由一个教学设计引发的思考

由一个教学设计引发的思考

张增奎

科学探究活动是培养科学观念与能力的最关键的途径，也是培养创新精神与实践能力最有效的手段。对科学探究的具体设计力求突出科学素养，从学生身边熟悉的事物出发，体现学生的主体作用，符合学生的心理特点，为学生所喜爱，并让学生参与科学探究活动的开发过程。化学学科中的实验教学为探究活动提供了丰富的内容，在化学课堂教学中处理好“知识点的落实”与“充分运用探究手段”的关系是落实学生主体地位，实现化学总体教学目标的基本前提。教学设计是一门运用系统方法科学解决教学问题的学问，它以教学效果最优化为目的，以解决教学问题为宗旨。不同的教学设计，会带来不同的教学效果。本文是笔者对同一个教学内容在不同时期(连续三届高一)的教学设计进行的尝试和思考。

一、问题的提出

我们说教无定法，对一个课题的教学，从教学策略和方法来说是多样的，无论是整体的构思，还是环节的安排，甚至对细节的处理都可以有很大的差异。

二氧化氮与水反应是《〈人教版〉化学必修Ⅰ》第四章第三节的内容。课本中介绍了反应方程式及其应用，并以科学探究的形式要求学生设计实验“尽可能多地使二氧化氮被水吸收”。教学中在完成这个探究后，笔者提出问题，如何用科学探究的形式验证二氧化氮与水反应的产物。

二、三种不同的教学实践

第一种:

1.引导学生思考:二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，请设计实验来对产物进行探究。因为学生在前面章节中学过二氧化硫与水的反应，因此很快设计出实验:将收集到的一试管二氧化氮气体倒扣在装有水的水槽中，观察气体颜色变化和试管中进入水的体积。对于产物硝酸的验证，学生给出如下实验设计:取少量反应后试管中的溶液，滴加石蕊，溶液变红证明有硝酸生成;教师给出信息:取少量反应后试管中的溶液，放入铜片，观察现象，如果有气泡产生，证明有硝酸生成。对于一氧化氮的验证，学生设计如下实验:将反应后的试管取出，暴露于空气中，试管口有红棕色气体产生，证明产物是一氧化氮。

2.教师对学生能够设计出这样的实验表示满意，表扬之后，由学生四人一组按实验设计完成实验。

3.引导学生分析实验的优缺点:这种方法虽然受到气体收集量、溶液浓度、操作等方面的制约，使实验的现象不太明显，而且有污染，但还是能够验证实验产物，基本达到了实验要求。

第二种:

授课时，只给出反应方程式要求学生记忆，不做任何深入讨论，待学习完氨气的喷泉实验后，让学生设计二氧化氮的喷泉实验，并证明产物。

1.分组讨论:如何使二氧化氮形成喷泉实验?水中用不用滴加指示剂?如何验证产物?

2.利用讨论结果，学生四人一组实验:收集一烧瓶二氧化氮，按课本中“氨气的喷泉实验装置图”组装成喷泉实验。反应结束后，取下烧瓶，打开止水夹观看是否有红棕色气体生成以验证喷泉实验产物一氧化氮，向烧瓶中的溶液里加铜片检验产物硝酸。

3.根据学生实验结果，教师引导学生思考:验证硝酸的实验现象明显，但为什么看不到明显的红棕色气体生成?

4.学生想到可能是由于烧瓶内生成的一氧化氮少，空气中的氧气不足与一氧化氮反应。但注入纯氧后，效果仍不理想。

5.引导学生展开讨论，为什么注入纯氧后烧瓶中气体仍然没有变成红棕色?学生讨论后得出结论:可能是收集二氧化氮时烧瓶中的空气没有排尽。教师继续引导:如何使烧瓶中空气排尽?有没有更好的办法排除烧瓶中氧气在后续实验中的干扰?学生立刻想到用排二氧化碳法收集二氧化氮除掉氧气干扰。

6.用排二氧化碳法收集二氧化氮重做上述实验，效果明显，至此学生兴奋异常，课堂气氛浓烈。之后，引导学生分析实验的优缺点及实验改进的思路。

第三种:

1.教师提问:二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，请设计实验来对产物进行探究。学生利用二氧化硫与水反应的实验原理进行实验验证，后续内容同第一种教学，同时分析此实验存在的不足与缺陷。

