孟獻(xiàn)華+倪娟
摘要:科學(xué)與日常生活相聯(lián)系的教育理念已被理科教師廣泛接受,但具體教學(xué)設(shè)計中面臨了教學(xué)目標(biāo)制定、教學(xué)內(nèi)容選擇、學(xué)科知識考證、科學(xué)觀念形成以及教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)等諸多難點(diǎn)。對一次網(wǎng)絡(luò)公開課教學(xué)研討中涉及的各方面問題加以評價,為今后相關(guān)主題教學(xué)設(shè)計提供具有參考價值的典型性案例。
關(guān)鍵詞:化學(xué)與生活;科學(xué)與常識;化學(xué)教學(xué)設(shè)計
文章編號:1005–6629(2015)7–0039–05 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
今天“名師課堂”展示的教學(xué)課題是“人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)”,由于多方面原因,該課題平時極少有教師開課,這次的嘗試具有重要的理論研究和實(shí)踐探討價值。
初中化學(xué)“人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)”一節(jié)內(nèi)容看似簡單,教師在實(shí)踐過程中卻會面臨多個教學(xué)設(shè)計難點(diǎn),很少有教師上公開課。本文以一次網(wǎng)絡(luò)公開課為例,從教學(xué)內(nèi)容選擇、化學(xué)知識表述、教學(xué)目標(biāo)建立、學(xué)科價值觀念、教學(xué)情境設(shè)計5個維度展開,分別從教學(xué)設(shè)計中一般會面臨的教學(xué)難點(diǎn),教師采用了怎樣的教學(xué)策略,是否有其他教學(xué)設(shè)計方案3個方面對本節(jié)課進(jìn)行了評析,為今后相關(guān)主題的教學(xué)設(shè)計提供具有參考價值的建議。
1 內(nèi)容的選擇與組織
在化學(xué)公開課、研討課或評優(yōu)課等情況下,“人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)”的教學(xué)內(nèi)容通常很少有教師愿意作為主題。究其原因大致有:(1)20年來,義務(wù)教育階段化學(xué)教材經(jīng)歷多次變化,營養(yǎng)物質(zhì)內(nèi)容是從2004年新課程以后才加入的,對它尚不熟悉,也缺乏可供借鑒的成功案例;(2)本單元知識體系不夠清晰,內(nèi)容復(fù)雜而且在不斷變化中,編寫的邏輯性也不如教材其他章節(jié);(3)本單元內(nèi)容在各種學(xué)業(yè)水平測試中較少涉及。該章節(jié)可以說是處于“理論層面重視、實(shí)踐教學(xué)忽視、開課選題回避”的地位。
1.1 生活中的化學(xué)知識問題
我們現(xiàn)在的教育政策文件提倡,“將日常生活中生動的自然現(xiàn)象和化學(xué)事實(shí)、化學(xué)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用的重大成就”作為學(xué)習(xí)化學(xué)的重要情景。但回顧20年前的一段文字,有助于我們認(rèn)識這一觀念落實(shí)到實(shí)踐中,化學(xué)教師將會遇到的困難。
