(1) 教学情景一定是内含问题的情景,才能有效地引发学生的思考。问题要指向教学的目标,要新颖、有趣,引发学生做深层次的思考和探索。问题的难易程度要适合学生的学习水平。由于实际问题比较复杂,涉及许多学科知识或社会制度、社会管理,不能简单、片面地从化学视角解释说明或寻找解决问题的方法,以免误导学生。
[案例6-5]利用荧光棒创设“反应速率影响因素”的教学情景
一位教师在“影响化学反应速率的因素”的教学设计中用荧光棒实验创设教学情景,激起了学生强烈的学习兴趣,收到了很好的教学效果,得到同行的好评。
荧光棒是青少年参加演唱会、晚会等活动喜欢携带的东西。荧光棒中有两组溶液,一组封装在透明塑料管中,另一组封装在薄壁的小玻璃容器中,后者置于塑料管中。当折断薄壁的小玻璃容器,两组溶液混合后,发生化学反应,释放出光能,使塑料透明管中荧光染料发出冷光。 因为两种试剂混合发生反应的速率,受到温度、浓度、混合均匀程度的影响,这些条件发生变化,荧光棒的发光强度也随之发生变化。由于荧光棒内装入的两种反应物的浓度和数量是一定的,一旦让它们混合反应后,随作用时间的延长,试剂被逐渐消耗,浓度降低,发光强度也就随之减弱。教师巧妙地利用这一现象,在教学中设计了两个问题情景,让学生讨论,而后通过演示实验,引导学生学习反应物浓度、温度、反应物间接触面(混合均匀程度)对反应速率的影响。
1. 在演唱会上,你有什么简单的办法可以让带来的荧光棒变得更亮吗?你能用实验证实你的想法吗?
2. 为参加演唱会提前准备的荧光棒,不小心塑料管中薄壁的小玻璃容器被折断了,有什么方法可以让它延长发光寿命,使它能保存得长久一些,能赶得上演唱会用?
在课外和同学讨论利用同一规格的荧光棒,借助光敏传感器或照度仪,设计实验验证以下两个假设:①荧光棒中的化学发光反应会随着反应时间延长而慢慢减弱;②温度每升高10℃(温度不要超过70℃,避免塑料管熔化),化学发光反应的速率就会提高2倍。
(2) 创设的学习情景应能给学生提供良好的暗示或启迪,有利于提高学生的创造意识和创造性思维。
创设的教学情景,应该是感性、形象的,看得见、摸得着的,能有效地丰富学生的感性认识,刺激和激发学生的想象、联想和推理,促进学生感性认识向理性认识转化和升华,使学生能够超越个别经验的限制,举一而反三。例如,用模型或碳原子的核外电子排布式、轨道表示式,呈现碳原子价电子层结构,表明碳原子外层只有2个未成对电子,且其原子轨道是相互垂直的,再用甲烷的分子结构模型,显示甲烷分子中碳原子能以4个共价单键和4个氢原子成键,且4个价键对称分布,指向以碳原子为中心的正四面体的四个顶点。通过两者的对比,激起学生探寻其中原理的欲望,教师可以启发学生从微观结构所呈现的事实,设想、推测原子间能形成这种结合形式的可能原因,为理解杂化轨道和杂化键原理铺平道路,完成知识的构建。
(3) 学习情景要让学生获得积极向上、正面的情感体验。
教学情景要具有激发学生情感的功效,能激起学生的感情波澜,激发、鼓励学生探索和研究的热情。值得注意的是,利用教学情景开展教学,要给学生的思想意识以有益或良好的影响。例如,不宜用令人畏惧的人畜中毒或死去的血腥场面来呈现某种化学品的毒性或对环境的破坏性影响。因为,任何化学品对人和环境而言都利弊共存,关键是人们如何去使用它,过分渲染化学品的毒害,不仅不利于学生全面认识其性质,也会在情感上给学生负面的影响。有一个化学教学录像,记录几只小白鼠关闭在封闭的钟罩里,痛苦挣扎,终因缺氧窒息而死。那种场景,固然能给学生留下“没有氧气,生命就难以维持”的深刻印象,但是那种呈现小白鼠死亡过程的场面会给年少的学生在情感上留下怎样的影响,是我们不能不顾及的。
