中学化学课堂教学中提高有效性方法的探索
2015-10-26 10:55:23 来源: 撰稿:董啸 摄影摄像: ; 评论:0 点击:
中学化学课堂教学中提高有效性方法的探索
西安市秦川中学 谷会仙
随着新课改的不断深入,中学化学课堂教学结合现代教育新理论,采用哪些有效教学方法,才能较大幅度的提升教学效率,目前仍是我们值得研究的重要课题。巴班斯基认为,教学效益就是“在规定时间内(尽可能在较少的时间内)以较少的精力达到当时条件下尽可能最大的效果”[1]。针对目前化学课堂教学实际,我们课题组承担了课题“中学化学课堂教学中开展有效教学方法的研究”,积极研究并获得了有效成果。
一、科学规范、风格独特的实验教学,是提高化学课堂教学有效性的首要方法。
化学以实验为基础,化学实验是中学化学课程内容不可缺少的重要组成部分,又是科学探究的构成要素和主要表现形式,还是学生认识化学知识的重要工具 [2]。提高化学课堂教学有效性的首要方法就是化学实验的教学方法。科学规范、风格独特的实验教学,若能达到便于实践,具有创新,就一定能吸引学生,并以其生动直观的真实现象激发学生学习兴趣,特别是一些具有新奇现象(如颜色变化、状态改变、爆鸣等)的实验更能引起学生强烈的好奇心和求知欲望,凝聚学生注意力,提高化学课堂教学效果。
1.分组实验培养学生的动手能力、观察能力、思维能力、创新精神和合作意识。
孔子说:“学而不思则罔,思而不学则殆。”这句话告诉我们只有把学习和思考结合起来,才能学到切实有用的知识。实验思维能力是化学实验能力的核心,学生在分组实验完成过程中,通过动手、动口、动耳、动眼,以获得感性认识,再经过动脑和思维加工,将感性知识上升的到理性知识,激发学生的积极性和主动性,挖掘学生的潜能。通过分组实验既培养了学生动手能力、观察能力,又发展了学生的思维能力,还培养了学生创新精神和合作意识。
【案例一】铁的重要化合物
【小组实验】制取Fe(OH)3和Fe(OH)2,回答实验现象并写出离子方程式。
【实验小结】Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓红褐色沉淀 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓白色沉淀,迅速变灰绿色沉淀,最后变红褐色沉淀。4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【小组讨论】Fe(OH)2是白色固体,但在实验中很难观察到它的白色,如何使生成的白色Fe(OH)2保持较长时间以便于观察?
这个学生分组实验的设计完成过程,对落实本节课的教学重点(根据氧化还原性分析掌握氢氧化亚铁转化为氢氧化铁的过程)和突破教学难点(通过分析氧化亚铁转化为氢氧化铁的过程探究制备氢氧化亚铁的实验方法)起到了很重要的作用。通过分组实验的完成和问题和问题的讨论,进一步促进了学生的学习兴趣,这也为复习和进一步巩固氧化还原反应知识提供了动力。实验过程中红褐色沉淀的产生,现象明显,印象深刻,更重要的是制取氢氧化亚铁白色沉淀的操作的特殊性,和接下来学生看到的奇妙现象:白色沉淀迅速变灰绿色,最后慢慢地变成了红褐色,该实验现象引起了学生的兴趣,并激发了学生探索实验背后的原因的积极性和主动性,挖掘了学生的潜能。这样的学生分组实验,使这节课教学效果产生了明显的变化。
2.演示实验加强学生辩证唯物主义观点的教育,培养学生辩证思维能力。
为了全面体现以实验为基础的化学教学观,又不增加教学负担,大量的性质实验可以通过演示实验的形式展现,还可以邀请学生积极参与合作演示。无论是实验内容的选择,还是实验过程的安排,都要为学生认识化学从而达到应用化学而努力。
通过演示实验加强学生辩证唯物主义观点的教育,同时还可以对学生产生以下几个作用:①确立世界是物质的,是不依赖人的意识而独立存在的观点;②确立物质是运动的,自然界的各种物质和现象都是在不断变化,不断发展的观点;③确立自然界中各种现象、物质间的相互联系和相互制约的观点;④确立对立统一的观点;⑤确立事物的变化是由量变到质变的观点;⑥确立否定之否定观点;⑦确立内外因辩证观点;⑧确立正反、主次、多少的观点等。
通过演示实验教学培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法。让学生从操作实验、观察现象、分析解释、做出结论的过程中辩证地认识物质与现象、物质与外界环境之间的联系,真正实现“透过现象看本质”,进一步理解物质组成、结构、性质及其变化规律。
【案例二】金属的化学性质
实验1、金属钠的物理性质 实验2、金属钠与氧气的反应
结合实验特点:操作的复杂性,以及药品使用的安全性、实验过程的安全性和学生的实际情况,选择实验1教师亲自动手实验,用投影仪将实验全过程展示给学生,同时叫一名语言表达能力较好的学生站到教师身边近距离观察,描述看到的全部现象,和同学们一起分享。实验2师生协作实验完成钠与氧气加热反应的全过程,以学生代表动手操作为主,教师做副手兼指导,通过投影仪展示实验过程,让学生观察实验现象,感知实验过程,总结实验结论:常温在空气中钠与氧气反应,生成白色氧化钠(4Na+O2==2Na2O),加热,钠与氧气剧烈反应,发出黄色火焰,生成浅黄色固体,2Na+O22Na2O2,最后再次通过实验现象的摄影图片的展示加强实验印象。