劉知新在《化學(xué)教學(xué)論(第二版)》中指出,當(dāng)時的化學(xué)教材,與生活相聯(lián)系的教學(xué)內(nèi)容主要體現(xiàn)在高中階段,涉及了化工生產(chǎn)原理和化學(xué)工藝兩方面,而日常生活中的化學(xué)知識較少呈現(xiàn)。作為課程今后的發(fā)展方向,他還列出了4個方面化學(xué)與生活的學(xué)習(xí)內(nèi)容:①環(huán)境保護(hù)方面的化學(xué)知識,②居室和廚房中的化學(xué)知識,③洗滌用品中的化學(xué)知識,④能源化學(xué)、海洋化學(xué)、營養(yǎng)與保健。有意思的是,劉老先生當(dāng)時還指出,“這些內(nèi)容種類繁多、成分復(fù)雜,不少均為必修的教學(xué)內(nèi)容所難以容納,只好從選修或活動課程中找出路”。關(guān)于這一內(nèi)容對學(xué)生的意義,該書提出的主要是提高學(xué)生化學(xué)素質(zhì)和學(xué)習(xí)興趣[1]。
今天重新研讀這段文字,對我們的教學(xué)設(shè)計仍有很好的啟示作用:
(1)今天的化學(xué)教材中加入了大量生活中的化學(xué)知識,本單元更是以集中的方式而不是分散方式編寫相關(guān)內(nèi)容,這就為教師提出了一個最大難題:生活中與化學(xué)相關(guān)的知識,內(nèi)容種類繁多、成分復(fù)雜,如何選擇、組織這些內(nèi)容?這也就回到課程教學(xué)論中2個本源的問題:化學(xué)課程“應(yīng)該提供哪些經(jīng)驗(yàn)材料才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)”和“怎樣才能有效地組織這些經(jīng)驗(yàn)”。
(2)本節(jié)教材編寫思路是以營養(yǎng)物質(zhì)為線索,選取相關(guān)內(nèi)容組成教學(xué)材料。這樣又出現(xiàn)了一個新問題:通常的化學(xué)教材內(nèi)容編排,遵從的是元素化合物、化學(xué)概念與理論、化學(xué)計算和化學(xué)實(shí)驗(yàn)4個模塊,其中元素化合物知識又遵從元素周期表的分類思想。如初中教材的其他各章節(jié),都是以代表性元素的單質(zhì)性質(zhì)學(xué)習(xí),掌握各族元素性質(zhì)與物質(zhì)合成等。本單元以營養(yǎng)物質(zhì)為線索,從物質(zhì)存在、性質(zhì)、作用等方面建構(gòu)教學(xué)內(nèi)容,不可避免地與學(xué)生已有知識具有交叉關(guān)系。如血紅蛋白和一氧化碳的反應(yīng)、酶的催化作用等內(nèi)容,學(xué)生已經(jīng)在前面接觸過,在這里究竟是簡單重復(fù)、忽略不講還是深入理解,這都是擺在教師面前的難題。
1.2 教學(xué)設(shè)計的選擇方案
中科院院士周光召在為《科學(xué)教育的原則和大概念》作序中指出:“科學(xué)教育不應(yīng)該傳授給孩子支離破碎、脫離生活的抽象理論和事實(shí),而應(yīng)當(dāng)慎重選擇一些重要的科學(xué)觀念,用恰當(dāng)、生動的教育方法,幫助孩子們建立完整的對生活的理解。[2]”
這段話對本單元的教學(xué)設(shè)計思想有著重要指導(dǎo)意義。一方面,本課內(nèi)容完全是生活中的化學(xué)知識,無疑體現(xiàn)了化學(xué)的實(shí)用性;另一方面,用學(xué)科知識審視生活中的科學(xué)原理,必然涉及紛繁復(fù)雜并具有前后交叉的性質(zhì),處理不好,更可能體現(xiàn)為化學(xué)學(xué)習(xí)缺乏規(guī)律。如何處理“化學(xué)學(xué)科的邏輯體系”與“日常生活問題解決”兩者的關(guān)系,成為教學(xué)設(shè)計中最棘手的問題。
在實(shí)際教學(xué)中,本節(jié)課內(nèi)容編排特點(diǎn)為:
