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化學師范生“課堂導入”存在問題與對策分析

2021-06-03 07:25黃靜
大學化學 2021年4期
關鍵詞:氯氣課堂導入師范生

黃靜

福建師范大學化學與材料學院,福州 350117

1 問題的提出

課堂教學導入是在上課開始或學習新課程,進入新單元、新段落的教學之時,教師通過某種教學方法,用以引起學生注意,激發學習動機,建立知識聯系的教學行為[1]。課堂導入是傳授新知識的起始階段,是課堂教學進展的關鍵前奏。規范的課堂導入有三個基本原則,一是針對性,即導入設計必須針對教學內容,不能游離于教學內容之外,并符合學生的年齡特點、心理狀態、知識能力基礎與愛好興趣等;二是啟發性,即設計內容能夠激發學生認知沖突或包含有效關鍵問題,能夠激發學生學習的欲望并啟發學生思考;三是簡潔性,即盡量用最少的語言、最短的時間,迅速而巧妙地完成導課。同時,優質的課堂導入應具備引起注意、激發動機、明確學習任務和建立聯系四要素[2],這樣才能在自然引入新課的過程中實現迅速集中學生注意力、激發學生興趣和求知欲、營造生動活潑的課堂氛圍、啟發學生思維、明確學習內容等多個教學功能與價值,對于一節課的教學進程與教學效果有至關重要的作用。

導入技能是師范生必備的教學技能。但在教育實習過程中,筆者發現仍有不少師范生課堂導入環節的實施并不理想,未充分實現課堂導入的功能。以往對課堂導入的相關研究主要集中于課堂導入方法的介紹與示范案例的呈現,而借助課堂觀察與訪談分析探討師范生導入存在的問題并進行歸因分析的研究還比較少。因此,筆者通過微格教學,對40名化學師范生導入技能模擬訓練進行課堂觀察和教案文本分析,總結師范生課堂導入存在的問題并提出對策,以期為提升化學師范生導入教學技能提供參考與借鑒。

2 化學師范生“課堂導入”存在的問題及案例分析

筆者通過課堂觀察,記錄了40名化學師范生導入技能模擬訓練的教學過程,結合教案文本分析,揭示了化學師范生課堂導入存在的具體問題,并呈現典型案例進行分析。

2.1 情境素材簡單堆砌,導入功能達成有限

【案例1】二氧化硫的性質和作用

播放視頻:化石燃料的燃燒與酸雨的危害。

展示圖片:腐蝕的雕塑,枯萎的樹木。

講述:由于酸雨的腐蝕,樹木和雕塑都變得面目全非。

展示圖片:超市售賣的銀耳。

講述:如果銀耳過于白凈鮮亮,很有可能是SO2超標

講述:SO2究竟有哪些性質和作用,下面我們就進入今天這節課的學習。

【案例2】含硅礦物與信息材料

播放視頻:一望無際的沙漠,最后定格在一堆沙子上。

展示圖片:各種含硅化合物和產品。

提問:你們看到了什么,并由此想到什么?

學生:不知如何作答。

講述:這些都是與硅相關的物質。我們今天就開始新的單元:含硅礦物與信息材料的學習。

上述導課案例是通過播放視頻和展示圖片引出二氧化硫與含硅礦物的教學。雖然素材與教學內容有一定的關聯,但教師僅僅是簡單拼湊和羅列素材,情境創設流于表面的形式,未充分運用其內在價值。同時教師設計的問題缺乏導向性,未能引發學生思考與教學內容相關的問題或是達成新舊經驗之間的聯系,課堂氣氛較沉悶。上述案例僅能引起學生對相關話題的注意,未充分發揮導入環節應有的教學功能。

2.2 過多使用負面素材,忽視學生正面情感體驗

【案例3】氯氣

展示圖片:重慶氯氣泄漏事故現場。

展示材料:天原化工總廠發生爆炸,黃綠色的氯氣沖天而起。記者趕到現場時,整個空氣中彌漫著一股濃濃的刺鼻氣味。消防員們戴著氧氣瓶從廠內進進出出,現場氣氛十分緊張。消防員用消防用水與堿液在外圍50米處形成兩道水幕進行稀釋,稀釋后的水進入了天原化工總廠的下水道,進行全面的消毒。

提問:通過這則新聞大家思考下氯氣到底具備哪些性質,消防員為什么要用堿液來稀釋氯氣?