通过对钠在不同条件下与氧气反应的实验观察,得到条件不同产物不同的结论 ,使学生了解内外因辩证关系,钠与氧气两物质本身的性质不变,即反应的内因相同,但由于反应条件不同,即外界因素不同,结果反应产物不同,牢记实验结果,同时引导学生认识学习环境不同,学习效果不同,一定要建立良好的学风和班风,更重要的是积极发挥主观能动性。这样的课堂教学,从三维目标着手,到落实三维目标结束,紧扣目标,提高课堂教学有效性。
3.科学探究实验,培养学生科学探究能力。
美国学者彼得森指出:“科学探究是一种系统的调查研究活动,其目的在于发现并描述物体和事物之间的关系。其特点是采用有秩序的和可重复的过程;简化调查研究对象的规模和形式;运用逻辑框架作解释和预测。探究的操作活动包括观察、提问、实验、比较、推理、概括、表达、运用及其他活动。”科学探究已经成了新课程改革倡导的重要理念,在中学化学教学中,充分利用化学以实验为基础的特点,挖掘和开发化学中的科学探究实验,积极有效的培养学生能力,提高学生能力。
义务教育化学课程标准(2011年版)也指出“科学探究是一种重要而有效的学习方式,在义务教育化学课程内容中单独设立主题,明确地提出发展科学探究能力所包舍的内容及要求。”所以在化学教育教学过程中,教师能否让学生通过对化学物质及其变化的探究过程,帮助学生理解科学探究的意义,教会学生科学探究的基本方法,提高学生的科学探究能力,提高课堂教学有效性。
中学化学实验科学探究活动培养学生科学探究能力可以从以下几个方面着手:创设趣味实验,激发探究兴趣;精心设计科学探究实验;建立新型师生关系,提高探究效果;加强实践活动辅导。科学探究能力的培养不是一时就能完成的,而是一项长期的任务。有时科学探究实验的确占用了很多时间,甚至影响到教学进度,但学生良好的习惯养成后,科学探究实验的教学效果既有利于知识的掌握,更有利于学生能力的培养。
【案例三】金属的化学性质
探究一、金属钠与水的反应。
探究二、探究金属钠与硫酸铜溶液的反应
课堂教学中通过连续两个探究实验,从学生实验探究到展示钠的微观结构、钠与水反应原理的微观动画,让学生对钠与水反应实质一目了然,并获得结论:钠与水反应实质是钠与水中的氢离子反应,氢离子得到电子被还原成氢原子,两个氢原子结合成氢气分子,钠原子失去电子,被氧化为Na+,进入溶液中,与OH-结合生成NaOH。通过探究二拓展延伸,获得钠与盐溶液反应不能置换出金属。
学生在观察、提问、实验、比较、推理、概括、表达、运用等活动中掌握了知识,落实了目标,教学重点突出,教学效果明显。
4.家庭实验、微型实验等激发学生创新思维,培养学生创新意识,提高学生创新能力。
“学习兴趣是学习动机的一个重要的心理成分,它是推动学生探求知识和获得能力的一种强烈的欲望。”[3 ]化学是以实验为基础的自然学科,为了丰富实验教学,激发学生学习兴趣,选择特定环境,把握有效时机,增加家庭实验、微型实验等,提高课堂教学的有效性。
家庭实验是一种形式灵活多样的实验,可以提高学生的实验操作能力、培养学生学习化学的兴趣、增强学生的创新思维和创造能力。选择家庭实验,要贴近生活,注意安全,保护环境,同时更要具有趣味性,让学生在与生活密切接触中感受化学的微妙,在体验生活中更加深入地认识化学问题、解决化学问题,提高学生能力,同时提高课堂教学有效性。
微型化学实验是以微少量试剂,在微型化的仪器装置中进行的化学实验。为改善实验条件、减少污染、利用有限的教学经费、在计划的教学学时内开设更多的实验,提高实验教学的质量和水平。[4] 微型实验最大特点在“微”,装置简化,节约实验用品,操作安全,污染小,既节省时间又节省空间,具有显著的环保效益与经济效益,教学效果好。因为其微小,更能激起学生的好奇心,激发学生学习兴趣,提高课堂教学有效性。
【案例四】实验室制取气体的设计
家庭小实验:根据我们的家庭条件,自己设计一套制取二氧化碳的装置?课后加以实践。
常见气体的实验室制取方法是初中阶段的重点知识,气体发生装置、收集装置的设计和改进是气体制取过程中的重点和难点。本节课通过回顾总结氧气实验室制法,找到实验室制取气体的思路、反应原理和实验装置。进一步归纳出制取氧气、二氧化碳和氢气等的发生装置和收集装置。课堂教学为了落实三维目标,达到学以致用,进一步激发学生兴趣,设计了家庭实验环节,这一环节的设计培养了学生创新意识,提高了学生创新能力。
总之,通过化学实验,激发、调动学生学习积极性和主动性,是教学主体真正参与到教学活动中来,提高课堂教学有效性。
二、科学合理的导学案,是提高化学课堂教学有效性的重要策略。
百度百科:导学案是经教师集体研究、个人备课、再集体研讨制定的,以新课程标准为指导、以素质教育要求为目标编写的,用于引导学生自主学习、主动参与、合作探究、优化发展的学习方案。导学案以学生为本,以“三维目标”的达成为出发点和落脚点,配合教师科学的评价,是学生学会学习、学会创新、学会合作,自主发展的路线图。
导学案是最早源于洋思中学的讲学稿,随后在杜郎口中学得到进一步完善,继而向全国很多学校推广。
导学案编写必须遵循以下原则:以人为本、课时备课、学法指导、知识问题化、问题层次化。导学案内容要体现以学生为主体,以学习能力确定导学案,达到先学后教的目的,追求学生的自主学习,不要把导学案与教案等同,更不要把导学案变成师生的负担,克服不利因素,发展有利之处。导学案的编写可以共享资源,但绝不能照搬照抄,应该找出符合各校实际情况的导学案教学模式,经过集体备课完成,导学案的使用也绝不能成为进行课堂有效教学探索中学生的一种强加任务,导学案切记符合学情,科学合理才能提高化学课堂教学的有效性。
导学案一般包括三个环节:课前预习、课堂探究和课后延伸。
