高中化学新课程探究式教学设计的实践与分析

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  摘要:新课程改革以培养学生创新精神和实践能力为重点,以培养全体学生的科学素养为根本宗旨,强调教育要满足每个学生终身发展的需要,培养学生终身学习的愿望和能力。而教学设计作为对教学过程的系统筹划,能使新课程理念真正走进教学实践。因此必须从教学设计入手,将静态信息转化为动态信息,方能实现新课程改革的各项目标和要求。实践证明,坚持科学的课程教学观设计并实施教学,对学生起到了潜移默化的影响,有利于发挥知识的多种教育功能,促进学生在知识、能力、态度、社会责任感等方面的和谐发展。
  关键词:新课程;化学;教学设计;探究教学
  新课程改革是对自50年代以来世界理科课程改革的一次全面总结与超越。它从课程标准、课程形态、学科逻辑主线以及教材、教学设计、学习策略、学习方式等各个方面都换以崭新面貌,高中化学是以实验为基础的自然科学,如何尽可能促进新课程目标的有效落实,如何激励和帮助教师创造性地实施高中化学新课程,体现化学科的实验功能和探究性学习的特征是当前高中化学教师的重要任务。高中课程改革的历史告诉我们,教师是课程改革的关键因素。教师肩负着新课程实施与设计的重任,新的教育思想、教育方法、教育内容需要通过教师的教学过程加以检验,进而促进学生素质在新课程改革中得到进一步发展。因而高中教师必须在新课程改革中不断探究,把新课程理念、新教学思想融入到教学实践中,对新课程的教学进行探索与反思。
  传统的化学教学设计侧重于求解方案的寻找和解答,注重原理与结论。而新课程下的化学教学设计,就是要以高中化学课程标准作为指导,以提高学生素质为宗旨,运用现代化的教学手段,融合化学科的学习方法与让学生终身受益的课程教学理念,注重学生学习心理的分析和研究,依据高中学生学习的规律,围绕知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等目标制定教学方案,创建教学情境,使教学设计更加符合学生的未来发展。
  高中化学教学过程是体现新课程理念,形成化学科学基本观念的过程,就高中化学而言,教学设计是对教学过程的细化,只有教学设计体现了科学探究过程和科学研究方法,才能有利于学生形成良好的科学素养和严谨的科学态度,更深刻地理解科学、技术和社会之间的相互联系,逐步树立可持续发展观。因此教师必须从教学设计入手,积极创建情景让学生自主分析并得出结论。高中化学探究性学习是让学生经历对化学物质的认识及其变化的过程,认识科学探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。化学的学科特征决定了探究性学习是学习化学的重要途径。
  以下是高中化学新课程设计的几个主要步骤:
  一、以问题讨论为主线,设计问题探究教学
  高中化学新教材通常以理论联系实际,关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展。以问题为主线的探究式教学是高中化学教学常见的一种方式,引导学生在教材或课程素材中发现问题,围绕问题的解决提出自己的看法与方案,实现教学过程中学生的主动探究。这种教学设计的一般程序是:
  创设问题情境——学生自主学习课本教材和课外素材——教师引导学生发现问题——学生自主探究或合作学习——总结归纳评价。
  教师应该通过问题情境的创设,来激发学生的学习动机,在充分利用教材中资源的基础上,适当补充和拓展课程素材,如网络资源等组织学生讨论与探究。在探究问题的过程中,尽量采用图表、数据或者让学生经历一次动手操作,让学生从中找出事物的变化规律。因此,探究式教学有利于培养学生收集、处理和获取信息的能力,提高分析问题和解决问题的能力。如何由学生在学习中自主发现问题是教学设计的关键,所以设计以问题为主线探究式教学要培养学生的问题意识,引导学生从不同角度提出有价值的疑问,在解决问题的过程中拓展知识、学会探究与合作、提高思维能力。教学实践中,引导学生提出问题的方法有多种:
  1.观现象提问题
