秦斌 肖志國 鐘永江
1.重實驗結(jié)論,輕實驗操作過程
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,但實驗卻是一些中學化學教師備課中分量較少的部分,也是學生學習最薄弱的環(huán)節(jié)。學生對一些化學實驗操作、化學實驗設計、化學實驗條件的控制,對化學實驗結(jié)果的處理,以及化學實驗中出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象等不是通過實驗做出來的,而是教師歸納總結(jié)得來的,雖然教師幫學生歸納、整理并剪輯出最省時間、容量最大、獲得結(jié)論最多的實驗內(nèi)容,但這樣沒有實踐的學習會讓學生感到學習化學枯燥無味。
2.重概念記憶,輕構(gòu)建概念過程
在急功近利的應試教育中,考什么,教師就教什么,過分壓縮了學生探索知識的過程,壓抑了創(chuàng)造性和個性的發(fā)展,使學生思維僵化。為了記憶許多概念,應付考試,學生花費了大量時間,因此失去了研究建立概念的過程;盡管巧解巧算使解題有了捷徑,可以提高解題速度,但是這樣往往會產(chǎn)生定勢,失去尋求知識的過程和發(fā)現(xiàn)問題、認識問題、解決問題的機會。巧解巧算應該是學生在學習過程中水到渠成的自然結(jié)果。
3.重知識總結(jié),輕學生學習過程
許多長期從事教學的有經(jīng)驗的教師,除了全方位歸納、總結(jié)知識外,還能歸納總結(jié)出過去若干屆學生在每一知識點上出現(xiàn)的問題,“防患于未然”。在教學設計中,將可能出現(xiàn)的問題一一羅列出來,使其程序化,用來指導現(xiàn)在所教的學生,把過去學生的思維移植到他們的頭腦中。這種教學帶有很大的盲目性,通常只有內(nèi)容而沒有思維的過程,只有“懂”而沒有“不懂”,只有“結(jié)論”而沒有“問題”,不僅違背了因材施教的原則,而且忽視了學生是學習的主體。
4.重標準答案,輕解題思維過程
在一些考試中,為了評分標準統(tǒng)一,有些題目對每一步的得分都進行了比較明確的規(guī)定,這本是為教師的改卷評分提供參考,但是,如果有的學生超越常規(guī),用非常簡練的步驟出色地解答了題目,有些教師就會因為學生沒有按照標準答案順序解題而扣學生的分。
面對當前化學課堂教學中存在的問題和弊端,筆者從未停下新課堂模式探索的腳步,但一直沒有找到很好的解決辦法,而當筆者遇到“智慧課堂”后,發(fā)現(xiàn)利用“智慧課堂”能很好地解決化學教學中存在的問題。
2016年底,濟南市天橋區(qū)教育局與東北師范大學理想信息技術(shù)學院簽約,就“智慧教育云平臺”的構(gòu)建暨教育信息化戰(zhàn)略進行合作。這三年來,東北師范大學理想技術(shù)學院的專家團隊針對平臺的建設、平臺龐大資源的使用和教師的成長進行了跟蹤指導,提升教師智慧教育理念下的信息技術(shù)與學科教學深度融合的能力,促進教與學方式的變革。作為“種子教師”,在跟崗培訓的過程中,筆者被“智慧云平臺備課助手”的強大資源和功能深深吸引,尤其是“三維工具”和“同步實驗”的設置,讓筆者能很輕松地帶領學生走進化學的微觀世界,形象直觀地向?qū)W生介紹展示一個又一個精彩的化學實驗。通過觀摩研討、線上學習、線下實踐、專家面對面指導等,筆者的信息化教學能力有了“質(zhì)”的飛躍。在跟崗培訓時,筆者講授了一節(jié)課——《原子的構(gòu)成》,現(xiàn)將其展示如下,希望能對大家有所啟發(fā)。
案例設計
《原子的構(gòu)成》教學設計
1.知識點細目表(如下表)
2.學習目標
①認識原子的組成及核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)的關(guān)系。
②了解原子、分子和離子的異同點和相互關(guān)系,會用原子和分子的觀點說明化學反應的發(fā)生過程。
③進一步認識事物的可分性,逐步樹立物質(zhì)的量變引起質(zhì)變的辨證唯物主義觀點,培養(yǎng)觀察能力、分析綜合能力和抽象綜合能力。
