基于“前概念”教学的生态课堂

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  摘要:文章以“生活中常见的有机物——乙醇”的生态课堂教学片断为例,阐述了基于“前概念”教学的重要性。通过教学实践与反思,提出了深入了解学生、教师、教学环境等因素有利于生态课堂高效推进的观点。
  关键词:“前概念”认知;生态课堂;乙醇;反思
  文章编号:1008-0546(2016)12-0043-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
  doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.12.015
  在课堂教学时,学生们的头脑中并不是一片空白的,往往已经具有了一些来源于生活的经验性的知识与观念。这种在学生系统地学习科学知识之前所具有的想法被人们称之为“前概念”,即未经科学证明的看法与思维方法。而“生态课堂”是建立在以学生为主体,教师着力培养学生的迁移能力,鼓励学生探究创新,使得学生、教师、环境三者之间形成灵动的、迁移的、和谐的课堂。前概念有时与正确的科学概念相一致,但有时不一致则会对知识的合理建构产生负面影响,加大了学生学习的难度,所以生态课堂的高效推进需要在教师认真了解学生前概念的基础之上。本文以“生活中常见的有机物——乙醇”的教学片段为例,探讨基于“前概念”教学的生态课堂。
  一、设计思想
  本节课的设计以学生对乙醇的“前概念”认知为基础,注重将内容设计成在生活经验和已有知识的背景下,学习乙醇的性质、文化意义、用途以及未来发展,始终关注学生,培养学生主动学习、乐于探究、敢于展示的学科素养。围绕乙醇的性质,创设一系列有关乙醇的问题情境,激发学生求知欲,鼓励学生大胆实践,感受成功的快乐,培养学生的社会责任感,营造充满对话气息的化学生态课堂。
  二、教学片段呈现
  1. 基于酒文化的前概念,激发学生求知欲
  [教学片段一]
  师:同学们,我国是酒的故乡,中华民族五千年历史长河中,酒和酒类文化一直占有着重要地位。酒文化作为一种特殊的文化形式,在传统的中国文化中有其独特的地位。在几千年的文明史中,酒几乎渗透到社会生活中的各个领域。酒也给了多少英雄豪杰不凡的壮举,赐予文化浓厚的生活气息,曹操煮酒论英雄,李白举杯邀明月,苏东坡把酒问青天,历史与文化给了酒全新的诠释,源于生活又飘有酒香的精彩酒文化层出不穷,酒文化渊远流长。同学们,你们了解生活中的哪些物质中含有酒精的成分?
  生:(主动展示)啤酒、白酒、黄酒、葡萄酒、酒精……
  师:这些物质中都含有一种共同的有机化合物——乙醇,今天老师带来了刚才你们列举的物质中的三种,请同学们通过感受、体验,试归纳乙醇的物理性质。
  生:(体验性活动)有的小组闻气味,有的小组把酒滴在手背上感受温度变化,有的小组把酒与水混合,有的小组则把酒与酒混合,有的小组把酒进行加热……
  师:请各小组派代表来回答乙醇的物理性质。
  学生头脑中对于酒文化的认知,了解得并不多,即知道酒是一种常见的饮品。事实上,酒文化在传统的文化中有其独特的地位,对于文化的发展有着非常重要的影响。以酒文化视角引入乙醇,不仅是对学生的文化前概念的重要充实,也是对学生的科学前概念的又一次拓展,为学生的“前概念”认知又打开了另一扇窗。因此,基于学生的前概念对课堂进行合理、科学、新颖的引入,有利于调动学生的积极性,激发他们的求知欲,为生态课堂高效开展奠定良好的情感基础。生态化教学的首要特征即是体验的亲历性,通过现场教学的体验,让学生形成对事物的独特看法,在体验中认知得以深化,情感得以升华。让学生体验乙醇的物理性质,引导学生归纳乙醇的物理性质,相比较传统的知识讲授,更加有利于学生知识建构,符合生态课堂的理念,同时也激发了学生主动展示、积极探索的求知欲。
  2. 探究模糊的前概念,回归学生的生活
  [教学片段二]
  师:你知道吗,饮酒时酒精的刺激使人兴奋,在不知不觉中就会喝多,当酒精在人体血液内达到一定浓度时,人对外界的反应能力及控制能力就会下降,处理紧急情况的能力也随之下降。对于酒后驾车者而言,其血液中酒精含量越高,发生交通事故的几率就越大。请同学们来看一组近几年来全国因酒后驾车导致交通事故件数的调查数据。
  生:(主动展示)酒后驾驶,后患无穷;我要给家人建议,驾车坚决不喝酒,喝酒坚决不驾车……
  师:很好,那是不是不喝酒就万无一失了?我们平常吃的食品中存在“隐形”的酒吗?请同学们来看一段视频。(播放视频)
  看来有的食品中也含有“隐形”酒精,交警部门表示:无论是饮酒还是服用含有酒精成分的食品和药品,上路驾车都将一视同仁。
  生:(热烈交流)看来我原来的想法有的还是不对的啊……
  师:你们想知道酒精在体内是如何被氧化的吗?
