【摘要】 从新课程和有效教学的理念出发,结合自己的教学实践和体会分析高中化学教学中的有效教学策略与设计。 【关键词】 新课程化学实验 有效教学
教学策略教学设计
课堂教学是学校实现教育目的的主阵地,是学校教育教学活动的基本形式,也是当前学校深化教育改革、全面推进素质教育、落实新一轮课程改革纲要和促进学生全面发展的主渠道。因此,课堂教学质量与学校教育目的的实现、学生的成长和发展息息相关。新课程的实施并没有彻底改变课堂教学中“平庸”和“低效”的弊端,课堂教学的有效性仍然是亟待解决的严重问题。"教学有效性"这个命题的提出可以帮助教师反思自己的教学理念和教学行为,从而通过主动变革教学来促进学生的发展。
虽然人们在如何提高课堂教学的有效性问题上作了大量的研究、探索和实践,取得了一定的成效,但由于我国学校课堂教学长期以来深受传统教学思想的影响,过于强调认知性目标,忽视学生的全面发展;过于强调教师的作用,忽视学生的主体参与;过于强调教师对学生的单向控制,忽视师生的交往互动;过于强调预设和封闭,忽视开放和生成等诸多弊端依然存在,课堂教学低效现象仍然非常普遍。为此,要从根本上提高课堂教学的有效性,应明确有效课堂教学的基本特征,并以此为依据,采取有效的教学策略。
一、界定高中化学课堂有效教学
什么是有效教学?笔者认为,所谓有效教学,是指在一定的教学环境下,通过师生之间的互动交往,使学生获得科学知识、发展智力、形成能力、养成良好的思想品德和增强体质的教学活动。它是一种高效率、高质量和高品质的课堂教学。为此,我在教学过程中逐步尝试开展构建化学课堂“有效教学”的课题研究,把“动手实践、自主探究与合作交流”作为学生学习的重要方式,力求通过实验,把学生这一主体充分激活,最大限度的发挥他们的潜能,使他们感到自己是知识的发现者、探索者、研究者。从现代教学论视域看,有效教学应具有“注重发展、主体参与、交往互动、开放生成”等几个基本特征。
二、高中化学实验有效性教学的策略研究
有效教学的界定,为我们探索如何提高课堂教学效益的途径确定了目标,同时也为尝试构建新的课堂教学模式指明了方向。下面我就高中化学的教学策略进行探索。
1、创设问题情境,激发学生的求知欲望
学生学习的过程本身就是一个不断创设问题情境,引起学生认知冲突,激发学生的求知欲,使学生的思维在问题思考与探索中得到促进和发展。因此如何创设问题情景,就成为这一学习方式能否有效的前提条件。
例如:《Na2CO3纯度的测定》,教师可以进行如下问题情景创设:有一份工业纯碱样品1.06g(含少量NaCl杂质),它的纯度如何测定,有哪些方案?(学生激烈讨论,最后归纳出)
归纳总结:
方案一:在样品中加入过量的强酸,使CO2完全逸出,测量CO2的体积或质量。
方案二:在样品溶液中加过量的CaCl2,使其完全沉淀,称CaCO3的质量。
方案三:用标准浓度的强酸溶液去滴定Na2CO3溶液,准确测定酸的体积
评价方案一
疑问:用什么强酸? 能否用稀盐酸? (激发疑惑,学生们一脸茫然)
此时学生主要分成了两派,各坚持自己的意见。教师引导
板书:反应原理:Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑
学生提问:如何测CO2的体积和质量?
学生提问:怎样才能完全吸收生成的CO2?(学生沉思)
合作探究
研讨题1、该方案的实验装置如何设计?学生设计出装置(图1)
说明:图1展示引起同学们热烈的讨论,并发表不同的看法和改进。
研讨题2、Ca(OH)2溶解度小,吸收能力有限,造
成实验不准,怎办?(图2)
(图2)
研讨题3、NaOH溶液虽能充分吸收,但空气中的CO2也被吸收,导致结果偏高,甚至有可能造成倒吸,该如何改进?(图3)
(图3)
研讨题4、CO2中混有水蒸气,会导致测定结果偏高,有何方法改进?
研讨题5、反应后锥形瓶和导气管中存留CO2,会导致结果偏低,又该如何解决?
