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一、具有权威性,要认真学习,仔细阅读。
教师教学用书是集体智慧的结晶,因而具有很高的权威性。但现实情况却是由于应试教育的影响,各种资料鱼目混珠。为此我们必须排除各种应试资料的干扰,真正把教师教学用书摆在教学参考资料的第一位,向时,要对教师教学用书认真学习,仔细阅读。
1、通过阅读,领会教师教学用书的编写意图。教师教学用书充分考虑了大纲、教材与教学的实际,旨在为教师教学提供最直接、最有用的第一手资料,同时教师教学用书还为我们掌握本学科的最新动态提供了详实的材料。
2、通过阅读,学习教师教学用书的语言特点和编排体系。教师教学用书的主要读者是教师,因而在语言上显得同教师格外亲近。它多采取分析、建议等语气,掌握这些语言特点,对我们进行教学经验总结、撰写教学论文是很有好处的。
教师教学用书的编排体系也具有鲜明的特点,从对全章内容的说明,到对某节教材的具体分析、建议及与之相关资料,直到对全章的复习建议与基本做法,都显得非常条理、严密,富有逻辑性。
3、通过阅读,准确把握教材的深度、广度及大纲对具体知识、技能要求学生达到的能级。关于大纲对教材内容的要求,虽然我们通过学纲心中有底,但毕竟不如通过阅读教师教学用书掌握得更具体、更明确。
二、具有实用性,要正确借鉴,合理运用。
现行化学教师教学用书具有根强的实用性,大有“包办”备课与教学之意。但我们还必须充分发挥自己的主观能动性,充分考虑自己所面对的学生的实际。所以我们要正确借鉴教师教学用书提供的建议,合理运用教师教学用书所提供的资料。
1、阅读对比,相得益彰。教师教学用书是面向多数教师编写的,可每个教师面对的学生并不同,这就要求教师认真钻研教材,结合学生实际,确定好重点和难点,并设计出突破难点的方法。然后再在此基础上去阅读教师教学用书,并进行对比。
2、巧妙利用,指导教学。毫无疑问,教师教学用书中的教材分析和教法建议,大多比我们分析得透彻、思考得周密,我们应当巧妙地加以利用,以指导教学工作。如,关于氧气性质内容的教学,采用教师教学用书上的教法建议,确实比先做实验后讲解或先讲解后做实验好得多。
3、深刻理解,创意更新。教师劳动的过程是复杂的、繁重的,同时也是具有创造性的。我们在使用教师教学用书、设计教学程序及具体课堂教学中,要逐步达到三者的和谐统一,并刻意创新,做到利用“教参”、升华“教参”。
三、具有知识性,要全面掌握,不断提高。
1、教师教学用书提供的教法建议,包含了丰富的教育学、心理学的观点,我们应在学习中认真体会,并在实践中加以检验和提高。
2、现行教师教学用书的资料部分,既详实又具有针对性,而且大部分属手头资料查找不到的,尤其是对化学史实及化学最新成果方面的介绍非常系统、全面。如大气的自净作用、液氧炸药的制造等。通过学习这些知识,不但能丰富课堂教学内容,而且对于掌握化学学科的最新成就以及知识更新都是具有重要意义的。
1督促学生做好实验预习
物理化学实验大多实验步骤较多,仪器操作比较繁琐或者数据处理过程比较复杂,学生没有预习的结果就是实验操作及数据处理过程中不断出错,甚至损坏仪器,造成时间精力的浪费和实验室财产的损失[5]。因此我们在上实验课之前要求学生认真预习实验并写好实验报告,在上课之前要上交预习报告,教师要批阅预习报告,掌握学生对本实验的了解程度。在讲解实验内容过程中还要对学生进行提问,以便发现学生是否只是敷衍了事,照抄书本上的实验内容。预习报告也将作为实验成绩的一部分,以这种方式敦促学生做好实验预习,这样学生便可以顺利地完成实验和更好地理解实验内容、提高实践能力。
2实验药品选择不必拘泥于教材
在全国提倡绿色环保的大环境下,我们对实验药品的选择也应尽量是无毒或是低毒的。现各高校使用的物理化学教材多种多样,但都包括经典的实验项目,且实验药品也基本相同。比如燃烧热的测定,几乎所有的教材都是使用萘作为测定对象,萘容易挥发和升华,吸入萘蒸气后,可引起头痛、乏力、恶心呕吐,皮肤接触后可引起皮炎。严重者会导致溶血性贫血及肝、肾损害及白内障、视神经炎和视网膜病变等[6]。从绿色环保和对学生安全的角度考虑可采用蔗糖或葡萄糖等代替萘,同样能达到实验目的。再比如最大气泡法测定表面张力的实验,我校原来采用教材上的实验药品正丁醇,但学生普遍反应此药品气味大,长时间实验感觉眼睛不舒服,因此现改为用乙醇做实验,尽管乙醇也稍有气味但无毒,学生使用安全且环保,并且学生对该药品熟悉、接触多,还会增加学生对实验的积极性,取得更好的实验效果。
3全面考核学生的实验教学成绩
以往传统的物理化学实验成绩的评定,是学生做完实验后,将实验记录下来的有关实验数据,利用课后时间将实验报告完成,老师根据学生实验报告的好坏评定出实验成绩,这样不能全面真实反映学生实验水平,往往会造成有些同学实验时认真,动手能力强,但由于实验报告写得不好而成绩不高;有些同学做实验时敷衍了事甚至不动手,课后抄袭或综合他人数据报告写的好而得高分,出现“高分低能”、“低能高分”现象,这种随意性和偶然性,势必影响到实验总成绩[7]。因此对学生实验成绩应全面考核,实验成绩的评定可包括预习报告、操作能力、现象及数据记录、实验报告等几方面内容,每一项指标均在实验总成绩中占有比例,实验教师根据学生在各个方面的表现给出成绩,避免上述状况的出现,做到对学生的成绩评定公平合理。
4结语
一、不断提高思想素质和业务水平
首先应热爱教育事业,热爱实验工作,没有这一条,就根本谈不上搞好工作。由于多种原因,实验教师在校地位不高,待遇不好,有些人还瞧不起更不愿干这行,作为我本人既是化学实验教师又是实验室负责人理应带头消除这种偏见。要看得起自己的工作,要看到实验教学工作的重要性和发展前景,树立热爱工作的雄心壮志,在实践工作中带头苦干,多动手,勤动脑以自己的行动去影响他人。
其次要有过硬的教学本领,掌握更多知识主要是学习教材及实验技术资料,同时也要参观学习兄弟学校实验工作经验,收集资料,学习别人先进管理经验,提高自身素质。
(1)建立必要的实验管理制度制度是纪律,它能保证教学工作的正常进行。首先我们制定了学生实验各种规则,并挂在每个实验室墙上,对学生第一次进入实验室进行宣讲。
(2)加强仪器设备管理化学实验室有其特点,玻璃仪器多,易破损,化学药品多(大多是腐蚀,剧)零碎东西多而杂。如何合理按排才能做到摆设分明,有条不紊使用方便。我的做法是,仪器药品分类存放对号入座。
(3)做好仪器试剂的计划和采购工作化学实验与物理实验略有不同,每学期都要补充化学试剂与易损耗的玻璃仪器,故在平时工作时,对要添置的物品及时纪录,期末造好计划,一开学就向有关领导汇报并及时采购。
(4)建立实验室各种帐册仪器、标本、模型、挂图、药品和实验材料是学校的重要财产,应按其性能和使用情况分别建立帐册,一般来说,中学实验室应建立教学仪器明细帐册,实物流水帐,固定资产帐,此外还应建立仪器卡片,标鉴及各种登记册:《仪器借用登记册》,《仪器报废登记册》,《危险药品领用登记册》,《仪器损坏赔偿登记册》等。
(5)组织好实验教学学生分组实验是带有总结性,验证性的实验教学,实验以前作为实验教师的我不但要备好实验用品,而且要象任课教师一样要认真备课写好备课教案,再试做一遍,直至实验效果很明显,然后学生进入实验室后简明扼要地向学生讲解本次实验的目的和实验中注意事项,随堂跟班辅导。
二、充分发挥化学实验优势,重视培养学生能力
培养和发展学生各项能力是中学化学实验教学中应重视的不可缺少的组成部分,化学是一门实验学科,初中化学是学习化学的开端,在第一节课绪言部分就有“水的沸腾”,“镁带的燃烧”,“加热碱式碳酸铜”。这些现象非常明显,有放热,发光,变色,放出气体生成沉淀等,从而使学生掌握了什么是“化学变化”“什么是物理变化”调动了学生学习化学的积极性和主动性。
三、采取措施促进兴趣转化
学生的实验兴趣大致可分为暂时兴趣和持久兴趣,前者带有动摇性盲目性,后者具有稳定性和自觉性,要使学生实验兴趣从前者向后者转化甚至变成“志趣”采劝三多”措施是行之有效的办法。
多给学生动手机会,首先让他们做好课本中必做的分组实验,其次还应尽量指导学生做一些选做实验,学生经过动眼、动手、动脑的活动后对千变万化的化学现象的暂时兴趣就会转化到化学规律的认识上来,这使他们的兴趣就具有自觉性和稳定性。多开展一些联系实际活动,化学实验操作竞赛,化学课外活动,把化学知识与日常学习生活实际紧密地结合起来。
