例谈初中化学教学中情景设置的角度

时间:2022-04-06 06:15:47

例谈初中化学教学中情景设置的角度

摘要:依据课程标准要求,结合“常见的化学反应――燃烧”课例的解读,阐述了初中化学教学中情景设置的4个角度,说明了恰当的情景设置是实施初中化学有效教学的重要保证。

关键词:课程标准;初中化学;有效教学;情景设置

文章编号:1008-0546(2015)10-0047-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.10.017

“真实、生动、直观而又富于启迪性的学习情景,能够激发学生的学习兴趣,帮助学生更好地理解和运用化学知识。[1]”情景设置的角度要准,要具有真实性、针对性、趣味性、思考性,不能偏离教学问题,同时还要产生化学问题,促进学生思考,彰显学科价值。目前,我们经常发现初中化学教学中某些学习情景的设置不够恰当,或偏离生活、社会太远,或偏离学习主题太远,或偏离化学学科太远;还有一些情景过多的呈现了社会生活中与化学有关的负面素材,没有从有利和有害两个方面去遴选,过多地向学生呈现了化学对人类的危害,所有这些情况让我们有些担忧。现结合教学实践,以沪教版九年级化学“常见的化学反应――燃烧”为例,谈谈初中化学教学中情景设置的角度。

一、趣味的实验探究活动

化学是一门以实验为基础的学科,在教学中创设以实验为主的科学探究活动,有助于激发学生对科学的兴趣,引导学生在观察、实验和交流讨论中学习化学知识,提高学生的科学探究能力。[2]化学实验带来的奇妙变化和鲜明现象能激发学生浓厚的兴趣,它能有效地引起学生从化学的视角思考问题,引导学生对实验进行观察、记录、分析,并引发连贯性的问题意识,激发学生积极的学习动机和探究的愿望。

[例1]在课题引入环节,安排两个实验活动:先要求实验小组内两名同学同时在酒精灯上点燃两根木条(长约8cm),然后分别将点燃的一端竖直向上放置和竖直向下放置,观察实验现象;接着要求实验小组内派一名同学参加“擦划火柴比赛”――以半分钟内擦着的火柴数量多者为胜(整个过程中教师要提醒学生注意用火安全)。实验活动结束后,提出下列问题:①将点燃的木条竖直向上放置时不易继续燃烧,很快就熄灭了,你能解释吗?②擦划火柴的技巧有哪些?③根据自己的观察和经验,说说物质要能成功燃烧,需要具备哪些条件?

设计这样的实验活动,是基于学生对燃烧现象有了生活化的认识,是一种感性层面的认识,还没有达到科学化的程度,于是从学生熟悉的感兴趣的实验活动入手,引入对燃烧现象本质的探究和科学认识。首先对比两根木条不同方式的燃烧现象,学生能体会到点燃的一端竖直向下放置时,燃烧放出的热量容易聚集到牙签上(点燃的一端竖直向下放置时感受到燃烧产生的热量是向上的,有烫手的现象),因而能持续燃烧。由于日常生活中学生很少使用火柴,大部分同学不会擦划火柴,因而这个实验活动又为“擦划火柴比赛”作了技术铺垫,让学生意识到,在擦划火柴即将燃着的瞬间要将火柴头向下,这样燃着的可能性较大。问题①在培养学生对比观察能力的同时,又能将自身的直观感受上升到理性高度,最终形成这样的认识:因为形成了空气对流,火焰总是向上,导致燃烧放出的热量迅速向上扩散,木条的温度不易达到着火点,持续燃烧时间短,容易熄灭。问题②是基于问题①的理性思考和“擦划火柴比赛”的实践经验,需要学生作出相对科学化的说明,即擦划时要适当快速用力(便于着火)、擦划的划痕不宜太短(便于着火)、着火的瞬间尽量使火柴头向下(便于聚热)、着火的瞬间不要有风(便于聚热)等。问题③主要培养学生猜想与假设的能力,这种猜想与假设是基于已知的知识和经验,即既要基于问题①和②,又要求联系生活中自己的观察和经验。这样学生就不难猜想出燃烧需要哪些条件,于是,学生进行进一步探究学习的欲望和知识技能准备就水到渠成了。

化学实验是进行科学探究的重要方式,它的功能是其他教学手段无法替代的,实验教学有利于启迪学生的科学思维,揭示化学现象的本质。教师要注意改进传统的实验教学,精心设计探究实验,设计时还要注意以下两点:一是要适合学生的心智发展水平,难度上做到不过易也不过难,二是要切合学习主题或核心问题,内容上做到不偏题也不泛化,让学生通过亲身经历和体验,学习科学探究的基本方法,初步形成科学探究的能力。