1.课前预习导学案的编写
中国有句古话:“凡事预则立,不预则废。”其意思是:不论做什么事,事先有准备,就能得到成功,不然就会失败。课前预习导学案的编写内容包括与本节课有关的旧知识回顾,学法指导,预习内容等,其目的主要是引导学生做好课前准备工作,学生通过回顾旧知、自学新知,发现问题,初步解决问题,并带着问题上课,在课堂上变被动为主动,求知欲更强,从而提高课堂教学有效性。
【案例五】盐类的水解
【课前预习导学案】
1.写出下列物质的电离方程式:CH3COONa、NH4NO3、CH3COOH、NH3·H2O。
弱电解质水溶液中溶质的存在形式是 (分子,离子,分子和离子都有),主要是以 形式存在。强电解质水溶液中 (有、没有)溶质分子,只有电解质的离子。CH3COOH溶液中的粒子有 ;盐酸溶液中的粒子有 。
2.写出水的电离方程式: 。常温下,纯水中加入下列物质,对平衡有什么影响。
加入的物质 |
平衡移动方向 |
C(H+)和 C(OH-)的相对大小 |
溶液的酸碱性 |
NaCl固体 |
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NaOH固体 |
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HCl气体 |
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3.溶液呈现酸碱性的本质原因是 ,溶液的酸碱性取决于 ?
酸性溶液中:C(H+) C(OH-);碱性溶液中:C(H+) C(OH-);中性溶液中:C(H+) C(OH-)(以上填写<、=、>)。
4.(1)写出下列中和反应的化学方程式,并指出相应酸和碱的强、弱。
①盐酸与NaOH溶液: , 酸和 碱的反应;
②盐酸与氨水: , 酸和 碱的反应;
③醋酸与NaOH溶液: , 酸和 碱的反应;
④醋酸与氨水: , 酸和 碱的反应;
⑤Fe(OH)3和盐酸反应 , 酸和 碱的反应;
5.溶液中复分解型离子反应的条件是什么?
6.请描述使用pH试纸测定溶液的pH值的正确操作。
通过课前预习导学案的设计,引导学生回顾旧知识,为学习新知识打下良好的基础,扫清新知识学习过程中的障碍,使课堂教学得以顺利完成,提高课堂教学效率。
2.课堂探究
中国科学院院士、著名核物理学家杨福家曾说:“学生的头脑不是一个被填充的容器,而是一个待被点燃的火种”。课堂探究导学案的编写,要充分照顾到学生精神世界的建构,让待被点燃的火种燃起来。课堂探究部分是学生学习的核心内容,应以问题为主线,做到知识问题化,问题层次化,课堂探究部分也是学生课堂问题生成、问题交流和教师课堂点拨、课堂引导的依据,通过课堂导学案的导与学,主要培养学生的参与意识,合作意识,提高学生的思维能力,让学生在集体学习环境中体会获得知识的喜悦心情和成功的感受,加强学生学习方法的指导,提高课堂教学有效性。
【案例六】氧化还原反应
课堂导学案通过三个【探究主题】:一、氧化还原反应的定义;二、氧化还原反应的判断;三、氧化还原反应的本质。每个探究主题又从四个方面:【探究问题】、【探究发现】、【探究结论】、【活学活用】逐一展开教学,在探究主题完成后,通过【分享与交流】我们这节课通过三个主题探究,认识了氧化还原反应,你有什么收获?请与大家分享?最后通过【自主探究】四种基本反应类型与氧化还原反应属于两种不同的分类方法,四种基本反应类型与氧化还原反应的关系是什么?并试着画出它们之间的交叉分类示意图和两者之间关系的韦恩图。
导学案设计条理清晰,层层递进,在三个主题探究完成后,通过分享与交流对三个探究主题进行了学生陈述,归纳总结,如果实际教学再加上学生的积极互评,教师恰如其分的点评,将使课堂教学推到高峰。课堂教学在进行探究时,采取三步走的方法。首先提出问题,然后针对问题进行探究,并发现规律,最后归纳整理,得出结论。
3.课后延伸
课后延伸主要是进一步落实课堂教学目标,进一步扩大学生的知识面,进行知识的拓展提升,形式灵活多样,有利于培养学生能力。课后延伸必须立足课本,把握学情,实现学生在整个学习过程中质的飞跃,最终达到超越课本,超越课堂,超越自我,真正实现提高课堂教学有效性。
【案例七】化学能与电能 第二课时
【活学活用】根据氧化还原反应和原电池的有关知识,请同学们利用已有的实验用品,设计一套原电池装置。主要用品:Cu片、Fe片、Al片、蔗糖溶液、硫酸铜溶液、盐酸、导线、电流表、烧杯等。
序号 |
正极 |
负极 |
溶液 |
化学反应离子方程式 |
① |
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② |
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本节课是在学生学习了化学能与热能之后,通过了解火力发电原理,初步认识原电池概念、原理及组成。课堂教学首先展示电池和火力发电图片,引出将化学能直接转化为电能的话题,紧接着连续提出两个探究主题,第一个探究主题:如何将化学能直接转换为电能?第二个探究主题:原电池的工作原理是什么?以实验事实设疑,又以实验事实释疑,让学生从直观、生动的实验中发现问题,找到学生的知识生长点,进一步引导学生进行推理和分析,再通过实验验证分析的结果,最后还是把问题的进一步落实交给了学生,用氧化还原反应和原电池知识设计电池装置。
三、适时适度的课堂检测,是课堂教学及时有效做出反馈和补救的必备手段。
