教学行为不是简单的教学形式、手段、方法和技能的构成体,而是一个包括教和学两个动因在内的结构复杂的、内容丰富的目的性行为,是由行为主体(教师和学生)以及与行为主体相联系的起着直接与间接作用的因素所构成的行为。它主要包括两个方面,一是显性行为,如教学组织、教学语言、示范板演、实验操作等。从表象上看,这种显性行为可以在教学评价中直接认知和把握;二是隐性行为,它由情感、意志、道德、价值观、潜在能力和个性等多种因素综合而成,在行为上表现出较强的意识性和自主性。中学化学教师要提高自己的教学水平,提高学生学习化学的能力,就必须对自己的教学行为和过程进行精心设计,把学生的积极性充分调动起来,使教与学的效益达到最大化。通过新课程的实施和萝岗区化学教师们的不断实践,我们发现,在化学课堂中实施主动、互动和能动的教与学方式,往往能收到很好的教学效果。
一、主动、互动、能动的含义
(一)主动的含义
化学教与学层面的“主动”,是指不靠外力促进,学生自主进行学习、探究的行为。学生的主动学习是一种学习者在总体教学目标的宏观调控下,在教师的指导下,根据自身条件和需要自由地选择学习目标、学习内容、学习方法并通过自我调控的学习活动完成具体学习目标的学习模式。主动学习不仅能开发学生潜在的能力,而且能激活、诱导学生学习的积极性,养成良好的学习态度和学习习惯。可以说,“一切天赋和诺言都不如习惯更有力量”。主动学习是实现知识、能力和情意目标的重要途径。在化学学科的学习过程中,学生主动的典型特征为:
表3.8.1
有经验的教师会根据教学内容的需要,设计出恰当的教学情境和问题,有的放矢地让学生积极自主地参与课堂,使学生的学习过程轻松而充满趣味。
(二)互动的含义
世界上任何事物的发展都离不开相互作用。对于教与学,可以说没有互动也就没有课堂教学活动。课堂教学过程中的“互动”是一个朝着目标不断交互作用而螺旋上升的过程,其中教师的行为对学习者产生影响,学习者根据自己的理解调整自己的行为;学习者的行为又反过来影响教师的判断和理解,促使教师相应地调整教学内容、活动方式等来延续这种互动。互动双方不断地影响对方的行为,同时不停地调整自己的行为,最终达到教与学目标。真正有效的课堂互动不在于教师提了多少问题,关键是学习者是否有了交流的兴趣,能否获得发展,能否达到我们设置的课堂教学目标。在教学中,师生互动、生生互动、人机互动是三维目标落实的重要途径。在化学学科的教学过程中,有效互动的基本条件和方法是:
1.创设师生互动的课堂心理环境 积极和谐的课堂心理环境是课堂师生有效互动的基本前提,积极的课堂心理气氛指班集体在课堂上的积极、和谐的情感活动状态。其主要特征是,课堂情境符合学习者的求知欲和心理发展特点,师生之间、学习者之间关系正常和谐,学习者能产生满意、愉快、羡慕、互谅、互助等积极的态度和体验。
2.建立合理的互动机制 互动机制特指一种行动模式,建立合理的师生互动机制不是说要形成课堂师生互动的某种固定的模式,而是指教师形成互动的意识,并在课堂教学过程中始终贯穿这种意识;师生之间、学生之间、学生与计算机之间要养成互动的习惯,随着学习的进展不断形成机制,教师通过学习与实践,要逐渐掌握一些课堂师生互动的技能和技巧。
3.教师的适当调控 新课程并不排斥教师在课堂师生互动中的主导作用,但一定要对师生的行为进行有效的调控。张大均提出可以从以下五个方面对课堂教学中的师生互动进行调控:(1)发挥教学目标的激励功能;(2)恰当运用纪律的约束功能;(3)对教学情境进行有意识的控制;(4)对知识传授状况的有效控制;(5)对学习者思维进行灵活控制。
4.采用多向交流与合作学习 教师在教学过程中要尽量变师生单向、双向课堂交往为多向的全通道式的课堂互动,努力提高每个学习者的课堂参与率。教学内容和问题的设计要面向全体学习者,努力调动每一个学习者的发展潜力,使师生彼此处在一种心理期待和认同的情境之中。师生多向交往的有效策略是合作学习,其中的分组教学是主要的教学形式,由师生的双向交往改为多向交往。
尽管如此,各种方式的互动不可能完全由一方控制,而是根据学生的课堂表现,改变和修正自己的认识和理解,做出有利于师生互动的行为。这就要求教师要选择恰当的教学方式,因势利导,适时调控,努力营造师生互动、生生互动、人机互动的课堂氛围,形成有效的学习活动。
(三)能动的含义
能动是人类特有的认识世界、改造世界的能力与活动。也就是说,人区别于物的特点是:人具有自觉能动性或主观能动性,“能动”即“自觉”的意思,是指主动用自己的意识调整自己的行为,以符合环境和社会的要求,它是高层次水平的“主动”。我们倡导的研究性和探究性学习就是“能动”的行为。教师恰当运用能动的方式(如设置探究活动)能改变学生以单纯地接受教师传授知识为主的学习方式,促使学生用开放的、多元的、主动的思维方式来应对学习任务,有效促进学生获得知识和情感体验。它的典型特点是主体性、实践性、开放性和生成性。在化学学科的学习过程中,学生能动的典型特征为:
表3.8.2
二、主动、互动、能动行为的设计
“主动”例1 高一难点——“物质的量”教学设计
