初中化学新课程教学的问题与解决策略.doc

初中化学新课程教学的问题与解决策略宋心琦（清华大学化学系，教授）一、初中化学教学的基本要求义务教育阶段的化学课程应该体现启蒙性、基础性。一方面提供给学生未来发展所需要的最基础的化学知识和技能，培养学生运用化学知识和科学方法分析和解决简单问题的能力；另一方面使学生从化学的角度逐步认识自然与环境的关系，分析有关的社会现象。义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨，给每一个学生提供平等的学习机会，使他们都能具备适应现代生活及未来社会所必需的化学知识、技能、方法和态度，具备适应未来生存和发展所必备的科学素养，同时又注意使不同水平的学生都能在原有基础上得到良好的发展。让每一位学生以轻松愉快的心情去认识化学，注意从学生已有的经验出发，让他们在熟悉的生活情景中感受化学的重要性，了解化学与日常生活的密切关系，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题。让学生有更多的机会主动地体验探究过程，在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法，在“做科学”的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。通过义务教育阶段的化学教育帮助培养适应21世纪生活的公民基本素养。初中化学旨在培养未来的合格公民，使他们具有基本的科学素养。就初中化学而言，让学生知道什么是化学？生活生产中有代表性的物质的物理性质、化学性质，化学家是如何研究化学的？用到了哪些实验手段和科学方法？尝试应用探究的方法自己学习化学。初中化学并不要求学生掌握系统的化学知识体系，也不要求学生做太难的习题，但是多年应试教育的影响使得启蒙阶段的化学学习过难，学生学习负担过重，以知识的占有和积累以及分数为唯一评价指标，这些做法都是不可取的。二、初中化学教学的现状与主要问题教育规划纲要工作组撰写的深度调研报告所指出的，“从总体上说，我国的课堂教学改革尚未取得实质性和根本性的进展。教师教学方式单一、学生被动学习、个性受到压抑等顽疾未能从根本上得到有效医治；过于强调被动接受学习、死记硬背、机械训练的状况依然普遍存在。”初中化学教学的现状与主要问题从表面上看表现为：化学知识与生活实际联系不是很紧密，缺乏有教育价值的情境素材，化学教学方式主要是满堂讲或者满堂问，学生学习主要是听和记，以及课后大量的习题训练，初三化学教学应试色彩浓厚。深入剖析产生这种现象的原因有三方面：1）对教师教学工作的评价理念、内容和方式均比较落后，使教师对课程改革缺乏内驱力。2）教师知识结构的更新没有跟上课程改革的步伐。各地为教师提供教研和培训的质量还有待提高。3）新课程下教师教学策略的改进和优化还需要时间的磨练。错误的政绩观，以考试成绩为唯一评价标准来评价教师，使教师长期感到压抑，缺乏进取的动力。教师教学评价改革中最重要的问题是，对教师教学工作进行评价的重点、内容和标准的制定必须有利于教学观念和教学方式的转变，这样才可能保证学生学习方式的转变，从而落实课程标准的目标和要求。对教师教学工作进行评价的基本原则应为：有利于发挥教师教学工作的主动性、积极性和创造性；有利于教师实现教学观念和教学方式的转变；有利于教师角色的积极转变；有利于良好的校园文化的建设；有利于教师反思意识和专业能力的发展。另外还应该有2个基准：一是以促进学生的科学素养提高和全面发展为基准；二是以课程改革指导纲要和新的课程标准为基准。