一、知识的分类
对于知识,不同的学者有不同的理解。1986年,舒尔曼(Shulman)对教师的知识分类进行了研究,并提出了7种类型的知识,即一般教学知识、关于学生的知识、学科知识、教学内容知识、其他内容知识、关于课程的知识以及教育目标的知识。我国学者认为,能胜任教育教学的教师,其合理的知识结构应具备三方面的知识,学科知识(也称为本体性知识)、条件知识和实践性知识。
学科知识方面,要求教师既要熟悉、深刻理解所教学科的知识,知晓知识的由来、组织、与其他学科的联系以及在现实情境中的应用,还要具备向学生传授学科知识的专门知识,了解学生的学习需要、学习困难,注意培养学生提出问题和解决问题的能力。
条件性知识,即教育教学中所运用的教育学与心理学的知识,包括学生发展、课堂互动、个体差异、教学评价、教学方法与策略、教学计划与目标等,掌握条件性知识有助于教师认识教育活动的规律,也有助于教师采取行之有效的策略对教育进行灵活而有效的调控,从而顺利实现教育目标。
实践性知识,即教师在实际教学过程中所具有的课堂情境知识以及与之相关的知识,这类知识大多数来自于实践,是教师经验的积累。
二、中学化学教师应具备的知识结构
l.化学学科知识
教师的学科知识结构因人而异,但根据当前化学教师的工作任务,化学教师的学科知识结构应该是如附图所示的“鸡蛋式”结构,包括核心知识、紧密知识和知识。核心知识是指中学化学教材中的化学基础知识、基本理论、基本实验技能以及教材的结构安排等内容。紧密知识是指与教材内容相关的较高层次的化学理论、化学学科的体系框架、化学学科发展史、探究化学学科知识的标准与思考方式、对化学学科及其发展的基本认识和价值判断等内容。知识是指与社会、生产、生活密切相关的知识,化学与其他学科的交叉融合,化学学科最新成就等内容。核心知识反映教师教学工作的基本内容。紧密知识反映教师学科知识的纵深度,这部分内容不仅有助于教师讲清“是什么”,更有助于教师讲清“为什么”,使教学做到深入浅出,得心应手。知识反映教师学科知识的宽度,这部分内容可帮助教师灵活多样地处理教材,缩小教学内容与新知识、应用之间的差距,培养学生解决实际问题的能力。
教师的学科知识结构是影响乃至制约教师创造力的一个重要因素,教师所内化的知识的性质、数量、类型和程度不同,其创造力的强度和方向也就不同。所以,教师应该建立合理的学科知识结构。自学、参加继续教育、阅读报刊、查阅网络资料等可使教师的知识结构不断得到更新。
2.条件性知识
随着社会的发展,我们所面对的学生也会更加个性化,这就要求教师必须不断学习心理学和教育学,能够以新的教育理念来面对自己的教学对象。
新课程的最大特点是彻底改变“学问中心”的应试模式,将素质教育落实到新的课程标准中,让每一个学生都得到全面的发展。但在长期的应试教育中,化学教师形成了重教师的知识传授轻学生的主动学习,重书本知识轻社会实践与发展,重考分轻能力和情感的陈旧教育观念,根本不能适应新课程中让学生全面发展理念对教师的要求。
新课程将“以人为本”的教育理念放到了前所未有的重要地位,现代基础教育的最终目标是青少年的全面发展,这就要求中学化学教师必须具有关于青少年发展与教育方面的理论与实践知识,即要真正拥有这两方面的理论与实践知识,树立正确的教育观念,以便在教育教学过程中有效地从青少年的身心健康、知识增长各方面指导他们全面发展。
可以说,没有坚实的教育学心理学方面的理论和实践知识,就不会树立正确的教育观念,没有正确的教育观念,就不能摆脱应试教育的“镣铐”,根本不能成为一名新课程的执行者和实践者,其他新课程中的角色更是无法胜任。
条件性知识是动态的,可以通过系统的学习来掌握,但更多的是在教学实施过程中逐渐地了解和习得,需要动态地把握领会,并在实践中加以发展和加深。可通过请进来(专家引领)、送出去(在职培训)等方式使教师的条件性知识得到充实,但关键还需要广大化学教师在教育教学实践中积极主动地去内化,只有把外部的知识纳入个体的知识体系中,才能把理论自觉地落实到行动中去,从而克服理论与实践相脱节的现象。
3.实践性知识
具有丰富的实践性知识可以使化学教师在课时计划、课堂规则的制定与执行、吸引学生的注意力、教材呈现、课堂练习、家庭作业的检查以及课后评价等方面游刃有余。专家型的化学教师能够根据过去的教学经验有效地勾勒出对待优等生和后进生的方案,为了有效地组织教学,能够补充很多课外的东西。
实践性知识得以提高的基础是教育教学实践,核心是反思。化学教师开展研究是提高化学实践性知识的有效途径,所以我们要积极开展课改实践,并要善于经常对自己或他人的教学实践按照新课标的要求进行反思和总结,由感性上升为理性。同时还要积极开展教育科研,要善于运用科学的理论和方法,有目的有意识地对教学领域中的现象进行研究,对自己的教学行为进行反思,总结经验教训,探索和认识教学规律,形成适合自己的教学方式和教学风格,提高自身的教学水平和研究能力。通过教师在自己的教学实践中的“反思研究”,教师的专业知识及技能可以得到扩展和提高,从而使化学教师从“教书匠”走向“学者型”教师和教育家。不仅要自己重视研究,还要使学生在思想、能力、个性等方面都有长足的发展,充分开发学生的潜能,鼓励学生思辨,注重他们对知识的探究和研究能力的培养,能以类似科研的方式主动地获取知识、解决问题。
在新课程改革中,化学教师不仅要有广博的化学专业知识,有深厚的教育学和心理学素养,还须积极追踪现代专业前沿知识,还要广泛融入综合性知识,同时要充分利用课程资源,在教学中多方面、广视角融人相关学科知识,积极开展教育实践,通过教育科研不断反思,为落实新课程贡献智慧。
参考文献
l张大均.教育心理学[M](第二版).北京:人民教育出版社,2004
[关键词]:物理学科;特征;实施策略;最优化
物理学科教学最优化,是指运用系统的基本观点研究和处理物理学科教学过程的结构,促使教学整体最优化的一系列方法。根据物理学科特征,综合探讨物理优化的思路和具体策略。本文重点探讨物理学科教学最优化的理论涵义、实施策略等问题。
一、物理学科教学最优化的含义
巴班斯基指出:“教学过程最优化是在全面考虑教学规律。教学原则、现代教学形式和方法、教学系统的特征以及内部条件的基础上,为了使过程从既定标准看来发挥最有效(即最优的)作用而组织的控制。”这一阐述实质上抓住了教学论的关键问题:怎样通过合理地组织教学过程,既保证教学的最大可能效果,又不致于造成师生负担过重。最优化并不意味着对课堂教学作局部的改进和完善,而是有科学根据地、自觉地挑选和实施一整套措施体系。
首先,我们系统考察物理学科教学具有的一些共性,如目的性、有序性、矛盾性、多样性等。
(1)物理学科教学大纲以文字形式描述了教学目标,并以此规划了若干项基本要求,包括知识、技能掌握的程度,学生能力、兴趣、态度、方法等培养的内容,形成了物理学的逻辑联系,逐级“解体”系统目标,直指具体的每一堂课,进而构成学期目标、单元目标、课堂教学目标“三位一体”的系统网络,以此评价教学效果。
(2)为保证对上述具体目标的达成度进行有效的控制,物理教学的有序化十分重要。所谓“物理教学有序”,不单纯指时间、位置的先后排序,而是对物理教学系统的结构、功能的整体设计或广义概括。系统方法认为,系统由较低级的结构转变为较高级的结构,称为有序。而封闭系统随过程的发展,将趋于无序,导致结构劣化,与外界有信息交换的开放系统,才有可能优化。因此,从宏观考察,物理教师的知识更新,精心备课,启发讲授,体态自然,情感丰富;学生思维活跃,兴趣盎然,勤学苦读,都是促进信息反馈的积极途径。
(3)由于物理教学过程的功能比较复杂,物理教学系统中诸因素之间的矛盾关系较为明显,如与知识“授受”过程相联系的师生相互作用,教师的能力结构与教学方法选择性之间的矛盾,教学需要与教学“媒体”之间的矛盾等,都不同程度地影响教学过程的最优实现。
(4)物理教学过程的多样化常常体现在解决教学过程矛盾的具体过程中。教学有法,但无定法,这就是教学过程多样性的生动体现。