(1)劃分單元,分組探究。將學(xué)生分為4個小組,分別學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)、糖類、維生素和油脂的組成結(jié)構(gòu)、存在性質(zhì)等內(nèi)容,這就從原則上把握了化學(xué)學(xué)科基本知識結(jié)構(gòu)主線。在此基礎(chǔ)上,以大量生活案例呈現(xiàn),說明各種營養(yǎng)物質(zhì)的作用與生活飲食息息相關(guān),希望開闊學(xué)生眼界、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)。
(2)聯(lián)系生活,交流研討。在陳述生活中的化學(xué)知識時,積極鼓勵學(xué)生參加各項(xiàng)研討,如各種營養(yǎng)元素從何而來、對人體生命活動各有哪些作用等,加深學(xué)生對化學(xué)基礎(chǔ)知識的理解和記憶。
2 知識的陳述與考證
本課位于初中化學(xué)教材最后部分,學(xué)生經(jīng)過了一年的化學(xué)學(xué)習(xí)和初二的生物課程,教師可能會認(rèn)為教材中的學(xué)科知識完全是常識性的介紹,知識點(diǎn)多而淺顯易懂,學(xué)生自習(xí)完全能夠掌握。實(shí)際往往并非如此。
2.1 學(xué)科知識教學(xué)難點(diǎn)
2.1.1 學(xué)科知識本身的難點(diǎn)
化學(xué)是一門研究物質(zhì)的基礎(chǔ)自然學(xué)科,而人類對客觀世界的認(rèn)識是一個不斷深化的過程,體現(xiàn)在科學(xué)知識本身也處在不斷的變化中。尤其化學(xué)學(xué)科成為單獨(dú)體系是15世紀(jì)以后的事情,很多知識尚不成熟、認(rèn)識尚不完善。同時,當(dāng)科學(xué)技術(shù)與我們的日常生活相聯(lián)系時,又涉及到專家知識與大眾常識、科學(xué)觀點(diǎn)與社會認(rèn)識等多種變量因素,就會出現(xiàn)諸多技術(shù)爭議與科學(xué)知識的演化。
具體在本節(jié)課“人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)”,僅舉一例:教學(xué)過程中教師提出人體如何補(bǔ)充鐵元素的問題,談到可以通過食用菠菜的途徑,涉及了歷史上著名的“菠菜事件”。1870年,德國化學(xué)家Wolf發(fā)表了一篇論文,首次指出菠菜中鐵的含量極高,其價值足可與肉類相當(dāng)。“菠菜含豐富的鐵”這一結(jié)論寫入了最具權(quán)威性的百科全書。1929年,漫畫家Segar借著這個重大發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造了“大力水手”這一動漫人物,當(dāng)時菠菜的年銷量足足增長了33%。1934年,德國科學(xué)家Sherman發(fā)現(xiàn)自己對菠菜中鐵元素含量的檢測結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于教科書提供的數(shù)據(jù),引起了一場“糾錯”風(fēng)波。科學(xué)界就“單位質(zhì)量菠菜的鐵元素含量測定方法”、“元素質(zhì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性”、“物質(zhì)中的元素哪些可被人體吸收”等問題進(jìn)行了一系列研究,大大加深了科學(xué)研究與生活應(yīng)用的認(rèn)知。新進(jìn)的研究表明,以100g計,我國菠菜平均含鐵量是2.7mg,其中能被人體吸收的只有1%。如果進(jìn)行換算,需要10余斤菠菜才抵得上50g豬肝,所以真想補(bǔ)鐵,主要依靠動物肝臟、全血、魚類和畜禽肉類,“菠菜補(bǔ)鐵”這個謬誤一直影響了人們70多年[3]。
生活中的案例比比皆是,如哪些食品可以混合吃、哪些不可以?什么樣的食品攝食結(jié)構(gòu)更為合理?以及“常吃火鍋麻辣燙會致癌”、“轉(zhuǎn)基因食品的安全性”等等。但各種說法是否科學(xué),哪些屬于值得討論的學(xué)科問題,哪些內(nèi)容引入課堂討論既能激發(fā)學(xué)生興趣,又符合學(xué)生認(rèn)知水平,還與最新的科學(xué)研究結(jié)果相符合,這些教學(xué)設(shè)計難點(diǎn)的解決都對教師提出了更高的要求。
