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高中化学教学设计有效性的构建

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教育部印发的《基础教育课程改革纲要(试行)》指出,基础教育课程改革的具体目标是:“改变课程过于注重知识传授的倾向,强调形成积极主动的学习态度,使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程”。因此,教师在设计教学时如果能让学生主动参与、乐于探究、勤于动手,让学生在化学课中通过积极的学习活动形成新的认知结构,做到能学、想学、会学、坚持学,那么我们的化学教学设计就是有效的。

建构主义的学习观认为,学习是学习者在一定的“情境”即社会文化背景下,通过人际间的协作活动而实现的主动建构知识的过程,在一定的情境下进行学习,可以引导学生发现原有认知与新知识之间的不协调性,然后主动去改变它。一定情境下传授知识和技能,才能更有效地迁移应用到各种情境中去。教学设计的“知识问题化、问题情境化”不但避免了教学内容以呆板、枯燥的形式传授给学生,改变传统的传授、受授活动,而且可以让知识在联系社会、生活的情境中加以呈现,引发学生的认知需求,激发学生的学习兴趣,让学生在协作、探讨、交流的过程中主动构建知识体系。

一、知识问题化——设置驱动性问题,激发学生的思考

化学课程以提高学生化学学科素养为目标,强调高中化学的学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观的过程,更加关注学生对科学的学习过程、方法体验和基本观点的形成。那么,教师在教学设计时就要让学生从“学会”化学知识转向“会学”化学知识,即教学设计的重心从讲授学科中固有的知识转移到学生的发展和对更为根本的学科知识的深层理解上来,即还要考虑“学的设计”,使学生的知识和能力得到和谐发展,这样的教学才是更有效的。

以鲁科版《化学反应原理》选修模块“化学反应的限度”一课为例,学生通过必修2的学习,已经初步了解了“化学平衡”,并且知道外界条件改变,旧的平衡会被破坏,平衡将发生移动,但具体平衡会怎么移动,学生是不知道的。在选修模块的教学中,需要教师精心设计问题,激发学生对所要解决问题的探究欲望。笔者在教学过程中结合教科书中“活动·探究”栏目,设置几个探究性问题,通过学生与学生间、学生与教师间交流、讨论、互动,在合作的氛围中让学生构建自己的认识,掌握知识,收到较好

效果。

教学设计如下:

试管中滴加5滴0.03mol/L KSCN溶液,再滴入2滴 0.01mol/L的FeCl3溶液,观察溶液的颜色。

回忆旧知识:对Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3反应,达到化学平衡状态的标志是什么?(这一知识学生在必修中已学习过,让学生立即对可逆反应和化学平衡的知识进行回忆,激发起学生的原有认知,在此基础上提出下一问。)

提出新问题:当向上述试管中,再加入2滴1mol/L FeCl3溶液时,溶液的颜色会变化吗?会怎样变化?

假设与猜想:学生大都会猜想颜色可能会变深,接着可以继续追问,颜色可能会变深的原因是什么?学生这时利用必修所学知识较易想到加入2滴1mol/L FeCl3溶液后,Fe3+浓度增大了,因而正反应速率增大,正、逆反应速率不再相等,平衡将发生

移动。

实验验证:实验看到颜色变深后,教师可以再提出,如果增大KSCN溶液的浓度,又会出现什么现象?是否颜色也变深呢?

学生实验:试管中加5滴0.03mol/L KSCN溶液,再滴入2滴0.01mol/L的FeCl3溶液,观察溶液的颜色。加入2滴1mol/L的KSCN溶液,观察溶液的颜色变化。

学生讨论并得出结论:浓度的改变可能引起正、逆反应速率不再相等,化学平衡将发生移动。

实验解释:用浓度商Q与化学平衡常数K的相对大小关系讨论出浓度改变,平衡移动的规律(学生讨论、交流完成)。

新的问题:引起化学平衡的移动的因素可能还有哪些?(课堂上教师可以利用“活动·探究”、“交流·讨论”栏目提供支持,启发学生思考有哪些因素会影响化学反应速率?)。教师带领学生一起探究温度对化学平衡的影响,得出相关的规律、结论。同时学生们大体上明确了探究的思路和实验证据。最后,让学生分小组自己探究改变压强,平衡将如何移动?——以教科书“交流·讨论”栏目为知识支持,学生自己提出假设、设计实验方案,寻找实验的证据。