其次,分析物理学科特征对教学过程的影响。物理知识系统是一个以经验知识(物理现象、事实)、基本概念、基本关系(原理、定律、公式、规则)等为中心并以归纳、类比、演绎为基本结构要素组合而成的逻辑体系。就中学物理而言,知识与技能是并重的两大要素,其中以物理实验为的主要成分。实验既是物理科学赖以产生和发展的基础,又是引导学生认识物理概念、物理理论,培养学生的科学态度,掌握科学的研究方法,训练分析问题、解决问题能力的重要手段,体现了物理学科教学过程的复杂性。在研究时只有从整体出发,注意各部分之间的相互联系,检索各种可能影响整体最优的局部因素,在教学的动态过程中协调这些关系,才能保证对使学生最有效地掌握知识和技能、培养其良好的非智力因素等毁定目标进行最优的控制。
二、物理教学最优化的基本策略
1、系统规划学生发展的重点内容。系统规划学生知识、技能和品德、能力等方面发展的重点内容。知识包括语言知识、读写知识、史料知识、概念、原理、规律等等;技能包括听说技能、阅读技能、书写技能、计算技能、实验技能等等;品德、能力诸方面的发展包括帮助学生形成辩证唯物主义世界观,培养爱国主义情操,发展思维能力、自我评价能力以及良好的兴趣、情感、意志、修改等非智力因素。
所谓系统规划,是指老师根据教学大纲、教材、学目标,结合具体的教学内容、学生的学力水平、教学条件和教学环境等因素,对上述内容作不同层次的划分,从整体上构建具体学科教学最优化的目标体系。
2、综合设计物理课堂教学目标。物理课堂教学目标是衡量教学的内容效度、控制教学进程和检查教学成败的重要依据。人们常常根据教学大纲、教材内容、学生现有知识和潜在能力,综合制定目标体系。其操作程序是:确立目标层次分类(知识、技能、态度、方法等),分析教材整体及各章节的知识构成;建立知识、技能与学习能力;按目标界定的要求进行教学;目标到达与否检测;教学评价及目标优化等等。
物理目标优化的思路是,制定与学生实际情况相适应的目标体系,力求使每一位学生在原有基础上都有较大的提高,减少教学时数,选择最简捷的教学途径实现目标;突出目标的具体性、可操作性和可测性,以利于实施教学、诊断和评价教学。
综合设计既要明确当前必须达成的目标G是什么,又要了解达到G之前必须先达到什么,还须考虑达到目标G以后的发展目标是什么。如以A、B、C代表G的先前目标及其分解形式,E代表G的发展目标。
3、合理构建物理教学方案。物理教学目标明确显示了学的具体任务,或教学的起、终状态。如何实现目标,必须研究其具体途径,或称“物理教学流程”,用文字、图表形式将其“固化”,即构成教案。形成教案首要的工作不是分析教材的内容表述,而是研究该单元或该节课的具体到达目标与学生的实际情况:与本课目标G密切相连的先前目标A、B各是什么?学生的掌握情况如何?不经复习能否直接导入新课?G目标达成与否如何检验?学生对G目标学可能产生的“反应”有哪些?通过分析上述问题,不难获得各种可能的学习途径,再经比较、选择,从中找出一到两种较合理的方案,尝试其可行性。运用相对固定的教案,虽也能完成教学任务,但有时与实际学习情境难以协调,因而对教学优化所起的作用往往是有限的,有时甚至产生某种制约,影响最优教学的实现。
4、优选组合物理教学方法。在特定的学情境下,选择最佳的教学方法,是教学过程最优化的重要环节,也是教师最为关注的内容之一。经验告诉我们,在一定场合下,包括“满堂灌”在内的各种教学方法都是有效的。过去,由于人为地割裂教学过程与教学方法的整体联系,曾有过一些极端的做法。从以老师为主的“填鸭式”到丢掉课本盲目“发现”、追求外国“时髦”的教学方式,对传统一概否认等等,严重地妨碍了教学过程的最优化。对此,国内学者深刻指出:“其实‘传统’并不一定是贬义,只是相对于‘现代’而言。接受学习不一定是机械的,……发现学习不一定是有意义的。”这是颇具启示的。
各类教学论或教学法专著多从某一侧面讨论教学方法的类型和功能,有化繁为简、容易掌握等特点。如讲授法、讨论法、演示法、实验法、练习法等等,内涵清晰,操作性强,但忽视教学方法的系统性,因而造成以局部研究为主的“分析式”教学方法的局限。而类似“问题—发现教学法”、“程序教学法”、“单元结构教学法”、“掌握学习教学法”等以研究整体为出发点的“综合式”方法,其最大特色是展开解决问题的系统思路,突出具体方法的组合应用,而不限于某种具体方法或程式。例如,可以引导学生通过阅读、讲授、解疑、实验、观察、讨论等多种途径,实施“问题—发现教学法”。“每一种方法可以顺利地解决某一种教学任务”。因此,对教学方法子系统中的某一种具体方法,很难论其长短。过分地推崇一种方法或贬低另一种方法的效用,都是不可取的。在特定的时空条件下,只能看到其对教学系统优化的“贡献”如何,或从教学方法的“组合”上讨论其功能优劣。
5、评价物理教学优化的程度。巴班斯基将教学最优化的标准定为两条,即教学效果和教学时间,分别定义为“解决教学和教育任务的效率和质量”和“师生在解决这些任务时所消耗的时间和精力”。效果评价又有两重含义,从绝对意义上看,学生成绩不得低于国家统一大纲规定的最低要求(及格标准);从相对意义上看,学生智力因素、非智力因素在原有基础上均应有较大的发展。因此,效果评价的主要依据仍是数学目标和以目标为基础的各类测验。
时间评价以效果为前提,在保证达到最优教学效果(知识、技能、能力等方面的发展)的条件下,教学所需的时间越少,优化的程度愈高。与传统的教学相比,有目的地选择、论证最优的教学方案,往往要花费一定的时间和精力,但一经确定并予实施,不仅可以减少教学时数、学生的作业负担、教师辅导的额外“支出”,而且教学成功的“几率”大大增加。这是以补偿最优方案实施之前用于理论研究上的时间消耗。
一、设计显著实验,提高现象的“可见度”
在教学中,我们会遇到这样的问题:一些演示实验现象不明显,不利于学生的观察认知。怎样解决这个问题,是摆在我们教师面前的一项任务。譬如,在《饱和溶液不饱和溶液》一节中,食盐溶液、硝酸钾溶液均无色,我将食盐换成硫酸铜,硝酸钾换成高锰酸钾,这样就把原来的无色变成了鲜艳的蓝色和紫红色,便于学生观察试管底部是否有固体剩余,从而判断溶液是否饱和。在学习硝酸钾和氯化钠的混合物分离时,遇到同样的问题,我就采取类似的方法解决,达到了较好的效果。
二、补充演示实验,融化知识点
当我们讲解纯理论知识点时,光凭空洞说教学生往往是难以接受的,这就要求我们教师适当补做一些演示实验,调动学生的形象思维,以达到对知识的理解。在《二氧化碳》一节中,讲到二氧化碳的实验室制法时,强调要用稀盐酸而不用稀硫酸。我增加了两点:不可用碳酸钠代替石灰石;灭火器中应用碳酸钠而不用石灰石。为了让学生能更好地理解,我在讲二氧化碳的实验室制法前,先做了三个小实验:⑴石灰石中注入稀盐酸,反应迅速,石灰石表面不断冒气泡;⑵石灰石中注入稀硫酸,开始时石灰石表面迅速放出气体,一会儿,气泡便停止产生;⑶碳酸钠溶液与盐酸混合,反应非常剧烈,瞬时就完成。三个小实验的演示,使学生对三个知识点的理解更容易、更透彻。
三、增加学生实验,发挥学生的主体作用
运用化学实验,通过一系列有效的方法和手段,能够较好地发展学生的智能。
一、改验证性实验为探索性实验,用“探索法”组织教材和教学
通常情况下,学生实验都是安排在讲完新课后进行的,而且大多是让学生重复教师课堂上演示过的实验。这样的实验只是起到巩固书本知识和训练操作技能的作用,属于验证性实验。它有如下弊端:(一)不利于调动学生的积极性,甚至挫伤了学生的探索积极性。(二)验证性实验的一切现象和结论都是学生已知的。严格的操作程序和方法把学生的智慧、手脚束缚得死死的,不利于发展智力、培养能力。(三)不利于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。“反正书上的结论是正确的,做不做一回事。”“如果实验事实与书上有矛盾,照书上写的填不会错。”这些想法反映了学生们的惰性和无可奈何。
与验证性实验相反,探索性实验具有明显的优越性。(一)实验前学生不知道实验的现象和结果,这就要求他们认真、正确地操作,仔细敏捷地观察,忠诚老实地记录。谁不认真谁就不能获得正确的结论,这有利于培养他们科学实验的基本品格。(二)有利于发展智力,培养能力。化学实验的现象总是多方面的,而这些复杂的现象又是人们认识物质变化的向导。探索性实验不仅要求有一定的操作能力、观察能力,还要求把观察实验的过程和抽象思维的过程结合起来,要求有“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的分析方法,通过宏观现象,认识到微观世界的本质变化,把感性认识上升到理性高度。