课堂检测既可以开发学生智力,又可以评价学生学习的效果,课堂检测是教师了解、掌握学生学习知识程度的必备手段,是对课堂教学效果的及时反馈,通过反馈信息的编辑、整理、修复,及时调整方法,改变策略,达到提高课堂教学效果的目的。课堂检测实际上也遵循了以人为本的教育理念,真正体现了学生的主体地位。
课堂检测的基本要求:检测内容设计要紧扣教学目标,难度适中,问题设计要有层次性,能够面向全体学生,题型可以灵活多样,时间把握要得当。
研究课堂检测时机,将课堂检测分为:课前检测、边讲边检测、课堂小结检测三种方式。
1.课前检测
课前检测的主要任务一方面检测复习效果,另一方面检测预习效果,同时了解学生上课状态,及时调整上课策略。课前检测能够迅速将学生的注意力集中到课堂中来,集中到已经学过的和将要学习的知识中来,对调动学生学习积极性和主动性起到了促进作用,很大程度地提高了课堂教学效果。课前检测题要以基础知识为主,数量不宜太多,也不宜太难,适当增加一些与当堂学习内容有关的题目,利于当堂内容的引入,过渡自然。
【案例八】化学方程式
1.什么是质量守恒定律?为什么质量守恒?
2.请观察下列表达式有何区别?
P + O2 P2O5 4P + 5O2 = 2P2O5
3.什么是化学方程式?其含义是什么?
通过课前检测的完成情况及时了解学生现状,对已经安排好的课堂教学活动作适当修整,提高课堂教学有效性。
2.边讲边检测
边讲边检测能够及时有效地掌握学生的课堂动态,通过边讲边检测教师可以及时发现学生对知识掌握情况,也能由此获得教师教的效果,快速判断,寻找教师备课、授课的不足之处,分析学生掌握知识的有效方法,及时调整方案,改变策略,从而达课堂教学的有效性。
【案例九】盐类的水解
[练习]请同学们试着判断下列盐的类别及酸碱性:
NH4NO3、 AlCl3、 NaF、 NaClO、 CuCl2、 Fe2(SO4)3
在完成了科学探究一:盐溶液的酸碱性后,及时进行课堂检测,让学生学以致用,通过检测及时发现问题、解决问题,并对所学知识及时巩固,也为科学探究二:盐溶液呈酸碱性的原因的进一步探究扫清了障碍,奠定了基础,逻辑严谨,方法得当,教学效果突出。
3. 课堂小结检测
课堂小结检测是课堂教学结束时对学生进行的课堂小测验,了解学生对当堂学习任务的掌握情况,从而准确全面的评价课堂教学,设定补救措施,当堂也能及时弥补。课堂小结检测内容设置要科学,选题要少而精,有代表性,既能获得课堂需要的反馈信息,又能有助于激发学生学习积极性和主动性,培养学生自主学习的意识。同时也为课堂小结和布置课后作业提供依据,提高课堂教学效率。课堂小结检测是有效课堂必不可少的环节之一。
课堂小结检测题目的设置要求有层次,有梯度,既能体现教学重点,也能渗透教学难点,既能面向全体学生,又能供不同层次的学生选择使用,特别是不能忽视优等生。通过检测,进一步引导学生小结梳理知识框架、规律、方法,并对当堂学习情况进行总结评价。
【案例十】化学键 第一课时 离子键
1.电子式是指( )
A.用小黑点表示原子核外电子数的式子
B.用小黑点表示原子(或离子)核外电子数的式子
C.用小黑点(或´)表示参与形成化学键的电子数的式子
D.在元素符号周围用小黑点(或´)来表示原子(或离子)的最外层电子的式子
2.下列微粒的电子式正确的是( )
A.镁离子 B. 氟离子[] C.氖原子 D. 铯原子CS´
3.下列叙述错误的是( )
A.带相反电荷离子间的相互吸引称为离子键
B.金属元素与非金属元素化合时,不一定形成离子键
C.某元素的原子最外层只有一个电子,它跟卤素结合时所形成的化学键不一定是离子键
D.非金属原子间不可能形成离子键
三道课堂小结检测题,把学生对离子键的概念、离子键的形成过程的学习效果进行了检测,特别是第三道题,进一步回顾教学重难点,落实教学任务,发现学生完成中存在的问题,及时纠正补救。选题少而精,有利于学生积极思考,完成任务。
四、快捷方便的多媒体课件,是提高化学课堂教学有效性的辅助手段。
多媒体课件能够很好的把常见的各种媒体信息如文本、图形、图像、声音、动画、视频等优化整合,又具有灵活机动的播放方式,还能充分利用网络资源,不仅使课堂内容变得生动、形象、直观,同时还增大了课堂教学容量。快捷方便的多媒体课件,为课堂提供了最理想的教学环境和手段,既拓宽了教学视野,也为课堂教学节省了宝贵的时间,是提高化学课堂教学有效性的辅助手段。
运用多媒体课件提高化学课堂教学有效性的常见优化组合模式如下:
1. “音画导入——创设情境”模式
俗话说得好:“良好的开端是成功的一半。”所以一节课开始时兴趣点的选择很重要。兴趣可以使人注意力集中,情绪愉悦,产生紧张的心理状态,这对人的认识活动具有积极影响,有利于提高学习效率。“学习的差异主要不取决于意志力的强弱,毋宁说是一场兴趣的较量。”[5]普通中学的学生更需要教师花费心思调动学习的兴趣,培养学习动机。学习动机是直接推动学生进行学习活动的内部动力。学习动机能够说明学生为什么学习、学习努力程度的原因,学生为什么愿意学某一学科,学习动机的强弱对学习的影响至关重要,学习动机的指向和水平直接影响着学生的学习行为和学业成就。
课堂中,教师应激发学生的学习积极性和主动性,应让学生在积极的情感体验中加深对知识的理解,得到思想启发,提高思维能力。教师在运用多媒体课件时重视“音画导入——创设情境”,提高学生的学习兴趣。
【案例十一】金属的化学性质
课前情境引入:教师播放2008年奥运会焰火历史足迹——29个烟火脚印照亮北京及大型烟花盛况视频,提出这与化学有什么关系呢?
