《化学能与电能》教学设计案例

──高中化学新教材第一、二章学习体会 福建龙岩普教研究室  364000  杨梓生 人民教育出版社出版的《化学1》教材在栏目设置上较以往教材有很大的突破：该教材“节”层次下设置了“思考与交流”、“科学探究”、“科学视野”、“科学史话”、“实践活动”、“实验”、“学与问”、“资料卡片”和“提示”等大量栏目、在“章”层次下设置了“整理与归纳”等栏目。这些栏目一方面体现了教材与学生“对话”功能，有利于实现学习方式多样化，促进学生的学习和发展；另一方面体现教材内容开放性、灵活性的特点，不仅丰富和拓展学生知识面，而且为学生进一步收集资料、解决问题提供一定的引导。 “思考与交流”是新教材突出的栏目之一，以《化学1》第一、二章为例，两章共5节，在10处设置了“思考与交流”栏目，提出16个问题（以“简答”、“填表”和“列举”等形式呈现问题）。这些内容的设置不仅大大丰富了教材的内容和视野、为教学提供方便，同时为学生提供主动参与、乐于探究、积极实践的机会，为学生学习方式的转变提供了有效的条件。下面谈谈对该栏目的认识。 一、栏目设置意图 认真分析第一、二章“思考与交流”栏目内容，可以发现：从教材编写的角度分析，设置栏目的意图主要有以下五种： 1.引出将要学习的新课题。 思考与交流（P5）  你知道沙里淘金吗？淘金者是利用什么方法和性质将金子从沙里分离出来的？如果有铁屑和沙的混合物，你能用哪些方法将铁屑分离出来？ 该栏目安排在“混合物的分离与提纯”知识学习之前。栏目的设置，引出（揭示）将要学习的内容。通过对本栏目问题的思考、讨论与交流，学生不仅明确新学习任务，而且明确混合物分离提纯的意义，同时通过对“铁屑分离”方法的归纳，为混合物分离提纯的学习奠定基础。 2.归纳总结所学的内容。 思考与交流（P5）  根据你做化学实验和探究的经验，想一想在进行化学实验和探究时应该注意哪些安全问题。将注意事项写在不同的卡片上，与小组同学讨论，然后进行归纳总结，在班上交流。你能举出经历过或所了解的发生安全问题的例子吗？ 该栏目安排在第一章“化学实验安全”内容学习之后。很明显，安排这一栏目的目的在于学生明确实验安全问题的基础上，结合自己实验和探究的经验，归纳总结目前所学的和以前实验与探究中遇到的“实验与探究中的安全注意事项”，并通过对相关问题的交流与讨论，共享集体思维成果，使得对安全问题的认识更加深刻、更加系统与完善。 3.深化拓展所学的知识。 思考与交流（P7）  （1）如果要除去粗盐中含有可溶性杂质CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐，应加入什么试剂？可参考资料卡片中相应物质的溶解。（表格略）；（2）在实际操作中，还要考虑所加试剂的先后顺序、试剂用量，以及试剂过量后如何处理等。你设计的除去离子方法中有没有引入其他离子？想一想可用什么方法把它们除去？ 基于初中学习的实际，学生对除杂过程的综合优化处理的掌握是不够深入的。教材设置这个问题，主旨就在于对离子除杂知识作深化拓展。该问题强调在离子除杂时，不仅要考虑采用什么试剂，而且还有考虑“所加试剂的先后顺序、试剂用量，以及试剂过量后如何处理等”。通过本问题的思考与讨论，相信学生对除杂应该遵循的原则（要求）能够有更进一步的认识，使学生对除杂问题的认识更加完善，超越初中化学关于除杂的实验要求。 4.迁移应用所学的知识。 思考与交流（P27）   请参考酸的定义，尝试从电离的角度概括出碱和盐的本质。 该栏目安排在“酸、碱、盐在水溶液中的电离”专题学习之后。由于初中化学课程标准已经删去了该部分内容（目前仍在使用的初中化学教学大纲对“电离”也降低了要求──改为“常识性介绍”）。因此，从电离的角度概括酸、碱和盐的本质（或概念）知识对初中毕业生来说也是陌生的。在“酸、碱、盐在水溶液中的电离”知识学习中，课本从电离的角度分析了酸的本质。而本栏目的问题要求学生根据所学的“电离”知识概括出碱和盐的性质，因此它的作用在于对电离知识的迁移应用。 5.明确知识的价值与意义。 