从实验室走向化工厂

从实验室走向化工厂--从“氯碱工业”的课堂教学设计谈“以生活为中心”的化学课堂教学杭州第四中学余玉华摘要本文从探讨在新课程改革背景下，如何实施好化学课堂学习，特别是基于生活的化学课堂教学，培养学生的自主探索和综合应用的能力，提高学习效率和效果出发，首先简要介绍以生活为中心的氯碱工业的课堂教学设计，然后着重阐述了基于生活为中心的课堂教学设计的方式、方法以及实施流程，最后，分析了以生活为中心的课堂教学的意义和需注意的问题。关键词生活为中心教学教学设计主题式教学模式氯碱工业教学新课程标准下的化学教材的知识体系，由原来的“以学科为中心”改变为“以生活为中心”来组织课堂教学，“以学科为中心”化学课堂教学设计通常是“结构→性质→制法→用途”，但往往把与生活紧密相联的“用途”不作为教学的重点。“以生活为中心”的化学课堂教学是把化学知识与生产、生活紧密结合起来，体现了以“满足不同学生的发展需求”的课改理念。两种教学组织方式在课堂教学实践上会有什么不同，本文试就结合“氯碱工业”的与生活相结合的课堂教学设计作一论述，本文的“生活”泛指以社会的、生产的、生活的、实验的背景材料和情境。一．“以生活为中心”的“氯碱工业”的课堂教学设计旧教材的“以学科为中心”的“氯碱工业”的课堂教学设计，是把重心放在氯碱工业的原理、食盐的精制原理的教学上，因为这是学科的重点，是构成化学学科体系的“小单元”，而对氯碱工业产品的用途，它的化工生产的流程、设备的原理，特别是从化学原理到实现化工厂的生产需要解决的问题不作为重点内容进行教学,因为它不是学科知识，或者说不是重点的学科知识。“以生活为中心”的课堂教学设计时，我们把教学的重心放在氯碱工业如何实现从实验室走向化工生产上这一主题上，教学过程设计为：第一阶段--原理分析：电解食盐水原理的讨论学生基于电解原理的知识，能写出阴阳两极的电极反应式，阳极(C):2Cl--2e-=Cl2阴极(Fe)：2H++2e-=H2↑并能根据阴极2H+的放电，影响到H2O的电离：H2OH++OH-，使阴极区域显碱性。总反应式为：2NaCl+2H2O==Cl2↑+2NaOH+H2↑第二阶段--课题设计：从实验室到化工厂需要解决哪些课题通过思考和讨论,得出需解决的课题有：①仪器装置设备化；②防止Cl2和NaOH的接触；③防止H2和Cl2的混合；④防止Cl2的泄漏；⑤食盐的纯化；⑥连续化生产；⑦……第三阶段—课题解决阶段这样的设计是把“怎样实现由实验室走向化工生产”作为主线。实践表明，以生活-生产为中心的课堂教学，能培养学生问题意识、解决问题能力。也能让学生体会到从科学家→工程师→技工师分工的不同，也感受到了知识对社会的价值。二．以“生活为中心”的课堂教学设计从“氯碱工业”的以生活为中心课堂教学设计可以发现，它遵循的是注重过程与方法，鼓励学生进行猜想、假设、预测、设计，让学生在实践探究中学习化学，使学生在化学知识、实验技能、创新精神与实践能力等各个方面都能得到提高的原则。以“生活为中心”的课堂教学常采用“主题式”教学模式，应立足于“主题－课题－活动”的多边师生互动的模式。以“生活为中心”的课堂教学的设计，首先应立足于生产、生活实际，主题来自于生产、生活实际。由生产、生活的背景材料引伸出化学问题，建构主题下的一系列小课题，由小课题构建学生探究的活动平台。“主题”--提供相关的背景资料，使学习活动有意义。“氯碱工业”的“主题”的情境设计为：①氯气、烧碱在工农业生产、生活中应用；②氯碱化工厂的视频介绍；“课题”--阐述探究活动的具体任务，把“主题”变成一个个“小课题”进行探究。“氯碱工业”的“课题”的情境设计为：①有那些方法可以制取Cl2？②能否用学过的电解原理分析，用NaCl作原料来制Cl2？③电解食盐水能得到Cl2吗？电解食盐水时，电极反应怎样？溶液的PH怎样变化？“活动”--学生进行实验探究、原理解析、交流研讨、成果展示的过程。如“食盐的精制”小课题，通过探究得出精制食盐的几种方法和提纯时应遵主题课题活动循的“试剂加入次序”原则;如“装置仪器设备化”小课题,通过对离子隔膜电解法和原来的方式隔膜法电解的优缺点的比较,特别是离子交换膜的应用,可以感受到科技的进步带来社会进步.因此，“以生活为中心”课堂教学设计，既要做到既让学生学习独特的实验方法和技能、进行生动的实验活动、经历发现问题和解决问题的科学探究过程；也要掌握化学基本知识和基本原理；解决真实的生产和生活中与化学有关的问题，体会化学实验的重要价值和丰富内涵；还要培养实事求是、认真严谨的科学态度，以及热爱化学实验和化学科学的积极情感。注重将现代实验方法、实验技术与实验活动相结合，使学生感受现代化学家如何进行实验研究，了解新技术的应用，体验现代化工业生产过程。从实验室到化工厂的过程的实现,使学生认识到实验不仅对化学研究，而且对于工业化生产都具有基础性作用。