一直以来,“物质的量”既是高一化学教学的重点和难点,同时也是学生进入高中化学学习以后,遇到的第一道难以逾越的障碍。它的最典型特点就是抽象而应用范围广。因此,教师们经常为“物质的量”的教学而探讨不止。老教师由于使用以往的旧教材已久,在教材的把握上,容易把着重点放在摩尔而不是物质的量上,经常在回避对物质的量的解释的基础上阐述摩尔的意义。一部分教师为了降低教学内容的抽象性,先教学生机械地学会应用摩尔,然后再慢慢地使他们体会物质的量的意义,其结果就是:学生初接触物质的量和摩尔的概念时如入迷宫,无法找到解决问题的切入点;也有一部分教师在使用人教版教材时能领会教材编写者的真谛——阐述物质的量的含义,教学时也能通过创设情境引入物质的量和摩尔的概念,但接下来不是引导探究而是急于解释物质的量和摩尔的含义,使学生对于物质的量和摩尔的含义只能被动接受,不能细心体会,可想而知,对于这种抽象概念采用抽象的解释是无法使学生真正理解的;还有一部分教师机械地根据教材的编写顺序,第一课时先教物质的量和摩尔的概念,然后让学生重复练习,如:1 mol H2O含多少个水分子,1 mol H2O的质量是多少克等,第二课时才讲解各物理量之间的关系,这样的教学安排,使学生对知识意义的构建处于非连贯的状态,不利于学生对概念的理解,也无法使学生站在宏观的角度认识、理解及运用本节知识的框架结构。实践证明,学生在没有建立起物质的量与物质所含微粒数、物质的量与物质的质量等各物理量的相互关系的整体框架前,学生很难真正理解物质的量和摩尔的意义。有的学生虽然能完成一些基本练习,但只是机械模仿,生吞活剥,无法做到灵活应用。基于此,“物质的量”的教学的关键是如何建立起宏观物质的质量和所含微观粒子数之间的联系,或者说已知宏观物质的质量,如何求出它所含有的微粒个数?设置问题情境,让学生思考有哪些方法可以解决这一矛盾。某教师从引言的设计开始,通过一系列的学生主动探究活动,帮助学生建构这部分知识。
表3.8.3
“主动”例2 初三枯燥内容——碳和碳的氧化物复习课设计
注重“双基”是初三化学教师坚持的法宝。在复习“碳和碳的氧化物”时,老师认为应注重将分散的知识形成体系(见图3.8.1)呈现给学生:
图3.8.1
学生的表现是,认真的学生很快能将笔记记得完整、整齐,在课后,他们又能积极地进行复习、记忆和巩固,考试也能取得不错的成绩。可是不自觉的学生,表现为:畏难、记不住,对学习产生了厌烦的情绪,而且根据高中化学教师的反馈,这些初中成绩不错的学生在高中的化学学习过程中,很努力却效果不佳。反思教师的启蒙教学,一些教师后来改在“过程与方法”上做文章,促使学生主动学习。他们将这个教学的过程呈现为:
问题1 学完了“碳和碳的氧化物”,同学之间可讨论一下,我们一共学习了几种物质?请将你们能记起的写出它们的化学式。
学生基本上能列出“C”“CO”“CO2”“H2CO3”和“CaCO3”等(不能完全列出的也能通过同伴之间的交流填写完整),并用直线将其连接起来。
问题2 它们都有哪些性质?请写出体现它们性质的化学反应方程式。完成后同学之间可互相补充。
学生活动,回忆、书写化学方程式并交流、补充完整。
问题3 请将它们之间能转化的用连线连接起来,像老师这样(老师示范)。
学生活动,连线,找出物质之间的转化关系。绝大部分学生都能将碳和碳的化合物连接成下面形式:
图3.8.2
这种方式的学习(复习),不仅让学生觉得“门槛低”、基本知识易掌握,而且增强了记忆,使学生学会了归纳总结,这对于他们在后续阶段的学习是很有帮助的。他们学会了如何依据线索,将所学知识网络化,使之形成新的知识网络结构,这样的记忆是深刻、不需要机械重复的,学生也不会觉得枯燥,反而觉得自己的收获不小,对后续学习增强了信心。
“互动”例3 初中难点——相对原子质量教学设计
相对原子质量是初中阶段需要掌握的重要内容。《义务教育化学课程标准(2011年版)》在“物质构成的奥秘”主题中要求学生“利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算”。某教师所教的班级学生普遍基础较好,他设置的一项知识目标是:“初步学会使用相对原子质量,并体会相对原子质量所蕴含的计量思想方法。”根据学生的认知基础和教材内容,教师应该知道,理解这个教学目标的核心问题分别为:“为什么使用相对原子质量来比较不同原子的质量”“什么是相对原子质量”以及“如何获得某原子的相对原子质量”。那么他将如何设计互动环节?根据认识事物的规律性和本内容的逻辑关系可将步骤分为:①让学生通过比较不同原子实际质量的大小,体会到书写和使用的不变,引出相对原子质量来实现原子实际质量比较的转换需求;②给学生介绍相对原子质量是通过怎样的科学简化思想得来的,让学生体会到复杂数据简单化的计量方法;③借助相对原子质量的表达式或教材中提供的“常见原子的相对原子质量”的数据指导学生学会如何获得某原子的相对原子质量。具体互动过程呈现如下:
表3.8.4
“互动”例4 教师的演示实验——木炭还原氧化铜
某教师在演示“木炭还原氧化铜”时,实验效果不大理想,主要是看不到黑色氧化铜粉末变红的现象。面对这一事实,老师没有自圆其说,不遮掩、不搪塞,也不急于解释,而是及时提出如下问题组织学生开展讨论:
问 黑色粉末没有变红,同学们看看还有没有其他的明显现象出现?
