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新一轮化学基础教育改革的基本理念着眼于学生未来的发展,提高学生的科学素养,兼顾学生志趣、潜能的差异和发展的需要。新课程确立了以科学素养为本、学生发展为主的教育目标,以化学知识、科学过程和方法的内容以及体现化学、技术和社会相互作用影响的内容作为主要课程内容,倡导以探究为核心的多样化教学方式和发展性的多元评价策略。如何将这些新课程的基本要义落实到课堂教学之中,促使高中化学新课程教学水平的提高,是新课程教学的难点和关键。
1 教科书中“裸露”的知识需要“包装”吗?
案例研讨:“无机非金属材料的主角——硅”教学过程
教科书:人教版《必修l》第四章“1.无机非金属材料的主角——硅”。
[提问]硅的原子结构示意图→教师:介绍硅的主要性质和用途→硅单质的性质及用途→二氧化硅的性质及用途 →硅酸及硅酸盐的性质→陶瓷、玻璃、水泥简介。
课堂以教师讲授知识为主,最好要求学生完成硅及其化合物知识网络及有关反应化学方程式。
从上例教学过程实施情况看,有些教师并没用好教科书及其他教学资源中的素材,需要实验探究的却不做实验,应该分组讨论的又不安排讨论,应该让学生独立完成的则一律采取了直接讲授,根本无法体现这些素材的价值。造成这种现象的原因是多方面的,但主要是教师的教学观念陈旧、重教轻学、重知识传授轻能力培养等,所以很难发现新教材的上述潜在价值,也不可能用好这些素材。因此,只有认真学习新课程标准的精神,更新教育教学观念,才能深入挖掘并用好这些素材。
有些教师认为重视知识就是重视知识点,而重视知识点就是扣住细节,很少考虑知识细节即具体性知识之上的东西,如知识的来龙去脉以及知识的认识功能等。新课程从唯一的知识技能目标转变为知识技能、过程方法、情感态度与价值观三个维度目标,教学内容从单纯的化学知识内容线索转变为三条内容线索,而且这三条内容线索不是简单的加和关系,而是相互融合在一起。这就要求教师要改变过去的教学习惯——把向学生呈现“裸露”的知识“包装”起来。换言之,就是要善于从真实的情境中,提出实际问题,到实验室中运用化学的观点和方法分析和研究问题,在解决问题的过程中学习化学,再回到实际应用中去。这样做具有以下好处:一是促进迁移的需要;二是激发动机的需要;三是增进理解的需要;四是培养科学素养的需要。当然这种“包装”也有水平高低之分,最高水平是将化学知识溶解于实际问题之中,并在实际问题的解决中又能结晶出化学知识。
2 一切知识都要学生亲自探究吗?
案例研讨:“元素与物质的分类”教学实施
[活动1]教师给学生提供一些可能用到的药品,通过实验探究“单质、氧化物、酸、碱和盐之间的相互转化关系”,使学生掌握了物质分类的方法。
[活动2]模拟“溶洞形成”的实验,把千百万年形成的石笋、钟乳石等一下子拉到了眼前,揭开了自然界千百万年神奇变化的奥妙,引导学生探究反应原理。(本节教学共设计六个探究活动。)
就知识的分类来看,有陈述性知识与程序性知识两种。陈述性知识是有关“是什么”的知识,这类知识通过教师的讲授就可以掌握;程序性知识是有关“为什么”和“怎么办”的知识,这类知识需要学生通过自己的操作、运算、探究、体验等具体活动才能自主内化和占有。由此可见,讲授式学习和探究式学习方式各有其适用的知识类型,各有其存在的必要。本次课程改革,尽管提倡自主的、合作的、探究的学习方式,但并未因此而否定讲授式学习的价值。新课程倡导的学习方式既有创新也有继承,那种片面推崇自主探究学习,视学生的主动探索为学习的最为重要甚至是唯一的途径,从而将探究式学习与讲授式学习绝对地对立起来的做法是错误的。