學生回答:氯氣有毒,會引起爆炸;堿液和氯氣會反應。

講述:通過這則新聞大家可以猜測氯氣的一些性質。那通過這幾節課的學習,我們就能對氯氣有較全面的認識。

【案例4】氯氣

展示圖片:第一次化學戰相關圖片。

展示材料:1915年4月22日下午5時,在第一次世界大戰兩軍對峙的比利時伊珀爾戰場,趁著順風,德軍一聲令下開啟了大約6000只壓縮氯氣鋼瓶,霎時間,在長約60公里的戰線上,黃綠色的云團飄向法軍陣地,所經之地綠色植被都枯黃褪色;英法士兵先是咳嗽繼而喘息,甚至死亡。部分逃到高山上的士兵活了下來,還有一些人用濕手絹捂住口鼻才保住性命;戰場上的武器銹跡斑斑。這就是戰爭史上第一次化學戰。

提問:同學們,讀完材料,你們想到什么?為什么綠色植物會枯黃褪色?逃到高山上和用濕手絹捂住口鼻的人為何能幸存?

學生回答:氯氣有毒,是黃綠色的,有腐蝕性,可以溶于水。

講述:同學們通過這則史實了解了氯氣的一些性質。究竟氯氣是一種什么樣的物質,會有那么大的威力,我們今天這一節課就系統地學習下氯氣。

【案例5】金屬鈉的性質與作用

展示圖片:雨水引爆藥廠金屬鈉,濃煙滾滾。

展示材料:2015年5月29日,記者從沈陽消防部門獲悉,中午12:56,沈北消防大隊接警稱,位于沈北新區百龍生物有限公司廠房起火。8個中隊20臺消防車趕赴現場,經查,該廠停產10個月的廠房內存放的200公斤金屬鈉遇雨水后爆炸燃燒,濃煙滾滾,所幸無人員傷亡。

提問:同學們,我們知道水能滅火,為什么金屬鈉遇雨水卻會爆炸?

學生回答:鈉和水會發生反應。

講述:鈉和水究竟如何反應,金屬鈉著火怎么滅火?通過今天的學習,大家就能了解這些問題的答案。

上述3則導課案例都是教師通過展示圖片和相關材料,并針對素材中關鍵信息發問,引導學生思考相關教學內容引出課題。師范生們認為這些導入設計恰到好處,卻不知不覺將氯氣和鈉的危害深入學生心中,對其積極正面的用途并未提及。通過課堂觀察,筆者發現許多師范生都熱衷于尋找化學負面新聞作為導入素材,一方面網絡上負面素材資源較豐富,另一方面師范生們認為此類素材可以在有限時間內吸引學生眼球,讓學生感覺驚奇,集中注意力并活躍課堂氣氛。但如果教師長期過度關注、展示化學負面素材,會讓學生感受到化學的恐怖和心靈的不安,特別是在化學實驗操作時,學生感受的不是化學神奇之美,聚焦的不是變化的化學反應現象,而是隨時可能爆炸的未知之險,這樣的化學課堂又何以讓人向往并得以美好的享受呢?氯氣是一種重要的工業原料,化學家舍勒發現氯氣并探索其性質的過程也是充滿趣味和艱辛。這些內容都可以作為氯氣學習的素材,讓學生感受化學與生活、生產的緊密聯系,體會科學家們的努力和執著。因此,導入設計不宜夸大某些物質對人類的有害性,教師要引導學生辯證地看待這些物質[3]。

2.3 導入設計冗長拖沓,教學節奏把握不當

【案例6】硝酸的性質

講述:之前我們學習了硫酸,知道濃硫酸和銅可以發生反應,那么硝酸究竟和銅會不會發生反應呢,請大家和我一起觀看一個視頻。

播放視頻:濃/稀硝酸和銅反應的實驗。視頻包括實驗裝置、實驗步驟和實驗現象和化學反應方程式的簡單描述介紹。(耗時8分鐘)

