学校教育是以超越单纯的学科学习本身的效果和价值为目的的,学校教育的内容应来源于学生的生活世界又可反哺于生活世界,使其在学生已有的和将有的科学世界与生活世界之间形成互通的桥梁。提升学生的学习质量应该是高中化学教学的重要目标,迫切需要提倡“少用试题、多用原始材料”。
一般说来,原始材料是指在调查中收集到的第一手材料,或是实验中观察到的原始记录等,本文中的原始材料是指适合用于高中化学课堂教学的化学应用、生产流程、实验报告、媒体报道等材料。
一、借用原始材料的目的
1.为学生提供更多的“发现机会”
真实世界是学生科学世界之源,跟教材内容、试题等相比较,原始材料更加接近真实世界,化学知识与生产、生活实际的“接口”多,已学知识与未知世界之间“接口”多,可使教师有更多的教学选择,为学生提供了更多的“发现机会”。事实上,科学概念和规律只有在原始问题中才有生命力,才能显示出其内涵、色彩、格调,才能显示出其内在的理由、作用和功能,学生学习过的概念和规律才能真正活起来。
2.让学生的化学学习过程有更多机会体验化学中真、善、美
呈现化学的真实原貌,还原化学家的求真过程,解读化学发展中的人文背景,让学生在学习过程中发现和体验化学学科中特有的真、善、美,这是提升化学学习质量的根本。原始材料和试题不一样,其真实性、生活性、情感性等特征容易激起学生内在的学习动机。我们发现,合适的原始材料会像锤子一样敲在学生的心灵上,激活求知欲望,催发思维火花,促进学生展开探究性思考,进行应用性拓展,提升学生的化学学习质量。
3.促进学生创造性思维的发展,在一定程度上纠正“题海战术”带来影响
原始材料跟试题相比,具有非线性、非预设等特点,更有利于学生展开有效的探究性学习。试题在训练解题技能和巩固已学知识等方面是有效的,但在知识应用、知识拓展、知识迁移和培养学生的创造能力方面靠解题很难有理想的效果,即使是重视解题质量的解题训练也很难有效培养学生的创造能力,更何况是“题海战术”。纵观高中化学教学现状,“题海战术”已成通病,丰富多彩的化学学习畸变成单一乏味的化学解题训练,严重影响化学学习质量。提倡“少用试题、多用原始材料”可在一定程度上改变这种状况。
二、借用原始材料的方式
1.以高中化学教材中的内容为起点,以原始材料作载体,引导学生拓展求知空间
高中化学教材的编写特点是简而精,在具体教学过程中必须利用多种教学资源,借用原始材料是教师的必然选择。以“铜的电解精炼”为例,教材中只有几行字和一幅图,教学中教师若不补充材料,学生无法展开丰富多彩的学习活动,更不可能达到用电解原理分析实际生产问题的学习目标。我们的做法是在不同阶段的教学中(新课教学、高三复习课教学)有选择地引用“银的电解精炼”“粗镍电解精炼”“电解法制取超纯铝”“电镀铝”“电解精炼锡”等原始材料。由于这些原始材料中既包含着电解精炼铜相关的反应原理(可给学生提供一个应用场景),又有丰富的知识拓展素材(可选择性引导学生在原有基础上拓展),可让学生身临“实境”,观察和思考带有生产背景的实际问题,既巩固已有知识又可开拓新的求知空间。化学学科是一门生活性、生产性很强的学科,学习化学知识、思考化学问题不能与实际生活和实际生产脱节,一份带有强烈生活性、生产性的原始材料,可以在课堂上构筑起一个化学知识应用场,快速激发学生应用已学知识解决实际问题的动机,从而有效拓展求知空间。
2.围绕某个知识重点,选用原始材料帮助学生构筑起知识迁移的通道
教育的一个主要目标,就是使学生能够将所学的知识迁移到新的情境,并解决以前没有直接学过的问题。
在学习中获得的化学基础知识与技能、在学习过程中获得的认知策略均需要迁移到进一步的学习或解决问题的情境中才有意义,否则所学的、所掌握的知识、技能和策略均是死板的认知。
特别是到高三复习阶段,学生脑子中的化学知识结构已基本形成,是引导学生应用已有知识解决问题的最佳时期,也是各种能力的快速提升期。在这个阶段,教师要有选择地给学生提供原始材料来创设新情境,让学生自己通过努力构筑起将已学知识迁移到新问题的通道,这是实行“为迁移而教”的一种途径。高中化学中的重要原理(如氧化还原反应、元素周期律等)和重要元素及其化合物的性质(如硅及其化合物的性质)等内容,在高三复习阶段需要教师精选原始材料,构建陌生情境让学生挑战新问题,借助原始材料中有迁移价值的“原料”让学生自主构筑迁移通道。如,在学习和复习“含硅矿物与信息材料”可以选择工业生产关于高纯硅制取、含四氯化硅废料的处理等原始材料。再如,在高三阶段复习氧化还原反应、化学实验时,可以选用原始材料“实验室制取高锰酸钾”。
这类材料生活性、实验性强,其中包含较多高中化学知识生长点上的内容,易引起学生“跳一跳摘桃子”的兴趣,但要由此实现已学知识迁移还需要教师有针对性地定向引导,让学生展开阅读、思考、讨论等活动,在活动中寻找已学知识跟所给原始材料的联系,通过师生间一系列互动,让学生依次从元素化合物性质、化学实验、化工生产等多个方向构筑起知识迁移通道。
3.配合某个模块的学习,用原始材料作引信,点燃学生的求知欲望
课堂上引用跟生活、生产紧密相关的原始材料,可以让学生学习化学的过程更愉悦,可以为学生进一步学习化学知识提供更强的情意支撑。若将学生原有知识、能力称为“此岸”,学生新形成的知识、能力称为“彼岸”,则过程与方法就如“渡船”,学习过程中情意体验就像是载着“渡船”的“河水”。若学习过程中学生没有情意体验或情意体验不够强烈,就如“河水太浅”时“渡船”会搁住。
课堂上引用集学科性、趣味性、生活性、情感性于一体的原始材料,可让“河水”充盈。我们发现,学生的求知兴趣往往是从某些材料开始的,似相识又陌生的原始材料会像一眼活泉,快速激起学生的求知兴趣,提升学生求知的内驱力。教学中还发现,有较多学生不满足于教材对化学知识的描述,特别是在高三复习课中,平直地知识归纳、概念辨别、原理剖析很难满足学生的成就动机。学生解读原始材料的过程中,所学知识在新情境中获得了应用,已学过的原理有了延伸,学生的成就动机可得到满足,为进一步学习提供了更强的情意支撑。如在学习臭氧、卤代烃等知识时,我们选用以下原始材料:“臭氧:缘何在天是佛,在地是魔?”
