《金屬防護(hù)和廢金屬回收》這一內(nèi)容非常重要,一是它密切聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際,二是它蘊(yùn)含著重要的化學(xué)學(xué)科知識、方法和觀念。同樣是這個(gè)內(nèi)容,在初中化學(xué)(以及科學(xué))課程和高中化學(xué)課程(如《化學(xué)與生活》模塊)中都有明確要求,但是要求是不一樣的。那么,在初中化學(xué)教學(xué)中,關(guān)于這一課題,我們要教給學(xué)生什么呢?繆老師的這一節(jié)課為我們做了很好的示范。
一、方法引導(dǎo)和思維啟迪
眾所周知,新課程以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨,構(gòu)建了知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀三維一體的課程目標(biāo)。廣大教師對三維目標(biāo)都很認(rèn)同,但是課程目標(biāo)到教學(xué)目標(biāo)有一個(gè)轉(zhuǎn)化或者說細(xì)化的過程。具體到一節(jié)課,三維目標(biāo)怎么落實(shí)?這的確是一個(gè)說起來容易做起來很難的問題。
關(guān)于知識目標(biāo),大多數(shù)教師都能做到如數(shù)家珍,條分縷析,滴水不漏。但是關(guān)于后兩個(gè)維度目標(biāo),可能很多教師頗感困惑。因?yàn)橹R與技能的內(nèi)容是顯性的,而過程與方法的內(nèi)容并不是顯而易見的,或者說是隱性的。雖然說現(xiàn)在的教科書中特別重視過程與方法,也給廣大教師以引導(dǎo),但是這一內(nèi)容主要還是靠我們教師自己去挖掘。同樣,情感態(tài)度價(jià)值觀的內(nèi)容也是隱性的,也需要教師充分運(yùn)用自己的教學(xué)智慧。
只關(guān)注知識與技能的教學(xué)是平庸的教學(xué),而將三維目標(biāo)有機(jī)融合的教學(xué)才是優(yōu)質(zhì)的教學(xué),因?yàn)楹笳邔⑴囵B(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)作為宗旨。我認(rèn)為,繆老師在《金屬防護(hù)和廢金屬回收》這一節(jié)課中很好地落實(shí)了三維目標(biāo)。以下著重分析這節(jié)課的過程與方法的目標(biāo)是如何落實(shí)的。
一是觀察的方法。譬如,在課的開始,就讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)圖,引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;接下來,在鐵釘銹蝕的實(shí)驗(yàn)中,又引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行全面觀察,對比觀察;然后在生銹的鐵釘與鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,也要求學(xué)生進(jìn)行仔細(xì)觀察。觀察不僅僅是看看而已,同時(shí)也伴隨著思維活動。我們注意到,繆老師不斷地引導(dǎo)學(xué)生在觀察時(shí)進(jìn)行思考,由表及里,深入分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的原因。這樣,學(xué)生的觀察活動不僅僅停留在事物的表象,而且深入到事物的本質(zhì)。
二是實(shí)驗(yàn)方法。本節(jié)課將實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)與啟迪思維相結(jié)合,以實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的基本內(nèi)容和基本手段。在鐵釘?shù)匿P蝕實(shí)驗(yàn)中,同時(shí)呈現(xiàn)5組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,這種對照實(shí)驗(yàn)(或者稱對比實(shí)驗(yàn))的方法,對于分析影響鐵釘銹蝕的因素是很有成效的。同時(shí)也讓學(xué)生學(xué)習(xí)了控制變量的實(shí)驗(yàn)方法。我們注意到,在溫度對金屬銹蝕速率的影響這一內(nèi)容的教學(xué)中,還培養(yǎng)了學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。
三是思維的方法。如果說,前面提到的觀察方法和實(shí)驗(yàn)方法屬于經(jīng)驗(yàn)方法的話,那么思維方法就屬于理性方法。這節(jié)課至少運(yùn)用了分析與綜合、比較與類比、歸納與演繹等思維方法。
二、學(xué)科基本觀念的滲透
現(xiàn)在,不少人在談?wù)搶W(xué)科的基本觀念?;瘜W(xué)學(xué)科的基本觀念是什么?包含哪些內(nèi)容?這個(gè)問題見仁見智。但是,概括地說,化學(xué)學(xué)科的基本觀念一定是超越具體的事實(shí)和概念的知識,是對化學(xué)學(xué)科最一般規(guī)律的認(rèn)識。就繆老師的這節(jié)課來說,我以為體現(xiàn)了以下一些化學(xué)基本觀念:
