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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果浅析“化学键”单元教学设计的认识过程与思考摘要 化学键是高中化学教学中一个比较抽象难理解的概念。在多次“化学键”教学的实践中,反思每次教学过程中出现的与教学设计预期不相符的教学情景,分析问题的症结所在,认识到单元整体教学设计的重要意义,并对“化学键”单元教学设计有了新的认识和想法。关键词 化学键 教学设计 单元教学 概念图 概念教学 共价键国内许多学者对化学概念教学进行了深入的研究,围绕着“怎么做”才能教好和学好化学概念总结了不少有效的教学方法,然而“为什么要这
2、样做”即用认知和发展的观点进行教学研究和教学实践相对较少。从化学概念的形成和同化理论来看,随着认知心理学和建构主义理论的丰富发展,化学概念学习的近代研究着眼于学生的已有认知,通过引导材料激发学生潜在的学习意向,自主构建概念图,将新概念与已有认知结构中相关知识主动联系。化学键是高中化学教学中一个比较抽象难理解的概念。依据国内外专家关于化学概念教学的经验和理论层面的研究分析,结合笔者3次教学尝试,对化学键概念教学有了新的认识和思考。1 为什么要进行“化学键”单元教学设计的研究3次不理想的化学键教学,总让笔者在反思教学中的遗憾。看似简单的化学键概念为什么会成为学生学习的难点呢?是教学内容设计的顺序与
3、学生的认知规律有偏离呢?还是教学过程方法与学生的需求不相符呢?为了解决教学困惑和满足教学期待,笔者对“化学键”3次教学做了认真的分析(见表1)。表1 “化学键”的教学分析教学背景教学设计的简要层次课后反思第1次化学键教学是刚刚接触高中教材(旧版本)。对概念教学的认识只停留在剖析概念的外延和内涵,帮助学生理解概念的层面,完全依据教材的知识顺序由上位概念到下位概念:化学键-离子键-共价键进行讲解、练习、巩固、测验。教学过程不够顺畅,学生没有真正内化习得的知识,学习效果持续时间短。在第1次教学反思的基础上,第2次化学键教学在教法上变动了教材的知识顺序。先是由原子的结构复习出发,由NaCl和HCl的形
4、成过程对比引出下位概念离子键和共价键,然后归纳总结出上位概念化学键的定义和实质。此次教学过程流畅自然,学生在教师的引导下一步步完成课时教学计划,但检测发现学生的长效学习效果还是不理想。第3次化学键教学是参加海淀区化学骨干教师基本功教学比赛,重在突出新课程理念。有了前2次的教学体验,教学实践中的许多问题在与学习习得的教学理论的碰撞中对单元教学设计的意义和方法有了一些思路,决定选用先行组织者唤醒学生对新知识的学习要求。 单元教学路径:引用先行组织者(元素周期律)设置并提出问题“物质是怎么形成的? 引出化学键概念” 演示钠与氯气反应生成氯化钠的实验、从原子结构出发分析变化过程、原子结构示意图表示 离
5、子键的形成、特点、化学用语表示 递进问题“氯化氢是怎么形成的?” 共价键的形成、特点、化学用语表示 揭示化学反应的实质 化学键概念的确立和认识单元教学的整体思路形成了,但对课时教学目标和内容的确立又产生了困惑,如何在一个课时的教学中体现整个单元教学的思想和目标呢?最后的课时教学设计完成了单元教学的前一部分离子键的形成、特点、化学用语表示,课后最大感觉就是对新课程理念的渗透“虎头蛇尾”,课的尾声落脚在离子键的化学用语表示成为学生本节课思维活跃的一个障碍。反思3次化学键教学的实践研究,对化学键概念教学的理解如下:第一,教师对概念的理解认识程度直接影响概念教学的成败。所以,教学设计之前要求教师要通读
6、教材,广泛猎取与概念相关的知识,理清概念间的联系以及概念在知识运用中的地位和作用。通览中学化学教材,提炼出与化学键相关的知识内容有原子的结构、元素周期律、化学反应与能量、物质的分类与晶体,清楚认识到化学键要解决的是原子如何形成分子或物质的问题,它揭示了化学反应的实质过程和能量变化的原因。化学键的下位概念离子键和共价键的具体学习促进学生对化学键概念的深度理解。化学键是一个抽象的概念,无法直观形象地完成概念教学,而中学生的思维能力正是从形象思维到抽象思维的过渡时期,形象思维多于抽象思维,对抽象概念的学习一般离不开感性材料的支持。所以,新教材首先利用钠与氯气反应生成氯化钠的直观实验让学生感知化学键的
7、存在,然后通过由微观粒子的图示模拟变化到符号表示来学习认识化学键的形成过程,理解离子化合物和共价化合物的形成和特点,真正领悟化学键概念的含义和化学反应的实质。第二,概念教学的课时教学设计应首先把概念放在包容它的知识单元中整体思考。横向比较概念间的区别与联系,纵向捕捉知识间的逻辑关系和应用关系,然后再进行整个教学单元的教学设计,确立相关概念教学知识的课时目标和教学方法。单元教学的三维目标落实应面向整个教学单元,而不是某个课时单元。换言之,制定教学的三维目标要依据整个教学单元的学习任务,通过课时教学逐步落实,某个课时的教学目标要在单元目标整体考虑的基础上根据教学内容和学生实际而有所侧重,不能面面俱