在化学教学设计中究竟是采取探究学习还是接受学习,或者说探究和接受的成分各占多少,这取决于多种因素,比如教学内容、教师、学生、教学时间、教学设备设施等。以下仅就教学内容这一因素做简要分析。化学学习内容包括认知领域、动作技能领域和情意领域。本文拟对化学学习的认识领域略做分析。目前关于学习的分类有若干不同的观点,奥苏伯尔将有意义学习由简单到复习分为如下五类:①符号表征学习;②概念学习;③命题学习;④概念和命题的应用;⑤解决问题与创造。参照这一分类方法,我们将化学学习分为六类,或者说是六个层级。其中上一层级的学习必须以下一层级的学习为基础。显然由于学习任务的复杂性不同,所采取的学习策略各异。对于这一类的学习都有其相对比较适宜的方法。案例研讨:见表l。
案例中从下到上接受的成分越来越少,探究的成分越来越多。在具体的教学实践中寻求授受或探究的恰当平衡依赖于广大教师的实践智慧。我们需要研究如何高效高质地促进学生的化学学习。如果让学生进行接受学习,教师要注意采取先行组织者教学策略,也就是在学生的已知与未知之间架设认知的桥梁,要遵循“不断分化”和“综合贯通”的教学原则,要注意启发学生积极思考。如果让学生进行探究学习,教师要注意适当的指导,比如如何进行观察和记录,如何设计实验方案,如何表述结论等。我们不必刻意追求完全的探究,化学课程标准中列出的科学探究要素——提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流,在一节课或一个单元的教学中只要能关注其中的某些要素就可以了。在现阶段班级授课制和教育评价体系框架内,无论哪一种方法都不可能包打天下,只有两者配合才能相得益彰,将“探究式学习”和“接受式学习”有机整合,既注重学习的质,又具有学习的量,才能最大限度开发学生潜能,让他们获得可持续发展的知识与能力。
3 所有的探究都必须是自由探究吗?
案例研讨:“氨水能与水反应吗?”探究式教学设计
教科书:山东科技版《化学1》第1章第2节研究物质性质的方法和程序。某老师采用把学生带入化学实验室进行探究式教学,实验台上有提供给学生的参考试剂和仪器。探究由学生自由进行,最后要求学生进行实验操作与记录(包括实验内容、实验现象及结论)。
[课堂分析]:学生探究过程中,由于教师对Cl原子结构缺乏有效的引导,学生知识起点能力不足,表现了学生探究有些无所适从,对于HClO的形式、漂白原因、Cl-稳定性,因教师主导提示不足,导致思维跳跃过大,过难的问题让学生找不到探究的关键,探究出现冷场。
探究性学习的本质特征是:不直接把构成教学目标的有关概念和认知策略告诉学生,而是教师创造一种智力和社会交往环境,让学生通过探索发现有利于开展这种探索的学科内容要素和认知策略。与接受性学习相比,探究性学习更强调学生学习的自由和主体作用的发挥。在探究的过程中,学生有发问的自由,有提出假设的自由,有选择不同验证方式的自由,同时还有发表自己看法和见解的自由。但是,具有这些自由的探究性学习就一定是不受教师任何干预的学习方式吗?一般而言,学生在刚开始进行探究学习时(如上例),由于缺乏探究经验,教师的指导是必不可少的。至少开展探究教学时,到底应给学生提供多少指导和帮助,并没有统一的标准。这要视具体的学习内容和学生的能力水平而定。
虽然这是就科学教育中的探究活动而进行的划分,但对我们仍有很大的启示意义。从表中我们可以看出,虽然学生在探究活动中有提出探究问题的自由,但并不是所有的探究问题都由学生提出,教师可以根据实际情况由学生提问,并把问题转化为学生自己的问题。在提出假设、验证假设中教师也不是袖手旁观者,他可以通过提问来引导学生的探究。
