尹峻
江苏省无锡市太湖格致中学 214125
摘要:一千个人眼里有一千个哈姆雷特。同一节化学课,不同的老师有不同的课堂教学设计;即使同一个老师基于不同的理念、不同的解决问题的侧重点,也可以有截然不同的课堂设计。本文从基于学生生活感知和促进学生理解的角度对初中化学课堂教学设计提出粗浅见解。
关键词:教学设计;知识理解;迁移能力;生活情境;内向领域
国家中长期教育改革和发展纲要(2010-2020年)中明确提出:基础教育阶段要提高基础教育的质量,要求着力培养学生的学习能力、创新能力和实践能力。广大教科研工作者,特别是一线教师也深刻感受到了教学取向的显著变化,从认知领域逐步延伸到学生的内向领域,渗透到人际领域。江苏省化学特级教师吴永才老师(正高)担任无锡市化学教研员的近两年来,无锡初高中化学教育经历了前所未有的改革,无锡市化学项目组活动全面展开,江苏省无锡市乡村初中化学骨干教师培育站成立,每月开展三到四天的集体研讨和网络沙龙活动,无锡化学课堂教学理念、教学模式正发生悄然的变化,基于真实情境的主题式教学逐步落地生根、开花结果。“能生成教学智慧, 迎战变化的课堂”的教师队伍不断壮大。从江苏层面来看,高中阶段使用的化学教材已全面改编,初中化学也即将使用新教材,化学观念、化学思维、科学探究和科学态度逐步成为初中化学的核心素养,不管是大环境还是各市区小环境,目前依然有两个问题需要静下心来深入思考,即化学教学从哪里来(学生学习的发生)?要到哪里去(学生学习的达成)?
一、基于学生的学习分析
1、教学要从生活中来:美国教育家布朗认为:“讲授不应立即试图将抽象的概念及方法与一开始就给予定义的环境相分离,学习的环境应放在真实的背景中,使它有意义。”在这个大背景下,我们的化学教学,切不可把教学活动与学生的实际生活隔离开来,而应积极创设条件,把教学与生活联系起来,给化学教学注入一杯新鲜的活水。化学的学科知识有些比较抽象,在教学过程中,要根据学生的认知水平、生活环境,赋予知识的生活实用性。初中的化学中考
*本文是江苏省教学研究第十二期立项课题“中学化学教学关键问题的实践研究”(编号2017JK12-L085)阶段成果之一
很大一块内容就是化学与社会的联系,北京、天津中考化学试题中新增的“科普阅读题”是一道靓丽风景,全国其他各区市也在积极响应,逐步渗透。新大纲也明确提出化学的学习要联系生活,每一位一线任课教师,也已经认识到只有用建立于生活的理念去体验化学的社会价值,我们化学的教学才能真正有意义。生活无处不课堂,对于化学,尤为如此。利用生活中的应用学习化学知识,给教学内容的抽象性赋予现实性,使学生深深体会到化学与生活环境紧密相连,那么,学生学习过程中会倍感亲切,学习的动机就比较强烈。
2、教学要为学生理解而教:一位著名的特级教师说过:“我要让每一个学生在毕业的时候,从我这里带走的不仅仅是知识和技能,最重要的是带走渴求知识的火花,并让它终生不熄地燃烧下去!”学生学习过程中,比较容易出现具体与抽象、记忆与理解的脱节,教育是一个“慢”的过程,而在“高效课堂”的渲染下,往往显得太匆忙。教师的“教”常常受制于学生的“考”,急于告诉和传授,重于自己对于学生的“考”的理解,学生习惯了倾听、记忆,但缺少对话,学生虽然参与了课堂,但缺乏理解。教学在记忆和理解之间出现断层。一开始就在头脑里想好结果和目标,这意味着你对自己的目的地有清晰的了解,这意味着你知道要去哪里,从而能够更好地指导你现在的位置以及如何走才能保证你一直朝着正确的方向前进。[1]
我们化学教学的核心是什么?我们的教学目标是什么?我们是否了解学生已经知道了什么和还要了解什么?当我们过多思考课堂教学的方式和途径,不管是知识传授性教学还是主题活动性教学,我们其实没有恰当的回答有效学习的核心问题。比如,初三学生学完金属的腐蚀,知道了金属锈蚀的原理和防腐的各种措施,当他们遇到中考题中家里厨房的菜刀,如何防腐的问题,很多学生的答案是涂上油漆,镀上另一种金属等等,这些措施从知识层面来说,的确是可行的,但是在厨房这个特定情境中却是不合理的。如果目的地未定,那怎么走都行,这是一个很严肃的问题,如果没有明确的概念来引导教学,没有为确保学习效果而制定计划,那么,学生学完新知后,他们的头脑里还会留下什么?[2]