三个条件对平衡影响的教学处理思路不同,逐渐加大开放度,逐渐培养学生的研究意识与思路。

以上设计,是在充分考虑学生的已有基础上,设置驱动性问题,不断地寻找新的知识生长点,而且实际上也是同时给学生搭了一个台阶,引领他们认真思考为什么影响化学反应速率的因素也是影响化学平衡移动的因素,其本质原因是什么。对于一般学生来说这样的教学设计比抛出一个大问题让学生自由分析更有效。这样做更能体现教师的引导者的作用,并且可避免探究过程产生的学生不知道该怎么做的问题。我们的教学设计只有让学生动起来,让学生思维处于不断的思考与期待之中,才能使课堂活起来,使教学达到甚至超越预期的目的。

二、问题情境化——设计巧妙的问题情境,激发学生自我学习的热情

建构主义强调学习的情境性,重视教学过程对情境的创设。化学课程标准强调教师要引导学生质疑、探究,强调学生的问题意识。有效的教学设计应该是教师有目的、有意识地创设良好的问题情境,以促使学生去质疑解难。因此,我们的教学设计应尽可能地以问题为载体,通过不断提出问题和解决问题的方式来获取新知识,并让学生在其中体验思维的乐趣和成功的喜悦。

一个有意义的问题将对教学效果起到事半功倍的作用。创设多种问题情境,可以极大地调动学生的学习积极性,使课堂教学高潮叠起。创设问题情境关键是引起学生内心的冲突,引导学生发现原有的认知结构与新知识的不协调性,以激起学生急于获取新知识的愿望和兴趣。这样才能促使学生积极思维。

在必修1学习氯气与水反应的性质时,笔者先给出两个生活常识:(1)自来水厂中常通入一定量的氯气作为饮用水的消毒剂;(2)家里养鱼的自来水常要放置一段时间,不宜直接养鱼。这样就给学生设置了一种悬念,唤起学生获取新知识的强烈愿望,使学生急于去探索有关氯气的知识。接着展示一瓶氯气和一瓶氯水,让学生对比颜色。接着通过设置一系列环环相扣的问题情境,引导学生探究氯气与水反应的性质。

问题1:氯气通入水中会发生化学反应吗?

学生有的认为会发生化学反应,有的认为不会发生化学反应。在学生产生不同意见时,笔者立即抛出了下一问。

问题2:氯水颜色较淡,能否说明氯气与水发生了化学反应?你是如何判断的?

有的学生认为可以通过颜色变浅说明氯气与水发生了化学反应,有的学生认为不行,因为加水变稀了颜色也会变浅,学生经过讨论思考,提出可以通过是否有新的物质生成来判断是否发生反应。

问题3:你认为氯气与水反应会生成什么物质?可以用什么方法证明它们存在与否?

学生经过讨论提出,从元素守恒的角度可以推测存在盐酸。有学生认为可以用碳酸钠检验H+,用硝酸银溶液检验Cl-。经过讨论研究发现这个实验很简单,只要用pH试纸测试氯水即可。(学生实验,用pH试纸测试氯水,发现试纸先变红后褪色)。通过实验发现氯水呈酸性,说明有酸产生,说明氯气与水发生了反应。此时笔者又提出实验中看到试纸变红后褪色,再次引起学生认知“失衡”,抛出下一个问题。

问题4:试纸褪色,说明什么问题?如何用实验验证你的

推测?

学生经过讨论:试纸褪色,说明氯气与水反应可能还生成了具有漂白性的物质。

演示实验:分别将干燥的和湿润的红纸放入两个装有干燥氯气的集气瓶中,师生通过分析现象说明具有漂白性物质是次氯酸。

问题5:氯气与水反应生成的盐酸与次氯酸溶液均无色,而氯水为淡黄绿色,这说明什么?

学生们通过讨论认为氯水中存在氯气分子,这时教师就可以顺理成章地分析氯水成分的多样性。

这样的教学设计,在合作过程中,学生们始终在轻松、民主、和谐的氛围下学习,成为课堂的主人。教师由传统的教学权威逐步向学生的学习伙伴转化,注重与学生的交流,成为学生学习上的合作者、参与者和引导者,让学生在轻松愉快的教学情景中接受知识,享受学习化学的乐趣。

达尔文说过:“最有价值的知识是关于方法的知识。”“带着知识走向学生”不过是“授人以鱼”,“带着学生走向知识”才是“授人以渔”。要想提高教学的有效性,教师在设计教学活动时要考虑改变以往教师、学生之间单向的教学互动,寻求建立一种有效的双向或多向的师生教学互动。教师应该以课堂为阵地,创设生动有趣的问题情境来启发诱导,激发学生强烈的求知欲,让学生亲自探索、发现、解决问题,成为“自主而主动的思想者”,让课堂不再单调,充满活力。