一是化學(xué)實(shí)驗(yàn)觀。人們常說,化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。的確,化學(xué)發(fā)展到今天,須臾離不開化學(xué)實(shí)驗(yàn)?;瘜W(xué)事實(shí)的發(fā)現(xiàn)靠實(shí)驗(yàn),化學(xué)理論的建立也是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),然后必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的基本特征,同時(shí)也應(yīng)該是化學(xué)教學(xué)的基本特征。遺憾的是,在現(xiàn)實(shí)的教學(xué)中,不少教師對化學(xué)實(shí)驗(yàn)不夠重視。以前是講實(shí)驗(yàn)、畫實(shí)驗(yàn),現(xiàn)在流行以視頻實(shí)驗(yàn)代替真實(shí)的實(shí)驗(yàn)。
繆老師對實(shí)驗(yàn)的重視,體現(xiàn)在雖然是借班上課,但在一周之前就請所在學(xué)校的老師準(zhǔn)備了實(shí)驗(yàn),(鐵釘生銹需要一星期時(shí)間才能有明顯效果)??梢韵嘈牛绻谧约喊嗉壣险n,也許會在教室里放置這組實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生每天觀察。
二是元素觀?;瘜W(xué)元素觀的建立,有利于學(xué)生對物質(zhì)世界形成有序的認(rèn)識,有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的思維方法。在初中階段,學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)化學(xué),建立起元素觀非常重要。這節(jié)課,繆老師在講了鐵的銹蝕之后,接著呈現(xiàn)了銅的銹蝕的問題,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)銅綠的化學(xué)式,推測影響銅銹蝕的因素可能有哪些。這就是根據(jù)元素守恒的原則進(jìn)行的推理。
三是化學(xué)變化觀。化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和變化的科學(xué)?;瘜W(xué)變化觀無疑是化學(xué)學(xué)科的核心觀念之一。那么,這節(jié)課的化學(xué)變化觀體現(xiàn)在哪里呢?一是影響化學(xué)反應(yīng)的因素,也就是化學(xué)反應(yīng)能否發(fā)生、如何發(fā)生的問題,屬于化學(xué)熱力學(xué)的范疇,比如,鐵的銹蝕、銅的銹蝕、“是哪些物質(zhì)參與了反應(yīng)”等問題。二是影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,也就是化學(xué)反應(yīng)快慢的問題,這屬于化學(xué)動力學(xué)的范疇。比如,溫度對鐵銹蝕速率的影響就屬于這一范疇。
化學(xué)變化本身有客觀規(guī)律,客觀規(guī)律不存在好與壞的問題。我們了解化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律,就是為了控制或者利用這些規(guī)律。在學(xué)習(xí)了影響金屬銹蝕的因素之后,接下來就是運(yùn)用前面學(xué)習(xí)的化學(xué)變化知識分析金屬的防護(hù)問題。這是順理成章的事情。然而,繆老師又呈現(xiàn)了用鐵粉為食品保質(zhì)、保鮮的例子。這是出乎我的意料的,可以說看到這里,眼睛為之一亮。通過這個(gè)例子,很好地培養(yǎng)了學(xué)生的辯證思維。
三、知識的遷移和運(yùn)用
舉一反三,學(xué)以致用,這樣的知識才有價(jià)值。本節(jié)課從鐵的銹蝕和防護(hù),遷移到銅、鋁的銹蝕和防護(hù),從影響金屬銹蝕及其速率的因素入手,分析了金屬防護(hù)的方法。
可能有的老師認(rèn)為,這節(jié)課的有些內(nèi)容偏深了,比如銅的銹蝕問題、鋁的外層致密的氧化物的問題。但是,從課堂情況看,學(xué)生是可以理解和接受的。當(dāng)然,知識內(nèi)容講到什么深度,要看學(xué)生的基礎(chǔ),授課對象是一所重點(diǎn)中學(xué)的學(xué)生,他們的接受能力可能會超出我們的預(yù)設(shè)。
總體來說,這節(jié)課較好地體現(xiàn)了學(xué)科思想方法,有效激發(fā)了學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)熱情,是一堂成功的好課。但也有些細(xì)節(jié)問題有待完善,比如,就實(shí)驗(yàn)而言,還有創(chuàng)新的空間。教材中的實(shí)驗(yàn)當(dāng)然是經(jīng)典的,我們有必要做。但是隨著新技術(shù)的出現(xiàn),有些新實(shí)驗(yàn)我們也可以嘗試。譬如,鐵的銹蝕的實(shí)驗(yàn),我見到過有的老師用活性鐵粉來做,用氧氣傳感器檢驗(yàn)瓶中的氧氣,在很短的時(shí)間內(nèi)可以發(fā)現(xiàn)氧氣濃度下降到3%以下,效果非常好。
以上是我對繆老師這節(jié)課的一孔之見,不當(dāng)之處,敬請指正。
(作者為南京師范大學(xué)教師教育學(xué)院教授)