三．“以生活为中心”的化学课堂教学设计能较好地体现过程与方法、态度与价值的课程理念杜威在《民主主义与教材》中写道“教材须与人类的共同利益有联系，才是人类化的教材”。化学课程的价值是多方面的，以学科知识作为载体来培养学生的知识、技能，训练学生的思维，这是“以学科为中心”的课堂教学所重点关注的。而课程价值的社会属性，它对社会的价值，往往也是“以学科为中心”的课堂教学所忽视的。1．以生活为中心的课堂教学设计是重视方法与过程的学习心理学认为，情境是对人有直接刺激作用、有一定的生物学意义和社会学意义的具体环境。没有学习情景的学科知识，充其量只是知识词典，不是完整的教学内容。有些人认为学习情景和学习过程仅仅是达到学习结果的途径或载体，它们本身没有目标性的价值。他们认为，当学习的内容和结论可以直接获得时（如直接讲述概念），过程和情景可以省略。他们没有想到，省略了学习情景和学习过程，学生的学习就成了被动的接受式学习和形式操练。这是与知识的建构过程相违背的。与生产、生活紧密相联的化学知识是重要的情景，是学习的具体环境和背景，把它作为课程的重要要素，是把学习的情景融汇到学习过程中，可以增强学生学习的迁移能力。认识是由现实世界中相对应的事物或情境所决定的，当知识脱离了现实的情景时，就变得没有活力。学习和认知基本上是情境性的。学习情景指为学生提供一个完整、真实的问题背景，以此为支撑物启动教学，使学生产生学习的需要；同时支撑物的表征、视觉本质又促进了学习共同体中成员间的互动、交流，即合作学习，驱动学习者进行自主学习，从而达到主动建构知识意义的目的。2．以“生活为中心”课堂教学的设计体现了化学知识的社会价值现实课堂中的学习活动往往只包含从情境中抽取出来的抽象知识，也没有给学生实践应用的机会与条件，从书本中学到的知识是表面的抽象的，做与观察是不一样的。学生虽然学习了一个新的概念原理，没有实际使用的真实情境，无法运用。此外，学习的很多知识由于脱离现实世界，在实际中用不上，知识对学生来说没有什么内在的价值。化学是一门和生产、生活密切联系的学科，大量新材料、新药品、新能源、新工艺的出现极大地改变了人们的生活，推动了社会的进步。3.以“生活为中心的课堂教学”也能体现化学学科的“学科价值”以“生活为中心”的教学设计并不排斥化学学科“学科价值”，在讨论解决生产、生活中的一个个问题时，同样离不开化学原理、化学方法等化学学科的“核心知识”，而解决这些问题的一个个“小单元化学知识”就组成了化学的知识体系。氯碱工业它包含了电解原理、水的电离平衡移动、氯化钠的提纯等学科知识，用“工业上如何制NaOH和Cl2—如何实现工业化生产”这一主线连接起来，而这些小单元的学科知识，既是在实现这一工业化过程中自然产生的问题，又是化学的重要的学科知识与方法，比把这此知识抽离出来单纯作为学科知识来学习要生动的多。这是以学科知识为中心的教学实现不了的。四.以“以生活为中心”的课堂教学设计需要注意的问题以“生活为中心”来组织高中的化学课堂教学内容，相对于过去“以学科为中心”，它的学科知识体系必然不够严密、完整。为此，在设计课堂教学时应处理好以下关系。1．怎样处理知识点、技能点的掌握，过程了解、方法熏陶，情感态度价值观教育三者间的的关系？2．怎样提高教学内容的结构化和思维深度？怎样把貌似松散的内容结构化，以便于掌握？怎样使描述性的知识转化为富有思考性的问题，怎样才能引人入胜？3．怎样提高学习活动的有效性？怎样考虑活动目的、怎样发挥学生的主动性、创造性？怎样发挥教师的引导、指导，激励、评价作用？4．怎样认识强调从社会生活走进化学，从化学走向社会生活？怎样理解不囿于学科系统、不以系统的知识技能为中心，避免机械、孤立地学习记忆描述性知识？。这些问题，在我们的具体的课堂教学设计中都是应该要加以重视的。高中新课程改变以往课程过于注重知识传授的倾向，高中新课程强调形成积极主动的学习态度。改变以往教学内容“繁、难、偏、旧”的情况，关注学生的全面发展。新课程不再单纯以学科为中心组织教学内容，不再刻意追求学科体系的严密性、完整性、逻辑性，而是结合社会和学科发展的实际，精选学生终身发展必备的知识，既体现时代性，又反映基础性，同时还强调选择性，以满足不同学生发展的需要。新课程的这些转变给课堂教学带来了新的变化，我们化学教师要以此为契机，加强课研，把新课程的教学改革推进到新的高度。参考文献1、任长松著《走向新课程》，广西教育出版社，20022、施良方《教育理论：课堂教学的原理、策略与研究》华东师范大学出版社2001.33、刘芳《教师教学究竟靠什么——谈新课程的教学观》北大出版社2002.64、新课程实施过程中培训问题研究课题组编写．《新课程的理念与创新》．北京师范大学出版社，2001年9月2006．10．8