学生观看一分半钟的视频,积极思考交流,争论、抢答。引出章题:第三章 金属及其化合物。
创设情境引出章题,视频中29个巨型焰火脚印,沿着北京的中轴线,从永定门、前门、天安门、故宫、鼓楼一步步走向奥运会主会场“鸟巢”,在伟大的首都北京上空绽放,这标志着中国从历史中走来,正在向更壮丽更辉煌的明天奔去,足迹由焰火组成,也代表了中国古代的四大发明之一——火药的发明。一分半钟的视频播放加上解释员铿锵有力语言,激发了学生学习兴趣,调整了学生精神状态,增强了学生为人类文明和社会进步而努力学习化学的责任感和使命感。这节课学生学得积极,教师教的愉快,教学收获当然很好。
2. “走进生活——营造氛围”模式
陶行知先生“生活即教育”理念提出:“教育只有通过生活才能激发力量而成为真正的教育”。化学源于生活又服务于生活,化学课堂教学需要真正走进学生生活,激发学生学习兴趣,提高教学效率。
“布卢姆认为,学习动机与学习效果之间的关系不是一种单向关系,而是一种相互依存的双向关系。学习动机固然可以增加学生的行为方式来促进学习,但学生所学的知识又可以反过来进一步增加学习动机。”[6] 对于缺乏学习动机的学生,教师采用的最好的方法是不管学生当时的学习动机怎样,都应该设计好课堂教学,研究学生的兴趣生长点,走进学生的心灵世界,关注学生的生活,关心学生关心的话题,真正体现化学源于生活又服务于生活的教学理念,使学生学懂化学,懂学化学,让学生体验成功的乐趣,逐渐建立自信,提高学习成绩,课件设计可以依靠“走进生活——营造氛围”来增强学生的学习动机。
【案例十二】金属及合金的物理性质 第一课时
课件设计应用了快速播放的特点,选择了数十张学生日常生活能见到的图片,首先从最常见到的一组金属材料图片进入课堂:镁、铝、锌、铜,接着又展现一组金属图片:铁、钛、银、金、铂。提出问题:你知道我们在什么地方使用了金属吗?想一想,你会发现我们的生活离不开金属。通过学生的回答之后,再次用图片展现给学生日常生活中的金属图片:小刀、钨丝灯泡、铜线、铁锅、钢丝、铝片、金戒指、飞机等。用一组图片介绍金属颜色:铁、锌(银白色,绝大部分为银白色)、铜(紫红色)、金(黄色)。介绍熔点时展示了体温计(汞是熔点最低的金属)、钨丝灯泡(钨的熔点最高)。课件中还用到:金币等。
对于九年级的学生来说,化学学习属于起步阶段,化学知识基础薄,走进生活,感受生活,从生活中获取知识,既容易理解知识,也是加强掌握知识的好办法,走进生活,营造学习氛围,可以提高课堂教学有效性。
3. “科学探究——同伴合作”模式
“多媒体技术具有多样性、集成性、交互性三个基本特征。”[7]即多媒体可以采用文本、图像、视频等多种手段传递信息、集成信息,还可实现计算机信息交互、人机交互。新课改背景下,课堂活动设计应当把握高效课堂的“六字箴言”即:“自主、合作、探究”。
教师可以利用多媒体的这一优势,设计探究式教学,更有利于实现合作学习、探究学习目标。“教学是在一定的教学环境中,教师和学生依据教材传媒和教学物质条件,通过一定的组织形式,运用一定的教学方法和手段,共同完成教学目标和任务的复杂系统。”[8]在教学中,教师的教和学生的学是最重要的要素,只有两者都合理发挥作用,才能更好地提高课堂教学效果。
【案例十三】来自石油和煤的两种基本化工原料——乙烯
【科学探究】石蜡油分解实验(播放实验视频)
1.观察气体通入酸性高锰酸钾溶液的现象;
2.观察气体通入溴的四氯化碳溶液的现象;
3.观察气体燃烧的现象;
4.哪些现象证明生成物具有与烷烃相同的性质?哪些现象证明生成物可能具有不同于烷烃的性质?
