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探究水雷之谜——基于真实问题情境下学生课堂自主性学习的实践
2006-09-04  作者(来源):零陵中学 陈悦

一、问题的缘起

新的教学理念认为:简单规则、知识结论的传递与接受并不意味着学习,也不构成知识。知识的获得过程是个人参与其构建的过程。学生只有实际上亲历了认知的道路,才能获得知识。从这个意义上讲,学生在课堂的体验获取的感知经验以及课堂形成的外部环境刺激都是影响课堂学习的动因。

化学是一门实验科学,千姿百态的物质世界为我们的课堂教学提供了最真实的教学环境,基于这样的想法,我选择了元素化合物的教学,尝试在真实问题情境中,为学生创造宽松、和谐和友好的环境,激发学生的学习兴趣,启发学生学习的自觉性,尝试培养学生的自主学习能力。

二、教学实践

1、教法设计

整节课的情景来源于广州日报的一则关于金属钠事故的报道——《炸起千层浪,珠江金属钠“水雷”谜团待解》,文章很长,包含了关于钠和钠的化合物的大量信息,但作为新授课,内容过于分散和庞杂,因此我节选了其中集中了金属钠信息的三段文字作为教学背景。将对真实情景的探究设计成主线,而将钠的知识的学习作为副线隐含在内。整节课流程如下:

通读材料,提出其中明确的信息和待解决的问题     (提取信息)

尝试对问题提出假设                             (分析信息)

提炼出其中关键问题                             (集中到钠的性质上)

                         实验方案的讨论和确定

设计实验尝试解决问题       具体操作和观察       (实验探究钠的性质)

                         对实验的总结和归纳

用此知识解释问题          能解释其中一部分      (应用钠的性质)

                          不能解释——真实环境的复杂性

2、学法指导

在科学探究过程中,往往遵循发现问题、提出假设、设计方案、实验尝试和得出结论几个步骤,我在备课中便按这一过程进行设计,将整个流程展现在学生的面前,让学生体会。

三、课后反思

1、在整节课的设计中,我淡化了学科体系,更强调的是学以致用,尝试选择更真实的情景进行学科教学,从实际教学效果来看,学生在整节课中表现出来极强的参与感和解决问题的欲望。

片段1    关于是什么引起了爆炸的讨论

4:钠和某些物质受热才发生反应。温度和爆炸有关。手疼是因为腐蚀性物质。遇水爆炸可能是因为钠和水发生剧烈的反应,有可能铁桶也参加反应。钠在桶内和助燃剂反应发生燃烧,助燃剂是什么不知道。

6:钠和氧气反应生成氧化钠,氧化钠和水反应生成氢氧化钠。因为生石灰与水反应很剧烈,所以我想氧化钠遇水反应也非常剧烈,桶会爆炸。

在这一片段中,生6为了解决爆炸问题,运用了氧化钙和水反应的知识,虽然在这一过程中并不能进行这样的类比,但学生已经开始用知识来解决问题了。这位同学在本节课中共有3次主动要求回答问题,而他平时上课大都是趴在桌上睡觉的。

片段2   关于实验设计中反应产物的检验

师:如何检验反应后的溶液?

2:因为检验反应后的溶液是否是氢氧化钠,所以反应后在溶液中加酚酞,如果变红,说明有氢氧根离子,但是否有钠离子,因为钠盐无沉淀,所以现在还无法证明。但是因为有钠参加反应,所以我们认为一定会有钠离子。

这位代表组2回答问题的学生在我眼中只不过是中下水平,平时作业和测验中总是丢三拉四,因此成绩平平。然而在他的发言中我却看到了很强的分析问题的能力和思维的严密性。

象以上的片段中学生表现出来的个性化思维在整节课中还有很多,有的同学为了争论一个小问题,在课堂上就展开了辩论。他们让我感到震惊,我从来也没有这么强烈的感受到这一群成绩差强人意的学生原来也是这么有思想、能言善辩和有个性!

课后,我询问了代表组2回答问题的同学,他告诉我对化学实验很感兴趣,但对实验的实质却不感兴趣,可是在片段2中,这位仅仅对实验本身感兴趣的学生却积极投入了对实验现象的解释中,他变得富有探索精神了。真实情景问题能有效激发学生的学习兴趣,让学生感受到学习的知识是有用的和鲜活的,学习不再是考试的工具而变成了解决实际问题的工具,因而学生的学习积极性被最大程度的激活了。

2、教师在这样的课堂上不仅关注知识目标,更关注的是学生在学会知识的过程中的学习体验,教师帮助学生构建学习共同体并参与其中,用自己的专业知识为学生提供必要的帮助。

片段3:关于实验现象的讨论

师:许多实验现象告诉我们钠和水的反应相当剧烈。照说反应中物质不会动,为什么钠和水反应中会游动?是什么使它游动?