  杜威“教育即生活”的思想揭示了教育的生活意义,他认为学校应该成为儿童获得生活经验、发现经验意义的场所。教育可以传递人类积累的经验,丰富人类经验的内容,增强经验的指导生活和适应社会的能力,从而习得知识技能和养成道德品质。“酒驾违法”是学生已有的“前概念”认知,但食用一些酒精含量较高的食品竟然也会违反交规,这是学生认知中的盲区,模糊的前概念对学生的学习会起到负面作用,因此有必要转变模糊的“前概念”认知。单纯的说教显然已经不能适应现代教学的需求,在当今大数据时代,运用实验、数据、权威新闻报道等灵活多样的呈现方式,在学生已有的错误或不全面的“前概念”认知基础上,使得学生自发、自然地形成正确的交通法规的认识观,培养学生的社会责任感。学生的思考只属于学生自己,任何人没有办法代替,课堂教学不能仅仅局限于知识的传授,更重要的是方法、情感、过程等核心素养的全面培养,生态课堂不只是关注学生知识的获得,更重要的是要面向学生的生活世界创造出“生长”的课堂。   3. 基于氧化反应的前概念,建构学生的认知体系
  [教学片段三]
  师:酒精在体内经过乙醇脱氢酶的作用氧化成乙醛,再通过乙醛脱氢酶的作用氧化成乙酸,这两种酶的多少在某种程度上也影响一个人的酒量大小。那么我们能否模拟乙醇在体内的变化,让乙醇朝着我们预期的方向被氧化呢?你了解的乙醇能发生什么样的氧化反应?
  生:(齐声答)乙醇燃烧。
  师:对,乙醇的燃烧是一种剧烈的氧化反应,完全燃烧生成CO2和水,燃烧放出的热量可以为我们提供热源。我们能不能把乙醇与O2反应的剧烈程度减弱,使得乙醇被氧化为乙醛呢?
  生:(跃跃欲试)可以试一试。
  师:你们观察到了怎样的实验现象?
  生:铜丝红色→黑色→红色,反复变化,在试管口闻到了一点刺激性气味。
  师:你们觉得为什么会产生这样红黑反复交替的现象?大胆地猜测一下,刺激性气味的物质会是什么?
  生:(主动展示)铜变成氧化铜,后又变成了铜。刺激性气味的物质可能是乙醛,因为我知道甲醛是有刺激性气味的。
  师:很好,那么乙醇能否被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化呢?
  学生带着有关世界如何运作的前概念来到课堂,如果他们的初期理解没有被卷入其中,那么他们也许不能掌握所教的新概念和信息,否则他们会为了考试的目的而学习它们,但仍会回到课堂之外的前概念。建构主义学习理论认为,知识是学习者在一定的情境(即社会文化背景)下,借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构方式获得的。在学生已有的无机化学观点中,将氧化还原反应的基础建立在是否存在电子的转移,而在有机化学反应中,通常把有机物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应叫做氧化反应。因此,如何让学生对有机化学中的氧化反应有一个新的认识,是本堂课需要突破的难点之一。如何有效地促使学生主动的探究?由饮酒自然地过渡到乙醇在体内的氧化反应,我们能不能模拟乙醇在人体内的氧化反应,使乙醇在人体外也能够发生类似的反应呢?层层设问,精心引导,以学生熟知的乙醇燃烧为起点,使学生深入理解乙醇的完全氧化以及部分氧化,对学生有机化学中氧化反应概念的建构有着重要的意义,这样的课堂才是有生命的生态课堂。
  4. 基于能源的前概念,树立可持续发展观
  [教学片段四]
  师:乙醇在我们的衣食住行中有着很多的用途,而作为新能源家族中的一员,乙醇发挥着重要作用。
  生:(主动展示)这是我们利用一周时间搜集的关于乙醇作为新能源的资料展示……
  师:这几组同学们搜集的信息如此丰富,有文字介绍、有视频展示、有动画制作等等,真的是令我们大开眼界、受益匪浅。希望在今后的学习中继续坚持这种自我拓展、自我学习的精神,一定会有很大的收获!