“冒烟的枪———氯和一氧化氮破坏平流层臭氧的最有说服力的证据”。
这些原始材料都是跟臭氧层相关的科普资料,既跟大众的生活紧密相关,又包含丰富的化学学科内涵,学生对这类材料既熟悉又陌生,正是创设教学情境的优质材料。当学生对特定学习活动具有一定把握的时候,也就是“兴趣”开始在他心底升腾的时候。人们感兴趣的事物是中等陌生度的事物,即对非常熟悉和非常陌生的事物都不感兴趣。因为过于陌生的,奥秘难解,凝聚于其中的“情感因素”不易发挥感染作用,学生对它生出些许烦腻;反之,十分熟悉、没有“鲜味”当然失去魅力。合适的原始材料正好可以满足学生这方面的心理要求,让他们从中汲取解决实际问题的“智慧养分”。
当然,当学生遇到比较复杂的原始材料时可能会感到陌生、困惑,这就需要教师的创造性工作。在上课前教师应该围绕所选的原始材料作多种预设,上课时还要以此为载体跟学生互动,抓住互动过程中稍纵即逝的生成因素,从氧化还原反应、元素化合物、化学实验等多个方向构筑化学知识迁移通道。高三复习课中用这类材料既可以巩固已学知识,又能提高学生的获取信息能力。“题海战术”会使学生产生逆反心理,借用原始材料可让学生跳出“题海”,置身真实情景中获取信息、探究问题、解决问题,这样做虽不是解题但胜过解题。相对于试题,原始材料中包含着一些原始的、真实的、复杂的、结构不良的问题,可以让学生体验学习过程曲折性,并在积极体验中掌握化学学科方法,内化化学学科知识。认知是一种错综复杂、对条件敏感的过程,知识与技能孤立于使用它们的场景时,迁移就会受到阻碍,而从有意义的情境中获得的课堂知识,则比较容易成为迁移的知识,因为情境为这些知识的运用提供了支撑。
三、借用原始材料的注意事项
首先,不要脱离《化学课程标准》。所用原始材料中所包含化学学科内涵应符合《化学课程标准》要求,要跟当堂课的学习重点、难点相匹配,当学生对某知识内容有了初步了解后,教师再给出相应的原始材料,才能有理想的效果。所以,课堂上选用原始材料不要脱离《化学课程标准》,要防止片面追求新、奇、趣而选择一些跟当堂课的学习内容毫不相关的原始材料。引用原始材料要适度,同一堂课中过多引用也会适得其反。
其次,不要脱离教学目标。借用原始材料来提升学生化学学习质量,应精心选择原始材料,将课堂设计目标作为选择标准,不要偏离教师原先的课堂设计目标。拓展求知空间、提高应用能力、打通迁移通道、强化情意支撑等是引用原始材料的四个主要目标,实际操作中还可以再细化,根据细化的设计目标来选择原始材料。如,若是要吸引学生学习某块化学知识,就要选择能够调动学生学习兴趣的原始材料;若是要帮助学生对某知识点进行拓展,就要选择能够有效拓展知识空间的原始材料。
再次,要跟学生基础相匹配。高一和高二的新课教学阶段,跟高三复习阶段相比,学生的知识基础、学习能力是有很大差异的,借用原始材料一定要踩准时机,不要超越学生的知识基础和学习能力。有些原始材料只适用于高三总复习阶段,若是用在高一、高二新课学习时,学生会觉得太深奥,无从入手;有些原始材料最好在新课学习时引用,若是在高三复习课时引用,学生会感到太浅显,提不起兴趣。
第四,要跟教学形式相匹配。若大班上课制,应该选择适合大多数学生学习的原始材料,原始材料的篇幅不能太长,阅读难度不能过高,以便于短时间被较多学生接受并在课堂上展开讨论;若是课外探究小组、化学竞赛小组的活动课,可以选择一些挑战性较强的原始材料;若是“翻转课堂”形式,可将原始材料作为课前学习资料印发给学生,原始材料的选择余地就更大一些。
教育心理学的研究指出,教育与实际情境的相似性是教育效果的关键因素,而且,这种相似性越高,教育结果的可应用性也越高。甚至教学所采用的方式,也应该尽可能接近教育结果所要应用的实际情况,这样才能在更大程度上提高教育的效能。
合适的原始材料是学生获得知识、拓展知识、应用知识的媒介,也是学生掌握化学方法和熟悉化学研究过程的载体,还是让学生体验积极情感的最佳动机源头,化学课堂上适当引用原始材料可以提升学生的化学学习质量。
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