2.1.2 學(xué)生認(rèn)知的難點(diǎn)
初中學(xué)生表面上具備了一定的營養(yǎng)學(xué)知識,知道一些生活中的常見物質(zhì),實(shí)際上沒有學(xué)習(xí)過系統(tǒng)的有機(jī)物知識,而各種營養(yǎng)物質(zhì)多數(shù)屬于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)物。在不具備營養(yǎng)物質(zhì)結(jié)構(gòu)(如有機(jī)物官能團(tuán))與性質(zhì)關(guān)系認(rèn)識的前提下,學(xué)生從學(xué)科角度理解各種營養(yǎng)物質(zhì)對人體的作用及其營養(yǎng)價值,是一件非常困難的事情。這就要求教師能夠從看似雜亂無章的教學(xué)內(nèi)容中,梳理出便于學(xué)生理解、應(yīng)用學(xué)科知識和生活聯(lián)系的規(guī)律與線索。
2.2 教學(xué)設(shè)計方案
在實(shí)際教學(xué)中,本節(jié)課教學(xué)設(shè)計特點(diǎn)為:
(1)注重教學(xué)結(jié)構(gòu)的一致性。從蛋白質(zhì)、糖類、維生素到油脂,每一類營養(yǎng)物質(zhì)采用一致性學(xué)習(xí)流程:存在形式——主要來源——具有的性質(zhì)——在飲食中的作用——總結(jié)學(xué)習(xí)方法。既符合教材編寫的體系,也有助于學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
(2)以分組學(xué)習(xí)促進(jìn)教學(xué)效果。每個小組研究一類營養(yǎng)物質(zhì),既能夠分散知識點(diǎn),同時對每一類物質(zhì)研究得更為充分,防止學(xué)生重復(fù)性學(xué)習(xí)。
2.3 教學(xué)建議:教學(xué)設(shè)計中的學(xué)科思維
本課總體結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了分組討論特點(diǎn),但也出現(xiàn)一個缺陷,知識學(xué)習(xí)重點(diǎn)不夠突出、教學(xué)設(shè)計中教師的作用沒有很好發(fā)揮。提出以下2點(diǎn)建議:
(1)進(jìn)一步突出“蛋白質(zhì)”的學(xué)習(xí),通過蛋白質(zhì)內(nèi)容的細(xì)致分析體現(xiàn)化學(xué)學(xué)習(xí)本質(zhì)。
首先,正如恩格斯在《自然辯證法》中指出的:“生命是蛋白質(zhì)的存在方式?!钡鞍踪|(zhì)內(nèi)容學(xué)習(xí)具有營養(yǎng)物質(zhì)內(nèi)容學(xué)習(xí)的代表性,如日常生活中蛋白質(zhì)的存在、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與應(yīng)用最為廣泛。
第二,化學(xué)在原子水平研究物質(zhì)變化,生物是在大分子水平研究物質(zhì)的,蛋白質(zhì)分子連接了化學(xué)與生物學(xué)知識。蛋白質(zhì)是學(xué)生在生物學(xué)和日常生活中最熟悉的物質(zhì),他們很容易說出蛋白質(zhì)在人體內(nèi)的存在部位與形式,蛋白質(zhì)對人體起到的作用,蛋白質(zhì)的性質(zhì)(如血紅蛋白會和一氧化碳反應(yīng)、酶的催化作用與特征、甲醛對蛋白質(zhì)的影響等)。所以教材中蛋白質(zhì)環(huán)節(jié)的編寫體現(xiàn)了知識的完整性,是一個完整的知識結(jié)構(gòu)體系。
