化学新课程课堂教学的发展走向

化学新课程课堂教学的发展走向

2010年10月，中国教育学会化学教学专业委员会在洛阳举办了全国高中化学优质课观摩评比暨教学改革研讨会（以下简称为洛阳优质课观摩评比）。这是自2000年在大连举行全国高中优质课观摩评比以来再次举行的同类活动，更是化学新课程改革开展后的第一次这类活动，吸引了全国化学教育工作者的“眼球”。在新课程改革推出之后，许多人在新课程教学设计方面积极探索，积累了不少成功经验，但是也出现了一些不尽如人意的情况。例如，有人这样总结化学新课程教学模式：先用实物、图片或者录像设置情境，再让学生分组实验、讨论，然后各组代表在全班交流，教师进行总结、评价……气氛活跃一点、热闹一点就行了。一些课堂存在着教学活动形式化、内容更新肤浅化、学习方式片面化、课程评价庸俗化、现代信息技术应用简单化等现象，使新课程实施表面化、表演化、低龄化，教学的有效性难以保证。还有人认为新课程的教学设计太麻烦了，即使有好经验在乎时也丢在一旁，只在展示课上才使用。由于表面化的表演式教学难以满足考试和升学需要，造成了展示课与“家常课”的二元化分离以及同时使用多套教材等现象。成功的经验期待交流分享，普遍的问题期待解决对策，化学课堂教学期待新突破，新课程实施期待新的发展，高中化学课堂教学乃是这方面的“重头戏”之一。在承载着众多期待的背景下，洛阳优质课观摩评比得到强烈关注自然是很正常的。如今，新课程实施已经跨入内涵发展的阶段。高中化学新课程应该怎样实现内涵发展？在时隔十年再次举行的高中优质课观摩盛会上，显示出化学新课程课堂教学有哪些新发展、新走向？通过观摩，笔者觉得下列几点值得关注。一、深入研究学情，做到“以学定教”不了解学生的学习需要，就难以做出有效的教学设计。为此，许多参赛教师在教学设计之初认真地作学情调查分析，把学情分析作为教学设计的重要基础之一。据洛阳优质课观摩评比印发的资料统计，在总共64篇说课稿和教案中，56.3%（36篇）有“学情分析”栏目，其中有11篇还对学情作了分项分析；另有9.4%（6篇）附有“学案”，更有3.1%（2篇）甚至是以学案的形式呈现的，3种情况合计达到68.75%。这是一个不小的比例，反映了一个值得肯定的动向，因为在化学新课程实验开始时，是很少看到有学情分析和学案的。同时，这个比例还不够大，需要提倡、推广特别是推广于日常的化学教学之中。所谓“以学定教”就是要：(1)以学生是学习主体作为设计和实施教学的前提；(2)基于学习规律来确定设计和实施教学的基本走向；(3)依据学生的学习基础来优化、完善教学的设计和实施；(4)根据学生主动性学习情况机动地调整教学方案；(5)依据合理、有效的学案来制订教案；(6)以学的成效来衡量、评价和调整教。实行以学定教的关键，不但在于教师具有“学生是学习主体”的意识并且了解有关的规律，还在于教师能够保证学生的主体地位，能够保证学生主动性活动的有效性。为此，教师不但要掌握有关的教导技能技巧，要认真地做好教学内容分析和学情分析，还要善于在实施时收集学生的有关信息并做出恰当的判断和对策。制订学案是体现“以学定教”促进学生学会主动学习的重要举措。不过，现有的学情分析和学案尚有认识模糊之处，有待于进一步提高和规范[1]。就学情分析而言，不能仅仅分析学生已有的化学与相关学科知识基础、生活与社会经验，了解他们的主体精神、学习习惯、学习能力和水平，还要具体地确定如何激励、引导学生成为积极的学习主体，研究在特定课题的教学中如何激励、引导学生成为积极的学习主体，研究向学生推荐什么样的有效学习策略，研究不同类型学生在学习中可能遇到的困难、需要提供什么样的学习支架和其他帮助，避免空洞的千篇一律，使学情分析形式化、表面化。二、揭示知识背景，彰显学习意义提到背景(context)，许多化学教育工作者都知道，美国化学会(AmericanChemicalSociety)在1994年推出过一本《ChemistryinContext:ApplyingChemistrytoSociety》（背景化学：将化学应用于社会）课本，该书现已推出第6版。