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新课程背景下化学课堂教学设计的实践与思考
  作者:林肃浩   发布者:学科编辑   来源:中国化学课程网  发布时间:2014-06-09

    化学课程标准下的化学课堂教学怎样才能体现出课程改革的新理念?本文从课堂教学的理念、课堂教学的宗旨、课堂教学的资源、课堂教学的过程等角度,探讨了新课程背景下化学课堂教学的设计与实施的准则与案例。

关键词  课程标准  课堂教学  科学素养 

新课程标准下的化学课堂教学从教学理念、教学内容呈现方式、教学组织形式等方面都发生了突出的变化,这就需要我们教师打破原有的教学模式,在教学理念上发生根本性的转变:教师从知识的传授者变为学生学习活动的支持者、引导者、合作者,从关注教书更多地转向关注育人,指导学生自主探究,促进学生全面发展。

1  新课程标准下的课堂教学更应着眼于学生的发展

当前,新课程理念下的化学课堂教学展示,出现了一些出误区:大多只是从化学课堂教学的组织形式或教学方法上体现,如课堂教学过程中十分热衷于小组讨论、问题互动、合作探究、实验探究,似乎不这样做就体现不出学生的主体性,体现不出新理念。在各类关于新课程的教学研究文章中大量新名词、新理论等等。其实,在《基础教育课程改革纲要(试行)》中已明确指出,课程标准是反映国家对学生学习结果的统一的基本要求,是对学习结果的限定,即对知识、能力、态度价值观等在内的全面而基本的考察,而非教学内容与教学过程的确定与指导。因此新课程标准下的教学不能只是这些外化的课堂教学的形式与方法,新课程标准的着眼点在于教学目标中的学生观的体现:“为了每一个学生的发展”和学生学习方式的改变。而在具体的化学教学实践中,由于学生的多样性、教师的多样性及课程资源的多样性,则基于化学课程标准下的化学教学必然呈现多样性,因此可以说在新课程标准中下的化学课堂教学即使是同一教学内容,也没有必要采用统一的好课标准。

案例1:“溶液的配制与分析”教学情景创设(教学片段)

以往每次讲溶液的物质的量浓度配制时,老师总是展示容量瓶给学生看,介绍容量瓶的构造:细颈、梨形、平底玻璃瓶,磨口;标注:①一条刻度线;②温度和容积;③容积规格:50/100/250/500mL…;使用时注意事项:①溶解或稀释的操作不能在容量瓶中进行;②不能长期存放溶液或进行化学反应等,然后让学生按要求做实验。这种教学方法只能让学生按部就班地会使用容量瓶这种仪器,而不知道这种仪器怎么来的,没有体现知识获取的过程和方法,更不能培养学生提出问题和解决问题的能力。针对这种情况,笔者在课堂上创设了以下情景:

在课桌上摆放了有刻度的50mL烧杯、100mL烧杯、10mL的量筒、玻璃棒、托盘太平、Na2CO3固体、蒸馏水。

【思考】实验室需一份100 mL物质的量浓度为0.01mol·L-1Na2CO3溶液应如何配制?

【讨论】要准确物质的量浓度为0.01mol·L-1Na2CO3溶液,必须满足下列两个条件:

1)准确测定溶质的质量;

2)准确测定溶液的体积。

【教师】那么,如何准确测定溶质的质量?

【学生】托盘太平的精确度只有0.1g,达不到上述实验的要求,需要比托盘太平更精确的称量仪器。

【教师】对!可以用更精确的称量仪器,如电子太平或分析太平。

那么,如何准确测定溶液的体积?请大家讨论。

【学生1100mL的烧杯直接来溶解并配制溶液。

【学生2在烧杯中进行溶解但不能配制,因为烧杯口径太大,配制溶液误差太大。

【教师】那么把它的口径变小,变成量筒,能否直接溶解和配制溶液?

【学生】它是量取液体的仪器,不能用于溶解,当然由于量筒的口径还是比较大,导致误差也大,也不能用于配制。

【教师】误差还是大?那怎么办?

【学生】那把它再变得很细,一根细长的有刻度线的玻璃筒。

【教师】这样误差虽然很小了,但装得太少了。若要配100mL溶液的话,需要一根很长的细长有刻度线的玻璃筒呀!那怎么办?

【学生】把它的下部做大。

【教师】很好!可是底部是圆的,不好放置呀

【学生】底部做成平底的。

【教师】好,用它来配制溶液,瓶颈上有一根刻度线代表了它的容积,但是配制溶液要摇匀,而玻璃棒又不能伸进去搅拌,怎么办?