从上述课堂实施过程不难看出,教师对于探究式教学还存在着许多认识误区,主要表现在三个方面:一是将探究神化,二是将探究泛化,三是教师“指导”能力的失落。不要将探究神化,是指学生的科学探究不同于科学家的探究,课堂中的探究活动可以在探究的环节、开放度等方面有不一样的处理,也不需要每个内容、每节课都要探究,如果分组进行实验的条件不允许,学生可以参加探究过程的其他环节。不要将探究泛化也是很重要的,探究活动有其基本的要素和特征,一是要有值得探究的核心问题,二是要有围绕问题的假设和预测,三是要有解决问题、寻求支持或否定假设的证据的活动过程,四是要有交流和评价。放手让学生自由、开放式探究是教师落实学生主体地位的具体表现,但是“放得开”,还要“收得拢”。“放得开”,就是在教学过程中,教师要放手让学生主动地去发现和探究问题,学会思考、学会交流;“收得拢”,就是在“放”的过程中,教师要相机点拨,适时调控,避免出现影响任务完成的“节外生枝”,引导课堂教学进程沿着预定的方向前进。教师必须有针对性地进行课题研究方法的指导和必要的知识铺垫。教学实践表明,并不是探究的内容越丰富、探究的容量越大越好,探究的“度”应根据学生的认知结构和能力基础以及教学条件,使用恰当的引导使学生深层次的认知参与和促进学生发展为准则。探究活动绝不等于将教师做实验简单地改为学生做实验,也不等同于简单而直接的小组讨论。大量的教学实践表明,学生的探究意识和能力是随着探究活动的经历不断发展的,即使是好学生也是如此,越是基础差的学生越是需要有计划地进行培养和训练,教师进行探究教学的效率和效益也是随着开展探究教学的次数和经验增加而不断提高的。所以,应该发展性地面对探究式教学,不断提高开展探究式教学的水平。探究式教学的最高境界是能够自如地将探究式教学与其他各种有效教学方式和策略相互结合、相互统一于单元整体教学中。
高中新课程的教学效果如何,关系到新课程改革的命运,更关系到一代学生的质量。事实上新课程课堂教学的现状困惑还有很多,这里仅仅围绕探究式教学存在的问题进行了讨论。新课程教学出现的种种观念与行为上的偏差,反映出一个新生事物必然要经历复杂的过程。我们既要正视困难与问题,又不能因此而失去信心。随着课改的深入,出现的问题还会很多。希望有更多课程改革的研究者、实践者参与到讨论中来,指出改革过程中存在的新问题,提出更多改进的新思路、新举措。
1 教科书中“裸露”的知识需要“包装”吗?
案例研讨:“无机非金属材料的主角——硅”教学过程
教科书:人教版《必修l》第四章“1.无机非金属材料的主角——硅”。
[提问]硅的原子结构示意图→教师:介绍硅的主要性质和用途→硅单质的性质及用途→二氧化硅的性质及用途 →硅酸及硅酸盐的性质→陶瓷、玻璃、水泥简介。
课堂以教师讲授知识为主,最好要求学生完成硅及其化合物知识网络及有关反应化学方程式。
从上例教学过程实施情况看,有些教师并没用好教科书及其他教学资源中的素材,需要实验探究的却不做实验,应该分组讨论的又不安排讨论,应该让学生独立完成的则一律采取了直接讲授,根本无法体现这些素材的价值。造成这种现象的原因是多方面的,但主要是教师的教学观念陈旧、重教轻学、重知识传授轻能力培养等,所以很难发现新教材的上述潜在价值,也不可能用好这些素材。因此,只有认真学习新课程标准的精神,更新教育教学观念,才能深入挖掘并用好这些素材。
有些教师认为重视知识就是重视知识点,而重视知识点就是扣住细节,很少考虑知识细节即具体性知识之上的东西,如知识的来龙去脉以及知识的认识功能等。新课程从唯一的知识技能目标转变为知识技能、过程方法、情感态度与价值观三个维度目标,教学内容从单纯的化学知识内容线索转变为三条内容线索,而且这三条内容线索不是简单的加和关系,而是相互融合在一起。这就要求教师要改变过去的教学习惯——把向学生呈现“裸露”的知识“包装”起来。换言之,就是要善于从真实的情境中,提出实际问题,到实验室中运用化学的观点和方法分析和研究问题,在解决问题的过程中学习化学,再回到实际应用中去。这样做具有以下好处:一是促进迁移的需要;二是激发动机的需要;三是增进理解的需要;四是培养科学素养的需要。当然这种“包装”也有水平高低之分,最高水平是将化学知识溶解于实际问题之中,并在实际问题的解决中又能结晶出化学知识。
2 一切知识都要学生亲自探究吗?
