最近,笔者应邀观看了山西省示范高中Y中学的八节化学课堂教学录像,具体包括《金属的化学性质(第2课时)》、《钠的几种重要化合物》、《乙醇》、《弱电解质的电离》、《原电池》、《有机合成》和两节同题的《化学反应速率与化学平衡》专题复习课,涵盖现行高中化学课程的化学1、化学2、选修4和选修5等四个模块,与山西等省高考理科综合化学部分“3(化学1、化学2、选修4)+3(选修2、选修3、选修5)选1”的教学要求相对应,比较真实地反映了目前中学化学教学的实际情况。本文选择其中几个与"为什么教"、"教什么”和"怎么教”有关的学科教学基本问题进行一些讨论。
一、关于目标的依据与叙写
在本文所涉及的八节录像课中,有四节课是教师一开始就通过课件给学生呈现了课堂学习目标,有两节课是教师在课堂结束的时候呈现了学习目标。其中,《〈钠的几种重要化合物》的学习目标包括四点:⑴能正确书写氧化钠及过氧化钠与水、与二氧化碳、与酸的反应方程式,并知道两者所属的物质类别;⑵能说出碳酸钠与碳酸氢钠性质上的异同点,并书写相应的化学方程式;⑶学习运用观察、实验、査阅资料等多种手段获取信息,并运用比较、归纳等方法对信息进行加工、整理;⑷能够发现和提出有探究价值的化学问题,敢于质疑,提高思维能力与合作能力。《化学反应速率与化学平衡》专题复习课则罗列了"高考化学知识内容表"中有关的全部内容和对应要求。其实,《钠的几种重要化合物》学习目标中有关"过氧化钠与酸的反应"是中学化学教学所不要求的,而有关"获取信息”和"敢于质疑”的要求在《钠的几种重要化合物》的教学中并不典型,而且不是一节课所能实现的。对于《化学反应速率与化学平衡》专题复习课,虽然教案设计的教学时间为两课时,但要在两课时内完成"化学反应速率与化学平衡"全部内容的复习教学任务还是很困难的,也是不需要的。所以,有关"学习目标的依据与叙写"以及学习目标是否有必要呈现给学生,是值得教师在学科教学中思考的问题。
制定学习目标是开展教学活动和提高教学质量的基础性工作。一般来说,学习目标的依据主要包括政策要求、学情基础和教学实践等几个方面。其中,政策要求主要包括课程标准、教学指导意见、教材和考试说明等文本材料,政策要求决定教学目标的统一性和规定性;学情基础是指学生的个人背景、已有知识基础和学段关联知识要求,学情基础强调教学目标的差异性和个性化;教学实践主要包括教师长期积累的教学经验和具体教学实践尝试,教学实践检验教学目标的操作性和持续性。所以,"教师只有经过对政策、学情和实践等多重依据进行研究,打通政策要求、学情基础与教学实践的联系,才能制定出科学合理而又切实可行的学习目标〃。
课程标准是规定某一学科课程性质、课程目标、内容标准、实施建议的教学指导性文件,限于篇幅等因素,课程标准中的"内容标准"相对比较笼统,如就"钠的重要化合物"而言,没有单独的条目,而是与铝、铁、铜等金属及重要化合物合并描述,具体为"根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质"。所以,教师首先"要学会分解课程标准,即如何根据课程标准、教材、学生与资源等具体情况,将课程标准特别是内容标准部分分解成具体的、可操作的、可评价的学习目标"。为了防止教师个体对课程标准的理解差异可能导致的教学结果明显不同,各地教育行政部门(一般是省、自治区、直辖市教育厅)都组织相关专家对课程标准作了初步的分解,并制定了相应的教学指导意见或教学要求。在江苏版的课程标准教学要求中,有关"钠的重要化合物"的学习要求有"了解钠……重要化合物的主要物理性质","了解氧化钠……分别与水、酸等物质反应的情况”,"比较碳酸钠、碳酸氢钠的溶解性、热稳定性、与酸的反应,初步学会鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法",以及"通过……|性质的实验探究,增强学习化学的兴趣,发展科学探究能力”,"通过对……转化关系的比较和归纳,体会学习元素化合物知识的一般方法"等,另外在教学建议中还指出,"过氧化钠与水、过氧化钠与二氧化碳的反应可在过氧化钠特殊用途中列举"。