课堂教学的有效性不是某一个方面的问题,而是若干方面协调的结果,这节课的科学探究实验为了课堂时间的有效利用,直接播放视频,简化实验准备过程,节约时间,把重点放在现象的观察上,在清晰可见的视频展现中,小组认真观察实验现象,记录现象,并积极讨论分析形成现象的原因,互相评价、补充,形成较为成熟的结论,并进全班交流、评价,教师最终做出评价,得到结论。探究活动促使了学生积极参与课堂活动,激发了灵感,锻炼了思维,培养了能力,实现了课堂教学的有效性。
4. “形象切入——破解难点”模式
美国心理学家加德纳的“多元智能理论”,把智力划分为“言语——语言智力、音乐——节奏智力、逻辑——数理智力、视觉——空间智力、身体——动觉智力、自知——自省智力、交往——交流智力、自然——观察智力八种”。[9]由于多媒体课件有丰富的表现力,“具有呈现客观事物的时间顺序、空间结构和运动特征的能力”。[10]对一些抽象的概念、复杂的变化过程、特别是肉眼无法观测的微观现象等学生难以理解的内容,可以用多媒体课件以生动的图像、逼真的画面、甚至动听的声音来展现,这样更有利于调动学生的多元智能,更容易唤醒学生体验,起到突破难点的作用,提高课堂教学有效性。
【案例十四】元素周期律
在探究元素原子半径的变化规律、元素的化合价的变化规律时,分别利用多媒体展示:元素原子半径数据表、主族元素半径变化模拟图、同周期主族元素正价渐高负价绝对值渐低的图片、前18号元素化合价在坐标轴上的表现图。
在探究元素的金属性和非金属性的变化规律时,结合实验,利用列表的方式推断钠、镁、铝金属性的强弱变化规律。
课件设计中图片应用形象生动,易于吸引学生注意力,更有利于学生从中寻找规律,突破了教学难点——元素性质与原子结构的关系。加深了学生对教学重点——元素周期律的涵义和实质的理解,特别是对原子这种肉眼无法观察的粒子,通过图片形象生动的展示,更容易实现三维教学目标任务的完成,课堂教学效果显著。
5. “积累迁移——拓展延伸”模式
第斯多惠强调“教学的艺术不在于传授本领,而在于善于激励、唤醒和鼓舞。”[11]德国文化教育学者福利特纳认为,教育即“意义的生成,教育即不断以新的视界取代学生原初视界的过程”。课堂教学要有利于唤醒学生已有的认知水平和积极的情感体验,而现在课堂教学中一个突出的问题是就是意义的匮缺,教学被视为外在目的(比如分数、谋生)的工具,完整的人的生成被遗忘,学生仿佛为教材、知识、将来而活着,没有智慧的刺激、审美的体验、生活的感悟,课堂变得缺乏生机与活力,缺乏意义呈现,学生根本看不到教学意义在哪里,意义也不会有一丝光亮的闪现,一旦外在目的难以达到,学生将对教学失去兴趣。[12]
因此,有效课堂应该重视利用多媒体课件建立新旧知识的联系,课件设计不能只是对原有知识的运用,也不只是简单的提取,而需要依据新经验对原有经验进行调整和改造,即同化和顺应的统一,进行必要的拓展延伸。
【案例十五】生活中两种常见的有机物 乙醇
课堂切片一:课前准备——多媒体展示“化学源于生活,又服务于生活”文本幻灯片,提出健康优质生活从学习化学开始。
课堂切片二:多媒体展示课题——第三节 生活中两种常见有机物 一、乙醇 俗称酒精
课堂切片三:情境引入——展示对月饮酒图片,并配有大诗人李白的诗句:举杯邀明月,对影成三人,引出我国酒文化,提出饮酒好处。
课堂切片四:图片展示——交通事故现场图及是否酒驾的检测图片,并用文字描述酒后驾车事故率,提出饮酒的利弊关系,指出酒后驾车新立法。
课堂切片五:提问并展示图片——与乙醇有关的例子还有哪些?使用固体酒精的火锅、乙醇汽油,提出固体酒精是近年来家庭或餐馆利用火锅用餐、野外用餐的好燃料,是以酒精为主的混合物,乙醇汽油作为一种新型替代燃料,是以农作物为原料生产乙醇并调和到汽油中形成的。进一步引出并学习乙醇的结构和性质。
课堂切片六:教师讲解乙醇与酸性重铬酸钾溶液的反应,提出酒后驾车的检测方法,引出乙醇的用途,引导学生归纳总结并以图片展示结论,引导学生归纳小结本节课内容,并展示关系图。
课例分析:本节课教师在设计课件中,重视化学知识的意义呈现,学生在学习中能看到化学与生活的密切联系,重视唤醒学生的情感体验,通过对月饮酒图片激情导入,酒驾、固体酒精火锅等图片,进一步迁移知识,深入探究本节课的重点,最后提出酒后驾车的检测方法,实现课内外的拓展迁移,使课堂充满生活气息。
五、创设教学情境,是提高化学课堂教学有效性的引导途径。
创设教学情境,是指教师将抽象深奥的化学教学内容融入一种假设的或真实的环境中,呈现给学生。最常见的是创设问题情境,其有利于师生互动,创设恰当的问题情境可以使师生投入知识的海洋,亲身体会知识带给自己的无穷乐趣。
结合教材特点,可以从下面几个方面创设问题情境,达到提高课堂教学效果的目的。
1.从实验着手创设问题情境
化学是一门以实验为基础的自然科学,通过实验创设问题情境可以加深学生对知识的理解,特别是高中生已经建立了实践是检验真理的唯一标准的辩证观点,另外学生对化学实验有着浓厚的兴趣。基于这些特点,课堂教学中应尽量运用化学实验来创设问题情境,提高课堂教学效果。
【案例十六】金属的化学性质 第一课时
科学探究实验:加热铝箔。通过实验现象的描述和解读,提出问题:①金属是否都能形成氧化膜?②不同的金属其氧化膜有无差异?③怎样才能观察到铝的燃烧?教师归纳讲述:活泼金属在空气中易与氧气反应,表面生成一层氧化物。有的氧化膜疏松,不能保护内层金属,如铁表面的铁锈等;有的氧化膜致密,可以保护内层金属不被继续氧化,如镁、铝等表面的氧化膜。
由实验着手,提出问题,拓展学生思维,使学生对获得知识记忆深刻,难于忘却。所以化学课堂教学尽量开发实验的功能,把知识教活,把学生教活,让学生喜爱化学,从而提高教学效果。
2.从思考与交流、学与问着手创设问题情境
新教材几乎每节课都设有思考与交流、学与问,充分发挥思考与交流、学与问的作用,提高课堂教学效果。
【案例十七】盐类的水解 第一课时
课题引入用一张幻灯片,通过思考与交流引入:
1.酸溶液和碱溶液中的H+和OH-浓度分别有什么关系?