二、现实的生产生活实际

化学与生产生活实际有着广泛而紧密的联系,化学课上要注重生产生活中与化学知识有关的实际,善于将生活素材引入到化学课堂中,让学生从熟悉的现实生活经历和体验中出发了解并掌握化学知识,或将化学知识应用于实际情景,让学生在实际情景中展开学习,明白化学是与生产生活密切相关的,是真实有用的,以此来激发学生学习的兴趣,从而提高化学教学的实效性。

[例2]在课题引入环节,首先要求学生介绍见到过的燃烧现象,然后展示人类通过燃烧获取热量的实例图片:篝火晚会、煤炉烧饭、火力发电、奥运圣火、火箭发射,接着再展示森林火灾图片等。最后,教师总结并提出问题:燃烧造福于人类,同时也会给人类带来灾难。要使燃烧造福于人类,我们必须了解燃烧现象。那么,物质为什么会发生燃烧?燃烧的条件是什么?

[例3]在学习“燃烧的条件”时,呈现学生野炊活动中的场景:首先用石块等围成灶状并准备好干燥的柴草和废纸张,然后用火柴点燃纸张,再逐渐添加柴草(注意将柴草架空一些),结束后将多余的柴草取出,并用水浇灭火焰,也有人直接用脚踩灭了少量灰烬。那么,为什么要选择干燥的柴草?先点燃纸张再添加柴草的目的是什么?把柴草架空一些有什么好处?为什么用水可以浇灭火焰,直接用脚也可以踩灭少量灰烬?基于上述现象,你能对物质燃烧的条件作出哪些猜想?

设置了这样的学习情景,让化学贴近了生产生活实际。例2既激发了学生的学习兴趣,又通过情景解读对学生思维活动进行了定向,引导学生围绕相关的化学问题进行思考和讨论,从而开启本节课学习。例3直接从学生的生活经验入手,先对“野炊活动”进行再现,突出与燃烧有关的关键过程,然后引导学生从化学的视角进行理性分析,并基于证据作出关于“燃烧的条件”的猜想与假设,为设计实验探究做好了铺垫。

学习情景的创设离不开真实、生动、富有启迪性、指向性明确的事例,既要引发教学内容,同时还要产生有价值并与主题贴切的化学问题,引发学生思维,让学生有所惑,有所思。因此,教师要针对具体学习内容,围绕主题,努力在生活、社会、学生学习实际中提取有价值的真实又富于启迪性的学习情景,并进行创造性的设计和开发,真正把教学问题转换成学习问题,激发和保持学生的学习兴趣,引发学生思维。

三、重大的科学研究史料

在化学课堂教学中利用重大的科学研究史料创设学习情景,可以让学生了解化学事件的发展过程,使教学不再局限于现成知识本身,而且可以体现人们的认识发展历程以及在认识过程中的科学态度和科学思想。同时也能使学生了解科学家为了追求科学、追求真理、献身科学的精神,活跃学生的思想,激发他们的科学探究欲望,促进学生积极运用科学方法认识化学变化的本质。

[例4]在课题引入环节,讲述有关燃烧现象的化学研究史实。师:火是人类最早认识到的一种化学现象,早期人类就学会了“钻木取火”;300多年前,许多学者都在试图认识并揭示燃烧现象的本质,1703年,德国学者施塔尔创立了“燃素”说:燃烧是可燃物达到一定温度以后发生的分解的现象,分解的产物是“燃素”;1777年,法国化学家拉瓦锡通过大量实验提出了燃烧的氧化学说,了“燃素”说,揭示了燃烧的本质:燃烧是物质与氧气发生的一种氧化反应;到了现代,人们对燃烧的本质又有了更科学的认识,并能主动掌控燃烧与灭火。那么,从拉瓦锡了“燃素”说的事实中你能感受到什么?现在你能对燃烧现象加以描述吗?

化学史是培养人文素养的重要课程资源,可以给人以智慧。上述化学史揭示了人们对燃烧现象的认识历程:人类对火的认识经历了“学会取火(古代)――认识燃烧本质(近代)――主动掌控燃烧与灭火”的阶段(现代),通过这样的介绍,不仅能给学生学习提供很多的启示和激励,还可以让学生了解人类对化学变化认识的发展过程,体会到人类是经历了一个漫长的岁月才真正认识到化学变化的本质并形成适当的科学研究方法。[3]

用化学史设置学习情景,教师要对相关内容进行整合,使之更切合主题,并辅以生动的讲解和必要的图文,使之更直观、形象,且要控制好时间,使之更突出化学思想的精髓,避免冲淡学习主题和学生单纯听故事的情况发生。

四、前沿的科技创新热点

当今是一个创新的时代,新材料、新能源、新科技的不断涌现,化学教育工作者不再是“书本”的传授者。[4]教学过程中,教师要善于搜集与教学内容贴近的科技创新的内容,让学生感受到化学促进科学技术的发展,带领学生遨游在学科的最前沿。