“探索法”的教学过程,不是简单地、直接地让学生去掌握前人的科学结论,而是要引导学生“像以前的科学家”那样,通过实验探索规律、发现真理。例如,我在讲二氧化碳的实验室制法时,事先准备了如下几组实验:(一)碳酸钠与稀盐酸反应;(二)纯碳酸钙粉末与稀盐酸反应;(三)石灰石与稀盐酸反应;(四)石灰石与浓盐酸反应;(五)石灰石与稀硫酸反应。让五名学生到前面来依次分别做这五个实验,然后让同学们共同讨论:在实验室条件下制取二氧化碳选用哪组实验最合适?为什么?在经过讨论和争论之后,同学们得出共同的结论:实验室应用石灰石(或大理石)跟稀盐酸反应制取二氧化碳最适合。从而不仅使学生们牢固地掌握了二氧化碳的实验室制法,而且也使学生们学会了对比实验和优化实验的方法。
二、灵活变通各种实验,加强实验教学
化学实验是最直观的教学手段,它模拟人类认识事物的实践过程,符合人类认识客观事物的自然规律,因而最大限度地利用实验教学是化学教学最成功的教学手段。另一方面,让学生自己动手做实验则是培养学生能力的最有效的途径。为了更有效地加强实验教学,我把教材规定的实验做了如下的改进和变通。
(一)演示实验本来是由教师在课堂上做并指导学生观察的实验,在初学时,这种演示实验必须由教师亲手去做,它对于以后的学生实验有着示范的作用。到了一定阶段,在学生们做了几个分组实验之后,就可以最大限度地将演示实验转化为学生在教师指导下完成的演示实验。初三学生的好奇心强,富有参与精神,很乐于自己动手做实验,而且每次实验的成功都给他们带来无比的欣喜。一些学生在前面做实验,下面的同学也仿佛自己在做实验,全部注意力都集中在一起,使得整个课堂的教与学融为一体。动手做实验的学生由于是在全体同学面前做实验,注意力特别集中,收效特别好。这不仅创造和培养了他们的观察能力、思维能力和实际操作能力,也锻炼了他们大胆、心细、勇于表现的良好品质。
化学竞赛的知识水平是否应当完全以中学化学教材一致?始终存在争论。我们的看法是,化学竞赛是一种课外活动,其知识水平应当源于中学化学及其他中学学习到的科目的知识,但要适当高于中学化学教材水平。高多少?这个“度”要大家共同来讨论,难以用一根固定的尺子来量。我们的基本思想是,参加竞赛的应当是优秀中学生,应当在中学教师的指导下开展细水常流的课外活动,加上自身的努力,获得超过中学课本的知识,因而竞赛知识不应局限于中学课本。例如,我们主张学生应当有常见元素的基本知识。所谓“常见”,不能拿中学课本来衡量。例如,铜,中学课本里连单独一节都未设置,但你能说它不常见吗?人类社会经历了相当长的“青铜时代”,足以证明铜是“常见元素”。又如铬,中学化学实验室里就有许多含铬的试剂,课本里说到强氧化剂时常提到重铬酸钾,有机化学、分析化学(容量分析)里也经常用,说明它是常见的。因此,可以认为竞赛题涉及这些元素的基本性质与最重要的化合价和化合物及其最基本的性质是不过分的,不能被指责为“大学内容”。又如近年竞赛试题把I2+S2O32–的反应作为参赛者应当已有的知识,显然不是中学化学知识,但高考试题已经作为信息给出3次,许多中学教师在上课时都提到。而且这一知识是容量分析中最重要、最经常遇到的反应之一,即使中学老师在上课时没提到过,也应当是优秀学生可在课外活动里获得的知识。有的老师反映,对优秀学生,学有余力,适当、少量、有度地增加一些最常见最基本最主要的具体化学知识,对学生提高能力和今后求学成长确有好处,符合“因材施教”的原则,我们绝没有要求中学生普遍地全体地大量地在课外活动里被“灌输”一大堆大学化学知识。近年有的试题在体现“学得多智力不高不能占到便宜,学得适度智力高才能优胜”的命题策略总体上比过去强,特别是降低了属于大学化学的原理性知识的水平。
当年试题的某些知识点是头年初赛题里出现过的。这样做对不对?我们认为这样做是对的,有利于逐年调整试题的知识水平到“适度”,有利于老师们把握竞赛试题水平,更有利于抑制过度的纯知识灌输式的请大学教师对中学生在课外进行培训。但搞得太多不一定可取,最好新一年的试题有全新的思路和面貌,提高试题本身的新颖度和创造性。
近年初赛试题与过去相同,尝试了“思维容量大,应答书写少”的特点。我们的试题没有通常在高考中普遍采纳的所谓客观性试题的选择题。选择题具有预示答案的特征,较难考察学生面对自己不熟悉的事物通过对信息的获取、理解、分析、综合自己得出答案的自信心强弱和应变能力,也较难考察应试者的创造性思维能力,因而一般而言不适合于作为竞赛试题的题型。我们不赞成在各省市自治区进行不符合全国初赛的命题思想、题型、知识要求、能力要求的“预赛”来筛选出参加初赛的选手,特别是“模拟高考”式的预赛,因为这种筛选并不科学,学生参加全国初赛离高考还有相当长时间,尚未进行“大运动量”的复习,不可能达到高考所要求的应试速度。教育部有关单位强调,具有保送资格的学生的人数要与该省、市、自治区参加明年高考的人数相关,也要与参加本次竞赛的人数相关,参加此次竞赛人数少了,等于自动放弃被保送上大学的学生名额。有的同志说,我们不稀罕这种保送,你给保送名额我们的学生也不去,即便这是实情,也与通过全国初赛吸引学生、促进教学、探索道路、选拔学生的竞赛宗旨向背离。
化学竞赛初赛试题有一种试题可以称为“科学谜语题”。这是我们努力发展的一种题型。猜谜是古今中外经久不衰的智力游戏。其实,大自然就是一部巨大的谜书。“大自然往往把一些深刻的东西隐藏起来,只让人们见到表面或局部的现象,有时甚至只给一点暗示。”(见《科学发现纵横谈》王梓坤,北师大出版社,1993,第41页)我们制作的化学谜语赛题与通常的灯谜最大的不同是什么呢?灯谜的谜底都是猜谜人已有的知识,例如,一个灯谜的谜面是:“南面而坐,北面而朝,像忧而忧,像喜而喜”,谜底是镜子。镜子当然一定是猜谜人已有的知识,只是制谜人谜面做得好时,100个人同时猜谜,也只有几个人真正能理解谜面,猜出谜底。我们制作的化学谜语的谜底却大多是猜谜人未知的知识(当然也不排除已知的)。我们的谜面是构建这个未知知识的信息,猜谜人的智力强弱表现在能否用已有的知识(包括与谜底不一定直接相关的具体的描述性的化学知识、与信息相关的中学化学学到的基本概念和基本原理)来理解这些信息,对这些信息进行加工、分析、综合,加上丰富的想象力、联想力、洞察力以及猜测能力,当然经验和学识也起作用,最后创造性地形成谜底。既然谜底是新知识,是猜谜人自己从信息得出的新知识,实质上就考察了猜谜人的创造力。因此,我们认为,这种题型是考察创造能力的好形式,值得深入研究。不过,我们认为,由于这类试题像通常猜灯谜一样,得出结论的人不会太多,恐怕不适合作水平性考试题,恐怕也不适合作选拔比例很大的高考题。
在教学过程中,贵在告诉学生,我们不能事事时时对事物的原因穷追不舍,似乎越细节越好。对许多事物的原因,在一定的知识背景下,只能达到一定的层次,继续问下去可以,需要更宽阔深厚的知识背景,其中不乏尚未开辟的处女地。追究解释的试题学生们心中无底的应答情况,很可能正暴露了我们教学中对认识的层次把握得不好,没有把认识的层次说清楚。东方人的思维偏重抽象、笼统、整体、理性,西方人思维偏重具体、详实、部分、感性,最明显的例子是中医理论与西医理论。这是长期的文化传统的积淀。我们学习来自西方的科学,有些人误解为事事时时应对细节穷追不舍,而不顾自己的知识背景是否够得上继续深入细节,忘记对事物的认识抽象与具体、笼统与详实是相辅相成的。如今许多西方人反而对老子的《道德经》越来越感兴趣,这应引起我们的深思。如今我国的中学科学教育,不是细节太少,反而是从细节上升到对科学通用概念和整个系统的认识过少。这不等于说应该满足对事物原因的笼统认识,对事物原因逐步深入是科学的根本所在,我们不应该满足于对事物哲理化的笼统解释,但不应在尚未达到一定知识背景时就对事物更深入的原因穷追不舍,因此,分清认识的层次在教学上更应重视。教学中应将学生知识背景尚不足以深入的细节留给学生今后去达到,开个窗口,而不必作笼统抽象或者用过分哲理化的所谓“解释”来搪塞。坚持适度的“解释”才有可能使受教育者从此立下了深入探讨事物原因的雄心壮志,形成从事科学创造的潜质。相反,不顾背景知识的水平而过多地沉迷于似是而非的“解释”将使学生不知所措。我们常常听到有的学生无可奈何地说:“真理掌握在老师手里”。这应引起深思。
