關于化學課堂教學設計的新思考

摘要：依據理科教學的新理念及科學學習心理學的相關研究成果，提出化學教師在進行教學設計時應深刻理解教材，分析和挖掘教材內容的多重價值；深入了解學生，全面分析學生的已有知識經驗；有效整合三維目標，加強教學目標的處方作用；轉變教學觀，通過科學探究學習化學。

關鍵詞：教學設計；教材分析；知識經驗；教學目標

文章編號：1005—6629(2012)9—0019—04

中圖分類號：G633.8

文獻標識碼：B

科學的教學設計是有效教學的基礎，對課堂教學有著直接影響和關鍵作用。教師必須依據現代教學理論、學習理論等，對教學系統中的諸多要素進行優化設計，才能確保教學設計的科學性和合理性。因此，教學設計作為聯結教育教學理論和教學實踐的紐帶，是將現代教學論和學習心理學的最新理念與研究成果轉化為教學實踐的重要中介。本文擬結合理科教育教學的新理念以及科學學習心理學的相關研究成果，對化學課堂教學設計中的教材分析、學生分析、教學目標的制定以及教學策略的選擇四個方面進行深入思考和分析。

1 深刻理解教材，分析和挖掘教材內容的多重價值

作為構成教學系統的最基本的要素，教材是教師教和學生學不可缺少的媒介。教材內容是教師組織和實施教學活動的主要依據，也是學生學習的主要依據。因此，分析教材內容是教學設計的重要環節之一。傳統教材觀把教材看作是教學的出發點，教師的任務就是“教教材”。在這種情況下，教材本身即是學習的內容，教師的作用在于指導學生習得教材所提供的系統化的知識。為了達到這種目的，傳統的教學設計對教材內容的分析一般包括分析知識的類型、知識點的構成及其深廣度、教材內容的重點和難點等。例如，對于“空氣的成分”這一節內容，許多教師都分析認為本節內容由“空氣的組成成分”、“空氣的液態分離”、“氧氣、氮氣、稀有氣體的用途”、“空氣質量報告”這四個知識點組成，因而本節課的教學目標就是學生要掌握空氣的組成、了解液態分離空氣的方法、認識空氣對人類活動的重要作用、認識空氣質量報告，其中掌握空氣的組成則是本節課的重點。這種教材分析思路產生的結果就是課堂教學不可避免地以傳授書本知識為中心，學生成了被動接受知識的容器。因此，它限制了教師的創造性、失去了對學生全面成長的整體關懷，導致學生無法體驗學習的樂趣、理解科學的真諦。

傳統的教材觀把教材僅僅限于事實性知識，或者原理性知識(概念、法則)，而忽略了學生的能力體系，思維方式以及倫理道德信念。而以提高學生科學素養為宗旨的理科新課程改革，不僅重視教材作為信息資源的功能，更強調教材促進學生發展的功能，要求新教材應從“教本”向“學本”轉變，從“文本”向“對話”轉變，從“知識”向“素質”轉變，最大程度地促進學生的學習和發展。在中學理科新課程中，教材內容不再被視為預先建構好的現成知識，它只是為教師的教和學生的學提供基本的信息，教材成為了教師和學生交流的媒介和工具，成為促進學生學習和發展的資源和手段。教師應該把教材作為師生開展教學活動、學生獲得價值體驗和進行意義建構的一種課程資源，使學生通過對教材內容的學習，在獲得知識和技能的同時，在過程與方法情感態度與價值觀方面也得到全面和諧的發展。因此，理科新課程的教學設計過程中，教師的任務不僅限于分析教材內容知識點，更應該是認真分析理解教材的編寫意圖和思路，尤其是思考教材內容在促進學生智慧的發展和素養的養成方面所存在的價值，從科學知識形成的背景、形成的過程、科學知識間的相互聯系，以及科學知識的社會應用等方面去全面解讀科學知識，從而使學生在教材的引領和教師的啟發下，積極主動地對教材提供的信息進行加工和建構。