【学生】瓶口加个玻璃瓶塞,这样可以上下倒过来摇匀。

【教师】既然这个仪器是准确测定溶液的体积,那么能否直接来溶解并配制溶液呢?

【学生】不能,因为物质在溶解过程有热效应,玻璃仪器要热胀冷缩,这样测定溶液的体积就不准确。

―――… 

通过这样的问题情境创设,真正体现了过程和方法,使学生在问题探究中自主推导出了配制一定量物质的量浓度的溶液所需的必要仪器——容量瓶。

其实,这个内容在很多老师(包括以前的笔者)的眼里是被忽视的或轻视的,其原因主要是内容简单,只要老师介绍一下有关知识,学生便可掌握。但如果你把视角移出课本,转向学生的终身发展,或移向生活生产中碰到的问题如何去思考,如何去解决,你也许就会产生共鸣:对于大部分学生(毕业后不从事化学工作)来说,“溶液的配制与分析”这节内容最有意义的只有这些。高考不是最终目标,终身发展才是我们教学的终极目标。

所以,基于课程标准下的课堂教学不能只是教学方法或形式的体现,更不能变成课程标准与教学内容简单的一一对应,它是一种对教师教学行为背后的理念的关注与体现。

2.新课程标准下的化学教育的宗旨是提高学生的科学素养

新课标下的化学课堂教学与原大纲下的课堂教学最大的区别,就是如何才能做到为了每一个学生发展;如何培养学生的科学素养。

新课程标准下,化学教学要从以学科为中心的观点,转向为“培养与发展学生的科学素养”为中心的观点,化学课堂教学就必须正确理解科学素养构成要素间的关系并在教学中落实。在构成科学素养的要素中,可以认为知识是基础、能力与方法是核心、意识和品质是表现。在具体的化学教学中,教师对化学基础知识与基本技能是容易把握,因为原先大纲中就有详细的学科内容的规定,并有相应的教学要求层次,而作为体现化学知识发展过程的化学科学方法,以及相应的情感态度和价值观,却感到难以在课堂教学中实现,但让学生在知识的发生、发展过程中去运用科学方法、掌握科学方法,去体验而认同以致内化相应的情感态度价值观,这真是科学素养的必备要素,可以说这是新课程下的课堂教学的核心体现。因此,当今的化学教学就必须寻找新的视角和切入点组织教学,要从学生已有的经验出发,让他们在熟悉的生活情景中感受化学的重要性,了解化学与日常生活、生产、科技及社会间的密切关系,逐步学会用科学方法去分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题,并引导学生有更多的机会去主动地体验探究过程,在知识的形成、发展、联系及应用过程中养成科学品质与科学意识,养成具备适应现代生活及未来社会所必需的化学知识、技能、方法和态度,养成具备适应未来生存和发展所必备的科学素养,成为一个有科学素养的人。

案例2:《酸雨与二氧化硫》

(一)课题提出

在生活周围我们经常会看到:防盗窗很快就生锈了,公园中的石头雕塑,很多图案越来越看不清……为什么?(提前一个星期老师布置任务,让学生去收集有关资料,找出原因,到上课时上讲台演讲。)

(二)课堂教学

1、学生演讲,6个小组代表上台发言

①酸雨的危害性:  学生1,考察钱塘大桥钢铁腐锈情况,并展示剥落下来的铁锈片……

学生2,展示拍摄的破损了的杭州白塔的照片,并分析了白塔周围的环境,如:附近的几个大烟囱……

学生3,展示生锈的防盗窗……

②酸雨的成因分析;学生4,大气中的NOx……

学生5,大气中的SOx……

③酸雨概念:          学生6,当空气中硫的氧化物和氮的氧化物随雨水降下,使雨水的pH值小于5.6就成为酸雨。

2、学习新知识,研究SO2的性质

教师重点指导学习元素化合物知识的方法,并让学生通过实验去经历、去感受,获得直接的知识,使学生不但领悟知识,而且掌握学习方法,研究方法。

 展示SO2气体,推知的SO2物理性质。

 SO2非金属氧化物分析,它应具备哪些性质,并实验;aSO2溶于水;bSO2溶液中加入石蕊,观察现象。

SO2特性——漂白性,实验:SO2通入品红溶液中,并加热,观察现象,为什么?比较氯水、SO2漂白性的差异性?

3、讨论

 如何测定某同学收集的雨水的pH值,它是酸雨吗?

 请设计测定酸雨的方案

 根据资料查得,有雨水样品一份,每隔一段时间测定该雨水样品的pH值,所得的数据如下:

测定时间

0

1

2

3

4

雨水的pH

4.73

4.62

4.56

4.55

4.55

为什么测定的酸雨pH值随时间而变化?

你对②中设计的方案应如何修正(学习科学研究方法)?