20:可能钠和水反应由其他物质生成,这个物质使它动。

师:同意吗?推测可能生成什么?

21:氢气。

师:为什么产生气体就会使它动?

21:因为在水面上反应,所以在接触的地方才会生成气体,推动了它。

在这一片段中,我用三个问题引起学生的思考,而一旦解决了,相关学科知识也就到位了。事实上,我在整堂课上共提问46次,其中识记水平19个;理解或分析水平17个;综合应用7个,过渡性问题3个。这些问题大多数是生成性的,根据学生当时的反应进行引导,即以参与者的身份,提供学生专业的帮助。而这样的教师角色让学生感到平等和宽松的氛围,学生会主动的选择各种知识进行组合和运用,从而达到“主动发展”的教学目的。

3、这样的课虽然充分调动学生学习的积极性,让学生有机会相互合作和体验科学过程,但也存在一些问题,特别是注重了科学探究整个过程的完整性,而学科体系过于分散和凌乱,因而在课后的评课和学生的访谈中,不管是教师还是学生,都提到的一个问题就是知识容量的减少,担心完不成教学进度,无法应对考试。对于这样的担心,我的看法是:

首先,知识不是简单的靠N遍的机械记忆获取的,而是通过信息的联系加工获得的。在解决问题的过程中,学生不仅学到了新的学科知识,更重要的是他们尝试用旧知识解决问题,完成了新旧知识的整合过程。

其次,一节课只能体现教学过程中的一部分,而无法概括全部。在真实情境中,学生不仅学习了知识,同时又用知识解决问题。在传统授课中,学生只是学习了知识,至于知识的应用则需要另找时间通过其它的手段加以完成。因此我认为,基于真实情景的教学应该是前慢后快,正好与传统授课方式相反。所以,要完成进度也不是不可能的。也许该选择一段内容进行授课才会具有较强的说服力。

当然,这种类型教学课的问题不是要不要上的问题,而是什么时候上,选择怎样的课题上的问题。如果本节课改成对钠这一知识点的复习课,是不是会更好呢?

4、在这样的转型期,教师本身也面临着挑战。教师再不是教学的权威,而是学生实践共同体的参与者和指导者,这就要求教师对学生的反应非常敏感,对学生的种种推测和解释作出迅速反应。因此,课堂就有很大的不确定性,对教师本身提出了更高的要求:其一,要能迅速的从学生的回答中发现问题并适时进行引导,保证学生有高质量的学习;其二,这样的教学方式学生学得高兴、而且一旦掌握就很难忘记,但是由于知识的传授是在真实情景下,着重于问题的真实性,因而会淡化学科体系。因而教师要具备在学生学习后帮助学生回归学科体系的能力,在重点培养学生能力的同时不忽略学科基础知识的整体性和完整性。

我认为化学思维和化学能力的培养是要以学科知识为基础的,离开了知识的基本框架,对学生能力的培养只是一句空话。怎样做到知识和过程并重,在传授学生学科知识的短期目标和培养学生探究能力的长期目标之间寻求平衡,才是现阶段迫切要解决的问题。

四、结束语

以真实问题为背景进行化学教学,能极大的调动学生的学习积极性,有利于培养学生解决问题的能力,并能使书本上的“死”知识“活”起来;这样的课堂有极大的自由度,有利于学生个性的培养,在潜移默化中能改善学生的学习方式,从单一的学习方式转向学习方式多元化,从单一的课堂学习评价转向多元化学习评价。需要指出的是,这样的教学模式虽是公开课的宠儿,但如果运用不当,也容易流于形式。这样的课怎么上,什么时候上,选取怎样的内容上,都需要教师本着育人的观念,初、高中教学一体化的思想,进行深入地探讨、合理的安排。这样才能让学生真正从教学中获益,在能力上得到提升。

 

参考文献:

1、《情境学习与情境认知》  高文  原载《教育与发展研究》2001.8。

2、《论课堂教育沟通》  钱洲军。

3、《学校教育沟通的影响因素及其干预性策略》 张东娇  顾明远《教育研究》2003.5。

4、《情感教学心理学原理的实践应用》 卢家楣 上海教育出版社2002.6。

5、《科学探究与探究教学》  徐学福  中国论文联盟  http://www.lwlm.com

6、《建构主义——革新传统教学的理论基础》  何克抗  《电化教育研究》1997年第3、4期。

 

本文获“2005中国教育系统(基础教育)年度论文评选”二等奖


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