革的突破口”,并在內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中將科學(xué)探究列為5個一級主題之首。為此,科學(xué)探究作為學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式或?qū)W習(xí)理念受到了化學(xué)教育工作者的廣泛關(guān)注。科學(xué)探究原本“是科學(xué)家解決問題的過程”,其一般程序如圖1所示。人民教育出版社九年級化學(xué)教科書在編排質(zhì)量守恒定律的有關(guān)內(nèi)容時,并不是從定義出發(fā),把質(zhì)量守恒定律強(qiáng)加給學(xué)生,而是首先提出問題,讓學(xué)生思考,并讓學(xué)生對自己親歷的實驗事實,通過由此及彼、由表及里的整理加工,得到質(zhì)量守恒的結(jié)論,然后再用大理石與鹽酸反應(yīng)、鎂條燃燒兩個開放體系中質(zhì)量“不守恒”的實驗檢驗質(zhì)量守恒定律,使學(xué)生加深對質(zhì)量守恒定律的認(rèn)識。教學(xué)設(shè)計一依據(jù)的是人民教育出版社九年級化學(xué)教科書的編排體系,其中7個環(huán)節(jié)的教學(xué)活動恰好對應(yīng)著科學(xué)研究一般程序中的7個步驟。2.2化學(xué)專四課程標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)探究《課程標(biāo)準(zhǔn)》“將科學(xué)探究作為課程改革的突破口”,將科學(xué)探究列為內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中5個一級主題之首。同時,又把科學(xué)探究劃分為提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃、進(jìn)行實驗、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達(dá)與交流等8個要素,并給出了發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力所對應(yīng)的22條目標(biāo)。上海教育出版社九年級化學(xué)教科書的編寫者是王祖浩、王磊等《課程標(biāo)準(zhǔn)》研制組的專家,他們在教科書的編寫過程中,對于經(jīng)典的教學(xué)內(nèi)容更傾向于體現(xiàn)《課程標(biāo)準(zhǔn)》所界定的科學(xué)探究的有關(guān)要素。教學(xué)設(shè)計二中的8個教學(xué)環(huán)節(jié),與《課程標(biāo)準(zhǔn)》中科學(xué)探究的8個要素基本對應(yīng),是對上海教育出版社九年級化學(xué)教科書的相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行了比較好的演繹。其中對大理石與稀鹽酸反應(yīng)的稱量實驗,一開始并沒有使用教科書中的裝置,而是引導(dǎo)學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程中不斷完善實驗方案,增加了科學(xué)探究的因素,也為學(xué)生用質(zhì)量守恒定律解釋開放體系中可能“不守恒”的現(xiàn)象打下了基礎(chǔ)。2.3《普通的科學(xué)》對學(xué)生科學(xué)本質(zhì)認(rèn)識的提高在現(xiàn)行的義務(wù)教育課程方案中,7～9年級科學(xué)課程的設(shè)置有分科的生物、物理、化學(xué)和綜合的科學(xué)兩種模式。其中,化學(xué)和科學(xué)的課程標(biāo)準(zhǔn)都涉及了科學(xué)本質(zhì)教育?！墩n程標(biāo)準(zhǔn)》指出,義務(wù)教育階段化學(xué)課程中的科學(xué)探究,可以使“學(xué)生通過親身經(jīng)歷和體驗科學(xué)探究活動……理解科學(xué)的本質(zhì)”?！度罩屏x務(wù)教育科學(xué)(7～9年級)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗稿)》在“課程性質(zhì)和價值”部分指出,科學(xué)課程建立在對“自然界是有規(guī)律的,這種規(guī)律是可以被認(rèn)識的”、“科學(xué)是以多樣統(tǒng)一的自然界為研究對象的探究活動”、“科學(xué)是一個開放的系統(tǒng)”、“科學(xué)活動應(yīng)當(dāng)促進(jìn)社會的進(jìn)步,并將受到科學(xué)道德和社會一般道德的雙重約束”等科學(xué)本質(zhì)認(rèn)識的基礎(chǔ)上,并將引導(dǎo)學(xué)生逐步認(rèn)識科學(xué)的本質(zhì)。教學(xué)設(shè)計三中的第4個環(huán)節(jié)利用人民教育出版社九年級化學(xué)教科書中“質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展”的科學(xué)史料,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識我們的發(fā)現(xiàn)路徑與科學(xué)家的不同以及科學(xué)知識也需要不斷地修正和完善,從而能使學(xué)生對科學(xué)探究的主觀性和科學(xué)知識的暫時性有一個顯性的認(rèn)識。