張文杰 陳海榮
(江陰市山觀高級中學 江蘇 江陰 214437)
一堂“方法與價值觀”教育的精彩課例
——以苯的教學設(shè)計與對話為例
張文杰陳海榮
(江陰市山觀高級中學江蘇江陰214437)
知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀是教育目標的三個方面。文章以苯的課堂教學設(shè)計為例,采用師師對話的模式,說明把方法、價值觀教育與知識與技能整合在一起,闡述方法與價值觀教育在教學中的巧妙設(shè)計,潤物無聲。
過程與方法;情感態(tài)度與價值觀;苯
知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀是教育教學過程中應(yīng)該達到的三個目標維度。在教學設(shè)計中,人們更容易關(guān)注知識與技能的傳授,方法與價值觀的教育容易縮水。三維目標在一節(jié)優(yōu)秀的課堂教學中是相輔相成的,在教學設(shè)計中不能顧此失彼,而應(yīng)做到最佳整合。
“苯”是在學習過烷烴和烯烴的基礎(chǔ)上學習的,它有飽和烴與不飽和烴的性質(zhì),但又存在明顯差異,是新的一類烴的代表。苯在工業(yè)生產(chǎn)中是一種重要的原料,“苯”的學習,不僅能讓學生感受到“化學服務(wù)于生活”,而且使烴的知識得到完善和延伸,也是培養(yǎng)學生邏輯思維能力、觀察能力、動手、動腦能力的重要內(nèi)容。
古希臘生物家普羅塔戈說過這樣一句話:“頭腦不是一個要被填滿的容器,而是一把需被點燃的火把?!焙玫慕虒W設(shè)計就是引燃這支火把的火種。
19世紀歐洲許多國家都使用煤氣照明,煤氣通常是壓縮在桶里貯運的,人們發(fā)現(xiàn)這種桶里總會剩有一種油狀液體,但長時間無人問津。英國化學家法拉第對之產(chǎn)生了興趣,他花了整整五年時間提取這種液體,用蒸餾的方法在80℃左右將這種油狀液體進行分離,這種物質(zhì)就是苯。
張老師:“陳老師,在這短短的幾句話中,承載了很多信息啊。有歐洲的照明史,有煤氣的儲存,有科學家法拉第,科學家的研究精神,有苯的物理性質(zhì)和分離方法等?!?/p>
陳老師:“理科的教學語言就應(yīng)該言簡意賅。在引入中,不僅要告訴學生苯的發(fā)現(xiàn)和來源,更重要的是向同學們傳達一種科學家的精神——關(guān)注常人視而不見的東西,并且能夠持之以恒地研究。這種精神最值得傳承下去。正是法拉第的貢獻,我們才能進一步認識苯,研究苯?!?/p>
Michael Faraday(1791-1867)
陶行知說過:“行是知之始,知是行之成?!庇糜H身感受代替死背教科書是學生認知行為的最大提升。人們認知物質(zhì)的直觀方法就是感官,把經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為知識??吹筋伾蜖顟B(tài);聞到氣味;檢驗到溶解性和密度;查資料可以拓寬認知面。一瓶苯放到實驗桌上,學生去親歷親為,獲得最直觀的信息。
張老師:“一節(jié)實驗課要花很長的時間準備,但是看到同學們的學習熱情,還是很值得的?!?/p>
陳老師:“是啊,教師就應(yīng)該為學生創(chuàng)造條件體驗,提供機會探究??朔處熞谎蕴?。通過體驗學習,也無言地告訴了學生認知的科學方法,而不是一味地盲從他人或教科書?!?/p>
張老師:“在比較苯和水的密度大小時,您還讓學生想方法鑒定苯在上層還是下層,而不是簡單地告訴學生上層是苯,當然細心觀察的同學能注意到苯滴入水中是浮在上層的?!?/p>
陳老師:“一個小問題也能調(diào)動學生的思維活性。學生再往試管中加水,發(fā)現(xiàn)下層的水面升高了,說明苯的密度比水小,在上層。學生通過動手實驗獨立解決問題,會體驗到很大的成就感?!?/p>
張老師:“關(guān)于資料的查閱,你做的百度截圖很清晰。這塊知識完成后,您還讓學生自己做了歸納與提煉,不擔心浪費時間嗎?”