[例5]在学习了“燃烧的条件和灭火的方法”以后,为了培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,可以呈现以下2个“奥运会火炬中的高科技”学习情景:(1)2000年6月27日,悉尼奥运会的水下火炬传递是大胆而浪漫的尝试,生物学家邓肯在大堡礁海域4米深的水下手擎火炬潜泳3分钟,创造了“水火交融”的一大奇观(出示现场图片和火炬构造示意图)。那么,该火炬除了携带燃料以外,还需要“自带”什么?该火炬选择发光燃料镁的用意是什么?燃料罐需要达到很高的压力,这是为什么?(2)2008年5月8日,北京奥运会的珠峰火炬传递是高新技术的应用典范,祥云火炬采用了“双火焰”设计,克服了珠峰上“大风、低温、低压、缺氧”等极端不利条件,在燃烧稳定性和外界环境适应性方面达到了全新的技术高度,举世为之惊叹(出示现场图片和火炬构造示意图)。那么,珠峰上“大风、低温、低压、缺氧”等条件对燃烧有哪些不利影响?祥云火炬设计“双火焰”的优点是什么?火焰的回热管的作用是什么?

设置这样的学习情景,一方面能有效调动学生运用所学“燃烧的条件”解决实际问题,加深对“燃烧的条件三者缺一不可”的全面认识;另一方面也能让学生感受到科技工作者如何进行创新设计,将燃烧的“火三角”变成了“铁三角”,激发学习的欲望和创新意识;更重要的是让学生从鲜活的事实中认识到化学是推进现代社会文明和科学技术进步的重要力量,认同化学将为实现人类更美好的未来继续发挥它的重大作用。

教育家夸美纽斯说:一切知识都是从感官开始的。学习情景就是以直观的方式,让学生将抽象的知识具体化、形象化,有助于学生感性认识的形成,并促进理性认识的发展。设置学习情景除了要关注不同的角度以外,还需要注意以下3个问题。

第一,要基于学生已有的知识、经验和方法。建构主义认为,学习是学习者根据已有的知识经验主动建构新知识的过程,学生并不是空着脑袋走进教室的,教师可以随意地向里面装进所要教学的内容。[5]教学不能无视这一点,应当把它作为新知识的生长点,注意所创设的情景要贴近学生的认知结构和心理特点,产生积极的情感,促进学生对新知识重新认识和编辑,建构自己的理解。备课时需要分析教材上知识能力的分布,分析学生已经具备的或需要深化的知识能力,侧重于从化学的视角进行挖掘、整合,重在利用合理的成分,培养学生学习和解决新问题的能力。

第二,要预见学生的思维定势和缺陷。学生虽然在日常生活和以往的学习中已经对“燃烧与灭火”形成了一定的前期认识,但限于生活经验和直观感受,有些认识是模糊的、片面的,有些甚至是错误的。例如,认为通过“点火”能点燃的物质就是可燃物,点不着的物质就认为该物质不能燃烧;认为“点火”或“点燃”是物质燃烧的条件之一。[6]因此,设置学习情景时要充分预见学生可能形成的认知冲突,并因势利导,引导学生深入分析生活中的现象,并科学地认识化学现象,不断发展学生的科学思维和决策能力。

第三,要对情景素材进行简单化和模型化处理。选择实验探究活动、生产生活实际、科学研究史实、科技创新热点的情景素材时,需要教师进行有效的处理,一方面要突出主题,并关注“预设”与“生成”,避免浮于表面、牵强附会的现象;另一方面要化繁为简,凸显化学学科的认知模型,并使学习情景贯穿整节课堂,前后照应,避免费时过多和形式化的倾向。正如北京师范大学王磊教授所说,呈现复杂真实的情景素材时,要进行简单化、模型化处理,使学习情景素材既能体现真实性和时代性,又能与学生的已有知识经验吻合,充分发挥情景素材的功能价值。

基于真实背景的化学学习,才能产生有效的学习,恰当的学习情景能够使学生产生很多美好的情感,使学生体会化学研究、解决问题的方法,有利于学生进行条件性知识迁移,有利于学生对知识的理解。

参考文献

[1][2]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准(2011年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012,1

[3] 吴俊明,吴敏.刍议化学变化观的形成、内容和结构[J].化学教学,2014,(12):13-19,23

[4] 赵华.原创中考化学试题的4个角度[J].化学教育,2009,(1):41~44

[5] 麻昌爱.基于建构主义理论的初中化学概念转变学习策略研究[J].中学化学教学参考,2009,(2):12~14

[6] 何彩霞.在做学生调研中实现教学的实效性――以“燃烧及燃烧条件”概念教学为例[J].化学教育,2009,(4):23~25

[7] 钟志键.中学化学PBL学案导学教学模式的构建与应用[J].化学教与学,2011,(5):2~4,7

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