3從三項教育設(shè)計開始的思考3.1不同版本與不同教材的融合化學(xué)教科書是使學(xué)生達(dá)到《課程標(biāo)準(zhǔn)》所規(guī)定的目標(biāo)要求的內(nèi)容載體,是將化學(xué)課程理念和化學(xué)課程內(nèi)容按照一定的邏輯體系和一定的呈現(xiàn)形式加以展開和具體化、系統(tǒng)化的材料?；瘜W(xué)教科書對化學(xué)課程理念的體現(xiàn),對化學(xué)課程內(nèi)容的落實,并不是只有一種邏輯體系,也并不是只有一種呈現(xiàn)風(fēng)格,也就是說,化學(xué)課程內(nèi)容可以按照多種邏輯關(guān)系加以具體化,從而形成多種版本的化學(xué)教科書。目前,經(jīng)國家中小學(xué)教材審定委員會審查通過的義務(wù)教育九年級化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書共有5套,分別由人民教育出版社、上海教育出版社、湖南教育出版社等單位正式出版。過去“一綱一本”的教科書政策容易將教科書神圣化,導(dǎo)致基于教科書的課程實施取向,而“一綱多本”的教科書政策隱含著教師不再是“教教科書”而是“用教科書教”的理念,其中不同版本的教科書只不過是一些普適性的預(yù)設(shè),任何一種版本的教科書不再是課堂教學(xué)的唯一依據(jù),而應(yīng)該是最重要的課程資源。換言之,在新課程中教師不再是由專家編寫的教科書的忠實執(zhí)行者,也不再是一種只知“教書”的匠人。所以,教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時,首先要從知識結(jié)構(gòu)和呈現(xiàn)方式等方面對不同版本教科書進(jìn)行比較,然后再根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實際,在融合不同版本教科書的基礎(chǔ)上,重新進(jìn)行貼近“學(xué)情”的預(yù)設(shè),以確定教學(xué)的知識脈絡(luò)和學(xué)生的認(rèn)知脈絡(luò),使教學(xué)設(shè)計既有合理的目標(biāo),又貼近學(xué)生的情感、貼近學(xué)生的知識和能力基礎(chǔ)、貼近學(xué)生的思維狀態(tài)。上文分析三則教學(xué)設(shè)計的特點時,雖然認(rèn)定他們分別依據(jù)了各自相應(yīng)版本的教科書,但細(xì)細(xì)比照可以發(fā)現(xiàn)這些教學(xué)設(shè)計與教科書都有不同之處,如教學(xué)設(shè)計一用拉瓦錫定量測定空氣成分的史料引入新課,教學(xué)設(shè)計二在大理石與稀鹽酸反應(yīng)的稱量實驗過程中采取了不斷完善實驗方案的策略,教學(xué)設(shè)計三將附在節(jié)末的科學(xué)史料安排到相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)中使用等等,應(yīng)該說這些都是基于課程標(biāo)準(zhǔn)的“合情”預(yù)設(shè)。3.2科學(xué)本質(zhì)與教學(xué)設(shè)計科學(xué)教育的重要目標(biāo)是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),科學(xué)素養(yǎng)的一個重要組成部分是對科學(xué)本質(zhì)的理解。所以,進(jìn)行科學(xué)本質(zhì)教育,促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解已成為科學(xué)教育的根本目標(biāo)之一。新課程以來頒布的九年級和高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)都強(qiáng)調(diào)使學(xué)生理解或認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)。《課程標(biāo)準(zhǔn)》“將科學(xué)探究作為課程改革的突破口”,也是基于科學(xué)探究具有科學(xué)本質(zhì)教育的功能,學(xué)生通過親身經(jīng)歷和體驗科學(xué)探究活動,能從“自然界是有規(guī)律的,這種規(guī)律是可以被認(rèn)識的”以及“科學(xué)是以多樣統(tǒng)一的自然界為研究對象的探究活動”等方面理解科學(xué)的本質(zhì)。然而科學(xué)探究與科學(xué)本質(zhì)有著十分復(fù)雜的關(guān)系,如果將“科學(xué)探究”這一學(xué)習(xí)領(lǐng)域的重點僅放在“探究技能”上,而忽視“科學(xué)中的觀點與證據(jù)”這一主線,科學(xué)探究只能使學(xué)生通過“做科學(xué)”獲得科學(xué)過程技能訓(xùn)練,而并不一定能使學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)。另外,學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)本質(zhì)的最好方法是通過目標(biāo)明確、表達(dá)清楚的訓(xùn)練獲得,而不是模糊不清的通過體驗簡單的“做科學(xué)”來學(xué)習(xí)。梁永平教授研究表明,“顯性和反思性方法是促進(jìn)學(xué)生科學(xué)本質(zhì)理解的較為有效的方法”,他認(rèn)為促進(jìn)學(xué)生科學(xué)本質(zhì)理解的教學(xué)設(shè)計,應(yīng)該“以探究性教學(xué)為基本活動方式,以顯性和反思性活動為基本教學(xué)策略”。其中,“顯性”是指應(yīng)該把對科學(xué)本質(zhì)的理解作為認(rèn)知性教學(xué)結(jié)果