林惠昆，羅 琴

(1.德宏師范高等?？茖W校理工系，云南 德宏 678400;2.楚雄師范學院化學與生命科學系，云南 楚雄 675000)

化學教學論是化學師范生的必修課，本門課程是一門實踐性很強的教學理論課。說它“實踐性”很強，是因為缺少了實踐 (學習者親身實踐、體驗、包括試誤)僅靠理論去“感悟”是不能內(nèi)化 (建構(gòu))為自己的理念和解決教學實際問題的本領(lǐng)［1］。因此，在教學中，盡可能利用優(yōu)秀教師的教例及本屆和往屆同學的典型教例，對師范生進行生動的榜樣教育，同時或隨后輔以理論分析和講授，促使師范生真正懂得典型教例的含義，從中受到啟發(fā)，學到一些“本領(lǐng)”，并明確或樹立先進的化學教育理念。

已被公認的教育心理學中的“對比理論”認為:可視對比情境比想象對比情境更能大幅度降低從簡單模仿到有目的自主選擇的難度，更易促進學生對知識技能的主動建構(gòu)。根據(jù)這一理論要點，教師在教學中可根據(jù)教學內(nèi)容進行重新選材設(shè)計，并在實踐中加以改進。優(yōu)秀教師有效的教學事實證明:可視對比情境非常適合學生的認知特點。要組織好對比探究教學，應(yīng)該同時具備兩個基本要素:一是在教學中教師盡可能采用可視對比情境 (實驗情境、圖片情境、錄像情境等)，因為只有可視對比情境，才能有效激發(fā)學生的認知沖突，這樣學生才會情不自禁地投入到探究活動中去。二是教師選取的情境素材要貼近學生的生活經(jīng)驗，特別是設(shè)計的探究問題一定要簡潔、合理，適合學生的思維特點，并且要在學生需要表達的時候發(fā)問，即問題與思考要“同步”，師問與生答，要“匹配”，都要落在學生的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)。只有這樣的探究活動，才會生成足夠的思辨容量，起到培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的作用［2］。

在化學教學論教學中，我們以質(zhì)量守恒定律的教學設(shè)計為例進行分析，啟發(fā)學生在中學化學教學設(shè)計中應(yīng)用“對比理論”。

［教例1］質(zhì)量守恒定律的教學設(shè)計片斷［3］

設(shè)計意圖:根據(jù)學生認知基礎(chǔ)，在掌握化學反應(yīng)的微觀本質(zhì) (原子重組)后，他們是不難理解化學反應(yīng)前后總質(zhì)量保持不變這一規(guī)律的。怎樣讓學生主動建構(gòu)質(zhì)量守恒定律這些重要的化學概念與原理?應(yīng)該是引導學生在對比實驗的觀察分析中主動建構(gòu)?這既是新課改的重要理念，也是在教學中滲透學習方法指導，增加思辨容量的好時機。教師可以根據(jù)學校條件和學生實際情況對本節(jié)課的實驗探究素材進行篩選與重組。重組設(shè)計的目的是:通過學生完成對比實驗，為學生觀察、討論、分析提供載體，并讓學生在動手、動眼、動口、動腦中主動建構(gòu)質(zhì)量守恒概念，并運用這一定律。學會透過現(xiàn)象看本質(zhì)，體會認識事物的基本方法，提高他們分析問題、解決問題的能力。

重組的對比探究實驗有如下兩組。

探究實驗一 鎂條在空氣中燃燒

教師:請同學們分小組 (兩人一組)完成探究實驗，步驟是:①天平調(diào)平;②稱量一段鎂條與石棉網(wǎng)的總質(zhì)量;③點燃鎂條;④燃燒后再稱量白色粉末與石棉網(wǎng)的總質(zhì)量。實驗完成后，要求同學描述現(xiàn)象和報出稱量結(jié)果。

學生1:實驗現(xiàn)象:發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱，既有白色固體粉末生成又有白煙冒出。

學生2:稱量結(jié)果:白色粉末和石棉網(wǎng)的質(zhì)量比原來鎂條和石棉網(wǎng)的質(zhì)量有所減少。

教師:實驗現(xiàn)象描述得很正確!但為什么燃燒前后物質(zhì)的質(zhì)量不守恒?是不是該反應(yīng)不遵循質(zhì)量守恒定律?或者說質(zhì)量守恒定律不適合該反應(yīng)?

