基准去想去看化学反应前后的质量变化;再者是以参加化学反应的各物质质量总和为基准去想去看化学反应前后的质量变化;另外,还有两条副脉络:其一是 从微观水平和本质上理解质量为什么会守恒;其二是从实验水平上证明质量是守恒的。在这两条副认知脉络上,可能存在着若干认知障碍,比如:从开放体系到密闭 体系、从分步称量到整体称量的实验“思维”转换;从物质质量到微粒质量的理性思维转换。
我 认为,基于学生认识方式转变的教学,其问题线索的设计必须是针对学生的认知脉络的关节点的。证据线索应该支持和回应问题线索。学生活动开放点的设置应该选 择合适的问题解决环节和获取证据的环节上。解决了问题就获得了相应的结论,这结论就是我们所要的知识;解决问题之后或开展活动之后要交流讨论的还应该有认 知脉络的发展,认知障碍的突破,认识方式的转变,这就是我们所要的过程方法;最后,要明确的是学生有权明了为什么要学习这个知识内容,这就是设置有意义的 情景和素材的出发点和落脚点了。
开放性与实效性一定是对立的吗?封闭与控制就一定有实效吗?
一般的人都认为,开放性与实效性是矛盾对立的,提高实效性的途径是否一定就是控制和封闭?真是这样吗?现举实例说明。在质量守恒定律一课的教学中, 1.如果让学生做4个实验肯定开放性更好,但是时间不够,就会降低实效性。
于是,近一半的老师让学生分组做相同的2个实验,而且是没有气体参加或生成的反应。而另有四分之一的老师则让学生分组从4个实验中挑选2个实验做,全班同学加起来则做了4个不同类型的实验。
2.如果让学生设计实验方案肯定开放性更好,但是时间不够,而且一让学生自己设计他们就乱做,成功率太低。
于是,大概有不到一半的老师是让学生按照老师设计好的实验步骤和具体要求进行实验的;
有近三分之二的老师让学生自己设计实验方案,但都在实施实验之前组织了实验方案的交流和讨论。
最后的发现也是最后的思考
说来很有意思,在这次北京市初中化学优质课观摩活动的前半程,我更多地思考了前面六篇博客中所写的问题,等到后半程时,我更想跟听课的学生做一些个别交流。首先,我在上课之前询问学生: “你 以前听说过质量守恒定律吗?”回答说“听说过,大体知道。”我又问:“拿木炭燃烧这个您熟悉的实验来说,你认为在这个反应前后什么的质量没有改变(守 恒)?”被询问的两个学生回答:“木炭的质量等于生成的二氧化碳的质量。”下课后,我又询问这两个学生上述同样的问题,其中一个学生的回答仍然是“木炭的 质量等于生成的二氧化碳的质量。”另一个学生回答:“木炭的质量等于生成的二氧化碳的质量与剩余的木炭的质量之和。”听了学生的回答后,大家好象都哑然 了??这种问答结果在其他班的课那儿也有重现。
我 突然感到很多的老师居然都忽略了一个知识传授的重要规律,这就是认识需要具体化,要想提高概念原理的学习和应用水平必须伴随着更科学的认识方式的建立。所 有的老师都想当然地认为或者说是假定学生已经顺利完成了这一认识过程。做了那么多实验难道还会出这样的问题吗?老师围绕质量守恒定律的条文分析了关键字 词,强调了注意事项,为什么还会出现这样的问题?回想老师的教学行为,还真缺失了点什么,比如很少有老师会自始至终地要求学生真正按照“首先分析反应物都 有什么,质量是多少?质量总和是多少?再分析生成物都有什么?质量是多少?质量总和是多少?反应前后质量总和变没变?”这样的思维程序去分析问题。大部分 都是直接问:“反应前后质量总和变没变?”,如果学生根据实验结果来回答,结果与上述相同,分析不分析,只要是封闭体系,总质量都不会变,所以掩盖掉他自 身认识的缺陷。如果学生根据定律条文来回答,他根本用不着分析,同样会掩盖掉他自身认识的缺陷。综上所述,我认为,真正有效的提问方式应该是:首先举具体 的化学反应带学生分析,明确分析程序,并且贯穿始终地问学生:是什么的质量没有变?反应物有哪些,生成物有哪些?不满足于他只说出反应物的总质量等于生成 物的总质量。只有这样,才能形成和确立学生正确、合理的化学反应及其质量的分析方式和习惯。这对于后续的学习,如化学方程式的书写、质量守恒定律的应用等 等都是非常基本又是非常重要的。开来,就是讲知识传授,我们也还有许多需要探索和改进的地方呀!
