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例谈教学设计的思维暴露的问题分析
来源查字典化学网| 2020-11-19 发表| 教学经验分类:化学论文

教学经验

很多杂志上都有类似“教学案例设计”和“课堂教学实录”的栏目,这些栏目中的文章确实让我们欣赏到很多优秀的案例设计和课堂教学过程,使广大的教师受益匪浅。但是,这些文章由于只是一个平面的流程,教师不能深入地了解这样设计的原因,因此,对于教师的可借鉴性来说,效果就会大打折扣。虽然有的教学实录后面会配上专家的点评,但是专家的点评也是专家根据自己看到的课堂情况,然后通过对执教者的做法和有关的理论对比后做出的判断。其实,专家也未必对执教者真实的心理活动了解得很清楚,对教学设计意图的理解未必就和执教者的想法一致。所以“教学设计的思维暴露”就非常有必要了,因为通过“教学设计的思维暴露”,读者能非常清晰地知道设计者的想法,这样不仅让读者“知其然”,还能“知其所以然”,更有利于教师的理解和借鉴,也更有利于教师的思维品质的培养。

教学设计是一种重要的思维过程,也是体现教师创造性水平高低的一个标志。俗话说,细节决定成败。同样的道理,教学设计的成败也决定于细节。因此,教学设计要做到精细化的思维处理,这样才能落实高效课堂。

经过多年的教学实践,我深深地感到一个优秀的教学设计应该遵循:“分解目标、精雕细节、关注思维、注重落实”四个要素。下面就以“铁的冶炼”为例,对教学设计的思维过程进行展示和暴露。

一、分解目标

分解目标就是通过对教材、课程标准和中考的研究,把握教学的整体要求和目标,继而确定每节课的教学要求,清晰每节课的教学重难点,确定每节课需要学习的内容和需要解决的问题。

例如,对于“铁的冶炼”的教学设计,与之对应的课程标准中的内容标准为“了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。”

通过对教材和课程标准的研究,我们可以生出下列问题:为什么要炼铁?怎样炼铁?炼铁的原料是什么?原理是什么?装置是什么?注意事项是什么?工业炼铁又如何呢?

在这些问题中,炼铁的原理和炼铁的装置以及注意事项应该是本节课中的核心知识。那么如何突破这些核心知识,如何在学习的过程中让学生主动参与使能力得以提高,知识得以落实呢?这些都应该成为教学设计中需要思考的问题。

二、精雕细节

所谓精雕细节,就是要将教学的要求和目标进行细化和落实。要对文本进行细化和研究,从中找出可供思维的内容,然后确定破解这些问题的行为手段和方法。

例如,在“铁的冶炼”的教学设计中,首先让学生复习下列内容:请写出能与氧气反应的化学方程式;总结一氧化碳的性质;总结有关单质铁的性质及其用途。

为什么要复习上述内容呢?这样做的目的何在呢?关于这个问题可以在后面的设计中得到解答。

再例如,怎么解决“为什么要炼铁”这个问题呢?

其实,当我们看到课题“铁的冶炼”时,就会在脑海里产生这样一个疑问,那就是为什么要炼铁呢?答案不言而喻,一是铁的用途广泛,在国民生产中具有重要的地位,二是在自然界中没有单质铁,所以要进行冶炼。

那么如何突破“铁的用途广泛”这个问题呢?通过什么手段来解决呢?在教学设计上,可以采用的是图片展示的方法,通过图片展示出钢铁在各行各业中的广泛用途。

但是,当我们这样决定的时候,我们还要思考下面的问题:这个方法是否合适?还有无更好的方法呢?

再例如,关于“铁的用途广泛”的内容,我们也可以通过视频介绍。

实际上,方案的确定有很多种,关键是我们要选择最适合学生的,同时,还要考虑到时间、环境、资料、条件等因素。

接下来,教师可以追问:铁虽然重要,但是自然界中有无单质铁呢?请说出理由。这样的问题,当然需要学生思考讨论后回答。

学生之所以能回答出这个问题,有一部分应该得益于课前的复习内容:“总结有关单质铁的性质及其用途。”

正是因为自然界中没有单质铁,而且铁又很重要,所以才会炼铁。下面紧接着就会产生新的问题。怎样炼铁呢?如果要炼铁的话,首先要知道原料,原料中一定含有铁元素,也就是要有铁矿石。

那么原理是什么呢?通过什么方法来解决原理的问题呢?其实只要通过一个问题:转化为Fe单质,只需去氧就可以了,但是,去氧的方法有哪些呢?

此时可以留给学生一定的时间,让他们去思考、讨论,然后再让学生进行发散性的回答。

学生可能回答:直接去除氧元素,可以通过加热、催化剂或者电解等方法来实现。

加其他物质去除氧元素:例如,金属单质(镁、铝、铜等),非金属单质(碳、氢气、硫等),一氧化碳等。

注释:学生之所以回答“直接去除氧元素,可以通过加热、催化剂或者电解等方法来实现”,是由于看到从到Fe非常像一个分解反应,而以前学过的分解反应中,最重要的就是高锰酸钾的加热分解、双氧水的催化分解和电解水。

之所以有“加入物质去除氧元素”的答案,其实正是基于刚开始上课时的复习内容——请写出能与氧气反应的化学方程式。正是由于这样的复习,学生才会从物质与氧气反应迁移到与氧元素结合。这样,学生回答问题的时候,就不会感到困难,这样的回答就是一种顺理成章的事情了。所以教学设计是一个系统的工程,我们的每一个教学设计都要有目的,那就是为了学生的活动和思维。

此时继续提出问题:在实际炼铁中,我们通常用一氧化碳和铁矿石反应来炼铁,你能否说出其中的原因呢?能否用化学方程式来表示一氧化碳和铁矿石反应的原理呢?

