探尋高效的課堂認知

　　摘要：高效課堂追求教學價值的多元與整合。結合教學實例，嘗試從學科價值的體驗、科學方法的形成及學科體系的構建等方面，來達成高效的課堂認知，對教育實踐有一定的指導意義。
　　關鍵詞：課堂認知；學科價值；科學方法；學科體系
　　文章編號： 1005–6629(2012)4–0021–03 中圖分類號： G633.8 文獻標識碼： B
　　新課程強調教學目標的多元，究其根源是追求教育價值的多元化。如何在多元中尋求整合，是有效教學的重要途徑，以下筆者以“醇的性質和應用”的教學為例，嘗試在課堂認知中引導學生體驗學科價值、形成科學方法、構建學科體系，從而提高學生學習的效率與熱情。
　　“醇的性質和應用”是蘇教版選修教材《有機化學基礎》的一節內容，在該版《化學2》中曾安排乙醇與鈉反應、催化氧化、酯化反應等內容[1]。在此繼續學習它與鹵化氫、消去及分子間脫水等反應，并由此將乙醇的性質推廣到醇類[2]。
　　 1 以學科價值激發學習興趣
　　學習化學，不僅讓學生明白“要學什么”，也要讓他們切身體驗“為什么要學”，不僅感受化學的“有趣”，更要認識化學的“有用”。如果學生體驗到化學如何深刻地改變著他們生活，認識到學有所值、學有所用，也許學習化學就不再那么枯燥了。在教學中，可通過挖掘學科知識的實際應用，讓學生體驗化學知識在解決自然、社會問題及生活、生產中的重要價值，從而激發學習興趣。
　　案例1 “醇的性質和應用”的教學引入片斷
　　師：乙醇有著廣泛的用途（媒體展示：乙醇作為飲料、燃料、工業原料、消毒劑、溶劑等應用的圖片），你覺得乙醇哪些應用最能體現化學的社會價值？
　　生：工業原料，因為它需要通過化學反應來實現。
　　師：乙醇廣泛應用于化工合成，你知道其中的原因嗎？
　　生1：乙醇能跟很多物質反應，如金屬鈉、氧氣、乙酸等等；
　　生2：乙醇可用含糖物質發酵獲得，來源很廣泛；
　　生3：乙醇在環境中可降解……
　　師：既然乙醇有這么多的優點，那么利用乙醇為原料能制備哪些物質呢？你能分別指出乙醇在這些反應中的斷鍵位置嗎？（學生思考、討論……）
　　乙醇與社會、生活密切相關，學生對此有豐富的經驗，我們可以從燦爛的酒文化、酒精在人體內的轉化、酒精的用途等方面，挖掘學生的興趣點。在案例1，教師通過對乙醇用途的概括，引導學生思考化學在乙醇應用中所起的作用，由此突出乙醇作為工業原料在有機合成中的價值，促使學生對乙醇的制備、性質及在自然界中轉化等問題進行深入思考，從而認識到化學如何利用常見原料制備乙醇；如何深入研究乙醇的性質，使之得到更合理、更廣泛的利用；如何以乙醇為原料創造更多新物質，改善人們生活。至此，學生從經驗中激發的興趣會及時轉化為對乙醇性質進一步探索的欲望，通過回顧乙醇應用于生產的轉化及相關反應中的斷鍵位置，將乙醇的結構、性質及反應原理等學科知識與自身關于乙醇應用的經驗建立起實質性聯系，不僅體驗到知識的社會價值、領悟學習的目的與意義，同時也學會以雙重視角來審視化學知識，即從資源利用的社會視角與化學反應原理的學科視角，來整合自c984e357148b0958894b0dfef4bcfcfb己在《化學2》曾經學習的關于乙醇性質及應用等內容。通過案例1的引導，不僅喚起了學生的生活經驗，突出學科核心知識及應用價值，同時也促使學生將已有經驗與本課將要學習的乙醇應用于生產鹵代烴、乙烯、乙醚等內容形成整體，達到學科知識與學科價值、學習任務與學習興趣的有效整合，使興趣與探索意向指向核心內容，提高了學習效率。