2.测定溶液酸碱性的方法有哪些、具体怎样操作?
3.酸溶液显酸性、碱溶液显碱性,那么盐溶液显什么的性质?
通过创设这样的问题情境,让学生在及时回顾旧知识的同时,发现新的问题,在教师的进一步引导下,顺利进入学生对新知识的探求过程,学习过程是自发的,而不是填鸭,这样更能发挥学生的自主能动性,提高课堂教学效果。
3.从科学探究着手创设问题情境
科学探究是化学教学不可缺少的重要方法,其目的是让学生在获得结论的同时,体验科学探究的过程,了解科学探究的方法。科学探究是在创设的实验情境下,让学生亲自动手实验,在实践过程中解决问题,在解决问题的过程中发现新问题,并不断形成解决新问题的思路和方法。
【案例十八】铁与水反应的探究
1.教师提出铁与冷水、热水反应吗?铁与水蒸气反应吗?并提供给学生足够用的各种化学仪器和药品。要求学生结合理论知识或日常生活经验得出铁与冷水、热水都不反应,并开始设计实验完成铁与水蒸气是否反应的探究。
2.教师引导学生分析铁与水蒸气反应需要解决哪些问题(如何获得水蒸气,铁和水蒸气在什么条件下反应,如何验证产物等)。
3.学生根据老师提供的药品和仪器各组分别设计出合理的实验(为确保安全,老师要验收),并组装仪器,设计实验步骤。
4.教师引导学生对比分析各种实验设计,肯定设计的突出优点,指出设计的不足,强调实验操作的安全性,取众人之长,设计出更合理更完美的实验。多肯定,少批评,引导学生质疑。
有效课堂教学必须发挥学生的主体地位,合理体现教师的指导作用,以民主和谐为原则,努力激发学生的学习兴趣,创造出化学课学习有效性。本实验科学探究过程问题情境的创设已经不是教师单一设疑,而更多的问题情境是由学生自己创设并解决的(选择什么仪器,药品用多少,实验操作顺序如何设计,怎样保证实验安全等等),实验设计具有开放性。这样的课无论是学生还是老师都不断的从问题的提出解决再提出再解决中获得结果,体现了学生主体地位,发挥了教师的主导作用,教学效果良好。
4.从科学视野、科学史话、资料卡片等着手创设问题情境
新教材中的新增栏目:科学视野、科学史话、资料卡片等,为学生提供了丰富的阅读材料,课堂教学可以借此激发学生学习兴趣,开阔学生视野,培养学生良好的个性品质,激励学生热爱科学,勇于创新。
【案例十九】化学能与热能
课题引入可以用本节课中的科学视野“社会发展与能源利用”中的“图2-3——不同社会发展水平时期的人均耗能量”创设问题情境。
教师通过多媒体把此图制作成动画,让学生结合图片说说能源与现代社会的关系。进一步提出人类最早利用的化学反应是什么?意义何在?化学反应中的能量变化常有哪些形式?学生认真读图分析,获得随着社会的发展,人类能源利用量迅速增加,现代信息社会人均耗能达到了原始社会人均耗能的近一千倍,人类社会与能源息息相关;钻木取火是人类最早利用的化学反应,火的出现使人类结束了茹毛饮血的时代,火的使用是人最终脱离猿的一个重要标志;化学反应中的能量变化有热能、光能、电能、机械能等。
通过这种问题情境的创设,让学生体会能源在日常生活和工农业生产中的重要地位,感受能源对人类文明发展的贡献,激发学习兴趣,培养节能意识及开发利用新能源的愿望,也为本节课的进一步深入学习铺平了道路。更进一步强调了教师为主导,学生是认知的主体,建构主义,强调学习者的主动性,认为学习是学习者基于原有的知识经验生成意义、建构理解的过程,而这一过程常常是在社会文化互动中完成的。
创设有效的教学情境,激发学生学习的主动性和创造性,促使学生积极主动地学习,充分发表自己的见解,达到有效学习,实现有效课堂。教学情境创设要密切联系学生实际,在教材提供材料的基础上,充分应用网络资源,发挥多媒体的作用,实现课堂教学有效性。
六、恰当的教学模式与课堂教学有效性的关系
教学模式不同于教学方法,教学方法包含在教学模式之中。
教学方法是师生在课堂教学过程中完成共同的教学任务时所采用的教学手段与行为方式,包括教法和学法。不同的教学方法用在不同的课堂,用在同一课堂的不同时段,用的恰当、用的及时都能获得意想不到的收获,达到提高课堂教学效果的目的,此可谓方法得当,事半功倍。
教学模式是对教学活动过程的简化和抽象,或者形象地说是教学理论和教学实践相互联系和相互转化的中介或桥梁。当前,国内外教育界对于何谓“教学模式”,在概念表述上,可以说是“众说纷纭”,甚至说是“莫哀一是”。【13】
任何一种教学模式的产生都有一定的时代背景、客观需求、思想观念和客观物质条件做基础。【14】
1.教学模式的发展历程