我们能够很快说出我们需要讲授什么内容,愿意实施什么活动,使用什么样的资源,但是如果我们不能明确教学的预期效果,我们又怎么知道我们的设计是适合学生的还是随意的?我们又如何将只是有趣的学习与有效的学习区别开来?[3]我们需要明白学习不仅仅是知道周边世界发生的事情,还需要将知道形成知识,并判断何时使用以及何时不用自己所知的知识。
二、基于感知、促进理解的课堂教学案例分析
课题:金属的腐蚀与防护
课标:本节课内容属于《化学课程标准》中“身边的化学物质”主题下的“金属与金属材料”中的内容,其中指出,了解金属锈蚀的原理和防止金属腐蚀的简单方法,知道生铁和钢等重要合金,这一部分的认知性学习目标的水平要求基础。
学情:金属的腐蚀是生活中的常见现象,学生已初步认识到金属制品如铁长期放置在空气中会发生锈蚀,但是运用化学观念解决实际问题的能力较低,将化学学科知识迁移到生活中的意识不足。所以,通过真实而富有启迪性的情境作为背景,引发学生思考,促进学生学习方式的转变。
教学目标:1.通过生活中一辆自行车,感知金属的腐蚀与防护,联系生活、生产实际,感受真实、有用的化学。
2.通过实验探究、交流讨论、优化设计和反思提升等活动,感知“铁锈”的组成、结构与性质,理解铁生锈和防止铁生锈的原理,初步学会金属的防护与废金属的利用。
3.通过体验“知锈”、“探锈”、“防锈”和“用锈”的过程,体会科学探究的一般过程与方法,体悟化学学科知识的应用价值。
教学过程:
环节一:用你的眼睛看世界--感知生活
【情境引入】:近两年,共享单车已经普及城市的各个角落。教室里展示一辆陪伴自己多年的自行车,请学生上台观察自行车的各个部件,试着说出自行车各部件的材料。
【学生活动】:观察自行车的构造,能根据自己的生活经验说出自行车上的材料有铁、铝合金、塑料、橡胶等,能识别铁属于金属材料。
【引导问题】:一辆自行车上,金属材料用的最多,那么对于这些金属材料,有没有进行特殊的处理?(问题1)
【学生活动】:学生能从两个角度说出对于金属材料的处理:1、将金属加工成不同的形状,比如把手、链条、钢圈等;2、主体结构上涂上鲜艳色彩的油漆,使自行车更加漂亮。
【引导问题】:在自行车某些部件上涂上油漆,是否还有什么其它作用吗?(问题2)
【学生活动】:大多数学生通过引导,能逐步感受到油漆的防止金属生锈的作用。
【引导问题】:如果自行车是妈妈送给你的生日礼物,平时你会如何爱惜呢?(问题3)
【学生活动】:学生1、我会给它涂上油漆。(缺乏生活经验,为回答而回答)
学生2、我会经常清洗,并且擦干。(应该有一辆珍贵的自行车)
学生3、平时我会把自行车放家里,尽量不骑出去。(珍贵的礼物应该不是自行车,可能是一只玩具熊)
【教师引导】:同学们提到的方法都来自于我们的生活经验,我们能感知生活中的很多现象并学会如何解决问题,比如我们知道炒过菜的锅子要清洗并且擦干,不然容易生锈。我们的生活经验为我们解决了很多的实际问题,但是生活中还有很多金属生锈的实际问题,比如水龙头、门把手生锈,面对这些问题,我们还需要学习化学知识,将这些实际问题转化为化学上的问题。(图1)
图1:生活与学习
【设计意图】:本节课教学从想要达到的学习结果导出,而不是从我们所擅长的教法导出。本节课主要关注学生需要解决什么生活中的实际问题?解决问题过程中需要什么知识?而不仅仅关注需要学生做什么?用最朴素的自行车作为情境素材,是基于学生已有生活经验出发,引导学生多观察,引发学生生活中解决实际问题的意愿,促发学生学习化学的源动力。
环节二:用化学的眼光看世界--生活迁移
【教师引导】:为解决金属的防锈问题,我们需要了解金属,特别是铁制品是如何生锈的,即金属的锈蚀。播放视频短片:金属的锈蚀与危害。
【学生活动】:进一步感知金属腐蚀的范围和危害,思考金属的腐蚀和锈蚀是否是同一个概念。
【教材解读】:对于腐蚀的概念解读:腐,《说文》中指“烂也”;《广雅》中解释为“败也”。金属的腐蚀包括酸性环境中的减少(析氢腐蚀)和生活、生产中的生锈(吸氧腐蚀)。
【学生活动】:巩固铁与稀硫酸、稀盐酸反应的化学方程式,同时观察三只试管中铁钉的生锈程度:空气和水、煮沸的水(油封)、干燥的空气。
【引导问题】:在一天、三天、七天后分别观察到的现象。说明了什么问题?(问题4)