講述:通過視頻大家知道濃硝酸和稀硝酸都會和銅發生反應。那么硝酸究竟有哪些性質呢?接下來我們就一起來學習。

【案例7】同分異構體

講述:同學們,丁烷的分子式是C4H10,你們知道它的結構式嗎?老師準備了一些小木棒和球,大家現在可以嘗試在桌上擺出C4H10的結構式。

講述:解釋碳、氫的成鍵規律和烷烴四面體構型。(耗時10分鐘)

學生:針對教師講解內容,臺下師范生模擬高中生不停地提問。

講述:無奈地回答學生問題。最后只好說:大家有問題我們課下再詳細討論,我們先進入今天的教學主題——同分異構體。

導入環節盡管很重要,但它的功能是為教學作鋪墊,一般不超過3–5分鐘。導入時間過長,就會出現課堂重心偏離,教學內容主次不分。上述導入教學案例都花費了10分鐘以上的時間。案例6中,教師想通過播放視頻讓學生了解硝酸和銅會發生反應,同時也提高了學生的學習興趣。但硝酸和銅的反應是本節課的核心知識點,教師在教學中應引導學生認真觀察實驗現象,分析討論產生現象的原因,從而了解反應原理,因此沒有必要在導入環節播放此反應的完整視頻。學生在有限時間內被動接受大量信息,無暇思考、質疑,也沒有互動,不僅導入功能達成有限,還可能影響學生對教學重難點知識的掌握[4]。案例7在導課環節中安排了學生活動,能夠激發學生的學習動機和興趣。教師設想學生有能力在短時間內順利完成任務,自然引出課題,但事與愿違。由于教師沒有基于學情進行教學設計,活動內容即是教學難點,部分學生存在較大疑惑,甚至無法完成任務。此外教師的課堂控制力不足,被學生的提問打亂教學節奏,導而不入,影響了整堂課的教學安排。

3 化學師范生課堂導入存在問題的歸因分析

筆者基于課堂觀察,并隨機抽取15名師范生進行訪談調查,嘗試對化學師范生課堂導入存在的問題進行歸因分析。

3.1 對課堂導入的功能與價值認識局限,忽視導入環節的重要性

通過交流,我們發現部分師范生并沒有意識到課堂導入是基于課堂全局需要的一種設計:在整個教學中,它起著從舊知到新知的誘導作用,起著新舊知識邏輯上的銜接作用,起著誘發學生學習新知識的興趣的作用,是課堂教學結構中一個不可忽視的重要環節。他們對課堂導入功能與價值的認識單一,僅僅停留在吸引學生注意、活躍課堂氣氛這一作用。有的人甚至認為課堂導入只是為了追求示范課教學環節的完整性,在日常教學中可有可無。這種觀念致使其在設計課堂導入環節時也只是流于形式,導致課堂導入無法發揮真正的作用和效果。

3.2 課堂教學情境素材積累有限,對化學學科的價值認識不足

新課程提倡在“課程內容”的相關主題中設置“可供選擇的學習情境素材”,以幫助教師更好地實施課程教學,更充分地調動學生學習的主動性和積極性,并幫助學生理解學習內容。因此,大多數師范生認可教學情境創設的價值,但由于缺乏有意識的閱讀、觀察、思考與記錄,多數人對于情境素材的選擇與使用主要來源于個人學習生活經驗、網上課例的搜索以及教師教育類課程中有限的課堂教學案例的借鑒。因此,師范生對于課堂教學情境素材的積累十分有限,常常在教學設計時陷入“無米之炊”的境況。同時他們對化學前沿、化學與社會、化學與生活聯系的相關信息缺乏關注,導致對化學學科價值的認識不足,自然在教學素材的選擇和加工時,很少去關注、運用體現化學學科價值的信息。

3.3 對課堂導入環節的設計原則和要素把握不到位,缺乏有針對性的反復訓練

在導入技能模擬訓練之前,教師會進行相關理論講授,引導師范生明確導入設計的原則、規范與要求。但在實際教學設計與模擬教學的過程中,部分師范生并未充分地掌握相關理論,沒有遵循導入技能的規范要求進行教學設計,設計方案未包含導入環節的要素并符合導入設計的原則。因此模擬教學時的效果常常不盡人意。同時,由于微格教學課時數有限,無法做到組織師范生反復地進行教案修改、實踐練習和交流討論,師范生缺乏有針對性的訓練,導致技能掌握不到位。