从百度百科中归纳自古到今的教学模式大概有:古代教学的典型模式就是传授式,其结构是“讲——听——读——记——练”。到了17世纪,首次提出了以“感知——记忆——理解——判断”为程序结构的教学模式。19世纪提出了“明了——联合——系统——方法”的四阶段教学模式,随后将其改造为“预备——提示——联合——总结——应用”的五阶段教学模式。19世纪20年代,提出了“创设情境——确定问题——占有资料——提出假设——检验假设”的实用主义教学模式。20世纪50年代以来,在教育领域出现了许多的教学思想和理论,与此同时也产生了许多新的教学模式。21世纪,教学模式更新颖,更科学,更具实践性,教学模式出现了“百花齐放、百家争鸣”的繁荣局面。
从古到今的各种教学模式不断发展演变,其实质都在追求课堂教学效果的提高,是在传承中求变、求新。
2.运用恰当的教学模式,提高课堂教学的有效性
首先要在发展中求模式,在发展中用模式,在发展中总结新模式。没有任何一种教学模式是固定模式,可以适用于任何课堂,适用于任何时代。一个学校的教育教学过程中,科目在变、同科目内容在变,授课的人在变,学生在变,更重要的是学校环境和社会环境也在变,其根本是人在变。所以,只有在发展中求索,才能得益于教学模式的有效性。建构主义不仅强调对学习者个性的尊重,而且强调对学习对象之不同特点的区分和把握,并根据不同的学习类型在教学设计中选择不同的教学模式。【15】采用何种教学模式无外乎“以人为本”,在不变中求变,在传承中求发展。近年来课题组老师所在学校分别外出参观学习了多所学校的教育教学模式,举几例如下:
①杜郎口中学课堂教学模式——“三三六”自主学习模式
杜郎口中学课堂教学模式,是适合于杜郎口中学的教学模式,其重视学生需要,鼓励学生自主学习,培养学生良好学习习惯,提高学生学习能力,教学设计、组织过程以学生为中心,能做到了“以人为本”,这就是以实现学生的全面发展为目标的课堂教学模式,及大地提高了课堂教学效果。
②陕西省宜川中学课堂教学模式——“三环节导学式”自主课堂教学模式
宜川中学课堂教学模式注重发掘学生的智慧和潜能,注重学生的健康全面发展。把学生放在了教育教学的首要位置,强化学生主体意识,促进学生主动发展,培养学生主动精神,不断开拓创新,真正实现课堂教学“以人为本”,实现课堂教学效益最大化。
③山西省新绛中学课堂教学模式——“问题解决式”课堂教学模式
新绛中学的“问题解决式”课堂教学模式,教师不再是滔滔不绝的授课者,而是为学生自主学习提供引导和指导;学生也由被动变为主动,预习、展示、探究成为课堂教学的关键环节。新绛中学教学改革做到了:从被动到主动,让学习更有效,尽可能地让学生人尽其才,才尽其用。尊重学生、理解学生、调动学生的主动性,创造和谐、互帮互助的教学环境,培养高素质的人才,实现课堂教学有效性。
其实,还有更多的学校由于其独特的教学模式吸引了络绎不绝的参观、学习、交流的教师,分析共性,都体现了“以人为本”的教学理念,特别是“以学生为主体”的教学理念。
3.课题组老师所在学校课堂教学模式展示
①西安市第八十九中学课堂主要教学模式——双动教学模式
双动教学模式,即问题驱动、高效互动,其核心是:课堂教学过程中通过问题驱动,达到师生之间和生生之间的高效互动,从而提高课堂教学的有效性。
问题驱动教学法是以学生为主体,以问题为导向进行课堂学习内容的安排,主要目的是提高学生学习的主动性,培养学生的参与意识,在学生参与中激发求知欲,使学生潜伏的求知欲转入活跃,从而活跃思维,提高知识摄入量。
问题驱动过程重在师生之间、生生之间的互动,重在课堂活动,活而不乱的课堂要求教师必须及时有效地掌控和引导。
②西安市秦川中学课堂主要教学模式——“10+20+10+5”教学模式
“10+20+10+5”教学模式,主要是结合本校学生真实状况,按照大纲和课标要求提出的一种教学模式。其目的是扎扎实实的向课堂45分钟要质量,是将课堂45分钟时间进行了粗略划分,大概用10分钟时间进行课前复习和课前预习,将预习落到实处,利用20分钟时间进行教师讲解或者师生共同交流学习新知识,利用10分钟时间学生练习,最后5分钟归纳小结,布置课下任务。
另外,西安市华山中学为了更有效的提高课堂教学教学质量,赴陕西省宜川中学学习“三环节导学式”自主课堂教学模式,完善自己的教学模式。西安市西电中学赴山东乐昌学习“和谐互助”课堂教学模式。
课堂教学模式并不是一成不变的,既然教育教学要体现“以人为本”的理念,体现学生的主体地位,那么教学模式就不可能一刀切,一个模样。
总之,提高课堂教学有效性,教学模式必须与时俱进,适合各校师生现状,在传承中求发展。
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