案例研讨:“元素与物质的分类”教学实施
[活动1]教师给学生提供一些可能用到的药品,通过实验探究“单质、氧化物、酸、碱和盐之间的相互转化关系”,使学生掌握了物质分类的方法。
[活动2]模拟“溶洞形成”的实验,把千百万年形成的石笋、钟乳石等一下子拉到了眼前,揭开了自然界千百万年神奇变化的奥妙,引导学生探究反应原理。(本节教学共设计六个探究活动。)
就知识的分类来看,有陈述性知识与程序性知识两种。陈述性知识是有关“是什么”的知识,这类知识通过教师的讲授就可以掌握;程序性知识是有关“为什么”和“怎么办”的知识,这类知识需要学生通过自己的操作、运算、探究、体验等具体活动才能自主内化和占有。由此可见,讲授式学习和探究式学习方式各有其适用的知识类型,各有其存在的必要。本次课程改革,尽管提倡自主的、合作的、探究的学习方式,但并未因此而否定讲授式学习的价值。新课程倡导的学习方式既有创新也有继承,那种片面推崇自主探究学习,视学生的主动探索为学习的最为重要甚至是唯一的途径,从而将探究式学习与讲授式学习绝对地对立起来的做法是错误的。
在化学教学设计中究竟是采取探究学习还是接受学习,或者说探究和接受的成分各占多少,这取决于多种因素,比如教学内容、教师、学生、教学时间、教学设备设施等。以下仅就教学内容这一因素做简要分析。化学学习内容包括认知领域、动作技能领域和情意领域。本文拟对化学学习的认识领域略做分析。目前关于学习的分类有若干不同的观点,奥苏伯尔将有意义学习由简单到复习分为如下五类:①符号表征学习;②概念学习;③命题学习;④概念和命题的应用;⑤解决问题与创造。参照这一分类方法,我们将化学学习分为六类,或者说是六个层级。其中上一层级的学习必须以下一层级的学习为基础。显然由于学习任务的复杂性不同,所采取的学习策略各异。对于这一类的学习都有其相对比较适宜的方法。案例研讨:见表l。
案例中从下到上接受的成分越来越少,探究的成分越来越多。在具体的教学实践中寻求授受或探究的恰当平衡依赖于广大教师的实践智慧。我们需要研究如何高效高质地促进学生的化学学习。如果让学生进行接受学习,教师要注意采取先行组织者教学策略,也就是在学生的已知与未知之间架设认知的桥梁,要遵循“不断分化”和“综合贯通”的教学原则,要注意启发学生积极思考。如果让学生进行探究学习,教师要注意适当的指导,比如如何进行观察和记录,如何设计实验方案,如何表述结论等。我们不必刻意追求完全的探究,化学课程标准中列出的科学探究要素——提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流,在一节课或一个单元的教学中只要能关注其中的某些要素就可以了。在现阶段班级授课制和教育评价体系框架内,无论哪一种方法都不可能包打天下,只有两者配合才能相得益彰,将“探究式学习”和“接受式学习”有机整合,既注重学习的质,又具有学习的量,才能最大限度开发学生潜能,让他们获得可持续发展的知识与能力。
3 所有的探究都必须是自由探究吗?