课程标准和教学指导意见等政策要求的语法结构主要是"行为表现"或"行为条件+行为表现"。完整的学习目标通常需要清晰地回答谁来学、学什么、怎么学和学到什么程度等四个问题,所以学习目标的基本要素就应该包括"行为主体、行为表现、行为条件和表现程度"。其中,行为主体就是学习者,规范的学习目标的句式应该是"学生应该(能)……”,不过书写时可以省略。行为表现包括希望学生完成的任务或达成的结果,叙写学习目标的行为表现可以陈述学习成果,也可以陈述学习任务。行为表现通常又由行为动词和核心概念(名词)两部分组成,行为动词用以描述学生所形成的可观察、可测量的具体行为,核心概念(名词)是行为动词指向的对象。行为条件是指由学情基础和教学实践等组成的影响学生产生学习结果或完成学习任务的特定限制或路径。表现程度是指学生达成目标的最低表现水准,可用以评价学习表现或学习结果所达到的程度。
关于"钠的几种重要化合物",分解学习目标过程中所涉及的行为动词、学情分析、行为条件、行为表现及程度等有关要素如表1所示。由此制定的学习目标为:⑴通过与氧化钙的比较了解氧化钠与水、二氧化碳等反应的性质;⑵通过实验探究和与氧化钙的比较了解过氧化钠与水、二氧化碳等反应的性质,并知道两者性质和类别的差异;⑶通过对比实验以及与碳酸钙的比较了解碳酸钠和碳酸氢钠在溶解性、与酸反应、热稳定性等方面的异同以及两者的转化关系,初步学会根据性质的不同鉴别两者的方法;⑷通过有关的探究实验,增强学习化学的兴趣,并从观察、分析实验现象和形成结论等方面发展科学探究能力;(5)通过对钠的几种重要化合物的学习,知道观察、实验、比较等是学习元素化合物知识的主要方法。《有机合成》
卤素原子、羟基、羰基或醛基、羧基等官能团的常用方法。⑶逆合成分析法。研读课本第66页,体会"逆合成分析法"在有机合成中的应用,用"逆合成分析法"分析二乙酸乙二酯的合成,并用化学反应方程式表示其合成机理。全部学习过程仅用210个汉字进行设计,而且除了"知识回顾"以外,"有机合成"中的问题与教科书第65页"思考与交流〃中的问题基本相同,"逆合成分析法”让学生阅读教科书后所要分析的合成机理与指定阅读范围内例题的思路完全一致。161《原电池》学案中的学习过程包括:⑴知识梳理。"同学们,你对原电池已有哪些了解呢?请回顾整理。"⑵随堂练习。将反应"Cu+2AgN〇3=Cu(NO3)2+2Ag”设计成原电池,画出装置图并写出相应的电极反应方程式。⑶科学探究。从两极材料、蔬果种类等方面控制相关变量"探究影响电流大小的因素"。如果不是学习目标中有"认识盐桥的作
综上可知,学习目标的制定和叙写,既要综合考察政策要求、学情基础和教学实践,又要全面考虑行为主体、行为表现、行为条件和表现程度,这样才能使学习目标既具有可操作性又具有可测量性。由于学习目标的达成必须依靠教师教学实践的预设与调控,学生在课堂学习中主体性的发挥也受到教师预设与调控的限制,所以,教师在课堂教学开始时就给学生呈现学习目标是没有太大意义的,如果一定要给学生呈现学习目标的话,可以安排在课堂教学结束时,这样一方面便于学生自我检测与修正,另一方面可以让学生从中体会到获取有关知识的路径,并实现学习能力的同步提高。