思考与交流（P20）  请从其他方面收集一些应用分类法的例子，讨论对它们进行分类的目的和意义。 明确知识的价值与意义，能够激发学习者学习兴趣，从而有利于知识的学习与掌握。该问题安排在“简单分类方法及其应用”专题中，要求学生“请从其他方面（课本介绍了‘物质分类和化学反应的分类’等内容）收集一些应用分类法的例子”，讨论进行分类的目的和意义，使学生进一步深化对分类方法的理解与掌握，并切身体验科学分类方法知识的价值与意义。 二、栏目教育功能 不同的栏目往往承载着不同的教学任务，同时不同的栏目也将体现不同的教育功能。认真研究新课程标准和《化学I》“思考与交流”栏目，可以发现该栏目具有如下的教育功能： 1.激发学生学习欲望 现代学习论指出，学习需要感知，但感知并不是产生学习的根本原因，产生学习的根本原因在于问题。因为只有问题，才能诱发和激起求知欲望，促使学生深入探究和思考。“思考与交流”栏目正是根据这一理论，在各个学习环节中，设置若干个问题，通过问题设置来创设问题情境，激发学生学习的欲望。而且栏目中的问题，指出了学习的目标和方向，能很好地吸引学生的注意力，激发学生进行意义学习的心向，对新知识的学习起到定向和引导作用。 2.转变学生学习方式 从学习历程来看，“思考与交流”所经历的过程不是简单的从“问题 思考 交流 结论和体验”的单向、线性的过程，而是如图所示的多向、循环、立体的过程。 从流程图可知：“思考与交流”学习的第一阶段是感知并思考栏目提出的问题，这一阶段强调学生自主思考。如果不能顺利解决问题，则需要重复该过程，直至问题解决；然后进入第二阶段：与小组同学交流。这一阶段要求学生将自己得到的结论和形成的观点与其他同学交流、讨论。通过交流后，如果达成共视，则顺利完成“获取结论和体验”的最终阶段；如果不能达成共视，将产生新的问题，进入新一轮的“思考与交流”，直至达成新的共视。因此，“思考与交流”栏目设置强调学生自行思考，为学生提供主动参与、乐于探究、积极实践的机会，为学生学习方式的转变提供有效条件。而且栏目强调通过让学生将自己所思、所想与同伴进行交流与讨论，不仅为学生提供一个自我表现的机会，激励学生不断进取，同时又促使学生对自己的所思所想作出反思和评价：不论在“交流”还是获得“结论与体验”阶段，学生都将根据自己的思考和与同伴交流的情况进行自我反思，反思自己的思想是否正确、是否全面、有哪些不足之处、不足在哪里、如何改进等，并在此基础上对自己的学习行为作出调整、改进和完善。因此，“思考与交流”栏目很好地“引导学生改变学习方式、进行自我反思评价”。 3.提升学生科学素养 “思考与交流”栏目的设置总是为解决某学习问题，而且要求学生先思考后进行讨论与交流（在16个问题中，有7个直接提出“与同学交流”或“在班上交流”的要求）。因此，这些问题不仅很好地巩固所学的知识与技能，并在问题解决过程中掌握学习方法和训练思维，同时给学生提供体验与实践、合作与交流等机会。所以“思考与交流”栏目总是能够有侧重或全面地落实《普通高中化学课程标准（实验）》关于“知识与技能、过程与方法以及情感态度、价值观”三维课程目标，充分发挥育人功能，促学生在上述三个方面得到和谐发展，进一步提高学生未来发展所需的科学素养。 思考与交流（P29）  离子反应在混合物的分离、物质提纯、化合物组成的分析和鉴定，以及消除水中污染物等方面都有重要意义。请你举出几个具体的实例，并与同学交流。 上述例子很好地体现新课程强调的“知识与技能、过程与方法以及情感态度、价值观”三维课程目标的整合。具体表现为： 目标分类 具体发展目标 知识与技能 1.理解离子反应及其发生的条件；2.了解离子反应在混合物分离、物质提纯、化合物组成的分析和鉴定，以及消除水中污染物等方面的用途。 过程与方法 1.获取信息的能力；2.独立思考、分析问题及解决问题的能力；3.口头表达能力。 情感态度与价值观 1.与同伴合作与沟通的能力；2.了解化学知识（离子反应）在化学研究中的作用，感受化学知识的价值与魅力；3.了解水污染等知识，树立保护环境的意识和责任感。 