4、 提出解决问题的方案

①在英国进行的一个研究结果表明:高烟囱可以之有效地降低地球表面的SO2浓度。在20世纪的60年代—70年代的10年间,由电厂排放出的SO2增加了35%,但由于建筑高烟囱的结果,地面浓度降低了30%之多。请你从全体环境保护的角度,分析这种方法是否可取?简述其理由。

②在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2O2N2 CO2 等,为了除去有害气体SO2,并变废为宝,你作为一名工程师,请设计方案。

学生通过热烈讨论,对不同的方案从科学性、经济性、可操作性等进行评价,并得出以下两种方案:

学生方案1,洗气法:用碱液吸收(熟石灰的悬浊液)

    方案2,固定法,钙固碱,在煤中加入CaCO3(反应式如下:CaCO3=CaO+CO2S+O2=SO22CaO+2SO2+O2=2CaSO4)。

③在某地有两个污染较严重的工业污染源,其中一个污染源为硫酸厂所排放的废气,另一个污染源为造纸厂排放的污水(主要成分有NaOHNa2CO3等),请设计方案,如何综合治理这两个污染源?如果只有一个硫酸厂,你认为需要加一个什么车间,能综合治理污染问题,变废为宝?

学生经过讨论得出方案:前者我们可以通过把硫酸厂排放的废气通入到造纸厂的污水中:后者则需要在硫酸厂中增加一个合成NH3的车间。

5、布置任务

请同学测定家庭附近雨水的pH值,如果是酸雨,请提出解决酸雨的方案或建议等。

(三)课后评价

本节课充分体现了学生的主体性,教师的主导作用,将课内课外有机结合,体现了研究性学习的探究性、开放性、实践性等特点,提出了一种课堂中的研究性学习的模式。  

所以,以科学素养为宗旨的化学课程,教学中必须体现的不单单是化学知识体系及其构建方法,更多的是要体现科学意识和科学品质,即科学的世界观、科学的态度、精神、价值观以及对科学的兴趣、情感、动机等内容,因此在化学教学过程中必须拉近化学知识与学生生活与心灵世界的距离。这样才能提升学生的科学素养,达到“为了每一个学生的发展”的教育目标。

3.新课程标准下的化学课堂教学资源要具有自我开发的意识

化学课堂教学资源,主要指的是素材性课程资源,即能承载化学基本知识与技能,能体现化学知识的发展过程与方法,能体现化学学习所产生的情感、态度价值观的课程资源。

以往我们的课堂教学资源,主要是根据教学大纲所编著的统一教材,以及依据教材而衍生的教辅用书。“教”、“学”、“考”都立足于教材,因此教师就不需要去开发课堂教学资源,只需要研究由国家提供的“课堂教学资源”即可。所以对课堂教学评价是:“立足教材,不超纲”,由此出现了“教教材、学教材、考教材” ,课堂教学资源的单一的现象。            

在新课程背景下,教材呈现出“一标多本”,因此,应该认为新课程标准下的化学教材只是专家们对课标的诠释,应该认为教材只是中学化学教师在组织课堂教学资源时的范本。

新课程背景下的教材提供了很多课程资源开发的途径与方法,例如“阅读与交流”、“ 交流与讨论”、“观察与思考”、“活动与探究”、“化学史话”、“信息提示”、“问题解决”、“拓展视野”、“观看影像”等,资源涉及到化学史、生活与医药、生产、环境保护、科学与技术等等方面。充分体现了高中化学课程的设计理念:“设置多样化的化学课程模块,努力开发课程资源,拓展学生选择的空间,以适应学生个性发展的需要”。因此,教师在组织教学时就应该在对学生生活世界的了解与对知识的理解基础上,围绕课程目标而进行选择或开发化学教学需要运用的课程资源。我们可以从选用的教材出发而引导学生关注课外学习的各种资源;可以根据学生的生活世界实际,而对教材内容进行科学的增删、置换、重构、组合。这样,通过教师与学生共同对课程资源的再次开发,就能使课程资源更具有科学性与时代性,更加符合提升学生科学素养的需要,真正做到“用教材”。

案例3“氯水的性质与成分”实验情景创设

取一片干燥的蓝色石蕊试纸,在其中心位置滴一滴新制的氯水,仔细观察试纸的颜色变化,并解释其原因。

现象:中心位置湿润并显白色,向外一层红色,最外一层蓝色(只被湿润)。

学生对实验现象进行了分析与讨论,结合高一化学1苏教版)专题一中的“纸上层析”的知识,有一组学生正确解释了实验现象:水最多,扩散最明显,能达到最外层,H+HClO分子容易扩散走得更远。HClO的量很少,在中心位置附近即被全部消耗。学生的阐述让笔者惊讶!当然,并非所有的学生都能如此清淅地描述整个过程中所发生的一切,但实验本身带来的强烈的信息刺激一定会让学生产生更多的体验。微观事物从认识角度上来看是虚无的,我们的感官无法直接获得刺激。但,只要我们愿意,就可以用各种方法从不同的角度让微观事物具体化。