學生:思考、討論、發(fā)言。

教師:我想請同學們將剛才的實驗改動一下，然后再來討論，或許你就會找到正確的答案。

教師:實驗步驟改為:①天平調(diào)平;②稱量一段鎂條、石棉網(wǎng)及大燒杯的總質(zhì)量;③點燃鎂條并將大燒杯罩在火焰上方 (適當遠一些);④稱量石棉網(wǎng)、白色粉末及大燒杯的質(zhì)量。實驗完畢，請同學展示大燒杯，并描述觀察到的現(xiàn)象，報出稱量的結(jié)果。

學生3:實驗現(xiàn)象:燒杯內(nèi)壁及底部均有白色固體粉末覆蓋。

學生4:稱量結(jié)果:反應(yīng)后的質(zhì)量比反應(yīng)前的質(zhì)量增大了。

教師:請一位同學將該反應(yīng)的化學符號表達式寫在黑板上。

學生5:板書:

教師:請同學們前后四人討論一下:為什么同樣的反應(yīng)，稱量結(jié)果卻不相同?而且兩次反應(yīng)前后的總質(zhì)量都不守恒?(同學們討論得非常熱烈)

學生6:兩次實驗所稱到的反應(yīng)物、生成物質(zhì)量都不相同，所以實驗結(jié)果也就不同。

學生7:兩次實驗中，鎂條燃燒所消耗掉的氧氣的質(zhì)量都沒有稱到。

學生8:第一次實驗中，冒出的白煙沒有稱到，而第二次實驗時卻用大燒杯收集到了大部分的白煙 (即附在燒杯內(nèi)壁和底部的白色固體粉末)，因此，兩次稱量結(jié)果不相同，而且，反應(yīng)前后的質(zhì)量都不守恒。

教師:如何設(shè)計實驗可以使這個反應(yīng)達到質(zhì)量守恒呢?

學生9:在密閉容器中完成實驗，所有反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量都要稱到。這樣，反應(yīng)前后的質(zhì)量總和就會保持不變。

教師:我們可以先寫出反應(yīng)前后各物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系如下:

教師:同學們能理解這個等式嗎?

學生:(齊聲回答)能理解 (有的點頭示意)。

教師:請結(jié)合剛才看到的實驗現(xiàn)象思考:等式中哪一項屬于變量?

學生10:白煙的多少是變量。

教師:很好!其實，燃燒得旺不旺，產(chǎn)生的白煙會有多有少的!

當冒掉的白煙多時＞mO2，則留下的白色粉末就少，故反應(yīng)后的質(zhì)量應(yīng)該小于鎂條質(zhì)量。

當冒掉的白煙少時＜mO2，則留下的白色粉末就多，故反應(yīng)后的質(zhì)量應(yīng)該大于鎂條質(zhì)量。

如果冒掉的白煙質(zhì)量恰好等于消耗的氧氣質(zhì)量，所稱白色粉末質(zhì)量會等于鎂條質(zhì)量，只是發(fā)生的幾率較小而已。

學生:頻頻點頭。

教師:剛才有同學說，只要在密閉容器中做實驗，而且稱到所有物質(zhì)的質(zhì)量總和，反應(yīng)前后的質(zhì)量就會保持不變，果真如此嗎?

學生:主動思考，但臉露疑慮。

探究實驗二：在密閉容器中的反應(yīng)

教師:請同學分小組完成以下兩個實驗，我們讓事實來說話!

教師:實驗步驟是:①天平調(diào)平;②稱量甲、乙兩套裝置 (含藥品)的質(zhì)量;③加熱甲中的玻璃棒后接觸白磷并蓋緊瓶塞;④將乙中的鎂條倒入到稀硫酸中;⑤裝置冷卻后再分別稱量甲、乙兩套裝置以及生成物的質(zhì)量。

學生11:實驗現(xiàn)象:甲實驗錐形瓶中產(chǎn)生了大量白煙、氣球先脹后癟。稱量結(jié)果:反應(yīng)前后質(zhì)量沒有改變。

學生12:實驗現(xiàn)象:乙實驗的溶液中冒出大量氣泡，瓶口氣球膨脹很大。稱量結(jié)果:反應(yīng)后質(zhì)量減輕了。

學生13:板書化學反應(yīng)符號表達式:

學生14:板書化學反應(yīng)符號表達式:

教師:請同學們討論:同樣是在密閉裝置中完成的實驗，為什么稱量結(jié)果還會有不同?請前后四人一組討論。

學生15:生成的H2會向上飄。

教師:非常好，這位同學理解了!教師繼續(xù)點撥:節(jié)日里我們購買的氫氣球拉在手里，有一種向上的升力在作用。為什么?