然而，现实生活中对教师教学的评价还是中考成绩，教师为了让学生多拿几分，不惜牺牲自己午休以及课间时间、放学后的时间，紧盯着学生进行学习辅导。教师和学生都非常疲惫，主要是通过占有学生更多的时间进行更多的习题训练来提高成绩，身心疲惫的老师很少有时间静下心来好好研究教学的改进。长时间下来，教师对课程改革越来越淡漠，缺乏进取心，缺乏内驱力。教师知识结构的更新没有跟上课程改革的步伐。教师对初三化学知识缺乏深刻剖析，虽然大多数老师对基础知识与技能落实较好，但是对学科观念、视角和方法的挖掘还比较欠缺。教师对初三化学知识在生产生活中的应用的知识视野还需要打开。教师对知识的教育功能和价值缺乏足够的重视。教师对所授内容的学科知识逻辑和学生认识发展逻辑的融合还缺乏研究。新课程下教师教学策略的改进和优化还需要时间的磨练。教师课堂教学的高级教学策略水平：是否善于提出驱动性问题、引发和组织讨论？是否善于处理课堂中出现的突发事件？是否善于调动全体学生的积极参与、控制和减少课堂中的无关行为？是否善于引导学生或驱动学生自己提出问题、形成假设、制定计划、实施实验、收集处理有关数据资料、概括得出结论、进行合理的解释推论？是否善于在学生进行学习活动的过程中及时、适时地对学生的学习行为进行恰当、有效的评价和指导？是否能够运用合理有效的手段和策略揭示和了解学生的先有认识和观点？是否能够运用有力的事件事实、问题情景、实验证据、模型推理等方法策略使学生的现有认识和观点发生积极的转变和发展？对教师课堂教学的评价应该更注重上述各方面，而不是教师是否按时完成规定的教学任务；更加关注学生在课堂中的感受和收获多少、发展和变化有多少，而不是教师讲了多少、说了多少、做了多少。人们可以通过了解学生在课堂上主动提出问题的次数和质量如何？学生分组讨论和实验活动时是否积极和有序？课堂上所研究的问题是否有意义、有价值？问题是由学生自己提出的还是由教师提出的？是否鼓励学生自己针对问题发表自己的观点和认识？学生有无针对问题的答案提出自己的假设？课堂上所学习的内容是否与课程标准吻合相关？教学是否体现课程标准的要求等来帮助对教师课堂教学的评价。三、解决策略（一）创新性的使用教材，设计好教案初中化学教师需要把握住全课程的教育教学目标义务教育阶段的主要任务；基本素质教育和学科教育的关系；承认学生的个性，包括智力、兴趣取向、学习习惯和能力水平。课标和教材的作用课标具有法律品质，是编写教材、评价和考核教学和学习效果的依据。对课标所要求达到的教学教育目标，教材着重于通过学科内容来体现，但是并不完全。因为无法顾及教师、学生、教学环境和传统间的差异。用适合教学对象的方式方法来完成教学任务，对于每位老师来说，就是在创新性地使用教材。教师为了课堂教学做了哪些准备？选择制作了多少有意义的课程资源？教案不需要长篇大论，关键是言简意赅，适合于自己的教学风格和自己的学生。教案至少应该包括如下内容：三维教学目标，本节课的学科知识逻辑、知识重点，学生认识发展脉络分析，情境素材线索、问题线索和学生学习活动设计，本节课学生学习评价设计。（二）发挥实验教学的教育功能和价值化学为什么是一门实验性科学研究的对象，包括现象、性质等的结论都是由多个因素决定的。只有在限制或排除掉部分因素之后，结论才具有科学性（表现为双盲性、可传递性和非依时性）。科学实验所包含的教育元素由于实验者的亲身体验，更为丰富和符合个性。探究性学习习惯于能力的养成。不要片面地理解所谓动手能力。化学实验体系三要素：1.符合探究目标而且不确定因素最少的化学反应体系。2.合理的实验装置，包括安全措施等。3.