科學知識不是獨立于認識主體而存在的各種科學事實、概念、定律、原理的集合，它是人類永無止境的探索和研究的結果，其中蘊含著特定的科學方法和科學精神，蘊含著多重價值，具體表現為知識具有信息價值、應用價值、探究價值、認識價值、情意價值。教材上所呈現出來的內容僅是顯性的科學知識，其背后卻蘊藏著豐富的教育內涵與價值。我們學習科學事實或科學法則，如果注意科學事實與技術的聯系，也注意科學事實與人的聯系，就能擴大科學事實的含義，給予科學事實更大的文化價值。

教師如果只是分析教材內容的知識點構成及其相互關系，那么他對科學知識價值的認識還只是停留在信息價值上，那些對學生具有更大教育價值的內容則往往被忽略了。因此，教材內容的分析不能只著眼于顯性知識，更要看到教材內容背后所蘊含的思想、觀點和方法，深入分析和挖掘知識的應用價值、探究價值、認識價值和情意價值。理科教學必須超越具體知識的傳授，從傳授事實、掌握知識轉變為使用事實、發展觀念、豐富情感，全面提高學生的科學素養。如在分析“空氣的成分”教材內容時，教師還需從科學史的視角去審視和分析科學家是如何探究空氣組成的，進而以認識和測定空氣的成分為線索，采用歷史追溯與實驗探究相結合的方法，在深入認識空氣組成及其用途的基礎上，教給學生控制變量的實驗方法，理解混合物分離的一般思路，同時體驗通過科學探究認識物質世界的過程，形成環境保護的意識。

2 深入了解學生，全面分析學生的已有知識經驗

學習是一個連續的過程，具有累積性，學習新知識總是需要一定的知識基礎的。美國心理學家奧蘇貝爾說過，影響學習的最重要的一個因素是學習者已經知道了什么。因此，教學設計歷來強調對學生的學習基礎，即已有知識經驗的分析。教師大多都是按照教材體系的安排，從知識形成的邏輯順序上來分析學生進行新內容學習必需的知識準備，然后通過課堂提問和作業批改等方式來判斷學生是否具備相應的基礎。但是，傳統的理科教學設計中對學生已有知識經驗的分析多是基于知識本身，是一種對知識邏輯起點的分析，而不是站在學生的角度去分析學生到底已經知道了些什么，缺乏一定的針對性和真實性，從而使“從學生已有知識經驗出發開始教學”落空。

心理學研究表明，學生是帶著他們對自然界的理解開始他們正式的科學學習的，這些個人理解會影響學生對新知識的理解，即學生已有的知識經驗在很大程度上引導和決定著對新知識的學習。研究還表明，學習者原有的知識背景有著豐富而廣泛的含義，它包括各種來源不同的、以不同的表征方式存在的知識經驗，是一個動態的、整合的經驗體系。如果按照學生已有知識經驗的作用即對新知識學習的影響來分類，可以將其分為有利于新知識學習的知識經驗和不利于新知識學習的知識經驗。有利于新知識學習的知識經驗是正確的，其結構是清晰的，能夠為新知識的獲得提供有利的支撐點，對學生的學習起到積極的作用。這些知識經驗主要是通過課堂教學或書本知識的學習、與教師交流、正式的媒體教學等途徑獲得的。不利于新知識學習的知識經驗一般是模糊的、不完整的甚至是錯誤的認識，它們與科學知識、科學概念不相一致，與新知識存在著矛盾沖突，會阻礙新知識的獲得，不利于學生的學習。人們一般將這類知識經驗稱為相異構想或前科學概念。這類知識經驗的存在會影響學生對新知識、新概念的正確理解，從而造成學習上的困難。