三、栏目实施建议 “思考和交流”栏目不仅呈现了学习内容（以问题形式呈现），而且指明了学习方式（采用思考与交流的方式），并希望学生通过指定的学习方式解决提出的问题，从而掌握知识、体验学习过程的方法和情感。由于思考与交流活动（包括感知问题、思考问题、解决问题、交流讨论、反馈评价以及获得体验等环节）的主体是学生，因此，教学过程中，只有引导学生积极主动地参与到思考与交流之中，充分发挥学生的主体作用，才能切切实实地发挥栏目应有的作用。相反，如果老师直接把答案呈现给学生，这无疑浪费学生宝贵的思维素材，失去栏目设置应有的功能。在教学过程中要充分发挥教师的“引导”的作用做好“铺路搭桥、收放结合、及时反馈”工作，从而有效组织指导学生开展思考与交流活动。 1.铺路搭桥 受学生本身的知识基础、能力水平和身心发展规律的制约，高一学生的主体性还够成熟。因此，教师要做好“铺路搭桥”工作。“铺路搭桥”，不仅要在知识与方法上做好铺垫，而且在情感上也要做好铺垫。知识与方法的铺垫主要体现在：首先，要不断地教给学生分析问题与解决问题的方法、概括与归纳的方法、比较与联想的方法等，让学生掌握有效思考与交流的原则与方法，促使学生有效地思考与交流；其次，对一些综合性强、难度或者跨度较大的问题，必须做好层层分解，使问题符合学生的“最近发展区”，学生能够入手思考讨论；第三，帮助学生揭示所思考与讨论的问题和已学知识与经验之间的内在联系，加深对讨论内容的认识、理解和掌握，提高思考、讨论与交流的质量。而情感上的铺垫，主要是创设良好的“思考与交流”的情景。教学过程中，教师要以与学生同样的好奇、同样的兴趣、同样的激情，融入学生中间参与“思考与交流”，让学生以开放的心态将思维发动起来，动脑、动手并动口，大胆地发表见解、与人交流、探讨。在课堂气氛的调节上，做到“宽松但不放任自流、严肃但不过于紧张”。 2.收放结合 首先要 “放”。即教学过程中，要给足时间和空间，放手让学生进行思考（根据栏目提出的问题去思考）、主动交流（在思考的基础上表达与交流）和深入反思（在思考与讨论的基础上进行反思）。因为不论是思考、还是交流、直至最后阶段的反思，其行为主体都是学生，谁也无法替代学生去完成。因此，只有充分放手，给予时空保证，才能充分发挥栏目的教学功能。在教学过程中，要坚决杜绝因为学生得出的结论不一定正确、全面，思考和交流的效率不高就采用包办代替。其次也要“收”。教学过程中绝对不能因强调发挥学生的主体作用而放手不管，而应有针对地“收”。为什么要这样做？因为高中学生特别是高一学生，由于其主体性不够成熟，思考往往成为胡思乱想、交流讨论也变成信口开河、人云亦云，无法实现对“思考与交流”栏目指定的问题进行深入的思考与讨论、得到自己初步的结论、形成自己的观点，并用自己的观点与其他同学进行讨论，由此形成新的观点、更为全面的结论和方法的功能，因此要有针对地“收”。所谓“收”，不是包办替代，而是采用有效的方法使学生紧扣“思考与交流”栏目的要求、紧紧围绕所提出的问题指导学生开展思考与交流。如何有效地“收”呢？就是要求老师针对学生思考与交流的情况，采用正面引导、反面强化、正反对比的方式，对所思考与讨论的内容作必要的强调和补充，使学生的思考与交流活动能突出“思考与交流”栏目的主题内容，有的放矢，提高思考与交流的效率。 3.及时反馈 基于学生的认知水平和问题的综合程度，经过学生自身努力和小组共同探讨所得到的结论可能是正确的，但不一定是最优化的；也可能涉及部分内容，但不够完整、全面；甚至答案可能是错误的、或者表达欠科学性和条理性。这就要求对“思考与交流”的结果及时予以反馈。教学时，教师要以“参与者”的身份参与到学生的“思考与交流”活动中，及时认真观察学生活动的表现并听取学生交流的内容。对活动过程中观察到的好的现象、所听到独到见解等，给予充分肯定、表扬与鼓励；而对活动中不好的表现、错误的答案要及时予以纠正；对不完善的内容要及时予以补充等。从而做到肯定正确、纠正错误、完善答案、激发情感等。上述工作可由任课教师完成，也可以由学生代表、小组代表在教师的指导与协助下共同进行。