4 優化化學師范生導入技能的對策

筆者基于現存問題的提煉與歸因分析,結合示范案例的呈現分析,提出以下教學建議,從而優化化學師范生課堂導入教學技能。

4.1 引導師范生重視導入環節,關注導入設問,充分發揮素材的價值與導入的功能

導入素材存在的價值不僅在于其與教學內容有“共同元素”,更重要的是學生能抓住“共同元素”從對素材的理解過渡到對學習內容的理解,這個過程需要教師進行引導,而提問是實現素材價值的有效途徑。因此教師可通過優秀案例展示引導師范生認識到有效的導入設問能夠幫助學生梳理素材,建立素材與課堂教學之間更深層次的聯系,建立學習的預期[5],進而引導學生全面認識導入的功能與價值,強化導入環節的重要性。下面呈現案例8 (案例1的修正)為例進行說明。

【案例8】二氧化硫的性質和作用(案例1的修正)

播放視頻:化石燃料的燃燒與酸雨的危害。

教師講述并提問:通過視頻的觀看我們知道硫酸型酸雨的形成與二氧化硫的排放密切相關?,F在請大家思考三個問題:(1) 從視頻里提供的信息我們可以初步推斷二氧化硫具有哪些性質?(2) 能否簡單地描述硫酸型酸雨的形成過程?(3) 根據你的生活經驗談談二氧化硫在生活生產中有什么應用,它是否百害而無一利?

師生討論:教師組織學生討論如何通過視頻中具體的信息猜測二氧化硫可能具備的性質;簡單描述酸雨的形成;根據自身經驗談談二氧化硫在生活中的應用。

教師講述:通過視頻的觀看和討論,我們對二氧化硫有了初步的了解,二氧化硫究竟具備哪些性質與用途,轉化為酸雨可能的路徑有哪些?如何防治酸雨的形成?我們一起通過本節課來系統的學習下。

修正案例相較原案例,在素材呈現的基礎上通過有效問題組的提出幫助學生建立素材與教學內容的聯系,啟發學生思考問題的同時明晰學習任務,從而充分發揮導入的功能。在實踐訓練中,針對簡單堆砌素材的問題案例,教師可組織大家進行修改:圍繞如何通過進行有效設問合理利用素材、優化教學展開討論。逐步引導師范生從關注素材本身到關注素材的價值,充分發揮導入的功能。

4.2 引導師范生注重日常素材積累,聚焦“化學之美”,感受化學學科價值

對于中學生來說,剛剛接觸到化學這門學科,教師要幫助學生認識化學與人類生活的密切聯系,關注與化學相關的社會問題,引導學生辯證地看待問題。如果教師都一味地關注展示化學負面新聞,學生何以不抵觸提防化學,發展學科核心素養便是一句空談。師范生是未來的教師,在模擬訓練中,應鼓勵他們日常閱讀、觀察生活和及時思考記錄,有意識積累教學情境素材,關注體現化學功能價值的各類信息,比如化學家如何揭示自然奧秘,化學如何改善人類生活,推動人類社會文明發展,如何用化學知識解釋、解決生產生活中的問題等,并將這些素材運用于教學設計[6]。教師可組織師范生針對同一主題進行同課異構式的課堂導入模擬教學,并進行比較分析,引導師范生挖掘、感受化學之美,進而通過課堂教學展示化學之美。下面呈現案例9、案例10為例進行說明。

【案例9】電化學復習課[7]

PPT播放:呈現比能量的概念。

教師講述:理想的電池應該是比能量越高越好,也就是電極材料質量要輕、放出的電能要大。根據這一要求,同學們翻翻周期表,你覺得哪些材料比較適合用來做電池。

學生回答:H和Li的比能量高,適合做電極材料。

教師講述:很好,最好的材料就是氫,所以科學家從未放棄對氫氧燃料電池的研究,但是很難普及。那接著就是鋰了。

PPT播放:介紹2019年諾貝爾化學獎及其得主。

教師講述:鋰電池的發明徹底改變了人們的生活,為無化石燃料社會奠定了基礎,因此2019年諾貝爾化學獎頒給了在該領域做出突出貢獻的三位科學家。本節課我們就沿著鋰電池的發展歷程,在鋰電池技術原理與技術思想的學習過程中來幫助大家復習電化學的相關內容。