而也有五分之一的老师是让学生按照自己的设想实施的实验,有的老师提供给学生的实验装置是安装好的,有2-3位老师提供给学生的是实验装置部件。
还有一位老师最大胆,他允许学生跨实验选择实验装置,所以出现了同一实验内容不同小组的学生选择的实验装置不一样的情况,而且老师还鼓励他们进行了实施,并对实施效果进行了交流,引导学生们分析实验结果出现差异的原因。
其 实上述各种不同的处理,都是教师在开放性与实效性之间做出的某种权衡和选择。但是令人深思的是上述不同开放性的教学处理都是这次优质课评比中的教学现实, 大家的教学时间都是相同的,学生都是陌生的且都是来自同一所学校的平行班,一节课中质量守恒定律的相关知识的教学目标都完成了。可是学生的活动内容和空 间,接触的信息和问题却有很大差异。那么,综合看来,这一节课,到底哪种教学处理的实效性更好些呢?开放性与实效性一定是对立的吗?提高实效性的途径是否 一定就是控制和封闭?还有,老师对学生的指导只能有让学生全体安静面朝老师听老师统一讲、统一演示这一种方式吗?当然,我们首先要决定的是开放性的必要性(这在前面的博客中已经初步讨论了)。
在这20节 课中,我们还能看到很多有意义的兼顾开放性和实效性的措施,比如,有的老师自制了各种化学反应精彩图片为质量守恒定律学习创设开放的情境,同时还兼有感受 化学美的教育功能,但为了节省时间,利用课间十分钟期间电脑投影播放;再比如,教师将实验分成前后两部分使用,特别是在定律条文讲完之后再演示蜡烛燃烧及 称量的实验,然后让学生讨论、分析、质疑和改进实验,这样做一方面增加了教学的开放性,同时提高了蜡烛实验的使用实效和教学功能。老师们开始体会到提高学 生分组实验实效性的多种手段和方法,开始不盲目追求成功率和一致性,开始学习利用差异的学习价值和教学功能。??
北师大化学教育研究所 王磊 教授
一、用欣赏的眼光看课——处处是精彩
在这次北京市初中化学优质课评比的总结评课中我提出了一种想法,就是应该评选出许多单项奖。我也有我内心中的许多单项奖,比如: 最佳实验装置改进奖应该给海淀区首都师大附中的何老师,因为他给小人形管加了两条小腿取代了大锥形瓶、烧杯等使得学生做质量守恒定律称量实验时非常方便、安全。他自己改造了白磷燃烧实验的加
热方法使得实验更加严密。最巧妙实验分析奖应该给东城区景山学校的吴老 师,她非常巧妙而且敏锐地抓住并利用学生分组实验中的铁跟硫酸铜溶液反应的实验,引导学生二次观察铁钉上附着红色铜,但是铁钉还有很多没有反应,引发学生 从实验称得的反应物质量总和与生成物质量总和相等进一步抽象出参加化学反应的反应物质量总和与生成物质量总和相等这一本质结论。典型事实加上清晰的逻辑分 析并配合恰当的PPT分析,产生了非常好的教学效果.既没有像大多数老师一样就停留在实验事实水平,强迫学生简单接受质量守恒定律的条文,又解决了非常复杂\绕口的推理分析不易让学生接受的困难。可以说吴老师的这一处理挺有教学智慧的.最出人意料使用教学手段奖也应该给景山学校的吴老师,我第一次在化学课上看到老师使用数码照相机抓拍学生分组实验的情况和典型实验现象,并在交流讨论环节当作证据来展示,引起现场听课老师的强烈关注.最生动使用化学史素材奖应该给海淀区教师进修学校附属中学的裴老师,她是真用心啊,她从网上寻找并下载了拉瓦锡研究质量守恒定律的电影片段,并重新进行了中文配音加工,分成两个部分分别用于教学,使得整节课都被化学史的线索串联起来,效果就是不一样,我为老师自己创造生成教学资源的努力和能力喝彩!