我国中学化学与大多数国家专为培养上大学学理工科的在中学里的大学预科生的中学化学相比(请参见经过反复修订的国际竞赛大纲的三级划分),其不足处,笔者认为,可归纳为如下几点:中学化学总时数较低(指对准备上大学学理工科的学生),基本化学事实少(无论元素化学还是有机化学),基本原理涉及的概念少(如动力学基础、热力学基础、电子云、立体化学、平衡常数、电极电势、定量分析原理等,有的根本未涉及,有的不要求定量表述),联系实际过少(我国中学生的面对社会实际问题表现出来的科学能力只处于国际中学生的中下水平,见中德中学生科学能力调查报告等资料),化学实验要求更低(时数和要求都低,许多学校极少做甚至根本不做实验,内容偏重验证,较少或根本无探究性实验),相反,我国中学化学教学中,对基本概念的要求过高(过多地追求严格的定义与相互关系),化学计算要求高(可能与我国学生数学能力十分突出,在国际中学生中一直处于领先地位的文化传统有关),更要命的是,不论知识的重要与否,都过分强调其对思维能力的训练价值,常常对一些于形成科学整体认识及基本概念系统不十分重要的知识,也要作思维训练的无谓“拔高”,大运动量练习,以至千锤百炼,早起晚睡,疲于奔命。我们化学竞赛力图在面对少数优秀学生的中学化学教学中改变这种面貌。
最后需要讨论的是:如果初赛的知识水平基本上维持在《化学读本》的水平竞赛基本要求作相应修改),各省、市、自治区从初赛优胜者中选的选手(4-6人)在约2个月的业余省级培训期间能否达到决赛试题对知识基础的要求,能不能在决赛中取得优胜,并进入国际集训队,乃至出国,更期望出国必拿金牌荣归?对此问题要从四个方面思考。一是初赛后的各级竞赛(包括决赛)的知识基础定位在哪里?二是这些竞赛的试题是否确实体现这种定位,既不太高,也不太低?三是大家对这些竞赛的试题的知识基础如何理解?四是初赛优胜者能否在各竞赛前不长的时间里从初赛的知识基础发展到它们所需的知识基础?这需要大家都从实际出发,共同来讨论协商,形成比较一致的意见。
实验教学中由于存在上述问题,长此以往,操作机械、内容单调无新意,使多数学生感到“实验只是看看有味,做做有趣”,领悟不到实验教学对化学学习所起的特有功能,在教学中我们只是凭着化学实验本身具有的生动、直观、形象、鲜明的特点,自然地去激发和满足学生的知觉好奇,而忽视了更深层次的思维动机的激发和强化。因此,化学实验教学应以实验为载体展开过程,以问题为线索,力求实验与思维有机结合,层层递进,使学生始终处于不断探索的情境之中,这样既优化了实验教学的过程,展现了化学自身的魅力,又符合素质教育对化学教学的要求。
实践证明,重视问题情境的创设和思维动机的激发是优化实验教学的一条有效途径。
一、创设问题情境,展现实验的设计思想
对于课本上大量的演示实验和学生实验,我们不能采取简单的“拿来主义”,照方抓药,机械操作,而应该通过创设问题情境,如:“应该怎样设计?”“为什么要这样设计?”“换一种方法能不能做?”等,有意识地创造一种探索的氛围,尽量展现实验的过程,使之成为师生共同参与的“亚研究”过程,以此来渗透化学思想,启迪学生运用科学的研究方法对待化学实验。例如,气体的制备实验,在学完氧气和氢气的实验室制法之后,实验室制取二氧化碳气体的设计过程就可由学生自己来完成。我们可提出如下问题,引导学生思考。
问题1:要设计一个制备气体的实验,你要考虑哪些方面?
问题2:设计怎样的装置可使实验操作简便易行?
问题3:你能否设计一个随用随制的气体发生装置?
这时学生可能会设计出各种各样的方案,然后教师引导学生进一步考究哪些方案是科学合理的?哪些是存在缺陷需要改进的?鼓励学生开动脑筋大胆设想,积极主动地参与实验设计过程,充分展示实验的设计思想。
对于课本上的研究性实验,我们也应积极创设问题情境,引导学生去追溯科学家思考研究的源头,他们那精巧的设计,独到的方法,深刻的分析,都是值得我们继承和发扬的。例如,法国化学家拉瓦锡对研究空气成分的装置设计,英国物理学家雷利在实验中不放过几毫克这么微小的差异,发现了稀有气体等,把科学家的思想融入课堂教学,使学生从中汲取化学思想的营养。
二、创设问题情境,拓展实验内容
化学变化规律的表现形式是多层次、多侧面的,但教材为我们提供的实验方案却往往着眼于单层次、单侧面的实验内容,因而有着较大的局限性或单调性。为此,我们有必要对原有的实验内容进行适当的拓展和补充,积极创设问题情境,尽量让学生能从多层次、全方位地去认识化学原理。例如氯化氢一节,教材为了说明氯化氢极易溶于水而设计了一个喷泉实验,由于实验内容单一,很难使学生对喷泉实验有一个全面的认识,为了充分展示喷泉实验的原理,我们可以在上述实验的基础上,丰富实验内容,补充了二氧化碳气体的喷泉实验,并提出如下问题让学生思考。
问题1:二氧化碳是极易溶于水的气体吗?为什么也能做出喷泉?
问题2:形成喷泉的原理是什么?
教学实践让明,通过增加这个实验内容就能使学生对喷泉实验有一个全面而深刻的认识,不只是停留在表面现象上,不仅知其然,而且知其所以然,培养了学生分析问题和解决问题的能力。
三、创设问题情境,优化实验的演示过程
传统的演示实验教学只让学生看看表演,先是“教师做、学生看”,后是“教师讲、学生听”,而忽视了学生主体的思维动机的激发,这样实验得出的结论教师认为是“显然”,可是对学生来说,有时候却是“茫然”。因此,有的演示实验之所以未能起到很好的作用,往往不是演示实验本身失败了,而是教师不能为演示过程创设良好的问题情境所致。如在讲氢氧化亚铁的制取时,一位教师在实验前事先作了结论性说明:“FeSO4溶液中滴入NaOH溶液将生成白色的Fe(OH)2沉淀。”可照此操作,实验结果几乎看不到白色沉淀,而是看到灰绿色沉淀,慢慢变成红褐色沉淀。这一现象与事先的说明不符合,学生不以为然。若事先提出如下问题,有意识地引导学生从侧面思考,就会得到较好的教学效果。
问题1:实验室里是如何保存易被氧化药品的?
问题2:该实验过程中生成的Fe(OH)2易被氧化,采取怎样的措施可避免其被氧化?
此时学生想到钠、钾、白磷等容易被氧化的药品的保存是用液封的原理,所以,可在盛FeSO4溶液的试管中先加入与水不相溶的且比水轻的有机物,如苯、汽油等来隔绝空气,然后再将滴管伸入液面以下滴加NaOH溶液,这样得到的白色沉淀现象就十分明显了,既优化了演示实验过程,又强化了学生对易被氧化药品的保存意识。
四、创设问题情境,加大对实验的分析力度
化学实验的演示不但要演示操作、演示观察,更要对实验现象进行深入细致的分析。许多教师急于用实验现象、实验事实建立概念与归纳规律,而忽视了对实验现象的观察与结论的分析,没有充分拓展实验现象的本质属性和现象之间的因果关系,导致性质及规律的得出较为生硬,实验教学效果不理想。
因此,演示实验完毕后,我们要以实验现象为依据,创设问题情境,启发学生学知识。例如,在讲氯气的化学性质时,教师演示完氯气分别通过干燥有色布条和湿润有色布条的实验后,学生观察到的现象是湿润的有色布条退色,
而干燥的有色布条却不退色。此时,教师不要忙于下结论,而应不失时机地利用这一现象,创设问题情境,加大分析力度,激活学生的思维。
问题1:湿润的有色布条退色,这一现象说明哪种物质起了关键作用?
问题2:Cl2和H2O两者同时存在时可使有色布条退色,你能推断其可能的原因吗?由此问题情境,引导学生展开讨论、猜测,逐步分析得出Cl2和H2O反应这一化学性质。
问题3:真正起漂白作用的是Cl2?还是Cl2与H2O反应后的生成物?层层深入,调动学生的思维,把学生由对现象的感性认识逐步引向对本质的理性认识。
五、创设问题情境,扩大实验成果
实验完成之后,不但要引导学生对实验进行分析、总结,并且要对实验进行恰当的延伸,通过创设问题情境来借题发挥,促进知识的迁移和运用,进一步完善认知结构。
例如,实验室制取氯气的实验完成后,除了要求学生掌握整套装置的安装顺序及注意事项之外,可再设计如下两个问题予以延伸。
问题1:这样制得的氯气纯净吗?
问题2:氯气能与水反应,能否用水来处理尾气?