  化学领域中有许多新奇的实验现象,像钠在水面的迅速游动、镁燃烧的耀眼强光、铝热反应的光亮火团、Fe(OH)2沉淀时的颜色变化等等。学生一接触感到新鲜好奇的事物,便会立即产生许多问题:参加变化的物质是什么?产生现象的原因是什么?生成的物质又是什么?利用这些问题为中心展开讨论,有助于学生牢固掌握化学知识与应用,提高学生分析问题的能力。
  2.阅素材提问题
  新课程教材是学生学习化学的第一手素材,教材深入浅出,通俗易懂。教师要充分利用教材中的资源组织教学,积极创建探究情景,把探究式教学理念融汇在师生互动之中。例如在共价键教学中,首先要利用教材中“你知道吗”栏目中的问题,引导学生回忆《化学2》有关共价键形成的条件,启发学生对比氢原子、氮原子的核外电子排布,分析得出共价键的形成条件,并进一步引导学生将离子键的形成条件与之作比较,师生共同归纳总结。使学生加深对物质结构的认识和理解。
  3.读图表提问题
  因为图表能以图像的形式体现出多方面的数据和事物的变化规律,从而更加明了、直接地达到让学生理解知识的目的,因此,在高中化学教学中,教师要充分利用图表引发学生提出问题,引导学生通过对图表的全面分析,从中发现和归纳事物变化的规律,这对实施探究性教学是有利的。例如在元素性质的递变规律中的“原子核外电子排布的周期性”的教学中,就可以利用教材中的图表分析发现元素原子核外电子排布的周期性变化;在“元素第一电离能的周期性变化”的教学中,教师可提供前四周期元素原子的第一电离能数据,引导学生以电离能为纵坐标、原子序数为横坐标作图,组织学生讨论、交流,从图中分析发现元素第一电离能的变化规律。
  4.比概念提问题
  化学学科中出现许多相近概念,如电解与电离,取代反应与置换反应,同位素与核素,氨与铵,脂与酯等,通过比较可以产生一系列问题,通过讨论解决这些问题,就能加深学生对这些概念的充分理解。
  二、以场景再现作依托,设计情境探究教学
  在教学过程中,教师创设能引起学生共鸣的教学场景,例如:放映照片、演示实验、播放视频、例举事例等,达到教学内容与情景交融的效果。激发学生的学习热情与兴趣,增强学生学习的感受性和主动性,让学生体验和享受学习带来的快乐。在教学实践中,教师应根据不同的教学内容设计不同维度的课堂情境。   1.创设知识应用情境
  重视理论联系实际,关注化学知识在工农业生产、科学实验和日常生活中的运用是贯彻高中化学新课程理念的一个重要体现。在教学过程中创设知识应用情境,能够开阔学生的知识应用视野。例如钢铁的电化学腐蚀教学,通过演示实验展示铁在电解质溶液中的腐蚀过程,让学生分析电化学腐蚀原理,从而认识钢铁的防护方法。再如原电池原理的应用,可用多媒体展示电脑、手机、汽车及航天飞机上的锂电池、铅电池、太阳能电池,让学生分析这些电池的原理,展开想象的空间。
  2.创建情感教育情境
  在高中化学教材中,有很多内容可作为学生情感教育的素材。在教学过程中,不断创设情感教育情境,能使课堂教学更具魅力。情感教育也不仅仅是爱国主义、辩证唯物主义等正面教育,有时也可以进行危机感、责任感的反面教育。例如新教材有关二氧化硫与酸雨、氮的氧化物与光化学烟雾、氟氯烃破坏臭氧层等,都向学生呈现出了当今社会所存在的危机,启发学生明白:合理利用化学知识才能造福人类。在危机感情境下,学生能够自觉地重视化学知识的学习,增强学习责任感和使命感。
  3.创设观念转变情境
  在高中学习阶段,帮助学生树立正确的价值观念、科学观念是每一学科教师的职责。在教学过程中,如果能巧妙地创设观念转变情境,既可以纠正学生的错误观念,又可以提高学生的科学素养。例如在高中化学教材中涉及到食品添加剂、防腐剂等内容时,大多数学生会受社会影响认为食品添加剂都是有害的,只有“纯天然”食品对身体才有益。在教学过程中,可以通过介绍常见的食品添加剂,让学生对食品添加剂添加的目的和作用进行分析、讨论,使学生懂得许多食品添加剂是必要的和安全的。而广告上的“纯天然”产品往往是不真实的。教师当然也必须告诫学生,也有一些不法商贩用福尔马林浸泡海鲜,用有毒的亚硝酸盐制作食品防腐剂。进而引导学生从多角度,区别对待社会上的防腐剂现象,树立正确的对错观,并教导学生利用已学的化学知识加以识别。
  三、以开放实验为载体,设计实验探究教学