该书的策划者认为，“一本建立在当今事件上的课本需要不断地跟上时代”，主张“将重大的社会和科技的出版内容放在背景中构建化学概念”，认为“这种方法以学生的需要为基础，这样学生就可以更多的通过网络了解课本中所列举的题目的背景知识”，使用这种方法“可以培养学生的批判思维能力，评估风险和利益的竞争能力以及获取信息、对知识材料做出合理的判断的能力”，并解释“背景”的意思来源于拉丁文“toweave”[2]。“背景”这个概念在更广的范围内被教育界接受跟法国学者埃德加·莫兰有关。1996年，联合国教科文组织为促进教育可持续发展展开国际讨论，要求埃德加·莫兰发表他对未来教育的本质的看法。埃德加，莫兰在他题为《未来教育所必需的七种知识》的报告中提出：在教学中应该“善于抓住总体的和基本的问题，并在这个框架内整合部分的和局部的认识”，采用“能够在其背景、复杂性、整体中把握对象的认识的模式”，发展学生“把任何信息在一个背景中和一个总体中加以定位的自然的禀赋”，使他们“能够在一个复杂的世界中掌握部分和整体之间的相互关联和相互影响”。如果不能正确地反映整体与部分之间的关系并抓住基本问题，如果不能正确地反映知识的背景，认知活动就可能存在严重缺陷，就可能受错误和幻觉等干扰。“人们甚至可以说认识主要不是依靠精确化、形式化和抽象化而进步的，而是依靠实行背景化和整体化的能力而进步的”[3]。学习的课题总是跟其所属整体以及构成整体的其他部分联系着的，总是存在于一定的环境之中，揭示这些背景信息，有利于更好地把握知识以备未来运用[4]。主体性学习需要具有必要的背景知识。没有必要的背景知识，主体就难以对学习内容、学习方案和学习方法作出恰当的决断。使学生了解有关的背景，不但有助于他们领悟课题的学习意义，以及学习的内容和方法等等，还能使学生受到文化熏陶、领悟文化内涵。所谓背景知识，是学习内容形成或存在的自然或社会环境背景、历史背景、价值背景、领域层次属性、总体和逻辑背景（学科背景），以及教学背景等方面的知识，它们反映着知识在空间和时间维度上广泛的内、外联系。一般说来，问题解决的逻辑会在问题解决的历史中反映出来。前人解决问题的思路和过程，包括前人发生的错误，都能使学生得到启示，增长经验，能更好地形成并执行学习的思路和方案。有关的历史性知识是背景知识的重要组成部分。背景知识通常要经过选择、提炼、概括。教师要对背景资料作适当的加工，才能取得更好的效果，不能简单地把一堆资料推给学生。因此，在进行教学内容分析时，不仅要分析教学内容的前后联系，在教学整体（或学段、单元教学）中的地位、作用，以及重点、难点、关节点，还要研究特定教学内容形成的历史背景和社会背景；从学科知识结构角度了解它跟其他内容的逻辑联系；从学科发展史角度了解人们解决有关问题的一般方法，特别是思想方法，了解有关问题解决过去以及现在的困难和关键，了解有关的学习规律；从学生的情况出发构思提出有关问题的导学情境以及解决问题的现实方式方法。在洛阳优质课观摩评比中，华东师大一附中徐凯里老师在“元素周期律”教学中将化学史料中的“事”解析为“发现周期律”、“构建周期表”和“律与表的关系”三部分，再进一步细化为若干能体现科学方法、科学态度和科学思想的点，让学生像科学家那样从未知开始研究与学习，过程自然合理、富有情趣，突出了科学方法，又有效地让学生从中体验科学家大胆创新、勇于探索、坚持实践、实事求是的科学态度。在科学、人文、时间所形成的三维空间中，给学生以全新的体验，颇使人有深刻、大气、新颖和振聋发聩之感，这跟他对背景知识精心加工、提炼是分不开的。三、区分情景情境，提高设计质量在洛阳优质课观摩大会上，情境设置的质量普遍提高，反映了参赛教师在这方面的自发努力。但是也有情景、情境不分的现象，甚至还有个别人把教学环节、步骤也称为情境。在日常语言中，情境、情景和背景的词义颇为相近。然而，作为科学概念，教学中的情景、情境和背景有着不同的含义，在教学设计中，要注意区分并根据具体情况恰当地决策。