學生頭腦當中的相異構想往往是經由非正規途徑獲得的。例如學生在日常生活中，從大量的自然現象中獲得了不少化學方面的感性知識，通過對燃燒、溶解、金屬生銹等一些宏觀自然現象的觀察以及對物質結構、物質的粒子性等微觀世界的認識中獲得了大量感覺印象。由于這些知識經驗的來源較為復雜，在開展教學設計的時候教師重視的多是學生清晰、穩定的經驗，對于它們卻缺乏必要的重視和分析。因此，教師在新知識教學前必須要了解學生學習的真實起點。尤其是那些學生頭腦中存在的相異構想，教師更應仔細地加以分析和探查，并據此開展教學設計。

以往大多數教師都是通過布置作業、課堂提問等方法來了解學生已有知識經驗的狀況。現在考察學生已有知識經驗除以上方法外還有問卷調查、訪談、測驗等，它們對于探查學生已有知識經驗特別是揭示學生頭腦中也已存在的與科學概念不一致的認識是十分有效的。例如：在化學反應速率教學中，教師就可以圍繞影響反應速率的因素(反應溫度、反應物濃度、表面積、催化劑等)以及學生對化學反應方程式、反應速率變化趨勢的認識等方面人手來編制問卷，對學生實施測試，然后對測試結果進行統計分析，確定學生已經具備的正確知識、存在哪些模糊認識以及錯誤的認識。確定了學生真實的學習起點之后，教師就可以針對教學重難點采取相應的教學策略與方法來開展化學反應速率的教學設計。因此，在化學教學設計中，教師通過調查了解學生關于某一知識的相異構想及其形成原因，可以為制定教學目標、確定教學策略奠定堅實的基礎。

3 有效整合三維目標，加強教學目標的處方作用

教學目標的設計是教學設計的核心內容，教學目標一經確定，就成為教師選擇教學策略、安排和組織學習活動以及實施教學評價的重要依據。圍繞提高學生的科學素養這一總體目標，化學新課程將教學目標分為知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀這三個領域。大多數教師都非常重視三維目標，在設計目標的時候一般分為三個維度進行闡述，從表面上看，學習結果全面、具體。但是實際上教師在設計教學目標時卻存在形式化問題，目標陳述只是反映了教學活動應達到的最終結果，而對達到這一最終結果的一般教學活動的安排，即如何通過具體教學活動的實施達到對教學目標的最終實現，卻缺乏明確的指導，從而無法確保將教學目標落到實處，導致教學效率大打折扣。

造成這種現象的一個重要原因就是很多教師在設計和制定教學目標的時候，往往將其當作一種教學規范來執行，認為一個完整的教案需要有教學目標，而對這些目標在教學過程當中應如何落實這一實質性問題卻鮮有考慮，從而導致教學目標和教學過程相脫節。也就是說，如果將教學目標以三維的方式分列陳述，即借助一定的行為動詞描述出學生所形成的可觀察、可測量的具體行為，只不過是明確了學習結果，發揮了教學目標對教學過程的整體導向作用，對后續教學活動設計卻缺乏應有的指導作用。如果我們能夠在設計教學目標的時候就把目標與過程緊密地聯系起來，考慮到通過一定的活動實現一個具體的目標，那么就等同于在設計目標之初就為課堂教學提供了“處方”，從而更好地發揮教學目標的指引、導向功能。

如何科學設計教學目標、實現教學目標的處方作用，關鍵在于三維目標的整合。新課程雖然從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度去描述課程目標，但是學生的學習是一個知、情、意、行全面發展的完整過程，任何一項學習活動都有可能同時滿足三維目標的實施。教學目標的這三個維度不是孤立的，而是相互聯系、相互滲透、相互統一的。三維目標不等同于三項任務，要將三維目標融為一個整體進行實施。因此，在設計目標時不應機械、孤立地去陳述目標，而需把知識與技能目標、過程與方法目標、情感態度與價值觀目標有機地融合為一體。過程與方法、情感態度與價值觀的培養不是靠說教或者單純的訓練就能實現的，它需要學生去親歷、去體驗、去感悟，而這就需要借助一個載體。而活動就起著載體的作用，通過教師精心設計的教學活動，可以使學生獲得科學知識和技能的過程成為理解科學、進行科學探究、聯系社會生活實際和形成科學價值觀的過程。因此，教學目標的設計要和活動緊密聯系起來，用相關活動將三維目標有效地整合在一起。例如，對于“化學鍵”這一節課的教學目標，就可以設計成：(1)以水的對比實驗為基礎，推論微粒間存在相互作用，且非常強烈，理解化學鍵的概念和化學反應的本質，構建物質微粒觀念；(2)通過對氯化鈉形成過程的分析，了解離子鍵的形成特點；通過對氯化氫的形成過程的演示，了解共價鍵形成特點，并培養學生對微觀粒子運動的想象力；(3)通過資料閱讀，認識化學鍵理論在科學發展中的作用，提升學生對化學反應價值的認識。