  生:(热烈鼓掌)
  生态课堂不是满堂灌的课堂,是“风乍起,吹皱一池春水”的智慧课堂,教师不要毫无保留地给学生讲清一切,而应把某些问题留给学生,让学生在自主学习的基础上进行合作学习,亲身体验提出问题、研究问题、解决问题的全过程,学生从中获取的感悟与体验是教师讲授难以给予的。生态课堂教学应该是教师营造包容、宽松的氛围,鼓励学生质疑,与学生真诚对话,让学生达到“既竭我才,欲罢不能”的地步,促使学生都想把自己的想法和感受说出来。乙醇作为新能源,这是学生“前概念”认知中的一部分,随着社会的进步和科技的发展,我们应该鼓励学生利用网络等多媒体技术,自发、自主地了解作为新能源之一的乙醇,而不仅靠课堂上教师的一家之言,从而使我们的学生能够“青出于蓝而胜于蓝”。
  三、教学反思
  为了更好地了解实际的教学反馈情况,我利用问卷网设计了一次问卷调查,主要围绕学生的“前概念”认知与本节课所学内容之间的相互影响以及学生的自我感受等。通过反馈可以发现,大多数学生认为基于“前概念”认知水平的课堂教学比较接地气、比较容易接纳,可以大胆地表达自己的观点,较好地拓展已知的前概念,纠正模糊的前概念,从而对乙醇有比较全方面的认识。
  1. 生态课堂要基于学生的“前概念”认知
  生态课堂理念提倡以学生的发展为本,落实学生的主体性,关注每一个学生的发展,促进个性发展,构建合作、学习、对话的高质量课堂。了解学生的“前概念”认知,依据学生的“前概念”认知进行教学的设计,更加有利于课堂的高效推进。众所周知,学生的“前概念”认知大多来源于生活经验以及自我认知拓展,比如乙醇可以作为饮品、土壤可形成冲积平原等。因此,教师要打造灵动的生态课堂,就必须对学生已有的生活经验以及认知水平有一定的分析与了解,做到心中有数、落点到位,达到言“明”而不言“尽”的境界。学生借助自己的“前概念”认知能够理解的内容,不让自己的语言从始至终充满整个课堂,要为学生创造性的理解留下空间。
  2. 生态课堂要基于教师的自我特点
  教师是生态课堂得以高效推进的重要组织者,教师的自我素养在某种程度上决定了生态课堂质量的高低。这就需要教师对自我素养有较全面的“前概念”认知,自己适合什么样的课堂教学方法、节奏、氛围等等,自己的长处是什么、短处又是什么……就如同“一千个读者就有一千个哈姆雷特”,教师的自我特点、教学风格都各不相同,同样的一个课题,不同的教师呈现出不同的课堂。不可能按部就班地把优秀教师的课堂完全照搬进来,我们需要的是适合自我特点的生态课堂,只有适合自己特点的课堂,教师的优势才能最大程度地发挥出来,生态课堂的高效性才能得以保证。
  3. 生态课堂要基于教学环境的特点
  教学环境是一个由多种不同要素构成的复杂系统,广义的教学环境是指影响学校教学活动的全部条件(包括物质的和精神的),它可以是物理环境和心理环境。狭义的教学环境特指班级内影响教学的全部条件,包括班级规模、座位模式、班级气氛、师生关系等。本文所指的教学环境是指狭义的教学环境,班级内部的教学环境对生态课堂教学亦产生重要影响。当前比较理想的教学模型即形成学习共同体(如下图1),学习共同体是由学习者(学生)和助学者(教师)共同组成的,以完成共同的学习任务为载体,以促进成员全面成长为目的的,强调在学习过程中以相互作用式的学习观作指导,通过人际沟通、交流和分享各种学习资源而相互影响、相互促进的基层学习集体。教师要对所处的教学环境进行全面的分析、认识,营造适合自身教学特色以及课堂特点的教学环境,使得学生在课堂教学中真正有所学、有所获、有所悟,能够根据课堂中学习的知识、方法在不同的情境中加以迁移、应用,成为一个“会学”的人,而不仅仅是一个“学会”的人。
  “生”是指有生命力的,“态”是指多种形态的,“生态课堂”追求的是在自然、和谐、民主的课堂氛围中呈现百花齐放、姹紫嫣红的灵动课堂,学生的“前概念”认知是课堂教学的“土壤”,教师只有对教学的“土壤”进行详尽的了解、分析,方能迎来万紫千红的化学花开。
  参考文献
  [1] 杨怀瑾.“前概念”对教学的启示[J].药学教育,2015(5):49-51
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  [3] 宋心琦.普通高中课程标准实验教科书·有机化学基础(选修)[M].北京:人民教育出版社,2015
  [4] 沈世红.生态化学——从课堂走向现场[J].化学教与学,2013(5):12-14
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