【学生活动】:交流讨论铁钉生锈的条件,理解铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟氧气、水等物质相互作用,发生一系列复杂的化学变化,使铁转化为铁的化合物的过程。感知铁锈这种多孔性的物质,能让水分和空气穿过它的空隙,不断向里层渗透,继续跟铁反应,直至铁被完全锈蚀。
【引导问题】:“学习强国”中共中央宣传部有一篇报导:腐蚀,身边的破坏者!报导指出,现在全世界每年被腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%—40%,金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。如何防止钢铁制品生锈呢?(问题5)
【学生活动】:交流讨论,结合生活经验和知识理解,对于防止金属锈蚀的方法进行归纳,将知识应用于具体生活情境中。
【教师引导】:防止金属锈蚀原理主要是隔绝空气(氧气)和水,具体方法有:1、“穿外衣”--加一层保护膜。2、“打强心针”--改变金属的内部结构。3、“牺牲式防腐”--镶嵌活泼金属。
【设计意图】:环节二主要明确帮助学生理解什么?做什么?学习与什么有关?为什么我们要学习这个知识?学生努力跟随课堂的节奏参与学习,最终是希望能发现其中意义所在。帮助学生发展可迁移的知识,充分理解铁锈蚀的条件和如何防止铁生锈,目的就是让学生可以应用于解决问题或有效地应付新情境。
环节三:用心感受化学之美--知识的理解和应用
【引导问题】:金属腐蚀带来很大的危害和损失,是否百害而无一利呢?展示生活中常见的“暖宝宝”,引导学生辩证看待金属的腐蚀,感知事物的两面性,并且思考如何检验暖宝宝中的铁单质?如何用实验方法验证暖宝宝会消耗空气中的氧气?(问题6)
【学生活动】:学生交流讨论铁单质检验的方法,并利用桌上实验仪器设计暖宝宝的作用原理,感悟金属锈蚀的利用价值。
【设计意图】:杜威曾经指出:“从别人那里听来的知识也许能使人产生某种行动,但这种知识不能培养个人的主动性和使他忠于他人的信念。”知识只有在它们产生及在具体情境中应用才能产生意义。学生的学习不仅仅是对于知识的掌握和原理的懂得,更需要学生对于知识的理解,提升理解的水平和基于知识理解的应用,会懂得何时、何地、为何应用他们所学的知识。
三、基于感知、理解的教学设计的反思
1、立足课堂,研究学生的学习
离开对于学生的研究,所有的教学设计都是空谈。学生的学习可以看做一个由感知、迁移、理解构成的认知过程,相应地,在分析学生学习能力时,也要多从感知能力、迁移能力、理解能力几方面进行预判。施良方教授认为学习是指学习者因经验而引起的行为、能力和心理倾向的比较持久的变化。学生所接受的教育是外部环境,教学设计的目的就是要影响学生的内向领域,教学设计要基于学生是如何学习的,是为了帮助学生自我管理,约束个人行为和情绪来达到目标的反应。事实证明,在内向过程中,包括条理性、责任心、勤奋等特征在内的自觉性因素与内化达成度之间的相关性最强。
2、立足生活,加深理解的层次
陶行知先生曾指出:“没有生活做中心的教育是死教育”。化学问题无处不在,如加碘盐、巴氏消毒剂、食品添加剂、牙膏中的摩擦剂、自制简易净水器等等。在教学设计时,选择生活中典型的素材,激发学生学习的动机,以知识理解为依托,学生才会学有所成、学有所用。在这一理念引导下,采用“感知—迁移—理解”的教学设计框架:首先,创设贴近学生生活,联系社会实际的学习情境,引出实际问题(感知),其次,应用已有的化学知识探求问题的解决途径(迁移),最后,再将化学知识有选择、有针对性的应用于生活(理解),引导学生从生活走进化学,从化学走向社会,批判性、辩证性的看待化学和生活,让学习成为学生的习惯,贯穿其一生。
[1]史蒂芬·R·柯维(Stephen R.Covey),《高效能人士的七个习惯》(The 7 Habits of Highly Effective People),1989,p.98
[2]格兰特·威金斯;杰伊·麦克泰格;《追求理解的教学设计》第二版(Understanding by design),2017,p.14
[3]格兰特·威金斯;杰伊·麦克泰格;《追求理解的教学设计》第二版(Understanding by design),2017,p.17