在本課教學(xué)中,分組活動的結(jié)果是平均分配時間與小組方法,沒有很好起到蛋白質(zhì)內(nèi)容在知識與方法方面的代表性價值。蛋白質(zhì)這一環(huán)節(jié)的內(nèi)容,可以讓全體學(xué)生在教師的引導(dǎo)下共同完成學(xué)習(xí),學(xué)生通過蛋白質(zhì)和酶的實(shí)例,知道蛋白質(zhì)各種功能的化學(xué)原理,如何防止甲醛和一氧化碳的影響,蛋白質(zhì)缺乏可能的危害等等;總結(jié)方法后,以點(diǎn)帶面,學(xué)以致用。然后再以同樣的教學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu),學(xué)生分組完成其他營養(yǎng)物質(zhì)學(xué)習(xí)。
(2)一些內(nèi)容的提出與語言使用不夠嚴(yán)謹(jǐn),問題創(chuàng)設(shè)沒有體現(xiàn)學(xué)科知識性與問題性。如在課堂開始的教學(xué)引入中,使用一些過于生活化的圖片,借助人的體型對比說明“吃”的重要性。一方面,學(xué)生對習(xí)以為常的情景未必感興趣;另一方面,沒有足夠?qū)W科思維含量、缺少可供學(xué)生思考的問題。正如杜威所說:“熟悉的和相近的教材,本身并不能引起思維或使思維做出反應(yīng),只有用它們來理解陌生的和相遠(yuǎn)的教材時,才是有用的。[4]”也就是說,教學(xué)設(shè)計應(yīng)該根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有水平,由教師提供合適的、新穎的問題情境,促使學(xué)生不斷產(chǎn)生有價值的思維。
3 科學(xué)的普及與學(xué)習(xí)
新課程以來我們接受了諸多新的教育理念,如綱領(lǐng)性文件《基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)》提出對原有課程應(yīng)該“刪除繁、難、偏”等教學(xué)內(nèi)容,同時更強(qiáng)調(diào)科學(xué)與生活相聯(lián)系、解決生活中的實(shí)際問題等等。但不可忽視的是,過于注重社會問題解決的教學(xué)設(shè)計,通常會出現(xiàn)對學(xué)科知識系統(tǒng)性學(xué)習(xí)的不足,易造成淺嘗輒止的現(xiàn)象。
3.1 科學(xué)普及與科學(xué)學(xué)習(xí)
具體到本課的教學(xué),很容易出現(xiàn)將化學(xué)學(xué)科知識的學(xué)習(xí)與科普性質(zhì)的學(xué)習(xí)相混淆。兩者之間有著很大的不同:(1)科學(xué)普及的目的是讓公眾了解一些基本的科學(xué)事實(shí),或者說是“外行知識”,它只表示讓大眾理解科學(xué)、用通俗的語言讓大眾了解科學(xué),而忽略了不同的學(xué)科領(lǐng)域、不同科學(xué)家之間的交流。(2)學(xué)校中的科學(xué)學(xué)習(xí),是有目的、有計劃、有組織地學(xué)習(xí)特定學(xué)科內(nèi)容,使學(xué)生掌握本學(xué)科的知識與能力、過程與方法、情感與態(tài)度。
比較而言,科普具有社會性、群眾性和持續(xù)性,在知識方面多數(shù)在知其然而不必事事知其所以然,更多表現(xiàn)為對科學(xué)常識的傳播。而學(xué)??茖W(xué)教育的知識性體現(xiàn)在,學(xué)習(xí)者能夠從學(xué)科的專業(yè)視角分析各種問題,進(jìn)行科學(xué)研究。具體到化學(xué)學(xué)習(xí),化學(xué)學(xué)科是從分子原子角度研究物質(zhì)的運(yùn)動與變化,中學(xué)階段的化學(xué)學(xué)習(xí)包括化學(xué)基本概念、元素化合物知識、化學(xué)實(shí)驗(yàn)與化學(xué)計算。從比較的視角分析,我們可以說,本單元每一個內(nèi)容似乎學(xué)生都懂,實(shí)際上學(xué)生知道的只是生活常識而不是其中的科學(xué)原理,他們知道蛋白質(zhì)、糖類十分重要,但并不知道這些物質(zhì)中的化學(xué)成分是什么、化學(xué)性質(zhì)怎樣、對人體具體有哪些作用。