教学情景是通过媒介展现有关的场景、激发学生情感而形成的信息组合（信息综合体）。教学情境是知识获得、理解及应用的文化背景的片断或缩影，其中往往含有社会性的人际交往和协调，也包括相应的活动背景。但是，它又不同于教学系统外在的、宏观的社会环境和学校环境等，是一种通过选择和创造构建的微环境。教学情境和教学情景有相似之处：它们都能提供教学信息，能促使学生积极、主动地参与学习，它们都是传递教学信息的载体和引起学习反应的刺激物的组合，因而容易被混为一谈。但是，它们引起的学习反应和功能有所不同，关键性的区别是：教学情境能成为学生进行认知、应用、实践活动和情感体验的空间，成为学生从事学习活动、产生学习行为的一种环境，不但能让学生产生有关的情感，而且能使认知活动、应用活动乃至于评价活动等在其中展开，使学生“学在其中”并具有接近实际的“真实”效果。恰到好处的课堂教学情境有利于学生自主学习，主动地探究、发散地思考，体验知识的发生和发展过程，建构相关的知识与技能，学会科学探究的过程与方法；有利于学生认知能力、思维能力和应用能力的发展，使学习达到比较高的水平；有利于学生合作学习，有利于学生形成一定的情感态度与价值观。这些特点和功能是教学情景不具备的。对于教学情景，学生“可望而不可及”，只能作为一个旁观者，不在其中产生探究、应用等实践行为，不能形成“学在其中”的状态，常常只是起导入新课或导入问题的引导功能。此外，教学情境的功能作用在教学实际中维持的时间较长，而教学情景只是一种场景，作用的时间较短；教学情境的结构往往比较复杂，有时由若干“分情境”组成，教学情景的结构则比较简单。了解背景知识并进行选择、提炼、适当简化和重构，往往可以设计出适宜的教学情境，这样的教学情境能够帮助学生了解学习的背景，而不仅仅是诱发短暂的学习情感。对情景、情境和背景加以区分并注意它们的联系，有利于提高教学设计的质量，使之更加精细。在教学设计中，要根据具体情况恰当地决策。一般说来，低年级多采用情景设计，较少介绍社会、历史背景；高年级应加强背景介绍，在社会、历史背景中进行情境或情景教学。四、注重科学理性，体现科学真谛什么是理性？理性也可以称为“理智”，其意思和感性相对。通常所说理性，可能是指理性精神，也可能是指理性方法或者理性态度。理性精神源于西方，曾经在推进西方现代化的过程中发挥了重要作用。理性精神的精髓是：勤于思考，独立思考，追求真理，冷静、客观，超越情绪，崇尚科学，讲究逻辑，重视实践，敢于质疑，勇于变革。概括地说，“超越情绪，遵从逻辑”是理性精神的两个显著特点。理性精神超越了情绪，因为只有蔑视权威、超越情绪，才能直面真理；而只有直面真理，才能真正超越情绪、超越顾虑。理性精神讲究逻辑。理性精神的背后，是思想的逻辑。为此，在思考的时候，要尽量剥离表层，直达核心；不偷换概念、混淆逻辑，保持足够的道德勇气和冷静。有人指出：贫乏的思想自然缺乏严密的逻辑；而越是缺乏严密的逻辑，表现在话语系统上，就越是在内容上似是而非，在表述上充满情绪、缺乏尊重和包容[5]。理性方法一般指科学抽象，以及运用科学抽象的成果——概念进行的判断、推理、建构模型等思维形式或发展活动。理性思维是人类的一种思维方式，包括抽象思维、逻辑思维和辩证思维等等，是人们把握客观事物因果联系、本质和规律的能动活动。它敢于怀疑和批判，注重应用概念和遵守逻辑规则。理性思维的成果具有抽象性、概括性，比较系统、规范和严密，适用范围较广。但它需要以广泛的经验为基础，并且要接受经验的检验和修正。理性态度是指处理问题按照事物发展的规律和自然进化原则来行事，考虑问题、处理事情不冲动，不凭感觉做事情。科学是注重理性的，理性思考和实验是科学的两个最基本的方法。科学是人类理性生活的重要内容，它的萌发和成长是人类理性成熟和发展的重要成果。可以说，没有理性就没有科学，科学是一项理性的事业。而科学的发展，同样使得理性具备了实践活力，并随着科技进步和时代发展而被赋予不同的内容[6]。