高中化学教学论文建构理论下疏通学生化学“瓶颈”的模式新探.pdf

用心爱心专心1 建构理论下疏通学生化学“瓶颈”的模式新探 摘要：笔者把学生在学习中最需要具备的而学生又恰恰缺乏的能力和思想归纳为学生学 习化学的“瓶颈” 。本文分析了“瓶颈”存在的原因，并结合建构学习理论提出“建构教学 模式”。最后用实例说明了在教学中如何疏通学生的化学“瓶颈”。 关键词：建构理论化学“瓶颈”模式 1、化学“瓶颈”及成因分析 1.1 化学“瓶颈”的自定义 瓶颈，中文的抽象意义为易生阻碍的关键环节。凡事疏通了“瓶颈”，就会 使“瓶颈”前后二者畅通起来，灵动起来，开阔起来。学习化学，绝大多数学生 觉得知识点多，零散难记。为了帮助学生学好化学，许多化学教师作了各种各样 的研究和尝试，来提高学生的能力和思想。笔者结合教学实际， 觉得学生正是缺 乏了化学能力和思想，才导致学习事倍功半，甚至收效甚微的。 比如： 2004 年理综（新课程卷）第12 题： 取 ag某物质在氧气中完全燃烧， 将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应， 反应后固体的质量恰好也是增加了ag。下列物质中不能满足上述结果的是（） A H2 B CO C C6H12O6 D C12H22O11 要解决该题，需要以下能力： 一是分析能力：不管哪种物质完全燃烧后， 产物是 H2O或 CO2或是二者混合物， 再通过足量 Na2O2放出 O2，以 H2为例，用方程式表示过程是： 2 H2+ O2=2 H2O 2 H2O+2 Na2O2=4NaOH+ O2 尽管前步 O2进入 H2O中，后步 O2来自 Na2O2，但从 Na2O2质量的 增重来看即相当于 H2的质量。同理分析CO 。 二是提炼能力： H2+ Na2O2=2NaOH CO+Na2O2=Na2CO3 凡是符合通式（ CO ）x（H2）y的物质，在足量O2的存在下完全 燃烧，其产物通过足量Na2O2反应， Na2O2增重的质量即为物质 的质量。 学生分析、提炼到此，选出D就轻而易举。 但是，在教学实践中，学生并非如笔者所想的那样能完成以下这道题目： 在一密闭容器中有CO 、H2、O2共 16.5g，用电火花引燃，使其完全燃烧，再 将燃烧后的气体用Na2O2充分吸收， Na2O2增重 7.5g ，则原混合气体中 O2的质量分 O2 O2 用心爱心专心2 数是（） A 54.5% B 40% C 36% D 33.3% 一部分学生并不能顺利选出A答案。个中缘由笔者认为学生缺乏了分析能力、 提炼能力、迁移能力以及差量思想方法。这也导致学生只能懵懂地就题论题，解 决一个算一个，但不能由此披荆斩棘，解决一片类似的题目。 笔者把学生在学习 中最需要具备的而学生又恰恰缺乏的能力和思想归纳为学生学习化学的“瓶颈” 。 1.2 成因分析： 1.2.1 学习方式以接受型为主，缺乏学习理论的指导 高中学生的前奏是十来年的小学和初中，特别是经过了一场选拔性性质的中 考，他们已经形成了教师讲解、认真听记的学习习惯。很多家长也被同化了，认 为自己的孩子只要乖乖地听讲，学习成绩一定能好。殊不知，这种接受型的学习 方式不仅禁锢了学生活跃的思维，而且造成学生只能越来越依赖教师的后果。试 想，假如教师和家长向学生讲一些激励性知识，比如：爱因斯坦热爱科学，据研 究，他的脑细胞开发约为10% ，所以正常人的脑的开发余地相当大，只要善于思 考，绝大多数事情都会迎刃而解， 而且还可以是巧解。 也可以讲一些指导性知识： 学习一些新知识并不是在头脑中塞进新东西，我们可以通过已有的知识、 经验背 景，对问题进行分析和思考， 从而融进新知识。 这可以用皮亚杰的认知心理学知 识加以阐述的。 