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        “鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)反思與教學(xué)改進(jìn)設(shè)計(jì)

        2016-11-18 06:12:41徐明奎
        化學(xué)教與學(xué) 2016年11期
        關(guān)鍵詞:科學(xué)態(tài)度現(xiàn)象科學(xué)

        徐明奎

        “鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)反思與教學(xué)改進(jìn)設(shè)計(jì)

        徐明奎

        (江蘇省如皋中學(xué)南通如皋226500)

        通過對“鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析和反思發(fā)現(xiàn):目前教學(xué)中存在有錯(cuò)失對實(shí)驗(yàn)觀察能力的培養(yǎng)、科學(xué)探究的素材開發(fā)不全面、探究不到位和未能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度三個(gè)缺陷。文章基于教學(xué)反思對“鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。

        教學(xué)反思;鈉和水反應(yīng);實(shí)驗(yàn)觀察;科學(xué)探究;科學(xué)態(tài)度

        “鈉和水反應(yīng)”是鈉的性質(zhì)教學(xué)中的重點(diǎn),筆者教過多次,也觀摩了不少公開課,目前大家對于這個(gè)內(nèi)容的教學(xué)方法和過程基本類似。結(jié)合學(xué)生的課堂反應(yīng)和自己的教學(xué)反思,我認(rèn)為目前的教學(xué)存在一些缺陷,并對教學(xué)設(shè)計(jì)作了相應(yīng)的改進(jìn)。

        一、目前的教學(xué)目標(biāo)、方法和過程

        教學(xué)目標(biāo):通過探究的方法知道鈉和水反應(yīng)的產(chǎn)物;能聯(lián)系鈉的物理性質(zhì)解釋部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

        教學(xué)方法:探究法。

        教學(xué)過程:如表1。

        表1 “鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)過程

        二、教學(xué)反思

        1.“鈉和水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)觀察能力的培養(yǎng)功能被錯(cuò)失

        學(xué)生實(shí)驗(yàn)后不能答全和表述清楚所有的現(xiàn)象,教師引導(dǎo)學(xué)生一點(diǎn)一點(diǎn)回憶,經(jīng)過大家的拼接和教師的提醒,終將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象補(bǔ)充完整。此時(shí)少部分教師會告訴學(xué)生應(yīng)如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察,而大部分教師則直接開始引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析,結(jié)果錯(cuò)失了通過“鈉和水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的機(jī)會?!扳c和水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)生無法答全的原因可能是:

        ①現(xiàn)象新奇使得注意力分散;

        ②現(xiàn)象多且持續(xù)時(shí)間短,觀察時(shí)顧此失彼;

        ③觀察目標(biāo)不明確,沒有關(guān)注細(xì)節(jié);

        ④不清楚哪些現(xiàn)象應(yīng)該表述出來。

        在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)、全面的觀察具有關(guān)鍵作用,觀察是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)是觀察的深入。許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造很大程度上取決于科學(xué)家對客觀事物的敏銳、細(xì)微、準(zhǔn)確、深刻的觀察。生物學(xué)家達(dá)爾文曾說過“我既沒有突出的理解力,也沒有過人的機(jī)智,只是在覺察那些稍縱即逝的事物并對其進(jìn)行的觀察能力上,我可能在眾人之上”。通過“鈉和水反應(yīng)”來培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力的方法:

        ①明確觀察目標(biāo),指明如物質(zhì)的狀態(tài)、顏色、氣味、溶解性、揮發(fā)性等是可以被觀察的,化學(xué)變化中的質(zhì)量、能量、顏色、氣體、沉淀等是可以觀察的;

        ②提醒觀察時(shí)要集中注意力,要調(diào)動多種感官,如視覺、嗅覺、聽覺,要積極思維;

        ③重復(fù)實(shí)驗(yàn),訓(xùn)練視覺的敏捷性和思維跟蹤的速度;

        ④記錄和描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)要全面,要按照現(xiàn)象發(fā)生的先后順序進(jìn)行。

        2.“鈉和水反應(yīng)”作為科學(xué)探究的素材發(fā)掘不全面、探究不充分

        “鈉和水反應(yīng)”的探究活動現(xiàn)狀如表2。

        “鈉和水反應(yīng)”可以探究的活動有三個(gè),我們只探究其一??茖W(xué)探究首先要能發(fā)現(xiàn)或提出問題,課堂中值得探究的問題都被教師提出。形成假設(shè)、檢驗(yàn)求證是探求真相的重要環(huán)節(jié),在“鈉和水反應(yīng)生成了什么”的探究中,由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“前瞻性”,導(dǎo)致學(xué)生對產(chǎn)物氫氧化鈉的假設(shè)和驗(yàn)證“坐享其成”。而“鈉為什么會浮在水面上”和“鈉為什么會變?yōu)榍蛐巍敝械牟糠纸Y(jié)論沒有經(jīng)過求證,導(dǎo)致結(jié)論不可信。僅有的探究活動也始終在教師的導(dǎo)引下步步推進(jìn),學(xué)生無須思考下一步應(yīng)該做什么,也不知道科學(xué)探究的一般流程??v觀這三個(gè)問題的“解決”過程,可以發(fā)現(xiàn)目前教學(xué)設(shè)計(jì)中科學(xué)探究或問題解決的目的是為了掌握最終的結(jié)論和應(yīng)用。