最佳师生互动奖应该给怀柔五中的莫老 师,她的教学开放性很强,给予学生分组实验的时间和空间都挺大的,她敢于让学生在实验中出错,走弯路,她没有像很多老师那样让学生在动手实验之前先交流实 验步骤和方案;但是她充分发挥了教师对学生分组实验活动过程的帮助、支持、交流、引导的作用,在这个活动过程中,她跟每个小组的同学融为一体,是那么亲 切、自然、敏锐、细腻,适时又适当,我们听课的老师好像都看呆了。这种场景让我都有开窍的震撼,我不停地在心理说,这才是新课程的老师!这才是新课程老师的能力!这才是实现开放性和实效性双赢的秘诀!最佳燃烧实验使用奖应该给通州潞州中学的程老 师,这是一位教了二十年初中化学的男老师,肯定平时很爱琢磨学生的心理和学习特点,而且不是理论上的,听他的课就觉得那才是讲给普通中学的初中生的,而且 这位老师真是在把玩这节课,他的课很鬼,看得出他是充分体会每个实验的学习和教学功用了,所以他很独到地对实验进行了分配、删减、转换。比如有的实验用在 定律形成之前、有的用在定律理解,而且有详有略,有的让学生自己做,有的由老师演示,还有的围绕实验设置了认知冲突。如果我们用欣赏的视角去听课和看课, 我们就能发现更多、学习更多、、再对照自己的教学,我们就可以反思更多、获得更多。
二、用质疑的观点看课——我们能思考很多
“质量守恒定律”一课还可以怎样引入?
20节 课的引入都是将问题定在“化学反应前后物质的总质量是否变化?”或“化学反应前的质量总和是否等于反应后的物质质量总和?”,大部分老师也都让学生假设, 大部分学生都做出了同样的假设“反应前后物质的总质量不会改变,或保持不变”,甚至有的学生已经能够用原子种类、数目不变等进行论证了。??
面 对这种情况“学生都这么一致地作出了正确的假设,这课和后边的实验还做什么呢?”、“质量守恒定律就只有这么一个起点吗?”“学生真的没有前概念吗?”、 “为什么没有老师敢用蜡烛燃烧秤量的实验作为启动和驱动性问题?”“为什么没有老师问学生:“你们准备从什么角度来研究化学反应的物质质量关系?”“为什 么老师不拿一个具体的化学反应,比如木炭燃烧,来问学生:“你能说说该反应中是什么的质量变了,什么的质量没有改变?”、“这节课教学要首先面对的学生偏 差认识方式是什么?是不是看待化学反应的质量关系会以单一物质为基准?”??
如何用好质量守恒定律一课中的实验?
在这次北京市初中化学优质课评比活动中,20节“质量守恒定律”课,都使用了实验教学。
实验的内容大体包括、“镁带燃烧”、“蜡烛燃烧”、“白磷燃烧”“铁与硫酸铜反应”、“氢氧化钠与硫酸铜反应”、“碳酸钙与盐酸反应”等。
各位老师对这些实验的使用大体分为教师演示、学生分组实验;质量守恒定律形成之前进行实验、定律理解阶段使用实验。有的老师将这些实验进行了分类:反应物中有氧气的反应、生成物中有气体的反应、产生沉淀的反应、金属参加的反应等;有的老师将这些分类告诉学生让学生体会。
(1)近一半的老师让学生分组做相同的2个实验,而且是没有气体参加或生成的反应。四分之一的老师让学生分组从4个实验中挑选2个实验做,全班同学加起来则做了4个不同类型的实验。
(2)大 概有一半的老师使用了电子天平,一半老师使用的是托盘天平。有五分之一的老师同步使用了实物投影放大演示实验现象,有一位老师使用了数码相机记录学生