多角度透析“质量守恒定律”课堂教学(二)
作者:王磊 文章来源:本站原创 点击数: 更新时间:2007-1-19
二、用质疑的眼光看课——我们能思考很多

让质疑促发学生思维,并贯穿教学全过程。
问题还可以怎样引入?
20节课的引入都是将问题定位在“化学反应前后物质的总质量是否变化”或“化学反应前的质量总和是否等于反应后的物质质量总和”,大部分老师也都让学生假设,大部分学生都作出了同样的假设:“反应前后物质的总质量不会改变,或保持不变”,甚至有的学生已经能够用原子种类、数目不变等进行论证了。
面对这种情况,以下问题值得我们深思:既然学生这么一致地作出了正确的假设,后续的课和实验还做什么呢?质量守恒定律就只有这么一个起点吗?学生真的没有前概念吗?为什么没有老师敢用蜡烛燃烧秤量的实验作为启动和驱动性问题?为什么没有老师问学生准备从什么角度来研究化学反应的物质质量关系?为什么老师不拿一个具体的化学反应,比如木炭燃烧,来对学生设问?这节课教学要首先面对的学生偏差认识方式是什么?是不是看待化学反应的质量关系要以单一物质为基准?……
如何用好实验?
在这次活动中,20节“质量守恒定律”课都使用了实验教学。实验的内容大体包括:“镁带燃烧”、“蜡烛燃烧”、“白磷燃烧”、“铁与硫酸铜反应”、“氢氧化钠与硫酸铜反应”与“碳酸钙与盐酸反应”等。各位老师对这些实验的使用大体分为教师演示、学生分组实验、质量守恒定律形成之前进行实验与定律理解阶段使用实验。有的老师将这些实验进行了分类:反应物中有氧气的反应、生成物中有气体的反应、产生沉淀的反应、金属参加的反应等;有的老师将这些分类告诉学生让学生体会。具体有以下几种表现:(1)近一半老师让学生分组做相同的2个实验,而且是没有气体参加或生成的反应。1/4的老师让学生分组从4个实验中挑选2个实验做,全班同学加起来则做了4个不同类型的实验。(2)近一半老师使用了电子天平,一半老师使用的是托盘天平。有1/5的老师同步使用了实物投影放大演示实验现象,有一位老师使用了数码相机记录学生分组实验的关键现象。白磷燃烧实验普遍采用的是玻璃棒加热引燃白磷的实验方法,小试管与锥形瓶组合装置、透明矿泉水瓶等实验改进装置。(3)有不到一半的老师让学生按照老师设计好的实验步骤和具体要求进行实验。有近2/3的老师让学生自己设计实验方案。只有1/5的老师让学生按照自己的设想实施的实验。其他老师都是在实施实验之前组织了实验方案的交流和讨论,有的老师提供给学生的实验装置是安装好的,有2至3位老师提供给学生的是实验装置部件。还有一位老师最大胆,他允许学生跨实验选择实验装置,因此出现了同一实验内容不同小组的学生选择的实验装置不一样的情况,而且老师还鼓励学生进行了实施,并对实施效果进行了交流,引导学生分析了实验结果出现差异的原因。(4)有4至5位老师是在得出质量守恒定律之后演示了“镁带燃烧”、“蜡烛燃烧”、“碳酸钙与盐酸反应”。有一位老师是让学生又分组实验了“镁带燃烧”和“碳酸钙与盐酸反应”。有17位老师在学生分组实验之后直接总结出质量守恒定律的条文。有3位老师通过演示“镁带燃烧”、“蜡烛燃烧”、“碳酸钙与盐酸反应”让学生关注参加化学反应的各种物质质量总和与反应后生成的各种物质质量总和。一位老师是通过给出32克氧气和12克木炭完全反应生成44克二氧化碳,以及12克木炭与36克氧气充分反应生成多少克二氧化碳的判断题来制造认知冲突,使学生从质量总和转换到参加反应的物质质量总和。一位老师通过铁与硫酸铜的反应引导学生的认识从质量总和转换到参加反应的物质质量总和。一位老师通过图示分析质量总和包括哪些部分的质量让学生的认识从质量总和转换到参加反应的物质质量总和。
我更关注的是(3)和(4)两种情况,在听课过程中我一直在思考,在这节质量守恒定律的教学中,学生分组实验的作用是什么?学生分组实验是照方抓药好还是自主设计实验方案好?开放点设在哪,开放度设多大,内在的依据和思路是什么呢?学生分组实验、自己设计实验方案、选择组合实验装置、实验走弯路出差错的意义和价值又是什么?实验之后能直接得出质量守恒定律的结论吗?要不要进行二次分析和推导?又该怎样进行二次分析和推导?
实验仅仅是为了建立概念吗?
面对有的老师不仅组织学生分组实验,而且还让学生设计实验步骤,甚至让学生挑选实验装置的现象,有人质疑说,这节课的重点不在于让学生设计实验方案,这样做纯粹是在作秀,在这事上浪费时间没有实效性,没有多少意义。说实话,我在这次评比活动之前,也多少持有上述观点。更何况大多数学生在上课之初对于老师的提问“化学反应前后反应物的质量总和与生成物的质量总和是相等、小于还是大于?”都回答是相等。那么,再做这些实验还有多大意义和价值呢?为此,我也询问了一些学生,他们的回答是:“亲自做实验之前,自己只是觉得化学反应前后反应物的质量总和与生成物的质量总和应该是相等或者可能是相等的,但还有些将信将疑,亲自做了实验之后就真信了。”
另外,我被学生在分组实验过程中的所思、所想、所为震憾,特别是那些让学生自己设计实验方案并按照自己想法进行实验的课堂中,我发现学生在用天平探究化学反应前后物质质量关系问题时存在着较为普遍的认识方式冲突,凡是没有让学生自己设计实验方案的课,学生就没有表现出这种认识方式冲突,反之则会表现出。我顿悟了:原来,实验就是实验,让学生亲自设计并实施实验并非没有意义和价值。如果我们认为这节课的目标就是认知质量守恒定律的条文,那么我们的教学充其量也就是进行知识传授。如果我们创造某种时空条件鼓励学生与客观事物发生直接的接触和相互作用,我们就有可能改变他的原有认识方式,触及他的灵魂。
通过多堂课的现场比较,促使我思考:理性思维和实验思维(实践思维)是不同的,学生在获得化学的理性思维方面存在着科学的认识方式与自身原有认识方式的冲突。同样,学生在获得化学的实验思维方面也存在着科学的认识方式与自身原有认识方式的冲突,理性思维和实验思维的培养途径和方式也是不同的,至少是不可相互替代的。
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