3.教學重難點
重點:原子的構(gòu)成。
難點:實驗角度結(jié)合微觀模型對原子結(jié)構(gòu)的探索。
4.教學方法
自學研究法、講述法、談話法、討論法、練習法。
5.教學媒體
多媒體系統(tǒng)。
6.教學內(nèi)容分析
“認識原子”這一節(jié)的主要內(nèi)容是認識原子的結(jié)構(gòu)和相對原子質(zhì)量,第一課時主要是原子的結(jié)構(gòu)和電子的知識。小結(jié)時重點應放在原子、分子的主要區(qū)別上,也即看兩種微粒在化學反應里能否再分,可以采取總結(jié)、對比、討論的方法促進理解。
在上一節(jié)的學習中,學生已經(jīng)掌握了有關(guān)化合反應、分解反應的概念,這是引導學生從分子認識原子的十分有效的基礎知識。通過物質(zhì)的分解反應可以從宏觀上觀察到一種物質(zhì)分解成兩種或兩種以上的其他物質(zhì),再從“分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)的微?!眮矸治觯芡茢喑龇肿邮强煞值?,從而引出原子能否可分的問題。
7.教學對象分析
在“原子能不能再分”的教學中,就目前的實驗手段來說,還難以讓人們直接看到原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),在此化學啟蒙階段,學生又缺乏分析推斷原子結(jié)構(gòu)的知識基礎,比較理想的方法是播放描述原子結(jié)構(gòu)的動畫片,使學生對原子結(jié)構(gòu)有一個比較形象的了解。
在本節(jié)課教學之前,學生頭腦中已形成了一系列有關(guān)分子的形象,而且原子概念又是通過分析反應導出的,所以有必要讓學生清楚地對原子和分子加以對比,了解二者的相似、相異和相關(guān)之處。
在教學中,對于電子的運動,既不能套用宏觀物體的運動規(guī)律去體會微觀粒子的運動狀態(tài),又不能不以宏觀物體的運動狀態(tài)為例來描述原子核和電子的行為,否則學生將無法建立起有關(guān)的形象,應該向?qū)W生指出電子在核外作高速運動,與汽車在公路上奔馳、人造衛(wèi)星按一定軌道繞地球旋轉(zhuǎn)是不同的,它沒有固定的線性軌道。
8.教學流程設計
創(chuàng)設情境,提出問題:分子可以再分,原子能否再分?
引出課題:原子的構(gòu)成。
提出問題,共同探究:①為什么只有極少數(shù)α粒子被反彈回來?②原子核能把轟擊它的α粒子反彈回來,說明什么?③原子核很小,是不是不能再分了?
討論交流:結(jié)合教師的講解,對原子的結(jié)構(gòu)有比較深刻的理解。
提出問題,學生閱讀,教師總結(jié),學生練習。檢查對本節(jié)課內(nèi)容是否全面掌握。
9.教學過程
教師:①舉例說明分子是真實存在的;②分子具有哪些性質(zhì),一一舉例說明;③寫出水通電分解的符號表達式。
學生思考教師提出的問題,回答。
師:我們已經(jīng)知道物質(zhì)的分子在化學變化中可以再分,它分成了什么呢?分成了原子。原子是一種非常非常小的粒子,一個原子跟一個乒乓球的體積之比,相當于乒乓球跟地球的體積之比。在化學反應里分子可以分為原子,而原子在化學反應里卻不能再分,是不是說原子是不能再分的實心球體?
1897年,英國科學家湯姆森在原子中發(fā)現(xiàn)了帶負電的電子,人類才揭開原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的秘密——在一定的條件下,原子是可以再分的。
教師板書:一、原子的結(jié)構(gòu)。
教師講述湯姆森的西瓜模型、盧瑟福的α粒子散射實驗,展示如圖1~圖4。
教師提出問題:為什么絕大多數(shù)的α粒子能夠順利穿過金箔,而只有極少數(shù)被反彈回來?
學生探究:對盧瑟福α粒子散射實驗的思考和討論。
教師對盧瑟福的實驗現(xiàn)象進行解釋,提出原子核的概念,并進一步提出問題:原子核的體積非常小,只占原子體積的幾千億分之一,卻能把轟擊它的α粒子反彈回來,說明什么?