(4) 概念教学中创设的问题情景,要注意概念与具体事物的联系和区别,考虑概念形成的阶段性,避免给学生造成理解的困难而误导学生。
化学概念是抽象的,带有观念性的认识。概念是以感觉、知觉和表象为基础,通过分析、综合、抽象、概括等思维活动,从个别到一般,从具体到抽象,逐步把握同类事物的本质而建立起来的。它不同于个别事物的本身。事物本身是可观察、可测量的,概念则是思维加工的产物。概念可以用文字来描述、定义,可以引用实例来说明。但是,未必能找到只呈现概念所描述的本质特征,而没有其他特征的事物,甚至很多时候无法找到属于概念“化身”的事物。所谓“白马非马”,就是因为“马”的概念并不包含它应该有什么样的皮毛颜色。概念的掌握有一个逐渐深化的过程。青少年对某个概念的认识,总是从它所代表的某个具体事物开始;而后,逐步进入到从事物的某些明显的外部特征或者它的功能作用来理解概念,并以此来认识概念所指的某类事物;最后,才能慢慢体会从事物的本质特征来理解概念,形成逻辑定义。概念的形成是从外部的、比较具体的非本质特征到内部的、比较抽象的本质特征的不断深化的过程。
例如,初中教学中,最初帮助学生形成的“物理变化”“化学变化”“溶液”“胶体”等概念,是粗浅的。例如,说某种变化是化学变化,只是强调该变化有新物质生成,而不代表它没有其他变化(例如物理变化)发生。“物理变化”“化学变化”的概念并非用于对纷繁复杂的物质变化进行的科学分类,物质的变化并非“不是物理变化就是化学变化”那么简单。说“木头燃烧是化学变化”,因为变化中有新物质生成,但不意味着该过程没有物理变化或其他变化发生。类似的,说某种物质是胶体,也指的是它具有胶体的本质特征(分散质微粒的直径在10-7~10-9m范围内)。从这个意义上说“豆浆是胶体”,并不否定其中含有溶液的成分。因此,不能把概念简单视为区别客观存在事物的标签。不能让学生分辨“牛奶是胶体还是溶液”“米饭在口腔中咀嚼发生的变化是物理变化还是化学变化”之类的问题。
又如,高中刚刚接触的电解质、非电解质的概念,是从化合物的水溶液或熔融状态是否能导电来认识的,随着学习的深入,再逐步从该化合物能否发生电离、从物质中微粒间的化学键类型等角度来理解。正因为如此,在概念教学的最初阶段,用事物创设情景,要注意防止机械、绝对化地理解科学概念,避免误导学生。把电解质、非电解质看成是对物质进行系统分类的概念,认为所有的物质不属于电解质就属于非电解质,要学生判断铜、液氨是电解质还是非电解质,都是不妥当的。
(5) 注意通过语言描述把学生带入特定学习情景。单纯以语言描绘来创设教学情景,和实际事物、实际场景、演示实验或学生实验相比,缺乏生动的形象。但可以对学生的认知活动发挥导向性作用,可以渗透教师的情感,感染学生,师生情感交流提高了感知的效应,情景会更加鲜明,并且带着感情色彩作用于学生的感官。学生因感官的兴奋,主观感受得到强化,从而激发起情感,促进自己进入特定的情景之中。因此,既不要忽视直观的用具体事物或场景来创设情景,也不要轻视通过语言描述,把学生带入特定学习情景的方法,而把两者结合起来,可以取得较好的效果。当然,随着学生年龄的增长,学习的内容更为抽象,用直观手段来创设学习情景的情况会逐渐让位于运用语言描述的手段。
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