3.2 本單元的化學(xué)學(xué)習(xí)要素
初三后半階段的學(xué)生已經(jīng)具有了基本化學(xué)視角,本課的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該將學(xué)生已有的普及性生活常識向化學(xué)學(xué)科知識轉(zhuǎn)變。這也是我們今天特地提出“科學(xué)與常識:基于生活關(guān)聯(lián)的學(xué)科教學(xué)設(shè)計”的原因。形成這樣的觀念,也就便于我們更好理解教材是如何從學(xué)科角度展示這一部分內(nèi)容的。
(1)突顯化學(xué)學(xué)科的物質(zhì)表征。盡管學(xué)生沒有系統(tǒng)學(xué)習(xí)有機(jī)高分子化合物,教材呈現(xiàn)了血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)圖,同樣有丙氨酸的結(jié)構(gòu)簡式。
(2)強(qiáng)調(diào)科學(xué)研究的定量特征。展示了各種營養(yǎng)物質(zhì)釋放熱量,特別是出現(xiàn)了3次計算:求血紅蛋白分子中鐵原子數(shù)、奶粉中蛋白質(zhì)含量達(dá)標(biāo)計算和脂肪消耗量,充分體現(xiàn)科學(xué)研究的量化特點(diǎn),強(qiáng)調(diào)對科學(xué)問題原理的細(xì)致分析。在義務(wù)教育階段化學(xué)計算內(nèi)容減少、難度降低的今天,這樣的教材編寫十分值得深思,這種定性與定量相結(jié)合的研究方法,恰恰是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)與公眾科學(xué)普及的不同之處。
3.3 教學(xué)設(shè)計簡評
本課教學(xué)基本體現(xiàn)了利用化學(xué)基本原理解釋生活問題的思路,如學(xué)生規(guī)范化地書寫糖類物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)方程式、分析飲用牛奶包裝袋標(biāo)簽上的營養(yǎng)物質(zhì)成分?jǐn)?shù)據(jù)等。但對初中最后階段的化學(xué)學(xué)習(xí)來說,可以進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)科知識,增加一些化學(xué)定量計算、化學(xué)原理分析等方面的內(nèi)容,如從分子組成結(jié)構(gòu)預(yù)測蛋白質(zhì)、糖類、脂肪分解產(chǎn)物各有哪些,為什么會有所不同,能不能通過實(shí)驗(yàn)證明等。
相對而言,本課的教學(xué)設(shè)計過于追求化學(xué)與生活相聯(lián)系、降低學(xué)習(xí)難度的思想,一定程度上忽視了學(xué)科知識的系統(tǒng)性、學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的要求。必須承認(rèn),化學(xué)家的研究工作主要是用科學(xué)的語言描述客觀世界的規(guī)律。從學(xué)生能力發(fā)展看,“如果實(shí)際對象與理解物質(zhì)及生命世界無關(guān),所發(fā)展的能力只是一般泛指的能力,而不是特指的科學(xué)能力”[5]。
4 化學(xué)的正面與反面