二、关于学案的编制与呈现
现在的各级各类公开教学活动几乎都要使用学案,本文所涉及的八节录像课也无一例外。其中,仅凭学案中的学习过程很可能被误判为化学2中原电池的第2课时,而不是选修4。所以,关于学案的编制又是一个值得教师在学科教学中思考的问题。
学案是在教案的基础上衍生出来的,是20世纪90年代从基础教育的实践领域兴起的。虽然有学者对学案持否定的态度,但由于学案在促进学生明晰学习目标、形成知识结构、优化学习方式、培养学习能力、巩固学科知识以及在促进教师智慧共享和专业成长等方面具有积极的意义,所以,目前学案在基础教育各科教学中的运用已经非常普遍。2011年2月和11月,《化学教学》编辑部分别在上海市和江苏省扬州市主办了有关学案的专题研讨会,就学案的内涵、意义、功能和任务等问题进行了深入探讨。不过,学案至今还没有形成统一的格式和规范。一般认为,学案只要能体现"以生为本""学生是学习主体"的教学理念,"遵循主体性、适切性、丰富性和选择性等原则”,并包括"学习目标、知识结构、学习资源、学习内容、学习方法、问题探究、学业检测等"内容,就能发挥其应有的教学价值。上文所提到的《有机合成》和〈〈原电池》的学案就存在着相对单一和不够完整等缺陷,对学习活动起不到应有的引导作用。
与课前、课中及课后相对应,学案有预习案、课堂案和巩固案之分。[91《有机合成》和《原电池》的学案中虽然都有知识回顾和反馈评价的栏目,但都是在课内完成的,所以它们实际属于课堂案。《金属的化学性质》(第2课时)的学案明确地分为两个部分:⑴课前学案。包括知识链接(金属的化学通性)、新课学习(阅读课本第49-51页)和科学探究(铁与水蒸气的反应)三个部分。⑵课中学案。包括探究钠与水的反应、探究钠与硫酸铜溶液的反应、探究铁与水的反应和小结金属与水反应的共性与差异性。《乙醇》学案也由课前学案(旧知回顾:钠与水反应的现象和机理;新知学习:常用的几个概念--烃的衍生物、官能团、羟基、有机物的氧化反应和还原反应,初步认识乙醇--物理性质、燃烧反应的化学方程式、被酸性高锰酸钾或重铬酸钾的氧化、生活中的用途)和课堂学案(活动1:实验探究乙醇与钠的反应,认识乙醇的分子结构;活动2:实验探究乙醇的催化氧化;活动3:梳理有关乙醇的知识框架,指出乙醇发生不同的化学反应时各自的断键位置等)两个部分组成。所以,《金属的化学性质》(第2课时)和《乙醇》的学案都包括预习案和课堂案两个部分。《钠的几种重要化合物》的学案中有"课前自主学习"、"课堂学案"和"课后拓展"等三个部分,虽然这些内容只有_张八4纸的容量,但同时包括了预习案、课堂案和巩固案。
在八节录像课中,没有给学生分发学案的镜头。但从学案的结构可以判断,由于《钠的几种重要化合物》的学案中有"课前自主学习"的内容,因为只有一张A4纸的容量,所以只能连同"课堂学案"和"课后拓展"一起在课开始前或上课前一天分发给学生;而《金属的化学性质》(第2课时)和《乙醇》的"课前学案"和"课中学案"或"课堂学案"是分开印制的,所以可以在课开始前或上课前一天给学生分发"课前学案”,课开始前再分发"课中学案"或"课堂学案";其他的学案都属于课堂案,应该都在课开始前分发。有时实际情况并不如此,许多时候笔者观摩一堂公开课,学生课前已经在学案上书写得密密麻麻,也就是说,不管是预习案、课堂案还是巩固案,教师都一并事先分发给学生,让他们进行预习,也就是所谓的"先学后教"。其实,教学这门艺术也是讲究时机的。"教学最佳时机是由时间、空间、内趋力及要害问题四大要素构成的,其呈现出临界点、关键契机、枢纽部位和重要关节四种表现形态。教学最佳时机具有必然性与偶然性、内隐性与外显性、易逝性和可重复性、发展的多向性与个别差异性等特征。"M教学最佳时机的形成是由多个方面决定的,不得其时、不得其地、不得其力、不得其问题之要,都不能构成教学最佳时机。把握教学最佳时机,则事半功倍,四两拨千斤;失去教学最佳时机,则事倍功半,甚至一事难成。所以,学案的呈现时机也是值得教师在学科教学中思考的问题。