笔者认为由于学生很少接触这些理论性知识，他们学习知识显得 盲目，学习时就知识而知识，缺乏深层次的思考，缺乏对知识的梳理、提炼和创 新。实际上，从长远看造成了自己学习上的困难。 1.2.2 学习化学的积极性总体不高，内在驱动仍以应试为主 学生对学习成绩十分关注， 分数高就喜气洋洋，分数低就萎靡不振。当然这 与教师和家长对着分数大做文章的原因有关系，但从低分数带给学习者本人的情 绪影响来看，分数成为了最有影响力的诱因，不仅给学生带来过高的学习焦虑， 还使学生对这种用分数“强制性学习”产生了厌恶心理。 正是由于缺乏对化学学 习本身的兴趣和其它更高层次的动机，学生丧失了学习的能动性和持久性以及独 立思考的兴趣、习惯和能力。比如：学习提不出问题，不知道寻找需要的信息， 不愿意预习，对相关的社会生活信息不感兴趣等。 1.2.3 学生认为疏通“瓶颈”相当浪费时间，不如直接记忆显得更有成就感 应该说，有些学生的思维是相当灵活的。他们遇到问题，教师“一点”，他 们马上就理解进去了。他们具备相对丰富的化学知识。但是，教师若进一步追问 是用什么方法、什么思维学习得到的，他们就显得茫然和木讷。比如比较Fe 3+和 Cu 2+的氧化性强弱，笔者请学生设计实验并动手来证明。出乎笔者的意料，学生 表现得懒洋洋，认为何必多此一举呢。殊不知，学生通过这个操作完全可以得到 用心爱心专心3 一种判断物质氧化性、还原性强弱的方法实验法。其实，当时笔者就准备了 氢硫酸和碘水想帮助学生解决一个模糊的问题：I2和 S的氧化性强弱关系。 所以， 学生花必要的时间思考问题、提炼方法、评价方法，不仅没有浪费时间，实际上 有 利于 学 生 形成 一些 终 身 受益 的思维 方法 。 以 前 7+18， 现 在 该是 提倡 6.5+0.5+18 的时候了（ 8、7、6.5 指学习知识时间， 1 指运动时间， 0.5 指思考 感悟时间）。 2、建构学习理论的主要内容和启示 基于以上的现状， 教师当务之急是调整教的行为和学生学的行为，使教师的 教具有指导性、引导性而不是包揽性，使学生的学具有主动性、切入性、提炼性 而不是机械性。当前渐渐流行的建构理论能很好地启示教师进行教学改革的试 验。 建构学习理论的基本观点是 2.1 学习是一种意义建构的过程。建构学习理论认为：意义建构是学习的最 终目标。所要建构的意义是指事物的性质规律以及事物之间的内在联系。在学习 过程中帮助学生建构意义， 就是要帮助学生对当前内容所反映的事物的性质、规 律以及事物之间的内在联系达到教深刻的理解。这种理解实际上就是学生对当前 所学内容建立的认知结构。 这个观点启示教师要明白学生的学习不仅仅是知识的 表面了解，而是追求知识点的本质、知识点的联系、知识点的应用、甚至学习的 方法和体现出的思想的掌握。 而要达到这种境界， 教师应当把如何培养学生的学 习能力作为教学的重中之重。 2.2 学习是协作和会话的过程。学习是教师与学生、学生与学生之间的协作 的过程，会话是协作过程中不可缺少的环节。协作对学习资料的搜集与分析，假 设的提出与验证， 学习的评价与改进直至意义的最终建构均有重要作用。尤其指 出的是，会话的过程是不同思维碰撞，形成更高层次的认识， 分享各种思维成果 的过程。这一观点启示教师在教学中应当扮演怎样的角色和主要如何扮演指明了 方向。应当指出的是， 具体借助什么途径来协助学生是教师的自由，但始终离不 开教师是协助者的宗旨。 2.3 学习是真实情境的过程。 学习发生的最佳情境不应是简单抽象的，相反， 只有在真实世界的情境中才能使学习变得更为有效。学习的目的不仅仅是要让学 生懂得某些知识，而且还要让学生能真正运用所学知识去解决现实世界中的问 题。在一些真实的情境中， 学习者如何解决实际问题， 是衡量学习是否成功的关 键。 置于真实情境的学习的观点给教师的启示是学生学习要达到既要正向的内化 建构，又要逆向的外化于物。 