陳老師:“課前學生時間和條件都受到限制,不然讓學生親自去查就好了。在這里,我代勞了,主要想讓他們知道,查資料也是一種重要的學習方法。隨著信息化的飛速發(fā)展,利用網(wǎng)絡(luò)查資料會更便捷。像百度文庫和百度百科對我們老師的教學都特有幫助。另外,歸納與總結(jié)是學生認識物質(zhì)、增強記憶的高效方法?!?/p>
法拉第發(fā)現(xiàn)了苯,并且做了提取。法國科學家日拉爾等人通過實驗發(fā)現(xiàn)苯僅有碳、氫兩種元素組成,其中碳元素的質(zhì)量分數(shù)為92.3%,氫元素的質(zhì)量分數(shù)為7.7%,苯蒸氣的密度為相同條件下氫氣的39倍。你能通過計算確定苯的分子式嗎?
張老師:“陳老師,教材中已經(jīng)把苯的分子式告訴了學生,您為什么又提供數(shù)據(jù)讓學生計算呢?”
陳老師:“從物質(zhì)的組成確定物質(zhì)的化學式是化學研究中重要的一步。教師提供數(shù)據(jù),讓學生去計算,去分析,增強計算能力。確定了苯的分子式,也為后面苯的結(jié)構(gòu)和化學性質(zhì)的研究打下了基礎(chǔ)。我們要做的就是要善于抓住機會,點燃學生思維的火花。”
作為一種由碳氫兩種元素組成的有機物,苯具備怎樣的化學性質(zhì)呢?“可燃性?!睂W生會毫不猶豫地回答。燃燒的現(xiàn)象又如何呢?還有的同學提出了苯與酸性高錳酸鉀容易反應(yīng),也有的同學提出了苯與溴水反應(yīng)。
張老師:“很多課例在得到苯的分子式后,就來研究苯的結(jié)構(gòu),是否含有雙鍵或叁鍵等不飽和鍵。您怎么想到要初探苯的化學性質(zhì)呢?”
陳老師:“得出了苯的分子式后,初探苯的化學性質(zhì),主要目的是為了分散教學難點。苯的可燃性是顯而易見的,但是燃燒的現(xiàn)象就需要學生思考了,原因與含碳量有關(guān)。在這里,我是先讓學生利用所學知識猜想燃燒現(xiàn)象,再通過實驗驗證,這也是探究性教學的基本做法。在初探化學性質(zhì)時,學生很容易受到烯烴化學性質(zhì)的影響。我們組織學生用酸性高錳酸鉀和溴水兩個實驗來對猜想驗證,這也為后面的探究苯的結(jié)構(gòu)奠定思維基礎(chǔ)??傮w來說,就是運用了猜想加驗證的學習方法。如果直接根據(jù)苯中所缺少的氫原子的個數(shù)來推測苯的結(jié)構(gòu),這對于我的學生而言是有難度的,不符合學情?!?/p>
根據(jù)苯分子中碳原子與氫原子的個數(shù)比和實驗事實,教師引導學生分析苯分子的可能結(jié)構(gòu)。
陳老師:“直接將苯分子的可能結(jié)構(gòu)給學生,能夠降低學生的思維負擔,因此,我們備課時還要備學情,不能為了思考而思考,超越學生思維的思考也沒有意義。在可能結(jié)構(gòu)中,我們要引導學生利用所學知識和實驗現(xiàn)象來分析排除,逐步來建構(gòu)學生的正確認知?!?/p>
張老師:“是啊,排除了四種不可能的結(jié)構(gòu)后,我觀察到學生渴望知道苯結(jié)構(gòu)的表情越來越明顯。您的設(shè)計還是非常符合學生的認知規(guī)律的。”
在學生的期待心情中,教師又推出了一位大師——凱庫勒。他曾經(jīng)渴求探索苯的結(jié)構(gòu),并且還出現(xiàn)了因夢而成的佳話。
德國化學家凱庫勒
凱庫勒夢境示意圖
苯的凱庫勒式
苯的凱庫勒結(jié)構(gòu)簡式
凱庫勒說過:“我們應(yīng)該會做夢!那么我們就可以發(fā)現(xiàn)真理,但不要在清醒的理智檢驗之前,就宣布我們的夢!”這又是大師思想的真諦。凱庫勒苯環(huán)結(jié)構(gòu)的有關(guān)觀點:①6個碳原子構(gòu)成平面六邊形環(huán);②每個碳原子均連接一個氫原子;③環(huán)內(nèi)碳碳鍵以單雙鍵交替。但是,如果是單雙鍵交替的話,那么,在前面的實驗中,為什么不能和溴水加成呢?為什么不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色呢?科學證明:苯只有一種碳碳鍵長,并且苯的鄰位二鹵代物只有一種結(jié)構(gòu)。大師的結(jié)論也有問題嗎?