在学生观察完教师的演示之后,通过这两个问题,可再次激起学生思维的波澜,克服因满足于对实验现象的观察而表现出的涣散状态。再如,Al(OH)3的制取,教材中用了两个演示实验说明了Al(OH)3的制取方法和Al(OH)3的两性,许多教师讲到这里都强调说:“Al(OH)3必须用铝盐和弱碱氨水反应来制取,不可用强碱。”其实,这种说法是错误的,我们可继续创设问题情境进行变式实验加以证明。
问题1:在分别盛有少量Al2(SO4)3溶液的两支试管中,分别滴入氨水和NaOH溶液,继续滴加,会出现什么现象?
问题2:在分别盛有少量氨水和NaOH溶液的两支试管中,分别滴入Al2(SO4)3溶液,继续滴加,又将会出现什么现象?
一、教师的认知偏差对教学的消极影响
教师在化学教学过程中,对学生学习化学的兴趣、态度、知识基储能力结构一般都有自己的看法,而这种看法的形成大体是通过教育学、心理学、化学教学论等专业知识的学习和教学实践两条途径来间接把握和直接认知的。由于种种原因,这种看法有时出现较大的偏差,并对化学教学产生消极的影响。具体表现在:
1.制定教学目标过高
教师在制定教学目标时,没有注意到高中化学知识比初中化学知识叙述更准确、更严密、更抽象,化学现象的分析更复杂,思维层次的要求更高和更活,而是凭自己对化学掌握程度和自己所具有的能力,想当然地制定教学目标。比如,讲授核外电子排布规律时引入四个量子数,讲硬水软化时引入溶度积概念来解释MgCO3转化为Mg(OH)2,都属处理过深,学生难以接受。
2.教学策略运用不当
(1)概念的抽象概括过早过急。有些化学教师把握不住学生认知结构和能力状况,对于难度较大的化学概念教学过程中不向学生提供较为丰富详细的材料,就匆忙给予抽象概括,过早地缩短了从感知到概括的距离。这样学生即使能把化学概念背得滚瓜烂熟,对其内涵却不甚理解。
(2)忽视思维过程的揭示。学习化学离不开解题,因此,有些化学教师认为:学好化学就要多做题,题目做得越多越好。但在问题的解决过程中,忽视了思维过程的揭示和思想方法的传授,未能从根本上提高学生的能力,导致学生在遇到未曾做过的问题时,无法正确入手解决。
3.成绩评估失当
有些化学教师在编拟试题时,总认为化学试题应拐一个小弯,岂不知有时教师心目中的“小弯”,对学生来说却是一个“大弯”,甚至是一个无法绕过的“迷宫”。这样就使一些中下水平的学生无法享受到成功的喜悦,挫伤了学生的积极性,人为地扩大了差生面。
上面谈的都是由于教师发生认知偏差,过高地估计学生的水准而出现的教学误差。其实过低地估计学生的情况也是存在的,这会导致该放手的不放手,该少讲的不少讲,从而失去了发展学生智力和培养学生能力的机会。
二、认知偏差的归因分析
1.心理学分析
从心理学的角度探讨产生认知偏差的原因,有助于从根本上克服这类偏差。一般地说,教师的认知偏差主要来源于两个心理效应的影响:
(1)投射效应。美国心理学教授弗里德曼说:“人们有这样一种强烈的倾向,总假设他人与自己是相同的”,即人们在认知他人时,常常假定他人与自己有相同的倾向,把自己的特点归属到他人身上,即所谓“推己及人”。由于受投射效应的影响,教师容易把自己对学习知识的思维特点归属到学生身上,而忽视学生心理、生理发展水平,由此造成有些教师的教学失败。
(2)定势效应。通俗地说,定势就是按固定的思路去考虑问题。定势有积极和消极之分。消极的定势效应也是产生认知偏差的重要原因,它使教师的思维具有顽固刻板性。如有些教师多年担任高三化学教学,现在转到高一,仍然习惯按高三教学方式对待高一学生,在教学过程中的一些问题的讲解过于复杂,使学生过早地出现两极分化。
2.教育思想根源
有什么样的教育思想,就会有什么样的教育行为。有些教师在教学过程中往往以自我为中心,“我讲你听”。在一次次“我会讲”的自我满足中思维变得呆板、僵化,从而就容易产生认知偏差。
3.对学生缺乏深入地研究
有些教师不注意研究学生和了解学生,只是用自己的经验、直觉,想当然地进行教学。对学生学习化学的动机、兴趣、态度、能力、知识基础等,则知之甚少或者一无所知,这样,教师的认知偏差就不可避免了。此外,认知偏差的产生也与教师的师德修养、知识的储备等因素有关。
三、认知偏差的克服途径
1.对认知偏差的产生,自觉地保持“警觉”
由于投射效应和定势效应是产生认知偏差的主要心理根源,社会心理学的研究告诉我们:几乎每个人的思维都会不同程度地受两种效应的影响,并且这两种效应的产生在很多情况下是由人的个性及习惯决定的,所以教师应对认知偏差经常保持“警觉”。
近年来国内基础教育课程改革突出强调了学生的学习活动方式以及整个教学方式的改变,对教材中知识存在方式问题没有给以足够的关注。知识在课程与教学中到底应以何种方式存在,这是课程与教学都必须回答的一个基本问题,它直接决定着课程、教材、教学的性质与存在状态。在近年“新基础教育”的研究及实践中,有人从教学的角度提出了知识的存在方式问题,认为教学成功的重要前提之一就是要重新“激活”书本知识,使知识恢复到“鲜活的状态”,在“多向互动”和“动态生成”的教学过程中凸显知识的活性。但是,知识在教材中该以什么方式存在呢?笔者认为,“激活”知识不能只依赖于教学,编写教材就必须考虑知识的存在方式。
教材中知识存在方式所关注的焦点是知识的存在性状,特别是知识与学习者个体精神世界的关系。知识在教材中的理想存在方式应是开放的、积极的,有着与学习者展开精神交往与对话的可能与姿态。知识的组织是无法完全解决这一问题的,无论是“纵向组织”还是“横向组织”,也无论采用“直线式”还是“螺旋式”,就课程知识而言,知识问题要么被回避(如“心理”组织的观点),要么只改变了知识在教材中出现的位置和知识的前后关系。可见知识的存在方式问题并不就是知识的组织问题。
历史的经验表明:教材设计必须既重视知识(包括系统化了的知识),又避免系统知识对儿童精神世界的强制或支解,而后者的关键就是要给教材中的知识设计以恰当的存在方式。所以不重视知识的存在方式问题,就不可能真正解决教材设计问题。众所周知,杜威(Dewey,J.)对传统教材给儿童造成的压制深恶痛绝,因而强烈主张“以经验为中心”,按照儿童的心理线索来编写教材。但杜威的理论并未取得成功,原因就在于他回避了知识及其存在方式问题。为了化解知识对儿童的强制,杜威从“知识”一步跨越到“经验”,要求“以经验为中心”,这事实上等于丢弃了知识,更没有意识到教材可以通过为知识设计恰当的存在方式而改变知识与学习者的关系。杜威提出的“立足于惊讶来组织教材”与我们现在提倡的“以系统知识联系儿童本有的经验来组织教材”在对待知识的态度上是极不相同的。后者也努力破除体系化的、抽象的知识对学习者个体精神自由的束缚。但与杜威不同的是,它主要通过改变知识在教材中的存在方式,通过知识的“活化”和“生命化”来达到目的。杜威的失败给我们的启示就在于,教材设计不能不重视知识的存在方式问题。
提出知识的存在方式问题,实际上意味着教材设计的着力点的转变。传统的教材设计重视了知识的重要性,但把设计的重点仅仅放在知识的选择与组织上,听任课程知识以静止的、封闭的、冷藏库式的方法存在,结果使知识在教材中的存在方式与一般文化产品(特别是学术著作)中的知识的存在方式趋同,导致知识对学习者的强制。杜威注意到了传统教材的这种局限性,但他把教材设计的重点放在知识向经验的“还原”以及经验的组织(特别是经验的“连续性”和“相互作用”)上,实际上也忽视了知识本身的存在方式问题。知识存在方式问题的提出,首先意味着教材不能不重视知识,但同时还意味着教材的设计要在重视知识的选择与组织的同时,突出重视知识的存在方式,尽可能通过设计恰当的知识存在方式去破解知识对于学习者的强制。这是一条既不同于传统、也不同于杜威的教材设计之路。
二、知识应以何种方式存在于教材
知识在教材中应以何种方式存在呢?回答这个问题必须与知识的性质联系起来。
不同的知识观对知识的性质有不同的认识,而在教育领域,对知识性质的认识必须引入“知识进化”的视角。从“进化”的角度看,知识的性质是不断变化的:当知识尚处于“发现”阶段的时候,知识是不确定的,它以活动的状态处于发现者的头脑中,表现为一种“个人知识”;当知识一旦被作为发现的结果、用一种明确的逻辑形式(如某一定理)表述出来时,知识就具有了某种确定性和客观性(波普尔的“世界3”);当知识要重新被人理解和学习的时候,知识就必须再次以过程性的方式存在,具有某种动态的特点,恢复其与人的情感及共同体的思想氛围的密切联系。这说明知识的性质是随着知识的进化而变化的。如果我们仅仅是想对知识进行整理、分类,那么知识在这时应是很确定的,甚至就像“物体”一样,我们可以像图书馆一样“选择它”、“储存它”和“转移它”。但如果我们要理解知识、学习知识,发现知识与人的意义关系,在与知识的精神性对话中提升自己的精神世界,那么知识就只能作为一个“过程”方能真正发挥作用。
教材设计中的不同问题应根据知识的不同性质来处理。前已指出,教材设计中与知识有关的问题主要有“知识的选择”、“知识的组织”和“知识存在方式的设计”。在解决前两个问题时,我们的任务是要根据一定的原则从浩如烟海的人类优秀文化成果中选出适合纳入课程的部分,并把它们放置在教材的某个恰当的位置。这时的知识,不能被理解为“过程”,而必须作为某个确定的对象,因而强调的是知识的确定性。但一到课程知识存在方式的设计,情况就发生了根本的变化,此时的问题已变成如何使知识能被人理解,并与学习者的个体精神世界达成一种相互开放的对话关系。这时我们必须重点关注知识的“动态”方面,把知识理解为一种“过程”。所以,知识在教材中必须以动态的“生命化”的方式存在。传统教材设计的局限就在于只看到了知识的确定性,而不大重视知识的过程性,结果使教材中的知识变成了一个冷漠的、封闭的、“无言的”世界,就像杜威所批评的那样,知识只是“堆积的”,处于“呆板、静止”的状态,教材抱着一种“静止的、冷藏库式的知识理想”。以这种方式存在的知识似乎被套上了一层坚硬的外壳,拒人于千里之外,必将造成知识与学习者个体精神世界的严重隔膜,乃至知识对学习者的强制。
那么以活化的和“生命化”的方式存在的知识应是一种什么样的知识呢?