8、到。反思第3次化学键教学的遗憾之处,就是没有处理好教学目标的落脚点,作为化学键单元教学的第1课时,教学目标重在学生通过宏观实验观察、微观理论分析学习过程,认识化学键的存在及意义,理解离子键形成过程的知识目标,而不可能在本节课内落实用电子式表示离子键的形成这一技能目标,这无形中增加了学生的学习难度,影响了学生学习的情感与态度。第三,概念教学中概念出现的先后顺序不一定与教材上的编排顺序一致,要结合教师对整个单元教学的设计思想和学生的已有认知结构。例如化学键教学中教师选择先行组织者的内容不同,概念学习的顺序也会不同。从直观钠在氯气中燃烧的实验入手,化学键的概念首先出现,如果从微观钠原子与氯原子作用形
9、成氯化钠物质的分析入手,则首先讨论的应该是下位概念离子键。当然选择什么先行组织者作为教学情境,关键还得测查学生已有的知识储备,才能激发学生把新概念与认知结构中原有的适当观念关联起来的意向。选择合适的先行组织者,能够有效激发学生把新旧知识联系起来的学习动机。也就是先满足了学生“为什么要做这个任务”的好奇,然后达到“主动去完成任务”的效果。先行组织者分为2类:一类是说明性的,如选用元素周期表引出化学键;另一类为比较性的,如用离子键的形成过程引出共价键。第四,学生概念关系图式的形成应该是在概念学习过程中学生通过相关概念间的辨析自主建构,而不应是教师为了教学便利直接呈现或归纳小结。如化学键概念图的形成
10、应该是学生通过直观实验感知上位概念化学键的存在,通过氯化钠和氯化氢的形成对比认识下位概念离子键和共价键,补充知识知道还有金属键、配位键的存在。在整个学习过程中学生自行建立化学键的概念图,要比教师直接给出再讲解剖析效果好。因此需要思考在教学中如何让学生真正地参与知识的学习和建构过程。对“化学键”单元教学设计的新认识和思考针对学生学习化学键之前的认知结构,怎样设计合理的化学键单元教学目标和学习方法过程,才能让学生顺利解决短期和长期的学习障碍呢?教学实践证明,独立的概念教学只能让学生暂时认识和接受一个新概念,不能建立新概念与已有知识的联系,以及相关未知概念或理论的发展,也就不能解决“为什么要学”和“
11、学了做什么”的问题,只是知道了概念“是什么”。新课程教学理念发展中单元教学设计的提出很好地弥补和解决了这一教学困惑。笔者在教学实践和单元教学理论学习中,对化学键单元教学设计有了新的认识和思考。设计思路如下:第一,本单元涉及的知识内容包括原子结构、元素周期律、化学键(离子键和共价键)、化学反应能量与变化、晶体等。教学时根据知识内容划分为3个探究主题共安排3个课时,三维目标按照不同课时的主题发展逐步落实。第二,在单元教学设计中重视先行组织者的选择。选择科学家发明元素周期表的故事作为先行组织者可以调动学生的学习热情,产生延续科学家研究“原子是如何形成分子和物质?”的欲望,从而激发原有认知,自主与新概
12、念化学键建立知识联系的意向,产生有意义的学习。第三,学生概念学习的效果要通过短期和长期的检测评定。短期的学习效果能反映学生对新概念的接受能力,长期的学习效果能反映学生对概念的理解能力。如化学键教学的课后检测能够知道学生是否可以区分离子键和共价键、离子化合物和共价化合物,但后面化学反应能量与变化、晶体的学习检测就可以反映出学生对化学键概念理解的深度和运用能力。所以,有意义的持续学习是巩固和深化概念学习的必然。因此在单元教学前如何探查学生原有的认知以及学习的短期和长期效果检测手段,也是不容忽视的一个研究课题研究。通常的方法有课前纸笔小测验、复习提问、课前课后访谈、反馈练习检测等等,关键还是研究什么
13、问题和题目能快捷有效地达到测查目的。例如,化学键(第1课时)教学设计的第1个环节,介绍科学家发明元素周期表的故事之后,从周期表中选择最常见的4种元素H、O、Na、Cl,要求学生在学案上写出它们的原子结构示意图,形成稳定物质的化学式并分类,然后再由微观离子变化的角度小组讨论同类物质的形成,教师在巡视过程中可以知道学生原有认知的程度。综上所述,把“化学键”这部分内容作为一个独立的教学单元从教材的知识单元中提炼出来,在单元教学中运用先行组织者激发、利用学生原有认知促进学生主动学习新知识,明确概念学习过程对理解概念和应用概念解决问题的意义,这无疑也是一个有效提高课堂教学质量的切入点。致谢:感谢北京教育
14、学院何彩霞老师对笔者撰写论文的启发和指导!参 考 文 献1 何彩霞.化学教育,XX,29(3):62 何彩霞.化学教育,XX,30(2):1713 季苹.基础教育课程,XX,(8):1824 鄢鹏,何彩霞,王凤余.化学教育,XX,29(11):3035 吕彩玲.关于“单元整体教学设计”的尝试与思考.化学教学,XX,(11)6 谢泽琛,钱扬义.化学教育,XX,25(10):58617 罗秀玲,钱扬义.化学教育,XX,25(11):6068 罗秀玲,钱扬义.化学教育,XX,28(1):2629 季苹.基础教育课程,XX,(9):212课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。