因此，教师应当把有利于学生意义建构的情境创设 作为教学设计的最重要内容之一。 用心爱心专心4 总之，建构学习理论的中心是教师应当创设情境来协助学生进行意义建构； 学生是学习的主人，学生可以主动探索知识、主动发现知识、主动建构意义的。 3、建构理论下疏通学生化学“瓶颈”的模式 教学模式是指在一定的教育观念、 教学理论和学习理论指导下的教学过程的 稳定结构形式。 在一般的教学过程中包含教师、 学生、教科书和媒体等四个因素， 这四个因素相互关联、 相互作用所形成的稳定的结构形式便称为教学模式。传统 的教学模式是以教师为中心，教师利用教科书，运用讲授、 板书及其它的教学媒 体作为教学手段与方法向学生传授知识；学生则像海绵吸水般被动地接受教师传 递的知识。在这个模式中，教师是教学活动的中心，是知识的传播者和灌输者； 学生处于被动地位， 是外界刺激的接受者和输送对象； 教科书是学习内容的载体； 教学媒体则是教师向学生灌输的方法和手段。 那么在建构学习理论指导下的教学模式（简称建构教学模式）又是怎样的 呢？建构学习理论提倡在教师指导下的以学生为中心的学习。学生是教学信息加 工的主体，是认知结构的主体建构者，而不是外部刺激的接受者； 教师是意义建 构的帮助者、引导者和促进者， 而不是知识的传输者和灌输者。这样我们可以把 学生、教师、教学信息、学习环境作为建构教学模式的四个因素。这四个因素相 互作用、相互联系，成为稳定的建构教学模式结构。如下图所示： 建 构 教 学 模 式 建构教学模式可描述为：以学生为中心，学习者在教师创设的情境下，通过 协作与会话， 充分发挥自身的主动性和积极性，对当前所学的知识进行意义建构 并用其所学解决实际问题。 在这种模式中，教学信息不再是教师传授的内容，而 是学生主动建构意义的对象。学习环境包括“情境”、 “会话” 、 “协作”等要素， 情境必须有利于学生对所学内容的意义建构，协作发生在学习过程的始终； 学习 小组的成员之间必须通过会话协商共同完成学习任务。还有，媒体不仅用来帮助 教师进行众体教学（如呈现教学信息） ，而且还用来帮助学生查询资料、搜索信 息、进行协作学习和会话交流，即作为学生主动学习、协作式探索、意义建构、 解决实际问题的认知工具。教师和学生是互动关系，教师给予学生引导和帮助， 学习环境 教学信息 学生教师 互动 创设利用 媒体 媒体 用心爱心专心5 同样，教师可在教学过程中吸收到许多新的信息，正所谓教学相长。这符合后现 代主义教学观。 当教学信息最终使学生建构起化学的能力和思想，而这种能力和思想是学生 原来相当薄弱、而学习化学又不能不具备的，那么，笔者称这种模式为建构理论 下的疏通学生化学“瓶颈”的模式。 4、建构理论下的疏通学生化学“瓶颈”的实例 4.1 疏通“设计实验装置能力”的实例 化学是以实验为基础的学科。 通过实验来证明命题或探索问题，是事实胜于 雄辩的有力手段。 设计实验能力是化学的一种要求较高的综合能力，改进实验的 有关知识和能力考查相应地成了一种经典题型。 例 1：设计能较长时间保持Fe（OH ）2呈白色的制备装置。 （教师设计情境）回忆课本中制备Fe（OH ）2的装置；装置中滴管的非 常规操作的作用是什么？实验中为什么使用新制的FeSO4溶液和煮沸过的NaOH 溶液？由于学生只观察到Fe（OH ）2的瞬间白色，说明上述措施的局限性。这 节课就是请同学们发挥聪明才智设计能较长时间保持Fe（OH ）2呈白色的制备装 置。 （意图说明） 逐步引导学生回忆问题的知识归属，理解问题的由来和归纳问 题的解决方向即是采取措施隔开空气，就能较长时间地观察Fe（OH ）2的白色。 同时鼓励、激发学生的兴趣。 并且采用分组方式增强组间学生的竞争性，组内学 生的协作性。 （教师媒体展示）结合本校实际，提供仪器和试剂。 