首先,它应具有一种“召唤力”。就像艺术品,它内在的美,饱含着一种热情,召唤着欣赏者的投入,使其敞开心扉,与其展开精神的对话。艺术品之所以使人“沉迷”,原因就在于它不是一个冷漠的“无言者”,而是一个积极的、饱含着热情的“召唤者”,一个活跃的“动姿化”的“对话者”。艺术品和教材在形式上都是一种“物”,但它们都不应是一般的物,具有“妩媚动人”的特点。教材要想具有这种特点,就要对知识作特殊的醋栗,使其成为一个“动姿化”的、活跃的世界。只有这样,教材才有可能具有艺术品的“召唤力”。
其次,它还应具有一种主动走向学习者、向学习者靠近的姿态与倾向。作为专门教育媒介的教材,不能只静静地“站在远处”等候着学生靠近,而必须主动“走向”学生。要做到这一点,教材中的知识就必须是开放的。使教材具有开放性意味着要消除知识的冷漠,破除包裹于其外的“硬壳”,为学习者进入知识并与知识对话铺设多样的路径。通常,一个直接的知识陈述并不具有开放性。“同位角相等,两直线平行”这样一个阐明两条直线平行的一种判定条件的数学陈述,就其本身而言,是“静观的”“封闭的”,不管学习者是否理解,它就存在那里,因而并不具有开放性。如果教材就这样简单地将其直接呈现给学生,那么这个数学陈述是不可能主动面向学生的。相反,如果我们将它与各种图片、问题情境以及学生的生活经验建立起来丰富联系,使知识主动走向学生的生活,并在此过程中给学生进入上述数学陈述提供多样的可能路径,那么,教材就能破除知识的边界,使其走向开放,向学生靠近。知识与学习者的对话就能在不知不觉中进行,教材形成一种将学习者“卷入”其中的能力。
其三,它还应是“情境化”的。任何知识要具有生命力,都必须作为一个“过程”存在于一定的生活场景、问题情境或思想语境之中。知识本来产生于某种特定“境域”,按科学社会学的观点,产生于知识发现者的生活、情感与信念,产生于研究者的个人知识,产生于研究共同体内外的争论、协商和各种思想支撑条件。在知识的发现过程中,知识是活的,与共同体的整个研究境域和每个研究者的精神世界都有着内在的和丰富的关联。但是,知识一旦被定位为“同位角相等,两直线平行”这样的确定陈述,它就失去了最初的生存境域,因而也没有了当初的生命活力。对于教材设计来说,其根本任务就是要立足于学习者的生活和精神世界,重新创造和恢复知识的活力。传统教材的设计者没有看到这一点,他们不仅割断了课程知识与儿童生活及精神的关联,从而使知识变成了“非境域化”和“非生命化”的东西。课程作为一个事先设计的、具有引导性和开放性的知识与人“相遇”的可能情境,知识就只是该情境中的一个要素,教材就必须将知识纳入到一定的“境域”之中。以往的教材设计理论将教材等同于知识,将教材设计等同于知识的选择和呈现,因而忽视了知识的“境域化”问题。后来的心理学研究虽然使教材设计注意到了学习活动方式问题和知识呈现的顺序问题,但仍没有认识到教材作为精神对话情境的根本品性。知识的“境域化”不仅是使知识走向“生命化”的前提与途径,而且是学习者在与知识的对话中享有自由的根本保证。
三、如何实现课程知识的活化和“生命化”
在具体的教材设计中,要真正实现课程知识的活化和“生命化”,就必须反思教材的功能,并遵循生态式设计理念。
(一)把教材的功能定位为一个“对话者”
由于受社会历史条件的局限,教材曾在教学中主要扮演着一个“控制者”和“支配者”的角色。教材被视为教学中至高无上的“经典”,拥有绝对的权威,教材的价值就在于“规范”教学:既规范教师的教,也规范学生的学,教师和学生都是教材的“臣民”。将教材定位为一个“控制者”和“支配者”,这是一种封闭的、崇尚权威的教材功能观。它使知识变成一个“沉默者”或“独白者”,似乎知识丝毫也不与学习者有关。教材则变得冷漠而封闭,缺乏“亲和力”,更没有“妩媚动人”的特点和内在的“召唤力”。“支配型的教材”必将导致“支配型的教育生活”。在“支配型的教材”的作用下,学生宛如一只只被针钉住了的蝴蝶,教师也被迫成为教材的附庸。
要使教材中知识变得活化和“生命化”,就必须将教材的功能定位为一个“对话者”。“对话”的本意是指人与人之间以语言为中介的谈话。这里的“对话”超出了语言的界限,包括人与人、人与世界之间一切以平等、自由以及相互开放和相互激发为特征的沟通、体认与交流,其精髓在于对话双方的平等、开放、自由、协调以及相互激发。教材在教学及学生学习活动中的功能之所以被定位为一个“对话者”,根本原因就在于知识的学习乃是学习者以意义的生成为目的的理解性活动,必须在理解与精神性对话中方可完成。“对话”要破除种种“二元对立”,包括教材与学习者的对立。因而与“二元对立”关系模式中双方各设边界并最终一方(元)压倒另一方(元)的结果不同,对话意识极力消解二元对立,在两者间建立起一种“边缘地带”,让二者在平等的对话和作用中产生既与二者有关、又与二者不同的全新的东西。作为“对话者”的教材不是一个“确定的权威”的守护者,而是一个可能性的创造者。教材与学生的关系不再是敌对的,而是相互包容、相互激发的关系。
教材要作为“对话者”,其所内含的知识的存在方式就必须改变。首先,它不能再作为学生必须服从的权威,而应把自己放在与学习者平等的位置上。更为重要的是,“对话者”不再是一个物,而应具有某种人格化的特征,教材中的知识也不能再静静地躺在那里,而应具有某种活力,主动地走向学习者。总之,只有将教材的功能定位为一个“对话者”,教材中的知识才有可能实现“生命化”。“支配型”的教材不仅导致“支配型”的教学,而且必将使教材中的知识走向封闭和僵化。
(二)体现生态教材设计理念
要使知识以动态的、“生命化”的方式存在,教材设计还必须体现生态设计的理念。
前已指出,“生命化”的知识必定是“境域化”的,因为人类已有的“知识世界”不是一个分离的世界,而是一个相依相承、互补共生的世界;知识的学习也不是一个简单的“搭积木”的过程,而是一个生态式“孕育”的过程,知识与个体的情感、信念、生活经历以及学习共同体的社会交往都应建立起一种密切的联系。教材设计如何实现知识的“境域化”呢?生态式设计是一个十分重要的策略。
神态式设计的实质是用生态原理来指导教材设计。生态原理强调多样性的统一,即生态系统中生物各个种群之间、生物与环境之间的相互依存和互补共生。生态式设计的关键就是要把知识放置在一定的环境背景之中,使知识与学习者的个体精神世界和相邻知识领域建立起内在的密切联系。
1.制取气体时,先检查装置的气密性,后装入药品。检查装置气密性时,先把导管插入水中,后用手掌紧贴容器的外壁。
2.排水法收集气体时,先排净空气,后收集气体;集满后,应先把导管移出水面,后熄灭火焰。
3.氢气还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铁时,先通气(H2或CO)后加热;实验完毕时,先熄灯后停气。
4.点燃可燃性气体(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等),应先检验纯度,然后点燃。
5.用托盘天平称量物质时,应先调零,后称量;加砝码时,应先加质量大的砝码,后加质量小的砝码;称量完后,先记下读数,后把砝码放回盒中,最后把游码移回零处。
6.如果浓H2SO4不慎沾到皮肤上,先迅速用布拭去,后用水冲洗,再涂上3%~5%的NaHCO3。
7.稀释浓H2SO4时,一定要先把水倒入容器中,后把浓H2SO4沿器壁慢慢地注入水中,并不断搅拌。