學生16:恍然大悟:H2密度小，推動氣球上升，若是空氣就不行。

教師:這就好比在稱一個物體重量時你向上提著物體，物體的重量能不減小嗎?其中道理完全一樣。

教師:(及時歸納提升)同學們:若要獲得準確的探究結(jié)論，我們必須學會透過現(xiàn)象看本質(zhì)，不要被假象所蒙蔽。同時只有仔細觀察，嚴謹分析，去偽存真，才能獲得科學結(jié)論。

教師:通過以上兩組探究實驗，同學們想到了什么?

學生:所有化學反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律。至于在具體的實驗中所產(chǎn)生的反應(yīng)前后質(zhì)量有變化不守恒的假象，是因為反應(yīng)物或生成物沒有稱量到位。

教師:不錯!當我們發(fā)現(xiàn)反應(yīng)前后質(zhì)量不相等時，就必須深入到反應(yīng)的過程中去仔細考察、思考，進行嚴謹?shù)姆治雠c推理，找出反應(yīng)前后質(zhì)量不相等的理由或原因，特別是當出現(xiàn)質(zhì)量有變化的假象時更應(yīng)該主動去分析、去思辨。

教師:通過這節(jié)課的學習，你們有哪些收獲?

學生17:認識事物，要透過現(xiàn)象看本質(zhì)，要學會去偽存真，綜合考慮各種因素。

然而，任何一種教學方法都有其局限性，不是所有的內(nèi)容都能采用對比方法，應(yīng)該根據(jù)教材內(nèi)容選用不同的教學方法。一般來說，每堂課的教學都需要采用多種教學方法，實踐證明，只有綜合地應(yīng)用多種教學方法，才能全面地完成教學任務(wù)，達到良好的教學效果。

通過以上優(yōu)秀教例的分析，對化學師范生進行教學設(shè)計起到了示范和啟發(fā)的作用，使他們在中學化學教學設(shè)計中學會了應(yīng)用“對比理論”。

以下是化學師范生設(shè)計的幾個教例。

［教例2］生活中常見的鹽教學設(shè)計片斷

教師:“燒不斷的棉線”——取一根經(jīng)過多次“浸沒于飽和食鹽水→晾干”的棉線，一端拴在鐵絲上，另一端拴上回形針，點燃棉線的下端。

學生:猜測:浸過飽和食鹽水的棉線燃燒會有什么不同?

教師:請同學們注意觀察。

學生:棉線點燃后，火焰慢慢地上延，一直燃到鐵絲后熄滅，棉線被燒成焦黑卻沒有斷，回形針還掛在那里。

教師:用一根沒有經(jīng)過飽和食鹽水處理的棉線，一端拴在鐵絲上，另一端拴上回形針，點燃棉線的下端。觀察現(xiàn)象。

學生:棉線燒成灰燼，回形針掉在地面上。

教師:為什么經(jīng)過飽和食鹽水處理的棉線沒有燒斷?

學生:兩根棉線的區(qū)別在于是否浸沒了飽和食鹽水，難道是食鹽在其中起作用?

教師:分析得很好。

教師:因為棉線中充滿了食鹽晶體，點燃后，棉線雖然燒焦，但熔點高達801℃的食鹽卻不受影響，所以能保持棉線的原有形狀。

設(shè)計意圖:通過對比實驗讓學生形成強烈的視覺反差，鼓勵學生積極思考、大膽猜測。培養(yǎng)學生的對比辨別能力，同時也激發(fā)了學生的好奇性和求知欲，培養(yǎng)學生的觀察能力和思維能力。

［教例3］使用燃料對環(huán)境的影響教學設(shè)計片斷

教師:展示圖片。

學生:認真觀看圖片。

教師:觀看圖片，你能獲得哪些信息?