【案例10】含氯化合物性質的學習

教師講述:我們生活的環境中難免會有一些致病微生物,比如細菌、病毒等。消毒殺菌可以減少致病微生物的數量,甚至殺死致病微生物的繁殖體和休眠體,降低人體的發病率。84消毒液是一種常見的含氯消毒劑,廣泛用于家庭、賓館、醫院、食品加工行業的消毒。那么84消毒劑的有效成分是什么,有哪些性質呢?我們首先一起通過一張84消毒液的產品說明書來認識下。

PPT播放:84消毒液的產品說明書。

教師講述并提問:請同學們閱讀84消毒液的說明書,并思考幾個問題:(1) 84消毒液的有效成分是什么物質,它可能具有什么性質?(2) 資料表明,84消毒液使用過程中起主要消毒作用的是次氯酸,你認為這里的次氯酸是怎樣生成的?(3) 產品說明中的哪些注意事項可以用我們所學的化學知識來進行解釋說明?

學生回答:對上述問題發表自己的觀點。

教師講述:的確,84消毒液的主要成分是次氯酸鈉,大家對它的性質預測是否正確?同時大家對說明書注意事項解讀過程中存在許多疑惑。不要著急,通過今天的課堂學習,我們就能找到答案。

案例9首先向學生普及比能量概念,一方面拓展學生視野,讓學生認識到高比能量電池是電池技術發展的永恒追求,正是因這一技術發展思想才推動電池工業不斷創新進步;另一方面利用尋找高比能量材料的活動自然引出本節課的學習主題:借助鋰電池技術原理的研究復習電化學知識。同時通過諾貝爾化學獎的介紹讓學生認識到化學不僅與經濟發展、社會文明的關系密切,也是材料科學、能源科學等現代科學技術的重要基礎。案例10通過一張84消毒液的說明書創設問題情境,啟發學生思考的同時自然引入課題,引導學生運用所學知識解釋生活中的相關問題,感受化學學習的意義。這兩個案例選擇的素材都是向學生展示化學之用、化學之美,有利于學生認同化學學科價值,提高學習興趣。師范生若長期有意識收集并運用正面素材,其訓練過程中能夠逐漸認識到化學美也能成為激發學生學習化學的驅動力,不僅給予學生知識技能,促進了情感態度價值觀的發展,有利于情意教學目標的有效達成。

4.3 引導師范生把握導入技能要素與設計原則,反復訓練形成規范技能

教無定法,貴在得法。無論采用哪一種方式導入,只要能充分發揮導入功能,達到理想教學效果皆可。但對于新手來說,明確導入技能的要素,有利于其設計出規范的導課案例。因此,教師在教學中不僅要向師范生介紹各種導入方法,更重要的是結合不同的案例引導師范生明確導入技能的各要素,即引起注意,激發動機,組織引導和建立聯系,進而分析把握各要素的教學策略。比如通過創設情境引起注意,設計認知沖突激發動機,實施有效提問組織引導、建立聯系,同時要注意把握好教學時間,言簡意賅,隨時準備進入課題,用最少的時間爭取最好的教學效果等等。此外,教師應規范微格教案的格式,要求師范生在教案編寫過程中,標注導入技能要素與教學用時。下面呈現案例11 (表1)進行說明。

表1 【案例11】吸熱反應與放熱反應

案例11將導入要素明確標注出來,即教師通過演示實驗引起學生注意,借助提問激發學習動機,在與學生討論過程中進行組織引導,建立聯系,進而自然進入課題。同時標注教學用時,讓學生有意識地關注導入用時,避免冗長拖沓,導而不入。在日常訓練過程中,除了規范教案格式,同時在評析模擬教學片段時可組織師范生圍繞教學是否涵蓋導入技能四要素、是否符合設計原則展開評價,從而促進師范生在理論學習和實踐訓練過程中加深對導入技能規范與要求的理解,并反復進行訓練,提升課堂教學效果。若課時有限,教師們可嘗試拓展課程教學形式,建設與面授相結合的網絡課程,組織學生拍攝模擬教學視頻,上傳分享,利用線上線下聯動教學,最大限度地加強學生訓練,不斷提升自己的課堂教學技能。

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