从教学最佳时机的角度考察,并不是所有的学案都需要在课开始前或上课前一天分发给学生,特别是像"证明醋酸为弱电解质的方法""乙醇分子结构的推导"等实验方案或探究程序,不应该通过学案向学生在事先和盘托出或明确提示,而是要在教学过程中让学生在教师的引导下参与设计,并在师生的讨论中不断完善而"生成",这样不仅能提高学生解决问题的能力,而且能使学生保持旺盛的学习热情,因为探究是学生与生俱来的需要,否则他们会对提前公布的"食谱"由于缺乏"探究性"而失去"期待"或"食之无味"。另外,像《有机合成》《原电池》等只有粗略教学流程的学案(有的可能是隐藏了关键的实验方案或探究程序留给课堂"生成"),也没有必要分发给学生,因为那最多只能充当"课堂笔记"或"答题纸"之用。
三、关于内容的选择与组织
化学教学由于受课程标准、教学指导意见、教材和考试说明等政策要求统一性与规定性的限制,以及学科对象、方法等所具有的客观性特点,决定了教师在教学内容的选择方面已经没有太大的空间,而主要的权力是教学内容的组织。但从八节录像课以及笔者所见的其他课堂教学来看,关于教学内容的选择与组织仍然是值得教师在学科教学中思考的问题,其中,理解课程标准的政策要求、理解教科书的设计意图以及理解学科知识本身是教师进行教学内容选择与组织的重要前提。
(一)教师要理解课程标准的政策要求
《原电池》的第三个学习任务是从两极材料、蔬果种类等方面控制相关变量"探究影响电流大小的因素",教师提供了"黄瓜、西红柿、猕猴桃、土豆、锌片、铝片、铜片"以及"检流计、导线、小刀"等材料。学习活动包括在教师的引导下猜想可能的影响因素、设计实验方案、实施方案并形成结论等。开始不到三分钟,学生就猜想出了蔬果的种类(教师纠正为"电解质溶液的浓度"、电极材料、电极插入的深度(教师纠正为"电极与电解质溶液的接触面积"、电极之间的距离等四种可能的因素。最后形成的结论是"电解质溶液的浓度越大,电流越大;电极材料活性差异越大(负极越活泼),电流越大;电极之间的距离越小,电流越大;电极与电解质溶液的接触面积越大,电流越大"。整个过程耗时约十六分三十秒。一节课共设计三个学习任务,其中一个学习任务占用1/3左右的时间,这本身是无可厚非的,但应该思考的是这个教学内容的选择是否合适。在选修4中,课程标准对原电池的要求与电解池合并描述,具体是"体验化学能与电能相互转化的探究过程,了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式"[111。江苏版的课程标准教学要求具体为"通过化学能转化为电能的探究活动,了解原电池工作原理,能正确书写简单原电池正、负极的电极反应式及电池反应方程式"[121。可见,"探究影响电流大小的因素"不是高中化学的学习任务,虽然人教版教科书在原电池部分设置了"科学探究"的栏目,也只是局限于"用不同的金属片设计、制作原电池并进行实验"[131。当然这并不是说,高中化学教学就不可以组织学生去"探究影响电流大小的因素”,但在课堂教学中用这么多的时间来探究一个非课程标准所要求的问题是不适宜的。如果让学生在课堂上用不到三分钟的时间提出猜想,课后再实施具体的探究,应该是一个更好的处理方案。所以,理解课程标准的政策要求是选择与组织教学内容的一个前提。