案例研讨:“氨水能与水反应吗?”探究式教学设计
教科书:山东科技版《化学1》第1章第2节研究物质性质的方法和程序。某老师采用把学生带入化学实验室进行探究式教学,实验台上有提供给学生的参考试剂和仪器。探究由学生自由进行,最后要求学生进行实验操作与记录(包括实验内容、实验现象及结论)。
[课堂分析]:学生探究过程中,由于教师对Cl原子结构缺乏有效的引导,学生知识起点能力不足,表现了学生探究有些无所适从,对于HClO的形式、漂白原因、Cl-稳定性,因教师主导提示不足,导致思维跳跃过大,过难的问题让学生找不到探究的关键,探究出现冷场。
探究性学习的本质特征是:不直接把构成教学目标的有关概念和认知策略告诉学生,而是教师创造一种智力和社会交往环境,让学生通过探索发现有利于开展这种探索的学科内容要素和认知策略。与接受性学习相比,探究性学习更强调学生学习的自由和主体作用的发挥。在探究的过程中,学生有发问的自由,有提出假设的自由,有选择不同验证方式的自由,同时还有发表自己看法和见解的自由。但是,具有这些自由的探究性学习就一定是不受教师任何干预的学习方式吗?一般而言,学生在刚开始进行探究学习时(如上例),由于缺乏探究经验,教师的指导是必不可少的。至少开展探究教学时,到底应给学生提供多少指导和帮助,并没有统一的标准。这要视具体的学习内容和学生的能力水平而定。
虽然这是就科学教育中的探究活动而进行的划分,但对我们仍有很大的启示意义。从表中我们可以看出,虽然学生在探究活动中有提出探究问题的自由,但并不是所有的探究问题都由学生提出,教师可以根据实际情况由学生提问,并把问题转化为学生自己的问题。在提出假设、验证假设中教师也不是袖手旁观者,他可以通过提问来引导学生的探究。
从上述课堂实施过程不难看出,教师对于探究式教学还存在着许多认识误区,主要表现在三个方面:一是将探究神化,二是将探究泛化,三是教师“指导”能力的失落。不要将探究神化,是指学生的科学探究不同于科学家的探究,课堂中的探究活动可以在探究的环节、开放度等方面有不一样的处理,也不需要每个内容、每节课都要探究,如果分组进行实验的条件不允许,学生可以参加探究过程的其他环节。不要将探究泛化也是很重要的,探究活动有其基本的要素和特征,一是要有值得探究的核心问题,二是要有围绕问题的假设和预测,三是要有解决问题、寻求支持或否定假设的证据的活动过程,四是要有交流和评价。放手让学生自由、开放式探究是教师落实学生主体地位的具体表现,但是“放得开”,还要“收得拢”。“放得开”,就是在教学过程中,教师要放手让学生主动地去发现和探究问题,学会思考、学会交流;“收得拢”,就是在“放”的过程中,教师要相机点拨,适时调控,避免出现影响任务完成的“节外生枝”,引导课堂教学进程沿着预定的方向前进。教师必须有针对性地进行课题研究方法的指导和必要的知识铺垫。教学实践表明,并不是探究的内容越丰富、探究的容量越大越好,探究的“度”应根据学生的认知结构和能力基础以及教学条件,使用恰当的引导使学生深层次的认知参与和促进学生发展为准则。探究活动绝不等于将教师做实验简单地改为学生做实验,也不等同于简单而直接的小组讨论。大量的教学实践表明,学生的探究意识和能力是随着探究活动的经历不断发展的,即使是好学生也是如此,越是基础差的学生越是需要有计划地进行培养和训练,教师进行探究教学的效率和效益也是随着开展探究教学的次数和经验增加而不断提高的。所以,应该发展性地面对探究式教学,不断提高开展探究式教学的水平。探究式教学的最高境界是能够自如地将探究式教学与其他各种有效教学方式和策略相互结合、相互统一于单元整体教学中。
高中新课程的教学效果如何,关系到新课程改革的命运,更关系到一代学生的质量。事实上新课程课堂教学的现状困惑还有很多,这里仅仅围绕探究式教学存在的问题进行了讨论。新课程教学出现的种种观念与行为上的偏差,反映出一个新生事物必然要经历复杂的过程。我们既要正视困难与问题,又不能因此而失去信心。随着课改的深入,出现的问题还会很多。希望有更多课程改革的研究者、实践者参与到讨论中来,指出改革过程中存在的新问题,提出更多改进的新思路、新举措。