2.教师提示喷泉实验的原理方法，请学生设计二氧化氮的喷泉实验。后续内容同第二种教学。

3.实验结束后，教师指出:物质检验实验方案的设计要遵循科学性、安全性、可行性、简约性。请通过上述实验简述你的体会和收获。

上述三种教学实践都较好的体现了教学设计在教学中的应用。但是三种设计各有利弊，下面简述之。

第一种设计具有探究的目标，也初步进行了一定的探究，虽然学生按照所学知识设计了实验，但没有为探究的深入培植肥沃的土壤，对于新问题，学生仅限于拿旧有知识来用，而少有拓展，没有考虑绿色化学理念，也就没有形成实验设计的基本思路和方法。这种做法还是有那么一点生搬硬套的味道，不利于学生科学探究能力的培养。

第二种设计已初步形成了探究的理念，学生给出自己的实验设计方案，并且亲自实验验证自己的推测，层层深入，而且学生在改进设计实验的过程中，既解决问题获得了学习方法又体验到成功的乐趣获得了学习兴趣，提高了学生的学习积极性和创新能力。虽然这样做既复习了旧知识又培养了新方法，但是教学内容与实验脱节，有一种先死记硬背再实验的滞后感。

第三种设计看似第一和第二种设计的合二为一，但笔者认为不能简单的这样看。因为第三种设计充分利用认知冲突，不仅给学生提供了最大限度的思考空间，而且还在实验操作中强调了观察能力和总结、分析能力，比较有利于学生在科学探究方面的综合素质的培养，比较符合新课程标准提倡的新理念。

三、引发的思考

思考一、对教学设计的认识

上述三种教学设计各成体系，均以学生思考、讨论为主，多设问，多分析，力争使学生有足够的时间和空间去体验、去探究、去思考，培养其实验观察能力及思维能力，力求融知识学习、思想教育、科学精神培养、能力培养于一体。在课堂中，学生切实感受到了学习的快乐，真正成为课堂上的自主探究者，并且提供了学生充分展示才能的机会。在课堂上辨证地处理了学生自主和教师指导之间的关系，自始至终尊重学生在探究中的感受、体验和理解，注重探究过程中学生之间的合作和交流，培养了学生的观察能力、探索能力和语言表述能力，同时锻炼和培养了学生的分析、归纳、推理能力。

教师不能只关心教学流程的程式化、细节化，如果为了赶进度，而不惜牺牲学生领会、理解教学内容的时间，以教师对教材、教案的认知过程代替学生对学习内容的认知过程，将会使“双向活动”变成“单项传递”，丧失教学过程中学生的能动性、创造性和应有的情感性。新课程理念强调“把思考还给学生”，强调教学过程是教师与学生在平等的基础上的交往、互动，目的是让学生经历知识发生、发展和形成结论，进而经过丰富、生动的思考探索过程，通过感受、领悟而获得积极的情趣和愉悦的情感体验，从而使师生双方达到相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充，实现共同发展的过程。通过学生思考、体验这些心理过程，发展与提升学生的情感、态度、价值观和生活方式这些衡量人的发展的最深层的指标，使教学过程从一种简单的传输、传递和接受知识的过程，转变成为一种伴随着学生对科学知识的思考和获得，同时也成为学生人格健全和全面发展的体验过程。

思考二、对“用教材”的认识

新课程实施以来，教材不再是不可变通的蓝本，如何使用教材，给教师的创造性留出了较大的发挥空间，我们既要立足于教材，又要避免照本宣科，应将教材作为教学活动的载体和媒介之一，要从“按方抓药”式的教案向“探究”式的教学设计转变，要从知识性的备课向发展性的教学设计转变。比如在实验教学中，可将实验“观看”改为实验“观察”，验证性实验改为探索性实验，演示性实验改为学生分组实验，变实验知识为实践能力等多种教学处理方法，真正体现学生的主体地位。

另一方面，教师要引导学生“用教材学”，我们应积极鼓励学生自己去思考探索课本知识的形成过程，将学到的知识、方法迁移到未知领域，做到学以致用。

思考三、对传授与落实的认识

教师要把握“探究程度”与“知识点落实”两全齐美的度，分析引导探究的最佳时机，恰到好处的指导学生实验，使他们既不会由于讲解太少而无从下手，也不会由于讲解太细而产生预习上的惰性，真正将过程与方法贯彻到位，将知识点落实到位。

此文获北京市“京研杯”征文二等奖