(二)教师要理解教科书的设计意图一次笔者应邀参加初中化学教研活动,执教教师提前发来了《溶液的形成》的教案,其中,关于溶液概念的教学设计了四个活动:⑴初步认识溶液。由蔗糖、食盐溶于水的实验,建立溶液及溶质和溶剂的概念;由蔗糖溶液、稀硫酸、稀盐酸认识溶质的状态可以是固体,也可以是液体或气体。⑵探究影响溶解的因素。由碘和高锰酸钾分别在水和汽油中的溶解实验,认识同一种物质在不同溶剂中的溶解性是不同的,不同的物质在同一溶剂中的溶解性也不同。⑶证明乙醇能溶解于水。由乙醇溶于水的实验证明乙醇能够溶于水。⑷说说溶液在生产、生活中的应用。笔者没有初中教学的经历,对其中安排"证明乙醇能溶解于水"学习活动的原因百思不得其解,为此,找到了一位特级教师发表在全国中文核心期刊上的同题教学设计(获得全国一等奖第一名),其中也有"酒精能否溶于水"的探究活动,看后更加重了笔者的疑虑。《溶液的形成》是人教版化学教科书九年级下册第9单元的课题1,从教科书来看,几个关于溶液实验的设计意图如表2所示,其中在"蔗糖溶于水"基础上的"乙醇溶于水"实验,主要是用以说明溶质的状态可以是液体,而不是为了探究乙醇能溶于水的性质。"硫酸"则在教科书中"溶液"之后的第10单元,学情基础表明学生并不能准确说明硫酸的状态,平时实验中所见到的只是硫酸溶液。原来这个不符合教学逻辑的设计,是教师没有理解教科书的
人教版初中化学教科书中有关溶液实验的设计意图,特级教师的课如此,我们在平时的教学中一定也存在类似的现象。因此,理解教科书的设计意图是选择与组织教学内容的又一前提。
(三)教师要理解学科知识本身
《金属的化学性质》是人教版教科书化学1第三章第一节的内容。该节一开始是"思考与交流”在"金属有哪些共同的化学性质呢?的引导下设置了三个问题,分别是"列举金属能发生的化学反应”"写出图片中(铝丝与硫酸铜溶液、镁条燃烧、铜丝与硝酸银溶液、镁条与稀盐酸)反应的化学方程式"和"从钠、镁、铝的原子结构示意图分析金属原子结构与化学性质的联系”之后才是该节的主体内容,对应的小标题分别是"金属与非金属的反应”"金属与酸和水的反应”"铝与氢氧化钠溶液的反应"和"物质的量在化学方程式计算中的应用"。《金属的化学性质》(第2课时)一开始,教师首先给学生介绍"这节课我们继续学习金属的化学性质”然后用"大家已经知道金属的化学通性为:金属能与--”引导学生回忆,学生齐答"能与氧气反应""能与酸反应""还可以与盐反应”然后教师设问"金属能与水反应吗?引出新的学习内容。由这一段简短的师生对话可以推知,第1课时的教学内容是"思考与交流"栏目以及"金属与非金属的反应""金属与酸的反应”其中,学生结合"思考与交流"能回忆起初中所学的金属与氧气反应(镁条燃烧)、金属与酸反应(镁条与稀盐酸)、金属与盐溶液反应(铝丝与硫酸铜溶液、镁条与稀盐酸)的性质,在"金属与非金属的反应""金属与酸的反应"中又能学习到金属与氯气和硫等其他非金属的反应,以及金属与酸的反应。其实,第2课时的学习任务金属与水的反应,也应该是金属的化学通性。但是从教师"金属的化学通性为--"的问话来看,教师在第1课时中把金属与氧气反应、与酸反应、与盐反应当作金属化学通性的全部教给了学生,其实这些只是金属化学通性的一部分,准确的问话应该是"金属的化学通性有--”在其他课堂教学中,教师不能准确理解化学知识的事例还有很多,限于篇幅笔者不再列举。总之,准确理解学科知识本身更是教师选择与组织教学内容的重要前提。