合理而且有序的实验步骤和合乎规范的操作技术。案例：拉瓦锡测定空气里氧气含量的实验及给教师的启示。拉瓦锡测定空气组成的实验，是一个完成于两个多世纪之前的经典实验，至今仍然入选于初中教材之中（为了避免汞对环境和人体带来的危害，现行教材中多改以磷、蜡烛等代替汞用于课堂或学生实验）。假如仅限于介绍人类对空气组成的认识来源于科学实验的史实，以及培养学生在模仿中提高所谓实验动手能力，显然不能充分发挥它所具有的科学教育作用。如果在实验的同时对科学实验的基本要素和如何评价和欣赏前人的科学活动进行介绍，更能体现以培养科学素质为目标的任务。譬如就技术条件而言，拉瓦锡所用仪器设备显然极其简陋（因而实验数据精度不够高），但是作为一个“发现性质”的实验来看，应当认为这个实验从化学反应体系的选择到实验方案的设计都做到了近乎完美的程度。不仅因为汞的沸点较低（356.58oc），汞蒸汽和曲颈甑内空气中的氧气之间可以气态进行反应，因而反应速度较快；而且持续蒸发的汞可以使容器中的氧气耗尽，即反应比较完全；产物氧化汞密度低于汞，且不溶于汞，因此易于分离；还有氧化汞分解温度不高（约为500oc），在同一装置中就能实现等优点。此外，在拉瓦锡的实验方案中还包括了证明了由氧化汞分解所得气体不但是氧气，而且就是使汞转化为氧化汞时从甑内空气中用去的那部分氧气。因为当它回到没有和汞发生反应的剩余气体（主要是氮气）中去时，得到的混合气体与原来取样时的空气完全一致。这样细致而严密的设计，堪称科学实验的典范！故而实验结论的可信度极高。有关科学实验设计的优劣和运用基础知识与方法水平的分析与评价，对于初学者可以起到示范的作用。从而可以得出如下的认识：寻找影响因素最少的化学体系；选取适当的仪器设备；和确定与探究思路相关的实验步骤，是进行探究性学习，特别是探究性实验设计的重要组成部分。它的质量决定了探究活动是否安全有序，和能否获得不确定性较少的结论。原子、分子从假说、学说到理论的发展过程，以及原子结构模型在科学实验事实的“逼迫”下，不断修正的历史，其中所包含的教育元素也都并非仅限于科学知识本身。所以充分发掘这类化学史料所包含的教育元素，对于提高学生的科学素质将能够起到“潜移默化”和“循循然善诱人”的作用。就实验设计的严谨性而言，这些替代汞的方案都不如原来的汞方案。其中的蜡烛方案更是一个错误的方案，因为燃烧产物中有无法确定的微溶于水的co2、难溶于水的co、和石蜡裂解时产生的小分子烃等气态物质，容器中气体体积的变化不能完全归因于氧气的消耗。何况当氧气浓度很低时，蜡烛已不再燃烧，即氧气不能全部耗尽。三、尝试课堂探究式教学探究性学习应不仅限于实验探究。收集信息、思考、求证，再思考、再求证，也是一种探究性学习的模式，而且会随着学生的成长，变为人的探究性活动中的主要模式。这和马克思在写作资本论时的方法相似。那就是，收集资料、加以分析，找出矛盾、提出理论加以解决的模式。但是对于初等科学特别是化学来说，由于这时的学生的经验和思维方式的不足，所以在教材中应以实验型探究为主。不管是哪种探究形式，我们都要注意培养学生高级思维能力。思维的探究是非常重要的，我们需要培养学生自己发现问题，解决问题的能力，培养学生从生活中“发现”化学的能力。这对培养学生的创新精神和实践能力非常重要。科学家的探究与中学生的探究有很多共性。科学家和学生探究的都是未知事物，他们所面临的困难和心理处境是一样的，都需要发现问题，寻求解决问题的方法。不同的是，学生探究的往往教师已经知道答案，探究的多半是书本的知识等。但是科学家的探究往往不知道答案。