教师可以提醒学生从原料价格、环保、反应难易程度等方面去思考、讨论和分析,最后得出:其他的方法都存在这样或者那样的一些缺陷,通过比较最后选择一氧化碳最为合适(学生回答的详细内容略)。

用化学方程式表示原理的问题,学生应该比较容易书写,只是对于如何配平方程式可能有一些困难,此时只需要指出一个一氧化碳分子结合一个氧原子可以生成一个二氧化碳分子,那么氧化铁中有三个氧原子,可以生成多少个二氧化碳分子呢?学生就应该很快能配平了。

原理解决后,下面需要解决的就是实验装置的问题,那么,装置问题如何解决呢?如何引导学生从已有知识逐渐向指定方向迁移呢?在学过的加热装置中,以前只学习过加热高锰酸钾制取氧气的装置,如何通过这个学生熟悉的装置向炼铁的实验装置转化呢?要让气体进去和出来,就需要一个双孔塞,但是一氧化碳有毒,又该如何处理?需要收集起来或者处理掉。以上问题都解决了,然后让学生设计几套装置。并且进行比较,讲述出优缺点,最后选择出最好的装置。

例如,图1的装置有很多优点:盛有澄清石灰水的锥形瓶可以检验和吸收产物;可以收集尾气CO;可以判断玻璃管内空气何时排尽,当排出石灰水的体积等于玻璃管的容积时,可以认为管内空气基本排除干净,这样就可以完全避免加热仪器时发生爆炸的危险了。当实验结束时,只需要打开锥形瓶上的塞子,然后直接点燃,就可以看到蓝色的火焰,这样就能把剩余的一氧化碳处理掉,防止污染。

装置解决了,但是实验过程中又应该注意哪些事项呢?对于这个问题,可以让学生阅读课本,自己提出问题,然后讨论解决问题。

课本上对于实验操作有这样的描述:在下页图2所示装置的硬质粗玻璃管中,放入少量氧化铁粉末,先通入一氧化碳,排出装置内的空气后,加热氧化铁,当红棕色粉末变成黑色时停止加热。试管内物质冷却后,停止通入一氧化碳,观察石灰水有什么变化。把得到的黑色粉末倒在白纸上观察,试验它能不能被磁铁吸起,判断反应中生成了什么物质。

学生通过阅读和讨论后,一般情况下可能会提出下列问题:为什么要先通入一氧化碳,排出装置内的空气后,再加热氧化铁呢?为什么先停止加热,等试管内物质冷却后,再停止通入一氧化碳呢?黑色物质到底是什么呢?如何进行检验呢?

如果学生无法提出上述问题,教师也可以通过引导慢慢地将上述问题一点一点地给出。

质疑品质是非常重要的品质,教师要给学生留出时空,让学生先自己提出问题和解决问题。如果学生实在没有质疑,教师再提出问题也不迟。但是质疑品质不是一朝一夕就能培养出来的,教师要有耐心,要给学生尝试的机会。

说明:黑色物质的成分和反应的温度有关,如果三氧化二铁粉末比较潮湿,酒精灯温度比较低的时候,生成的黑色粉末加入到盐酸中,不会产生气泡,说明此时黑色粉末中单质铁很少,大都是铁的氧化物而已,所以在一氧化碳还原氧化铁的实验中,氧化铁粉末最好事先烘干,其次还要提高温度,这样生成的黑色物质加入到盐酸中的时候,才会有大量气泡冒出。由此说来,教材中采用磁铁吸引的方法来判断产物是否为铁单质,其实是不科学的,正确的方法应该是将黑色物质加入到盐酸中,观察是否有气泡冒出更加科学合理,当然最好还要对产生的气泡进行爆鸣气体检验。

上述问题的学习和解决,其实也都是建立在课前“总结一氧化碳的性质”和“总结上节有关单质铁的性质及其用途”的复习基础上的。有了课前这些知识的复习,学生在解决问题的时候,就会在已有知识的基础上迁移和运用。

对于工业炼铁的处理,可以让学生观察炼铁的设备——高炉的图片(如图3所示),然后思考下列问题:工业炼铁和实验室炼铁的原理相同,但是原料不同,请你根据课后练习题进行解决。

课后练习题为:某炼铁厂用于高炉炼铁的主要原料是赤铁矿石、焦炭、空气等,主要反应过程如图4所示。

写出上述反应的化学方程式:①___;②___;③___。

三、关注思维

教学设计始终贯穿问题的设计和思维的碰撞。教学就是由很多个具有一定思维价值的问题串联起来的一种活动。在这个活动中,如果问题由学生提出来,当然是最佳选择,如果学生无法提供问题,教师可以预设问题,所以教师在教学中的地位是无法代替的。但是问题如何解决,却是一个理念的问题,请大家记住:只要学生有能力完成的事情,教师就要大胆地、放心地把这样的机会留给学生,哪怕会耽误一些时间,哪怕可能有很多的问题具有挑战性,教师也可能无法预料和解决,但是这样的做法对学生非常有益,所以还是应该把学生放在第一位。

四、注重落实

注重基础知识和

能力的落实。教学无论如何设计,都要最终落实在基础知识的掌握和能力的培养和提高上。基础知识的落实可以通过课堂上学生的回答、练习、检测等各种手段来观察和反馈,能力的培养可以通过问题的解决、课堂上学生的参与度等方面来进行观察和评估。

综上所述,“教学设计的思维暴露”不仅可以对整节课的设计进行思维暴露,也可以是教学环节上的思维暴露,所以开展“教学设计的思维暴露”活动,可以对更多的片段进行研究,其实一节课不正是由很多的片段组成的吗?只要每个片段都能处理好,那么整节课也就没有问题了

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