        表2 “鈉和水反應(yīng)”的探究現(xiàn)狀

        “發(fā)現(xiàn)和提出有探究價(jià)值的問題,能依據(jù)探究目的設(shè)計(jì)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案,完成實(shí)驗(yàn)操作,能對觀察記錄的實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行加工并獲得結(jié)論。”這是化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)之一。教學(xué)應(yīng)抓住或創(chuàng)造契機(jī)讓學(xué)生進(jìn)行探究性的學(xué)習(xí),體驗(yàn)科學(xué)探究,從發(fā)現(xiàn)或提出問題—形成假設(shè)—檢驗(yàn)求證—得出結(jié)論—交流與應(yīng)用的每一個(gè)過程,切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。探究中遇到超過學(xué)生目前能力的求證方法,可以先提出設(shè)想。

        3.“鈉和水反應(yīng)”的科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)功能被丟棄

        在回答“鈉為什么會浮在水面上”時(shí),學(xué)生的答案有“因?yàn)殁c在不停地運(yùn)動”“因?yàn)殁c和水反應(yīng)有氣體生成”,有時(shí)并沒有教師期望的答案“因?yàn)殁c的密度比水小”。對于學(xué)生的答案,教師覺得不可思議:金屬鈉的密度小于水這一簡單的原因怎么會想不到?接下來大部分教師不給學(xué)生解釋的機(jī)會,直接提示學(xué)生應(yīng)該比較物體的密度。如果讓學(xué)生進(jìn)一步解釋他們的答案,我們就會發(fā)現(xiàn)這些想法的根源:

        ①在學(xué)生已知的常見金屬中沒有出現(xiàn)過密度比水小的案例,以為金屬的密度都是大于水的。

        ②沖浪運(yùn)動員能在海浪中滑行,海浪給沖浪板提供了升力。金屬鈉為球形,只要速度足夠,水面就可以提供球體足夠的升力。

        ③氣墊船能夠懸浮于水面甚至地面上前行,是因?yàn)橄蛳聡娚涞臍怏w給了它們升力。鈉和水接觸的表面有氣體生成,氣體給了金屬鈉升力。

        學(xué)生的想法直接證明鈉浮在水面上是不能得出“鈉的密度比水小”這一結(jié)論的。

        在回答“鈉為什么會變?yōu)榍蛐巍睍r(shí),學(xué)生的答案是“鈉和水反應(yīng)放熱”,而教師期望的答案是“鈉和水反應(yīng)放熱、鈉的熔點(diǎn)低”。學(xué)生答不出“鈉的熔點(diǎn)低”是因?yàn)樵趯W(xué)生已知的常見金屬中熔點(diǎn)一般都比較高,更重要的是“鈉的熔點(diǎn)低”僅依據(jù)本實(shí)驗(yàn)同樣無法得出:即不能因?yàn)殁c熔化成小球就說明鈉的熔點(diǎn)低。

        可見教師的答案不是基于事實(shí)做出的嚴(yán)密推斷,而是基于自己“已知知識”的偏見。學(xué)生的答案是根據(jù)已知的科學(xué)原理和科學(xué)事實(shí)對未知現(xiàn)象的假設(shè),但也同樣受縛于“已知知識”。很多時(shí)候,我們會深陷于“已知的幻覺”之中,當(dāng)你“掌握”某些知識的時(shí)候,會使你所看到的現(xiàn)象符合自己理解的事物模型并從中得到解釋。正如文學(xué)家歌德所說:“我們只看到我們所知道的”。在揭示現(xiàn)象的因果關(guān)系和本質(zhì)聯(lián)系的過程中,合理的假設(shè)有著重要的意義,個(gè)體不能將自己限制在一種假設(shè)之中,以避免那些有可能局限于某種觀點(diǎn)的偏見,而要盡可能地提出多種假設(shè),從而保證研究的開放性,以獲得客觀、真實(shí)的研究結(jié)果。很可惜實(shí)際課堂中,在教師的提醒和點(diǎn)撥下,學(xué)生對自己的假設(shè)不再堅(jiān)持,對教師的結(jié)論沒有質(zhì)疑而是欣然接受。美國先進(jìn)科學(xué)協(xié)會頒布的《普及科學(xué)——美國2061計(jì)劃》中,提出科學(xué)態(tài)度包括:“尊重實(shí)證:思路開闊,積極主動地去考慮不同的、有沖突的實(shí)證;批判地思考:權(quán)衡、觀察和對觀察到的事實(shí)進(jìn)行評價(jià)?!比绻虒W(xué)中我們能對這兩個(gè)問題繼續(xù)展開探究,能將實(shí)驗(yàn)中的假設(shè)加以驗(yàn)證,能將結(jié)論拿出來進(jìn)行討論、辨析,那會是一個(gè)很好的培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的機(jī)會。

        三、“鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)改進(jìn)設(shè)計(jì)

        教學(xué)目標(biāo):通過對鈉和水反應(yīng)的產(chǎn)物及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的探究,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的能力;通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析培養(yǎng)學(xué)生基于證據(jù)推理的能力和獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神。

        教學(xué)方法:探究法。

        教學(xué)過程:如表3。

        通過對“鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)反思,我認(rèn)識到應(yīng)經(jīng)常審視自己的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法是否有利于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),“成熟的”教學(xué)方法也可能是“有缺陷的”,只有不斷的反思和改進(jìn),才能最大程度的促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

        表3 “鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)改進(jìn)設(shè)計(jì)

        [1]劉知新.化學(xué)教學(xué)論[M].北京:高等教育出版社,1997∶90-95

        [2]李振榮.“金屬鈉與水反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析[J].遼寧師專學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2004,6(1):26

        [3]美國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會.面向全體美國人的科學(xué)[M].北京:科學(xué)普及出版社,2001∶157

        1008-0546(2016)11-0060-02

        G633.8

        B

        10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.019

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