答 澄清的石灰水变浑浊了。
追问 能否说明在实验时发生了化学反应?若能,反应生成了什么物质?请尝试写出反应的化学方程式。
学生经过交流、分析,顺利写出了反应的化学方程式。
问 各小组讨论后汇总,实验不能成功的原因可能有哪些?
各小组分析,老师引导,使这个实验的开放程度大大增加了。
这样的教学方式,不仅迅速扭转了课堂因实验挫败而产生的被动局面,而且进一步激发了学生对相关问题的探究热情;不仅使学生对该反应的条件、现象以及单质碳的稳定性有了更深刻的认识,而且也培养了学生实事求是进行科学探究和辩证地看待问题的科学素质。
“能动”例5 碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸的反应
某教师曾将“碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸的反应”这部分的教学过程呈现如下:环节1,PPT展示——完成以下实验:向碳酸钠和碳酸氢钠溶液各5 mL中分别滴加1 mL稀盐酸;环节2,学生实验,观察现象,填写实验报告。学生按照老师设计的实验报告表填写的现象为:都生成气泡,碳酸氢钠溶液反应较快;探究结束。
这样的探究,可以说是“假探究”,学生只是照方抓药,没办法体验碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应的真正原理。后来,教师将其优化如下:
表3.8.5
续表
“能动”例6 高二难点——原电池实验教学设计
学生在高一化学必修2《化学能与电能》中对原电池已经有了初步的了解,这为学生学习高二选修4第四章《电化学基础》中“原电池”打下了基础。人教版教材中有一句话,给了一位教师很大的启发:“装置设计的合理性,对于能量转换的效率至关重要(不同牌号的电池质量差别很大就是一例)。”依据这句话的关键词“效率”,教师的教学设计有了新的亮点,下面是师生在实验探究过程中的部分实录:
师 请同学们回忆高一所学内容,利用实验台上的仪器和药品,安装Zn-Cu原电池,并连接灵敏电流计,观察实验现象并相互交流。
问 你们发现什么了?
生 电流计指针开始偏转很大,然后偏转逐渐减小。
师 怎样解释这一现象?请同学们说出自己的观点。
生1 金属锌中有杂质,构成了无数原电池,使Cu2+在锌片放电析出铜,铜原子的增加形成更多的Zn-Cu原电池,导致锌片表面析出更多的铜,当锌片内部的锌原子无法与电解质接触,电流计就检测不到电流的产生。
师 非常好!难道就这一个原因吗?
生2 锌失去电子,铜离子得到电子析出铜,同时,锌片周围存在大量的Zn2+,使电阻增大了。
师 不错,这也是一个原因。这样的电池效率高吗?怎样改进电池放电效率?既然我们已经找到原因,是Cu2+直接在锌片上得电子造成的结果,我们能否让反应分池进行?
生 学生实验,尝试分池。
师 为什么不行?还应该如何改进?导电的关键是让离子能自由移动。大家再想想办法。
生 学生尝试两池之间连接导线,浸入有盐水的滤纸条。指针持续偏转,实验成功。
师 这个装置就是我们有“盐桥”的原电池。请同学们阅读教材中的图4-1并思考,分析该装置的工作原理。
装置如何改进,对学生来说是一个难点。路在何方不知道,由学生自己讨论,很难突破。教师把正、负极分开,似拙实巧。学生在此基础上改进,开始探究,体现教师的引导,又不越俎代庖。整个过程体现了一个相对完整的探究历程:发现问题—搜集证据—提出假设—验证假设—改进装置寻求突破—分析问题,再改进—解决问题,这是学生能动性的很好体现,是更高水平的思维活动和探究活动。