化学实验方案设计的基本要求：科学性、安全性、可行性和简 洁性。 （学生设计）设计实验方案，绘画装置图。 （师生、生生讨论）实验方案，装置的可行性。 （师生）到实验室验证可行性。 经过学生的努力和教师的引导，各组都设计出了自己的实验装置，学生显得 异常兴奋。通过这样练习，学生建构了“设计实验装置能力”。 笔者还乘胜引导学生：记录白色固体变色的时间，比较各个装置的优劣。现整理 如下： 名称a 课本实验b气体保护法c 液体保护 法 d 固体保护 法 具体措施持续通 H2甲苯针筒 用心爱心专心6 装置 0 分钟白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀 10 分钟灰绿色沉 淀，泛几颗 黄色 几乎不变几乎不变几乎不变 30 分钟黄色颗粒 增多 微变灰绿色灰绿色沉 淀，泛几颗 黄色 微变灰绿 色 60 分钟黄色颗粒 继续增多 稍变灰绿色黄色颗粒 增多 稍变灰绿 色 120 分钟黄色颗粒 继续增多 灰绿色加深黄色颗粒 继续增多 基本同上 一天黄色沉淀灰绿色加深几乎是黄 色沉淀 淡灰绿色 学生比较分析： A、b、c、d 均起到一定的隔绝O2的作用，值得在课堂上演示； B、隔绝 O2的效果 d b c，这与固体缝隙最小， O2几乎无法进入反应体系； 由于持续通入 H2，体系处于一个动态中，所以隔绝O2的效果是 b c 。 例 2：疏通“有效复习无机物”的实例 到高三时， 学生学习化学已经五年左右了，知识点可谓多如牛毛，学生要整 理知识却感觉千头万绪无从入手。所以在备考复习时，如何指引学生“入门”， 达到纲举目张， 激发学生学习热情，最终实现学生主动、有效地复习是教师要探 索研究的问题。纵观20002004年的高考试题， CO2是元素化合物专题复习的典 型物质。笔者复习时就以CO2展开尝试。 （教师创设情境）请学生例举有关CO2的知识点。多多益善！ （学生）以小组为单位，小组长记录知识点并统计本组所举的知识点点数。 整理如下： （1）CO2的结构式、电子式、空间结构、晶体类型； （2）CO2的颜色、气味、状态、密度、溶解度； （3）CO2可与 H2O 、Na2O 、CaO 等反应； 用心爱心专心7 （4）CO2可与 NaOH 、Ca(OH) 2等反应, 并且相对量不同产物不同; 还与苯酚反应 , 但产物与相对量无关 ; （5）CO2与 Ca(ClO) 2溶液、NaAlO2溶液、 Na2SiO3溶液等反应 ; 而不与 CaCl2溶液 反应； （6）CO2与炭单质、镁单质反应； （7）CO2参与光合作用； （8）用于侯式制碱法； （9）用于制碳酸饮料； （10）用于人工降雨； （11）与 Na2O2反应，应用于呼吸面具与潜水艇中供人体呼吸； （12）可以用向上排空气法或排饱和碳酸氢钠溶液收集CO2； , 当学生还沉浸于例举知识点的兴奋中时，继续下列工作： （教师追问）将知识点按结构、物性、化性、用途等进行分类；按是否属于氧化 还原反应进行分类。 （分类的意图） 培养学生的收敛思维。 也使学生感悟到物质的很多知识点都可以 归属于结构、物性、化性、用途等，它们之间是决定和反映的关系。学习化性从 共性（物质的类型和氧化还原反应分析）和特性入手。图示如下： 通过这样的思维训练， 学生不仅建构了 CO2的有关知识，更重要的是学生建 构了复习无机化合物的思维方法。学生感觉收效不错。他们由此可以建构SO2的 有关知识。 参考文献 物质 结构 共性 物性用途、存在、保存 化性 特性 从氧化还原分析 从物质类型分析 决定 决定 决定 决定 反映 反映 反映 反映 用心爱心专心8 1、何克抗 . 建构主义革新传统教学的理论基础. 学科教学， 1998， （3） . 2、冯颖 . 用建构主义学习观指导中学化学教学实践. 化学教学， 2005， （1 2）.