4 轉變教學觀，通過科學探究學習化學

受應試教育思想的影響，傳統化學教學是重結論、輕過程，更多關注的是學生學習的結果，而忽略了學生是通過什么樣的學習方式來學習的，把形成結論的生動過程變成了單調刻板的被動接受，扼殺了學生學習的生命活力。死記硬背、題海訓練得到的高允掩蓋了學生主動、探究的學習過程與方式。從科學的本質來看，科學不僅僅是一些具體的事實和抽象的理論，它更是一個過程，一種思考和探索我們生存的這個世界的方式，是人的自由的、不斷的、持續著的科學探究活動，科學的本質特征就在于向未知發起挑戰，利用人類的已知探究其未知領域。科學探究就是人類獲取科學知識、認識客觀世界的重要途徑?？茖W是以探究為基礎的，科學的本質是探究。所以新一輪基礎教育課程改革大力提倡探究式教學，倡導教師為了指導和促進學生的探究學習而模擬科學探究來設計和組織課堂教學，借此讓學生有更多的機會主動地經歷和體驗科學探究過程，激發學生學習科學的興趣，使學生在積極主動地獲取科學知識的過程中，增進學生對科學的情感，理解科學的本質，學習科學探究的方法，培養創新精神和實踐能力，促進學生科學素養的全面提高。

探究作為一種重要的教學方式，強調把科學探究方法和學科教學有機地聯系起來，從而改變傳統教學中聽講、記筆記、做練習等諸如此類的被動學習活動。在探究教學中，學生像科學家那樣進行科學探究，歷經從未知到提出假設、獲取證據的探究過程。探究式的教學模式主張知識不是以定論的形式直接教給學生，而是需要學生與學習對象直接接觸，必須通過獨立的探索發現過程才能獲得。學生需要對他感興趣的現象或事件提出問題，需要圍繞問題進行分析，需要查閱資料，需要制定探究方案，需要實驗、觀察、收集數據、記錄，需要對數據做出解釋，需要對探究的結果進行總結和評價，等等。在探究教學過程中，通過親自經歷和體驗科學探究活動，學生獲取科學知識，明確和掌握科學探究的方法與技能，領悟科學的意義，體驗學習科學的樂趣，建立起正確的科學態度和科學價值觀。

按照科學探究的過程要素來開展各種各樣的探究活動，具備跟科學探究相似的“外形”，是探究教學的基本要求。但是如果沒有學生強烈的探究意識，如果缺乏學生積極的思維參與，這樣的探究學生再投入、環節再完整，也只是表面形式，實際上學生只不過是在機械被動地執行既定的程序而已，并不是真正的探究學習。因此探究教學在模擬開展科學探究活動的基礎上，更要滲透科學探究的意識、方法與精神，既具有科學探究的“形”，又要有科學探究的“神”?；瘜W課堂上學生動手做實驗只是存在某種程度上的形似，其熱鬧背后往往真正缺少的是學生動腦的理性體驗。只有讓學生積極的思維有效參與到探究過程中來，才能發揮探究的價值，達到探究教學和科學探究“形神兼備”。

教學設計是教師最基本的教學工作，教師必須依據現代教育理論，對教材及學生進行充分深入地分析，有效整合教學的三維目標，并采用科學探究的教學策略，才能提高課堂教學效率，確保新課程理念的真正落實。