学生讨论:通不与二氧化碳反应的气体,如:稀有气体、氮气等,加大压强,使二氧化碳气体全部逸出,被碱石灰吸收。
研讨题6:从经济和取气简便的角度考虑,能否鼓入空气?若鼓入空气,装置是否需要改进?
研讨题7、空气中的CO2和水也有可能从U形管口进入,导致测定结果偏高?
总结:(肯定学生的探究精神)通过以上不断研究、讨论、改进、再研究和再改进,我们得到了一套比较严密的实验装置图。可见一套完整的实验装置必须考虑严密。
这种教学既能改善习题课沉闷的课堂气氛,使学生处在一种自由宽松、生动有趣的情景中学习,刺激学生“发现的兴奋感”,使学生体味到发现中的乐趣,享受某种愉快的感受,同时学生学习的内在动机和求知欲望得到诱发和报偿;更有利于学生的智力得到开发,这样的教学效率必然提高,教学效果必然增强。
2、更新课堂教学观念,渗透创新意识
课堂教学应以创新要求为归宿,创新是课堂教学的核心。创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等有机地结合。这就要求教师在实践中创造性地运用现代教学方法和教学手段,将多种教学方法进行优化组合,吸收由教育科学所提供的新知识,实现教学方法的创新,用“创造性地教”为学生“创造性地学”创造环境和条件。要做到上述要求,教师本身应具有创新意识和创新思维,即教师对每个问题的提出及教学过程都必须是再现式思维和创新性思维有机结合的典范。教师要尽可能把教学过程设计成“发现问题―――分析问题―――解决问题”的创造型模式,从而使学生自行获取和运用知识,享受创造成功的快乐。在化学教学中,很多内容都可以开展启发式、讨论式教学。例如,教师可以引导学生开展化学现象的讨论;从化学现象探索化学规律的讨论;运用化学规律分析化学现象的讨论;运用化学规律设计解决现实问题的讨论等。
3、合理利用多媒体,提高教学效率
笔者认为多媒体辅助教学在化学学科中的应用不能只一味注重形式,追求花样,应从“实效”的角度出发。即结合化学学科的特点将教材中抽象的内容进行宏观化模拟,将化学实验不能替代的内容进行虚拟化,将化学复习中大量的板书内容进行直观化和简单化等,从而最大限度的激发学生的学习热情,提高学生的学习效率。例如:在高中化学教学中我们可以借助计算机动画模拟分子微观粒子的运动、晶体的结构组成、有机化学中化学键的断裂情况、化学实验中的爆炸性实验、化学实验中的药品性质的投影展示等。这些动画模拟既很好地运用了多媒体辅助教学手段,又利用了多媒体激发了学生的学习兴趣。另外对于平时教学中的习题课和高三阶段的化学总复习我们可以借助计算机的文稿进行讲解和复习,从而有效的节省了时间,提高了教学效率。
三、高中化学课堂有效教学设计
现代教育强调:为了每一位学生的发展,教师在课堂教学中,要积极重视学生对知识的发现过程,重视学生对获得新知的体验和探索新知的经历,将过程和结论统一起来,将认知和情意统一起来,以促使学生有效学习、主动发展,我们把按这种理想状态设计的教学称为有效教学设计。课堂教学中,相同的教学内容,如果采用不同的教学设计,获得的教学效益是不同的。我们以原电池的教学设计为例,谈谈对高中化学课堂有效教学设计所作的一些尝试。
(一)设计思想
本节教学内容的特点是课本提供的材料非常简单,但是由本节内容引出的问题却很多,且和生活、生产应用方面联系较紧密。课本实验安全易操作,但也正是课本将实验操作层层分解,现象描述详细又具体,从而影响了学生探究的兴趣。因此,结合高中学生已具有一定的实验操作能力及关注事物本质的心理特点,以新课程对教学提出的培养学生自主、合作、探究的学习方式为目标,本节课的教学采用“研究型实验”教学思路进行教学设计。
(二)教学程序设计
(三)教学程序实施
1.联系生活,导入课题