學生以小組為單位進行討論并全班交流,由教師點評分和學生支持率來對小組進行評價得分,通過智慧教育平臺中的得分小程序進行展示(如圖5、圖6)。
師:科學實驗證明,原子是由居于原子中心的原子核和核外電子構(gòu)成的(如下頁圖7)。原子非常小,原子核更小,原子核的半徑僅為原子半徑的幾萬分之一。但是,原子的質(zhì)量主要集中在原子核上,核外的電子質(zhì)量非常小,與原子核相比可以忽略不計。電子在原子內(nèi)很大的空間內(nèi)做高速運動。
設問:原子很小,是不是不能再分了?
導入:現(xiàn)代原子能的利用、原子彈的爆炸,證明原子核可以再分。
設計意圖:通過動畫演示,把抽象的科學實驗證明變得直觀形象,原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成。每個質(zhì)子帶一個單位的正電荷,而中子不帶電。因此,原子核所帶正電荷數(shù)目等于原子核內(nèi)質(zhì)子的數(shù)目,即:核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)。
教師板書:核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)。
學生觀察、領悟。閱讀教材第45頁最后一段。
設問:原子核帶正電,核外電子帶負電,而原子為什么不帶電?
討論:小組活動,回答:核外電子數(shù)=原子核所帶正電荷數(shù)
教師板書:核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。
設問:不同種原子之間有什么本質(zhì)的區(qū)別?
學生思考。
師:科學證明,不同類的原子,其原子核所帶的正電荷數(shù)同。同種原子的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都相同,同類原子的質(zhì)子數(shù)相同。解說氫、氧、碳等原子。
設計意圖:動畫展示原子結(jié)構(gòu)圖(教材第46頁),把知識形象化、結(jié)構(gòu)化。
設問:在原子中,電子的體積和質(zhì)量非常小,它有什么用途?
教師板書:二、原子中的電子。
學生閱讀教材第46頁,對電子的得失形成初步印象。
設問:電子非常小,可是它所“占據(jù)”的空間卻非常大,它在原子核周圍空間中怎樣運動?
師:電子在核外作高速運動,與汽車在公路上奔馳、人造衛(wèi)星按一定軌道繞地球旋轉(zhuǎn)是不同的,它沒有固定的軌道。我們無法知道它在某一時刻所處的位置,只能想象,電子在核外運動時就像一團云霧籠罩在原子核周圍,所以形象地把它稱為“電子云”。
教師小結(jié)原子的結(jié)構(gòu),學生記憶。教師布置課堂學習,學生練習,檢查鞏固。教師布置課后作業(yè):①通過本節(jié)課的學習,你對原子有哪些印象?把你的收獲和體會告訴同學們。②以“我想象中的原子結(jié)構(gòu)”為題,寫一篇科普習作。
智慧反思
運用智慧教育云平臺提供的各種資源建立本節(jié)課的“智慧課堂”模型,使本課時教學內(nèi)容比較豐富。因此在教學中,可以充分運用智慧教育云平臺提供的課件、視頻等技術(shù)手段以增加課堂容量,從而更準確地把握新課標的具體要求,充分體現(xiàn)新課程的精神。
得益于智慧課堂模型,在教學內(nèi)容方面,重點、難點把握更準確,分析到位;運用信息技術(shù)讓學生體會了微觀物質(zhì)世界;使課堂生動幽默,更好地調(diào)動了學生學習的積極性和主動性,課堂教學融科學性、趣味性和藝術(shù)性為一體,讓學生產(chǎn)生情感共鳴,很好地完成教學目標。但個人認為教學過程倉促,尚有意猶未盡之感,這主要在于教師課堂講授的時間還是較多,學生展示時間還可以加長。
總之,運用智慧教育云平臺提供的各種資源建立“智慧課堂”模型并運用于平時的化學各章節(jié)的課堂教學,確實能夠很大程度地提升課堂的有效性、趣味性,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教師學生的角色,使沉悶的滿堂灌轉(zhuǎn)變?yōu)槌錆M生機活力的探究式,讓課堂充滿智慧!