陳老師:“教給學生學會質(zhì)疑,也是教學的一項任務(wù)。不盲從、敢質(zhì)疑、會思考是推動認知的原動力?!?/p>
美國化學家鮑林根據(jù)前人的經(jīng)驗和自己的實驗結(jié)果得出了苯的模型。
苯的鮑林模型
苯的鮑林式結(jié)構(gòu)簡式
苯的比例模型
至此,苯環(huán)的結(jié)構(gòu)特點歸納如下:①平面正六邊形,分子中的六個碳原子和六個氫原子均在同一平面;②各個鍵角都是120°;③苯分子中碳碳鍵的鍵長為1.40×10-10m,介于單鍵(1.54×10-10m)和雙鍵(1.33×10-10m)之間。人類對于苯的結(jié)構(gòu)認識就更加的完善:苯環(huán)內(nèi)是介于單鍵與雙鍵之間的特殊共價鍵,而不是單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)。由于對凱庫勒的紀念,凱庫勒結(jié)構(gòu)簡式可以繼續(xù)使用。
苯的硝化反應(yīng)裝置圖
苯的微觀結(jié)構(gòu)已經(jīng)探究清楚。根據(jù)苯的結(jié)構(gòu)特點可以猜想苯的化學性質(zhì)——取代和加成。苯的取代和加成是否和烷烴與烯烴的相同呢?就進入了下一步的實驗探究。有苯的溴代、苯的硝化反應(yīng)和苯與氫氣加成反應(yīng)。
張老師:“苯的結(jié)構(gòu)明確后,再探究苯的化學性質(zhì),可謂水到渠成?!?/p>
陳老師:“這一塊知識是本課題的重點也是難點,在前面的教學中排除了苯不具有的性質(zhì),也就明確了苯與烷烴和烯烴的性質(zhì)差異。苯的取代反應(yīng)中溴代和硝化反應(yīng)是比較有代表性的實驗,因此要重點探究。由于液溴的特殊性質(zhì),在溴代反應(yīng)中,我采用了視頻輔助教學。苯硝化反應(yīng)的實驗中含有了一些學生以前沒有接觸過的元素,重點采用了分組探究學習。本實驗中采用了水浴加熱,兼具冷凝回流作用的長導管等,都應(yīng)讓學生體驗觀察?;瘜W學科的特點就是以實驗為基礎(chǔ),實驗教學不能打折扣,盡量創(chuàng)造條件讓學生體驗?!?/p>
張老師:“在實驗過程中,我看到學生能夠做到井井有條,忙而不亂,相互配合?!?/p>
陳老師:“是的,這也是平時教學中給學生多加練習的結(jié)果。一堂課,老師付出的越多,學生收獲的也就越多,尤其是知識以外的東西。”
陳老師:“研究物質(zhì)的目的是為了應(yīng)用。作為系統(tǒng)研究物質(zhì)的一個完整流程,苯的應(yīng)用也應(yīng)該全面介紹,這也是“STS”教學的要求,也能激發(fā)學生的學習熱情。性質(zhì)決定用途也是重要的化學思想。”
張老師:“陳老師,本節(jié)課的教學設(shè)計的確是處處有匠心。尤其是在過程與方法,情感態(tài)度與價值觀方面傾注了智慧,給人的感覺是潤物細無聲啊?!?/p>
陳老師:“授之以魚不如授之以漁,在新課程改革中,我們更應(yīng)該關(guān)注方法與價值觀的教育,說實話,這也是當前很多中學生缺乏的。”
[1]王祖浩.高中化學教學參考書:化學必修2[M].南京:江蘇教育出版社,2007
[2]王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書·化學必修1[M].南京:江蘇教育出版社,2014:55
[3]王朝銀.步步高學案導學設(shè)計·蘇教版化學必修1[M].哈爾濱:黑龍江教育出版社,2013:91
1008-0546(2015)10-0070-03
G633.8
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2015.10.024