赞可夫认为:兴趣是开发智力的催化剂。心理学研究也表明:兴趣直接影响学生的学习动机。而引起学生兴趣的规律有两条:当所学知识能解决生活中与自己密切相关的疑问时;当所学知识揭示了自己习以为常的现象中的新的涵义时。生活中经常使用的干电池,许多学生虽知道其中的电流是从化学能转化而来,但却很少有人深思它产生的原理。本节课根据以上思路引出课题:原电池是一种将化学能转化成电能的装置,并写出板书,激发学生急于想打开干电池,探索原电池究竟是怎样一种装置的欲望,从而学会善于从生活中发现问题、研究问题,使学生感到科学就在身边,我就能做科学。
2.小组解剖干电池,探索其内部结构
皮亚杰说过:"智慧起源于动作,思维不过是内化了的动作"。因此教学中我们创造一切机会让学生动手动脑。用导线、灯泡将干电池的两个电极连接起来,灯泡发光。教师边说边用载物台展示,并用计算机展示其电路图,启发学生只有闭合电路方能产生电流,干电池内部的闭合电路是怎样形成的呢?多媒体投影有关实验注意事项,学生利用提供的手套、钳子、小刀三人一组解剖干电池。几分钟后用多媒体呈现干电池的解剖图,学生对照结合糊状物,发现碳棒和锌片并没有直接相连,找到电解质溶液NH4Cl、ZnCl2起了沟通电路的作用,启示学生在前面电路图的基础上画全电路图并投影。
3.小组探讨各种原电池设计方案并实施
维果斯基说过:活动和交往是发展的源泉。学生在小组实验中,不仅有行为和行为的影响,思想和思想的交流,而且会产生新的行为、新的思想。教师要求学生,根据画出的电路图,结合自己的理解,小组讨论确定设计方案;根据提供的材料,自由选择设计原电池。没有模仿就没有创新,作为探索性实验的初期,模仿是必要,但是机械、简单的重复是不可能有创新的。这里我们给定的电解质材料有H2SO4溶液、C2H5OH溶液、CuSO4溶液,电极材料有C棒、Cu片、Zn片,供学生检测电流的工具有灯泡、发光二极管、电流计,显然只有学生对模仿对象进行积极的感知和理解,方能对材料做出正确的选择。各小组积极讨论、设计方案并实施。教师对学生的讨论、设计不作任何评价,因此选择不仅促使了学生的创新,也满足了学生的创造欲望。
4.讨论归纳原电池形成条件
心理学研究表明:对学生而言,同龄伙伴的影响远超过成人对他们的影响,因此竞争、合作、讨论都成为他们喜于接受的学习方式。无需教师提示,小组间自动开展竞赛。10分钟后,小组汇报实验方案及结果。教师将学生做出的方案投影到大屏幕上,进行归类,得出原电池的形成条件并写出板书。对于选用同种电解质、电极,因选用了不同的电流检测工具而产生了不同结果的小组,教师引导使用电流计的小组将观察到的现象介绍给其他组,一方面帮助学生提高对电流计这种工具的使用能力:电流计不仅可以测有无电流通过,而且还可测电流的大小,在此引导下,学生对正负电极的判断不仅仅只是通过对干电池的电极进行推理判断得出结论,且很快想到,根据电流计的偏转方向来证明。另一方面,发光二极管进入课堂,不仅揭示了课堂实验中所设计的原电池提供的电流很小,引起学生对大电流电池的设计问题的思考,提醒学生在课外设计原电池时正确选择可检测电流的工具,而且有助于学生联系生活,积极利用新产品解决问题,从而提高学生的变式思维。对于符合原电池的形成条件但现象不明显的,教师示意学生以后几日作长时间的跟踪观察。在此期间,学生充分体会到智者千虑必有一失,集体的智慧胜过个人力量,要竞争更要合作的道理。
5.实验探讨、课件展示原电池原理