当然,选择或开发新的化学教育课程资源,必须注意课程资源的基础性,要能同时体现化学的核心知识内容与基本的化学研究方法;必须注意课程资源的时代性,即要关注当代背景下的化学科学内容,及其科技发展与社会发展过程中与化学有关的社会问题。  

4  新课程标准下的课堂教学更应关注课程目标的达成

“传统课程编制中的既定性、凝固性和闭锁性,致使课堂教学比较注重经验信息的传递,将毫无遗漏地把教材内容传授给学生视为教学的根本目的”[1] 在大纲指导下的化学教学,我们的教学目标是:“使学生”,是我们教师授予给学生。

新课程下的化学课堂教学应明确:“教学不是优秀教师展示其娴熟的授课技巧的一种表演活动,而是每个学生实现其正常的人生发展的一种心路历程” [2] 。因此,在新课程标准指导下的化学课堂教学,我们不但要在课堂教学中培养学生良好的思维品质,更需要培养学生的思维方向——去思考怎样的问题、怎样的问题值得思考、能为人类社会解决什么等等。笔者认为这种建立在情感、态度和价值观基础上的思维的“情意性”,是新课程背景下的思维品质的不可或缺的重要组成部分,它体现着思维的价值。课堂教学效率观在新课程背景下也要发生变化。

新课程背景下,教学效率计算中的“分子”,不能单单是化学基础知识与化学思维方法的构建,而应是科学素养目标的达成,“分子”中除知识与方法以外,还应包涵化学学习过程中人生的体验与情感的体验,及其正确价值观的养成。

案例4:“二氧化硫的性质和作用”(教学片段)

【投影】上世纪80年代初期,小镇街头。小摊的摊主将包好的生包子放入蒸笼后,拿出一个瓷器小勺,装上少许黄色粉末,然后从柴炉内钳出一枚红热的炭,放在黄色粉末上,将小勺放在蒸笼中央,盖上笼盖。几分钟后,一笼雪白的包子出笼。

请在后面的学习中思考一下,黄色粉末可能是什么物质?小摊的摊主为什么要这样做?

【实验】向试管中通入5mL二氧化硫水溶液,滴加品红溶液,振荡,然后加热试管,观察加热前后溶液颜色的变化

【讨论】由现象推论出的结论:二氧化硫能漂白某些有色物质,它能与某些有色物质反应生成不稳定的无色物质。加热时,这些无色物质又会发生分解,从而恢复原来的颜色。

【教师】你知道小摊摊主的黄色粉末的奥妙了吗?

【学生】!

【教师】因为在当时的市场上,面粉都是“标粉”,洁白的程度不够,摊主让硫燃烧产生的二氧化硫对面粉进行漂白,使蒸出的包子更白。

【投影】二氧化硫能与有机色素结合成不稳定的无色物质而具有漂白性它可以用来漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。

【应用】试一试你的眼力:如果你与妈妈一起到市场上购买银耳,就请仔细观察这四种银耳样品(略),讨论之后,挑选出你认准的一种银耳。

(结论:   A经过染色,B已变质、C正常,D经过漂白)

【教师】从上述案例中你觉得应该怎样正确认识事物(SO2?

【讨论】看事物的要从两个方面来分析:

积极面:可以漂白草帽等麦秸制品;制取硫酸;其他工业原料等;

消极面:可以污染环境;刺激呼吸道,伤害肺脏;腐蚀金属等等。

结论:事物是一分为二的,就看人们怎么去用!二氧化硫既可以用来制作精美的工艺品,又可以被用来欺骗别人。只有利用事物的积极面,才能给社会、人民带来好处,才能产生好的效益。

上述教学过程,实现了使学生形成用化学知识应用于实际生活解决实际社会问题的意识,培养了学生的环境保护意识和社会责任感,体现了促进社会可持续发展的科学观。

因此,基于新课标的化学教学应是对学生在各方面学习化学的结果的关注。当然,化学学习结果决不只是化学试卷的分数成绩,而是“三维”目标的达成,科学素养的提升;而且要落实“关注人类面临的与化学相关的社会问题,培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力”的科学素养。

参考文献

1 段作章.教育研究, 2004,293(6):67-71

2  钟启泉,姜美玲.教育研究,2004,295(8):32-36

 
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