學生:討論、交流并回答:第一張圖片呈現(xiàn)的是藍天白云、綠草如茵，孩子們在優(yōu)美的環(huán)境中健康快樂地成長。第二張圖片呈現(xiàn)的是污染后的環(huán)境，使得出行的人們不得不戴上口罩。

師:造成環(huán)境污染的原因可能有哪些?

學生1:工廠產(chǎn)生的廢氣直接排放到空氣中，造成空氣污染。

學生2:汽車排放的尾氣也會影響空氣的質(zhì)量。

學生3:煤燃燒產(chǎn)生的煙塵也會空氣污染。

設(shè)計意圖:讓學生通過觀察、對比分析圖片獲取信息。培養(yǎng)學生的觀察能力，激發(fā)學生思考我們身邊存在的環(huán)境問題。讓學生了解社會的進步也會造成環(huán)境污染，對學生進行辯證唯物主義教育。

［教例4］第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅教學設(shè)計片斷

教師:展示刻有圖案的磨砂玻璃瓶和教師課前準備好的畫過圖案用氫氟酸腐蝕過的玻璃。

學生:對磨砂玻璃瓶和玻璃上刻出的畫很感興趣，為什么在光滑的玻璃上可以畫出這么漂亮的圖案。

教師:為何會出現(xiàn)這種現(xiàn)象?

學生:難道是玻璃中的主要成分二氧化硅會與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)。

教師:教師課前準備好涂有石蠟的玻璃，讓學生用長鋼針在上面刻字畫圖。要求字跡、圖案必須透過石蠟，讓玻璃暴露出來，然后由教師在字跡和圖案上涂上糊狀的氟化鈣，再滴上濃硫酸，放置。待下課后，用水沖洗，刮去石蠟后玻璃上就可以呈現(xiàn)出你們寫的字和畫圖。

學生:學生興趣盎然，積極參與活動，課堂氣氛活躍，期待著看實驗結(jié)果，聽課更加認真。

教師:在實驗室里氫氟酸是裝在玻璃瓶中還是裝塑料瓶中?

學生:齊聲回答:塑料瓶。

教師:二氧化硅較穩(wěn)定，只能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)，而不能與其它酸發(fā)生反應(yīng)。

設(shè)計意圖:在學生感興趣時設(shè)疑，激起學生思維的波瀾。通過對實驗的改進，實現(xiàn)了課堂演示實驗的綠色化?？紤]到實驗的可操作性，讓學生從看實驗向參與實驗的轉(zhuǎn)變，學生積極參與，激發(fā)了學生的求知欲，從而實現(xiàn)了從“要我學”向“我要學”、 “我想學”轉(zhuǎn)變。應(yīng)用“對比理論”培養(yǎng)學生的觀察能力，注意觀察身邊的化學。

……

化學教學論教學方法的改革使化學師范生的教學素質(zhì)得到了較大的提升，在全國師范生化學教學素質(zhì)大賽中取得了可喜的成績。然而，我們對化學教學論教學方法改革的嘗試還需要不斷探索、改進和創(chuàng)新。教學方法的改革是一個永恒的研究課題，教學有法，但無定法，貴在得法。我們堅信，化學教學論教學方法應(yīng)該隨著中學課程改革進行相應(yīng)的改革。教學方法改變是目前中學課改的顯著性標志?，F(xiàn)代教學方法是貫穿現(xiàn)代啟發(fā)精神，以便使學生更快的建構(gòu)知識，特別是更好的發(fā)展能力，同時也重視培養(yǎng)學生思想品德的教學方法。高?；瘜W教學論教學方法的改革，在組織實施本門課教學時，一定要采取通過實踐環(huán)節(jié) (活動)來帶動有關(guān)理論學習的策略，為師范生提供探究、體驗和反省的情境和機會。

［1］劉知新主編.化學教學論 （第四版）［M］.北京：高等教育出版社，2009，10—12.

［2］劉知新主編，梁慧姝，鄭長龍著.化學實驗論［M］.南寧：廣西教育出版社，1992，80—95.

［3］潘鴻章主編.中學化學實驗研究與創(chuàng)新 ［M］.?？冢耗戏匠霭嫔纾?001，108—126.