科学理性体现在对自然界的态度之中，体现在科学探究的过程之中，体现在科学群体的价值和规范之中[7]。科学教育必须重视科学理性及其培养。例如，元素周期律是中学化学中难得的“讲理”内容，在教学中不能满足于学生知道并理解元素周期律，应该把它作为进行理性思维培养的载体，充分挖掘其教育价值。在前面提及的“元素周期律”教学中，徐凯里老师对这节课逻辑主线的设计，对教学内容在教材中地位的分析、对有关史料的分析、对研究主题的分析、对元素周期律科学内涵的分析，以及把“从化学元素定义出发，寻找恰当的排序法则，选取部分元素作为样本进行研究”作为发现规律的基本思路，将研究主题分解为“如何对元素进行排序”“如何选择元素进行研究”“如何选择恰当的比较参数”三个问题，从数据分析与处理、规律与例外两个角度来发现元素周期律；从内涵与外在、表现形式与信息容量两个角度来构建元素周期表，以及经过讨论确定的实施过程七步骤、发现列的规律、归纳形式特征等等，都洋溢着理性的光芒，使该课题教育价值的挖掘达到极致[8]。上海市位育中学张建波老师在“二氧化硫的性质与酸雨”教学中不但较好地挖掘了教学内容的教育价值，也使学生饱受理性精神的熏陶。例如，在让学生观看“龙门石窟酸雨袭”新闻视频后发问：“报道中有明确的事实能证明当地存在酸雨吗？你们认可记者的实验吗？”并引导学生根据已有的化学经验，分析、判断报道中涉及的化学问题；追问学生：“大量排放的二氧化硫要能造成酸雨，它得具备哪些性质呢？”先要求学生推测，然后要求学生参考教科书上的实验方案或者自行设计进行实验验证。在学习了二氧化硫易溶于水这一性质时，质疑：“参考教科书上的实验，并得出与书上一样的结论，一定正确吗？……能测得出（二氧化硫易溶于水）吗？”“若要重新设计实验，该用怎样的仪器呢？”之后又提出一系列新的问题：“……通过对酸雨样品的检测分析发现，其中含有的酸主要是硫酸，而不是亚硫酸。二氧化硫要转变为硫酸，还得具备怎样的性质？又该从什么角度分析？”“二氧化硫转变为硫酸有哪些途径？”“工业上能解决催化剂这个条件，自然界有类似的条件吗？”“怎么用实验事实证明这个反应确实发生了呢？”……整节课不断地引导学生严谨地思考和解决问题，广受观摩教师的称赞。五、提倡人文渗透，注重情感真实科学是人类的一种社会性活动，从事科学活动的人是有情感的。因此，科学和科学教学活动都应该涉及人文，应该注重培养学生的积极情感并注意发挥情感对于教育的积极作用，使教学过程成为情理交融的过程。在洛阳优质课观摩大会上，石家庄一中李强老师在“垃圾资源化”教学中介绍2008“感动洛阳”十大年度人物徐春龙的事迹，并进一步引导学生从化学角度探究回收利用废旧圆珠笔、废电池以及用过的一次性筷子的意义、可能与途径，介绍上海世博会台北馆展示的台北垃圾处理方案，探讨如何实现垃圾减量和垃圾资源化，对学生进行生动的绿色环保教育，充满了浓厚的人文精神和情怀。天津开发区一中刘汝凤老师的“原电池”教学，在介绍原电池的发现和改进历程之后，让学生通过实验体验简单电池，体验有盐桥电池对简单电池的优化，并让学生小试身手解决电池的应用问题，再探电池两极与电压、电流的关系等。整节课以“你应该突破它！”为题，也以“你应该突破它！”结束，从情感角度给学生以强烈的激励。北京四中刘银老师的“硅”教学，通过玻璃的发现传说将学生带入玻璃制造原理的讨论，通过“我的一天”让学生“身临其境”地体验身边的含硅材料，通过介绍“嫦娥二号”卫星使用的大量含硅材料，让学生畅想含硅材料对未来生活的影响，使教学具有别样的情趣。还有一些课也做到了人文渗透潜移默化，创新教育引而不发，广受称赞。同时，在洛阳优质课观摩大会上，情感做作、欠真实的表演式上课，以及教学的低龄化、女性化等现象，不但被许多观摩者质疑，也难于被学生接受。一些教师指出，只凭普通话说得好、表演能力强，是不能提高教学的有效性的，这种风气会影响教学研究和实践探索的积极性，对表演式上课必须坚决反对。六、重视整合环节，强化教学成果实践证明，整合环节对教学效果有很大的影响。在完成主要学习任务后引导