成就感能够促使学习者产生进一步的学习需要,而适度的焦虑使学习者的注意力更加集中,思维也更敏捷,因此,无论前面各小组实验是否成功,学生都异常关注实验成败的原因。允许学生在前面设计成功的典型原电池中任选一组,实验并观察反应现象,再次利用小组间个体的差异和实验的不同,来实现集体的优势互补效应。教师引导学生将导线取走,学生在导线连接与不连接之间不仅找到了前后两次反应位置发生了变化,而且一些同学还注意到了反应速率的差异。教师针对学生的发现及时提问:为何反应速率会加快?何以肯定产生的气体是氢气?何以说明正极得到的电子来自于负极?由学生代表评价学生解释的合理性,教师只在学生需要时给以启示。为帮助学生更好地理解原电池原理,用计算机模拟Zn-Cu(H2SO4)原电池内部电路的形成。动画演示不仅包括电子的流动方向及指针的偏转,同时伴随Zn片的溶解,Zn原子失去电子成为Zn2+进入溶液,H+在Zn片上得到电子产生H2,通过微观展示,学生有了更为直观的认识和理解。
6.师生交互评价、矫正总结
结合实验和课件模拟,学生完成各电极反应式的书写及反应类型。教师进一步引导学生将发生在两电极上的反应进行叠加,并与不连接导线的反应式进行比较,学生惊奇地发现两个实验的总反应式是相同的。无需教师说明,学生很自然地归纳得出原电池的原理:将一个氧化还原反应分在了两个电极上发生,因而产生了电流,板书原电池原理。利用多媒体投影师生共同评价、矫正学生小组代表书写的电极反应式。有效教学要求:教学要从学生的未来发展需要出发,使学生在离开教师后仍具有获取知识和方法的能力。因此在学生小议从本节课学到了什么,学会了什么之后,教师不仅对本节课知识目标作小结,而且小结本节课的学习方法,利用多媒体投影给出科学方法论的研究过程,并推荐一篇阅读材料《电池的由来》,使学生进一步体会到今天的学习方法就是科学家的研究方法。
7.播放课件,布置作业
新的课程观认为:课堂教学要从封闭走向开放创新,因此教材不应只作为传承知识的载体,还应该是发现知识、创新知识的凭借。因此我们利用多媒体课件介绍几种化学电源的生产、应用、研究状况,通过对古老的伏打电池、常用的蓄电池和具有高科技含量的锂电池比较,揭示它们的性能虽有差异,使用场合不同,但是化学原理都相同。使学生在短时间内拓宽视野,达到激励学生进一步学习探究的欲望。
四、对高中化学有效教学的反思
反思一:教学中如何体现以“学生为本”的教学思路
我认识到传统的化学教学以教师讲授为主,在很大程度上忽略了学生的个性差异,扼杀学生的创造力,所以教师在教学中不应拘泥于一种教学模式,多给学生以主动权,让学生以自己的经验和思考方式来完成学习,则可开发学生智力,培养学生的创新能力。如《Na2CO3纯度的测定》习题课经过改进以后学生通过亲自经历和体验探究活动,既加深了对所学内容的理解,有促使知识向能力的飞跃和升华。这样不仅培养了学生严谨的科学态度,同时也使学生学会了设计实验和优化实验的能力与方法。
反思二:教师如何激发学生的兴趣,创设积极探究的学习氛围
英国教育家布鲁纳指出:“教学学生学习任何科目,决不是对学生心灵中灌输固定的知识,而是启发学生主动去求取知识与组织知识。”可见兴趣是源泉。而学生之所以能做到在观察中发现,在发现中思索,是因为它的问题来自于他们平时的疑惑之中。因此这样的问题情境,既能紧紧抓住了学生的兴奋点,激发了学生新的热情和思维,让学生参与到学习中去;又能充分发表学生们的见解,从而激发学生的求知欲望,迸发出令人惊喜的思维火花,同时活跃了课堂气氛,激发了学生的激情。而且也能让同学们学到了知识的同时,还学到了善于发现问题、分析问题、解决问题的一种科学方法。
但我们不得不思考,这些方式所存在一些时间消耗过多,对教师要有高超的课堂驾驭的能力;我们还应思考有没有更好的教学方式?因此一个问题摆在我们面前:寻找使用性更强的教学方法让学生在课堂教学中体会成功的喜悦,能在做习题中培养学生知生知其然,还要知其所以然。
总之,课堂教学中实施有效教学策略是广大教师所追逐的目标,也是新课程改革对教师教学更高的要求。以上只是个人在教学中的一点体会,相信只要我们在今后教学中不断探索和研究,一定会使有效教学策略研究得更深刻和更具体,从而更好的在教学中实施。