教师对探究要有正确的认识，探究不仅仅是动手实践，探究最核心的内容是发现问题解决问题，这对学生思维能力的培养是非常重要的。课堂探究性教学的方式应该以教师引导为主，重视过程方法的教育。如何根据实际经验、实验现象和已有的结论提出值得思考、扩展和再验证的建议。使初学者有一个模仿和学习的过程。例如，以下的问题：是否含有氧元素的化合物都可以用来制氧？氢氧混合物可以燃烧甚至引起爆炸，而它们的产物却可以用来灭火。还能举出这样的例子吗？它们的化学原理是什么？基本概念是什么？能否由空气制取少量氮气？把沾有指示剂溶液的试纸放在装有氨水的试管口，试纸先变红，然后会褪色。这个现象的结论会是什么？agno3溶液和nacl溶液相遇，一定会产生白色agcl沉淀吗？一定能够观察到沉淀由白转化为黑色吗？通常的实验条件下，不论什么化学反应体系都能够用来证实质量守恒定律吗？海水能够制盐，河水中一般也含有na+和cl-，为什么不能成为食盐的产源？探究不仅要求学会思考和提出问题，应当紧密结合科学方法、科学精神和本学科的基本内容。科学探究既作为学习方式，又作为学习的内容和目标，必需落实在其他各个主题的学习中，不宜进行孤立的科学探究方法的训练。教师不要把科学探究当成一个工具，要把科学探究当成一种教育理念的转变，学习方式的转变，一种习惯的养成。这个科学探究习惯的养成需要在各个学段进行渗透。对科学探究的评价，应该侧重考察学生在探究活动中的实际表现。四、分析学生产生错误化学概念的原因，突破概念教学难点作为初学化学者，真正建立物质的微粒观，是一个难点，因为它们的生活经验却是“连续”的。所以对化学符号、化学式、化学反应式所代表的化学物质看成是由微粒组成的思维习惯需要培育。在日常生活经验里，习惯于物体的静态，很难从动态的角度来认识物质世界的化学运动。源于没有真正形成以微粒为特征的思维模型。所以利用一切可能的机会帮助学生在认知活动中逐渐把握化学的视角-微粒观和动态观，是提高教学和学习质量的关键。微粒观和动态观建立的教学建议：气体（如空气、氧气、氢气）的无色性、可压缩性、自由扩散等性质在早期实验中都应当有所体验。4类基本反应，体现了组成中原子的迁移、交换、重新结合和自身分解等过程，可以强化微粒观，产物为气体时，似乎“消灭于无形”了，更可加深认识。图解和模型的应用可以提高初中化学概念教学的实效性。化学新课程所倡导的概念教学的转变：1、从概念记忆到概念理解：概念理解的内涵（认识对象本身的联系、与真实世界的关系、与已有知识的关系）2、从概念解析到认识转变：设置情境诱发学生的原有认识、制造认知冲突促使学生怀疑原有认识、提供新的认识模型、运用新的概念模型解释冲突性事件、比较新旧概念、接受新的概念。3）从具体性知识学习到核心观念建构：中学学科中的观念是指学生通过对学科中某一领域的学习所获得的对该领域的总观性的认识和理解。五、分析学生活动的教育着眼点是什么？学生活动的教育着眼点是提高学生的素质。例如，学会尊重人，与人合作，对别人的劳动成果表示尊重，对别人的帮助表示感谢，对别人的进步表示欣赏而不是嫉妒。学会收集和分析信息、学会改进自己的错误等等。在小组合作中学习，依据谁最想做什么、谁最会做什么来进行分组，组建团队，学会规划，用最少的时间做出最有效率的事情，这就是效率。学生活动的形式：课内外活动相结合，显性活动与隐性活动相结合，具体活动可以包括：观察、思考，实验、交流讨论、角色扮演、辩论赛、调查研究等。学生活动着重于学生收集和自学有关科技信息能力的培养、着重于学生对信息的分析、探究时的情感态度、合作精神、科学态度等方面、着重于学生对信息提供者和资料作者的感谢和尊重。特别是从不同意见中获得的启示和提醒。