  开放式课程教学,相对于传统的“以教师为中心,以教材为中心”的教学而言,它是指把化学教学活动置于一个开放的体系中来进行设计,突破教材的限制,让学生自主探究提出问题,转变教师单一的传承方式,让学生在教师的指导下合作学习。教师也可以带领学生走出课堂,到工厂、农村和大自然中观察化学现象,了解化学知识在工农业生产上的应用;教师还可以让学生走进实验室动手进行探究,只有打破课堂、教材对学生的束缚,才有利于培养学生的创新精神。
  1.开放问题结果
  同一问题可以有不同的答案,可以追求获得不同结果,例如化学物质的鉴别,在不同条件下鉴别方法就不一样。在高等实验室里常用分析仪器鉴别,在中学化学实验室里一般用化学药品鉴别,有时利用家庭或野外的条件,也可以用厨房中的调味品、山上的野花来鉴别一些物质。即使是同一个条件下鉴别物质也有多种方法,这就要求了学生去追求过程而不是结果,避免了学生在处理问题时侯的结果单一化、拓展了学生思维的广度、提高了学生知识的迁移能力。
  2.开放实验方法
  教学过程如果重探究行动轻探究方法,那么探究教学就会很难达到预期效果。高中化学实验教学历来不重视科学方法,以“化学反应速率”为例,从教材对有关实验探究的设计来看,只牵涉到科学研究中的重要方法:一是实验对照;二是条件控制,而教材中对方法没有作任何说明,这种探究科学价值不大,启发学生可以用不同的方法解决同一问题,而不必拘泥于固定的问题解决程序,就比如同一个实验可以用不同的方法或材料来优化组合设计。教师要对这些方法作出详细的说明。
  3.开放思维方式
  在化学实验教学中往往会出现“实验结果与理论不一致”的现象,如果教师从应试上考虑,只做验证性实验,而没有深入研究,简单地把问题归结为药品问题,学生就会对实验产生反感,阻碍学生思维的创新。所以出现“实验结果与理论不一致”的时候,一定要让学生探究原因—是操作问题、药品变质还是其它客观因素?教师要重视实验结果的分析,强调让学生既知其然,又知其所以然。例如配制银氨溶液,当AgNO3溶液逐滴加入氨水时,根据教材产生的现象是“先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解”,但学生操作时,往往看到的并不是白色沉淀而是棕褐色沉淀,甚至有时观察不到沉淀,这时教师要克服固定的思维模式,提高思维的深度,引导学生从氨水的浓度、沉淀AgOH的稳定性上分析。
  4.开放实践活动
  综合社会实践活动是高中新课程的特色之一,学生可借助课本知识开展丰富多彩的实践活动,以小组合作形式,提出有价值的研究课题开展活动。例如学生依据高中化学中有关空气污染、水污染的知识,开展本县区内空气污染、水污染情况调查,找出污染源,提出整治措施,向政府和有关部门提出建议,让学生在实践活动中充分发挥自己的才智,通过社会实践活动,培养学生的创新意识,提高团队的合作能力。
  作为在高中教育第一线的教师,担负着新课程实施的任务,高中化学探究式教学中实施化学新课程标准就是要改变以往应试教育的陈旧观念,倡导探究学习、合作学习、快乐学习的教学模式,努力提高学生的科学素养,培养学生终身学习、终身发展的能力。
  高中化学探究式教学应该如何去面对我国过去被动、接受、封闭的教学模式?如何去组织教学计划内容?如何去建构自主、探究、开放、实践的探究式教学?如何去适应新时代的教学要求?面对这些艰巨的任务,高中化学教学正在经历着一场教育变革。因此,针对我国高中化学教育的现状,我们探讨了本文所讨论的教学设计的方法内容,以期望为高中化学教学提供理论层面的依据和实践层面的参考。
  本文的分析阐述是本人在教学实践中的一些体会,要真正培养学生的探究实践能力和创新精神,还需不断探索与实践。其实没有一种教学模式在任何时候适合所有的学生,所以教师在教学设计过程中不要机械地照搬某种模式去操作,而要根据自己及自己学生的特点因材施教地创造性地运用,并在使用的过程中逐步形成具有自己特色的教学模式,而且在以后的教学中要不断地更新、完善和扩展己有的探究式的教学模式;同时提升自己的探究教学理论方面的水平,以促进高中化学教学的横向推广和纵深发展。
  参考文献:
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