4.1 化學(xué)學(xué)科觀
近年來只要是化學(xué)教學(xué),總要涉及到化學(xué)學(xué)科在人們心目中的形象:人們對化學(xué)很大程度上是反感、抗拒而不是好奇和敬仰,因?yàn)樗坪趸瘜W(xué)的發(fā)展總會導(dǎo)致社會的災(zāi)難,如酸雨、大氣污染、環(huán)境惡化。國內(nèi)曾譯介過一本著作——《被困的普羅米修斯》,談的就是當(dāng)今科學(xué)的社會地位與價值降低問題,用在化學(xué)上尤為適切。化學(xué)是最古老的科學(xué),起源可以追溯到火的利用,而火是人類文明的象征,古希臘神話中普羅米修斯從天庭偷來火種,為凡間帶來光明。在西方,普羅米修斯的自我犧牲精神,一定程度上象征了化學(xué)家乃至科學(xué)家的群體精神。現(xiàn)實(shí)卻是越來越少的人會認(rèn)為化學(xué)是一門美好的學(xué)科,在這里當(dāng)然不需要討論公眾究竟是對化學(xué)誤解還是背叛的問題,但教學(xué)設(shè)計中教師應(yīng)該體現(xiàn)出一個正面的思想。
首先,作為化學(xué)教師的專業(yè)立場,必須懂得化學(xué)研究主要分為兩類:一類是研究自然和人類自身的未解之謎,找出自然界的規(guī)律;一類是合成自然界中不存在的新物質(zhì)。無論是哪一類,都體現(xiàn)了化學(xué)家造福人類的基本追求。其次,教師還應(yīng)該了解學(xué)生的心理,筆者曾經(jīng)寫過一句話:人們一方面習(xí)以為常地享受著科學(xué)帶給我們的巨大便利,另一方面對科學(xué)發(fā)展中的暫時問題具有異乎尋常的獵奇心。學(xué)生同樣如此,教師的引導(dǎo)很大程度上決定學(xué)生對化學(xué)的基本看法。
世界范圍內(nèi)的科學(xué)教育對這一內(nèi)容同樣十分關(guān)注。如《英國國家課程》認(rèn)為學(xué)生應(yīng)對“科學(xué)與技術(shù)發(fā)展帶來的,包括人類環(huán)境、個體健康以及生活質(zhì)量的正面和負(fù)面影響及相關(guān)倫理問題給予正當(dāng)?shù)慕忉屌c適合的價值取舍”[6]。真實(shí)社會中對這一問題也是一個難題,如提到甲醛,學(xué)生基本持否定態(tài)度,但實(shí)際上對于產(chǎn)品設(shè)計與制造商而言,傳統(tǒng)的裝潢材料中必需使用大量的人造板材代替原木材料,甲醛是制造密度板、層積板、復(fù)合板的必需原料;在醫(yī)療上甲醛同樣用途廣泛。所以說,將甲醛等物質(zhì)簡單定性為“有害的化學(xué)物質(zhì)”,無疑有失偏頗,不利于學(xué)生批判性思維能力養(yǎng)成或形成正確的科學(xué)觀念。
4.2 教學(xué)設(shè)計簡評
本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計也注意到了這個問題,整體結(jié)構(gòu)分為三個模塊,其中第三個模塊專門將物質(zhì)分為“無害的化學(xué)物質(zhì)”與“有害的化學(xué)物質(zhì)”,引導(dǎo)學(xué)生從一氧化碳的毒性認(rèn)識吸煙危害、從甲醛的腐蝕性討論它對人體健康造成的傷害,展開討論并提出預(yù)防這些危害的建議。
盡管教師舉出了大量化學(xué)在生活中正反兩方面的應(yīng)用,不過我們可以看出:(1)學(xué)生課堂表現(xiàn)為對化學(xué)的負(fù)面作用津津樂道,回答起化學(xué)的正面作用有氣無力;(2)多數(shù)日常生活問題的討論與化學(xué)知識聯(lián)系不大,無法深入,如地溝油使用涉及的是道德規(guī)范而不是科學(xué)問題,吸煙有害健康是常識習(xí)慣也不是科學(xué)問題;(3)僅僅以物質(zhì)的毒性等個別性質(zhì)將物質(zhì)分為“有害或無害”,是否合適?