8.使用试纸检验溶液的性质时,先把一小块试纸放在表面皿或玻片上,后用玻棒沾待测液点试纸中部,再观察变化;检验气体的性质时,先用蒸馏水润湿粘在玻棒一端,后接近管口检验。
9.容量瓶、滴定管等应先查漏后使用。
10.取用块状药品或密度较大的金属颗粒放入玻璃容器时,应先把容器横放,后把药品放入容器口,再把容器慢慢地竖立起来。
11.配制一定物质的量浓度的溶液时,溶于水放热的物质应先冷却,后转移。
12.制乙烯配制混和液时,应先在容器中加酒精,再沿器壁慢慢注入浓H2SO4,并不断搅拌。
13.气体中混有水蒸气和其它杂质,若要得到纯净干燥的气体,使用液体试剂除杂时,应先除去杂质,后除水蒸气;使用加热方法除杂时,应先除水蒸气,后除去杂质。
14.过滤时,应先把上层清液过滤,后把沉淀倒入过滤器。
学生学习零件普通车床加工这门课程,主要掌握车削基本知识、车内外圆柱面、车内外圆锥面、加工成形面、加工螺纹、切削原理和刀具、常用车床夹具的结构和原理、车削较复杂零件及典型零件的工艺分析,提高学生车工中级考证的通过率。根据学校数控技术专业的人才培养方案需求,在企业调研的基础上,聘请企业专家共同提炼的典型工作任务。在机械制图课程的基础上,将零件普通车床加工课程教学内容分成七个模块,每个模块又分成若干个教学任务。模块一,车削基本知识,分成:任务一,车床的使用和保养;任务二,认识车刀和刃磨。模块二,车外圆端面,分成:任务一,手动车削外圆端面;任务二,机动车削外圆端面;任务三,车削轴类零件;任务四,外圆沟槽车削、切断。模块三,孔加工,分成:任务一,使用麻花钻刃磨;任务二,加工钻孔、车刀刃磨;任务三,加工通孔、台阶孔车削;任务四,加工盲孔、内沟槽车削;任务五,加工铰孔。模块四,加工圆锥面和成形面,分成:任务一,小滑板车削外圆锥面;任务二,小滑板车削内圆锥面;任务三,车削成形面;任务四,表面修饰加工。模块五,加工车削螺纹,分成:任务一,使用三角形螺纹车刀刃磨;任务二,车削螺距螺纹;任务三,车削大螺距外螺纹;任务四,车削内三角形螺纹。模块六,加工梯形螺纹及蜗杆车削,分成:任务一,使用外梯形螺纹车刀刃磨;任务二,车削外梯形螺纹;任务三,车削内梯形螺纹;任务四,车削多线螺纹。模块七,车削复杂零件:任务一,车削偏心工件;任务二,车削细长轴。
二、理实一体化教学法的实施
每个模块分成若干个任务,在项目实施过程中以任务引领培养学生的专业技能。如在车削螺距螺纹任务中,按照理实一体化教学法组织实施课堂教学。
1.分组
根据各班实际人数,将学生分成若干个小组,每个小组分4~5个人,培养学生团队意识。每个组选出操作技能和管理能力较强的学生做组长,组长负责本组学生的实训管理和任务分配。组长要用“活动记录表”对本组学生的考勤、工作表现和工作成效记录在案,为学生的最后评价提供依据。
2.教师讲授
螺纹车削加工工艺流程是车端面、车螺纹大径、车退刀槽、倒角、车螺纹。
3.教师示范
根据给定的零件图,一是分析零件图,得出数据。二是确定加工步骤:车右端端面,粗精车外圆,车螺纹大径,切槽,倒角,车螺纹。三是选择刀具及切削用量,教师与学生互动,计算进刀次数、背吃刀量确定粗加工、精加工的数据。四是安装工件,选择合适的夹紧位置和足够的夹紧力。五是安装刀具,教师示范,学生演示,注意刀尖分角线垂直于工件轴线。六是调整机床,调整主轴转速和螺距。七是螺纹车削操作方法,采用正反车车削法,对刀、车螺纹、退刀。
4.学生操作训练
教师巡回指导,遇到典型问题,集中讲解,提醒学生注意事项和操作规范,突破重难点,让学生在操作中解决实际问题。
5.评价
学生完成作品后要进行螺纹的测量,使用量具游标卡尺、钢尺、螺距规、螺纹千分尺对测量要素大径、螺距、牙型角、中径进行有效测量,并将测量结果记录在活动记录表中,教师要点评学生的作品,指出存在的问题,现场评分确定学生成绩。
三、理实一体化教学法总结
1.加强课堂管理
有些技校学生不守纪律,在实操场地走动,乱拿工具当玩具,扰乱课堂纪律。老师应严抓课堂纪律,合理安排学生操作,维持课堂秩序。
2.教师要加强指导
教师要加强巡回指导,及时纠正学生不规范的操作。学生在老师的指导下有序地进行操作,老师应督促学生人人动手。
3.师资要求
考试乃是比速度、比灵活、比知识掌握程度及智能高低的过程。由于化学科的考试多是在其它学科的后面进行,因而前面所考任一科的失利都直接影响考生应考化学时能力的正常发挥。试想,进入考场之后思虑万千,患得患失,想着那些不该想的问题,怎会取得好的考试成绩呢?因此,希望大家进入考场之后一定要稳定情绪,放下包袱,振奋精神,以顽强的意志、毅力去努力拼搏。
二、认真审题,仔细作答
做题前,一定要认真读题。如选择题,命题者常在其后面说明每一小题有一个还是有一至两个正确选项,千万不能凭想当然地都选一个选项了之。选择题通常要求选出正确的答案,但也有要求选择错误答案的。例如,下列玻璃仪器不能用来加热的是()。①试管②量筒③烧杯④漏斗,如果忽略了题中的“不”字,选出的答案就会定错无疑。认真审题的另一层意思还在于要求大家一定要按题目的要求去做。如填空题及推断题,到底是要求填序号、填名称,还是用化学用语去表示等。此外,常见的含有装置图的实验题,本来只要求指出错误,你却偏偏答如何如何改正,这也是答非所问。
三、由易到难,珍惜时间
考场上的时间是有限的。拿到试卷之后,通篇浏览后,一般即可按试卷的先后顺序做题,可有些同学却上来就做计算题或占分多的题目,这样做实在是不可取的。正因为这些内容占分多,因而难度也就大,一旦做不出来,必定影响情绪。
甚至造成简单题的失分。所以希望大家要先做那些易答、易得分的题目。对于难题,可冷静地分析、审清题目的条件及要求,找出解题的关键,顺藤摸瓜,逐步攻克,若实在攻克不下,千万不可花去过多的时间,以免影响后面题目的解答。
对已答出来但无十分把握的题目,要留出些时间去检查,必要时可换换思路另解验证。
四、书写规范,步骤完整
考试乃是比速度、比灵活、比知识掌握程度及智能高低的过程。由于化学科的考试多是在其它学科的后面进行,因而前面所考任一科的失利都直接影响考生应考化学时能力的正常发挥。试想,进入考场之后思虑万千,患得患失,想着那些不该想的问题,怎会取得好的考试成绩呢?因此,希望大家进入考场之后一定要稳定情绪,放下包袱,振奋精神,以顽强的意志、毅力去努力拼搏。
二、认真审题,仔细作答
做题前,一定要认真读题。如选择题,命题者常在其后面说明每一小题有一个还是有一至两个正确选项,千万不能凭想当然地都选一个选项了之。选择题通常要求选出正确的答案,但也有要求选择错误答案的。例如,下列玻璃仪器不能用来加热的是()。①试管②量筒③烧杯④漏斗,如果忽略了题中的“不”字,选出的答案就会定错无疑。认真审题的另一层意思还在于要求大家一定要按题目的要求去做。如填空题及推断题,到底是要求填序号、填名称,还是用化学用语去表示等。此外,常见的含有装置图的实验题,本来只要求指出错误,你却偏偏答如何如何改正,这也是答非所问。
三、由易到难,珍惜时间
考场上的时间是有限的。拿到试卷之后,通篇浏览后,一般即可按试卷的先后顺序做题,可有些同学却上来就做计算题或占分多的题目,这样做实在是不可取的。正因为这些内容占分多,因而难度也就大,一旦做不出来,必定影响情绪。
甚至造成简单题的失分。所以希望大家要先做那些易答、易得分的题目。对于难题,可冷静地分析、审清题目的条件及要求,找出解题的关键,顺藤摸瓜,逐步攻克,若实在攻克不下,千万不可花去过多的时间,以免影响后面题目的解答。
对已答出来但无十分把握的题目,要留出些时间去检查,必要时可换换思路另解验证。
四、书写规范,步骤完整