可以說,最后15分鐘集中出現(xiàn)較多化學(xué)負(fù)面內(nèi)容,還是強(qiáng)化了學(xué)生對化學(xué)的不良印象。建議能夠以某一典型性問題討論,突顯化學(xué)積極意義的同時向?qū)W生傳達(dá)一個基本思想:科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用是一個復(fù)雜的問題,隨著科學(xué)認(rèn)識的不斷發(fā)展,一些問題會有更好的解決途徑。如關(guān)于甲醛,應(yīng)該說明:(1)化學(xué)學(xué)科對甲醛的性質(zhì)與特點(diǎn)研究;(2)甲醛的性質(zhì)決定了它在日常生活中有哪些用途;(3)如何通過科學(xué)方法測定甲醛含量;(4)合理使用甲醛的方法,哪些材料可以取代甲醛,提高人們的生活水平。這樣更有利于學(xué)生形成科學(xué)的學(xué)科發(fā)展觀念。
5 情境的創(chuàng)設(shè)與關(guān)聯(lián)
優(yōu)質(zhì)的教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生更好掌握學(xué)科知識、發(fā)展學(xué)科能力。本節(jié)課知識點(diǎn)很多,包括營養(yǎng)元素的定義與存在、人體活動能量的提供與儲備、重要物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與變化等。初步統(tǒng)計,本課教師各種提問110余個,創(chuàng)設(shè)了大量生活情境,而且都是與生活有關(guān)的、真實(shí)性問題。將一個個知識點(diǎn)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的學(xué)科問題,即“知識問題化、問題情境化”。
從研究的視角看,提出2個建議:
(1)知識內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化。鑒于本課內(nèi)容的多樣,初中生往往難以把握重點(diǎn)。教學(xué)最后可以用表格化的形式對本課內(nèi)容加以整體呈現(xiàn),從4類營養(yǎng)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、變化與用途等維度加以比較,讓學(xué)生將新學(xué)習(xí)的知識與已有的知識結(jié)構(gòu)相結(jié)合,形成良好的知識網(wǎng)絡(luò)。
(2)問題解決的綜合性。問題解決是人類學(xué)習(xí)的最高層次,科學(xué)教育中的問題解決主要體現(xiàn)為“應(yīng)該能夠使學(xué)生自己建構(gòu)對概念的理解,包括基于可能的想法提出預(yù)測,用不同方法搜集數(shù)據(jù)、解釋數(shù)據(jù),以及討論概念的應(yīng)用”[7]。本課教學(xué)設(shè)計主要圍繞合理膳食中的營養(yǎng)物質(zhì)展開,從教學(xué)設(shè)計的一致性與延續(xù)性出發(fā),可以通過1個綜合性問題鏈完成本課的知識鞏固與應(yīng)用環(huán)節(jié):①提供一份菜譜,學(xué)生指出其營養(yǎng)物質(zhì)的存在;②綜合應(yīng)用知識,定性分析菜譜中飲食結(jié)構(gòu)合理性;③提供適量數(shù)據(jù),定量探究食物中能量分布情況及其合理性。
6 總結(jié)
本課放在初中化學(xué)最后學(xué)習(xí),在學(xué)科學(xué)習(xí)的思想高度,教師以大量生活案例展示化學(xué)與生活關(guān)系的同時,重點(diǎn)體現(xiàn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科知識的掌握與應(yīng)用,是一個值得不斷研究的問題。在學(xué)科觀念的形成方面,20年前,化學(xué)教育外部環(huán)境是“學(xué)會數(shù)理化,走遍天下都不怕”,化學(xué)與生活的聯(lián)系很大程度是點(diǎn)綴性的;今天,很大程度上已經(jīng)變成了“化學(xué)生活化,社會真可怕”,這為當(dāng)下的化學(xué)教育提出更多的、更為辯證的問題,化學(xué)與生活的學(xué)習(xí)也就具有更多的意義。
附注:課例源自江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究室教學(xué)新時空名師課堂,本文為現(xiàn)場評課文本,略有修改,感謝上課教師的辛勤勞動(http://hx.jssjys.com/ Html/Article/2786/)。
參考文獻(xiàn):
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