　　如果說《化學2》以“食品中的有機物”為主題，有效利用了學生的經驗來學習乙醇的性質，體現“從生活走進化學”的思想，那么，在《有機化學基礎》中，則是進一步彰顯乙醇的應用價值，并以應用價值來鞏固與加強學生對學科內容的學習興趣，展示了“從化學走向社會”的課程理念。
　　
　　 2 在探究中領悟科學方法
　　科學方法對于提高學生科學素養、實現可持續發展有著重要的作用，高中化學通過對物質及變化的探究，讓學生逐步形成科學探究的基本方法，提高科學探究能力。在有機化學中，高中教材一般不涉及反應的歷程，而是依據實驗探究，利用產物驗證等方法來確定反應事實，以實驗經驗促進對物質性質及反應原理的理解，由此，在實驗編排中蘊含了豐富的科學方法與研究智慧，有時這些研究的思想與方法會以比較隱晦的方式蘊藏于探究過程，需要教師細心把握并靈活運用。
　　案例2 “乙醇與鈉反應原理”的課堂討論
　　師：剛才我們觀察了乙醇與鈉的反應，并驗證產生的氣態產物是氫氣。現請大家思考，有什么方法能驗證乙醇與鈉反應的斷鍵位置？
　　生1：利用一定量乙醇與足量的鈉反應，測定生成氫氣的體積，通過計算確定反應的乙醇與生成氫氣的物質的量之比，若為2:1則說明反應發生在羥基上；
　　師：××同學的方法可行嗎？（學生肯定）××同學采用了定量分析的方法，很好！還有其他方法嗎？
　　生2：分別用有乙基無羥基、有羥基無乙基的物質與乙醇進行比較實驗，如分別用乙烷和水……（后經同學的爭議與討論確定為：乙醚和水）
　　師：在此，我們通過增加或減少可能與鈉反應的基團（變量）進行比較實驗，再結合歸納與推理得出結論。照此思路，在理論上還可以選擇什么物質與乙醇進行對照實驗？
　　生3：用乙二醇，如果它與鈉反應的速率比乙醇快、生成的氫氣比乙醇多，即可說明反應發生在羥基上；
　　生4：用過氧化氫……
　　生5：還可以用1H核磁共振或紅外光譜分析產物……
　　（師生總結與評價，并選擇可行方案進行驗證……）
　　因乙醇鈉的性質與學生經驗相去甚遠，教材對乙醇與鈉的反應，只安排了無機產物氫氣的檢驗，對于其反應原理，《化學2》曾利用鈉保存在煤油中，而煤油是烷烴的混合物，來說明乙醇與鈉的反應發生在羥基而非烴基上；以此經驗為基礎，本課教材將研究方法進一步科學化，安排了如下“活動與探究”過程：觀察乙醇與鈉反應→檢驗生成的氣態產物→水、乙醚、乙醇分別與鈉作用的實驗比較→結合推理得出結論。在案例2，教師利用課堂討論充分挖掘探究過程所蘊含的實驗思想與科學方法，讓學生認識到將乙醇可能與鈉反應的乙基與羥基氫分別進行替換，相對于乙醇，乙醚是減去了羥基氫而增加了乙基，而水則是減去乙基而增加羥基氫，案例中學生不僅能領悟其中變量減法、變量加法及實驗對照的方法，并能將此方法作進一步延伸，提出用乙二醇、過氧化氫等物質與乙醇進行對照實驗，有效拓展了研究思路與研究方法，開闊了科學視野。同時，其探究的結論也為后續將乙醇性質推廣到醇類提供了經驗基礎。
　　若教師以單一的知識取向，認為乙醇與鈉反應屬于學生的已有知識，而放棄這一探究過程，或代之以簡單的講授、習題演練等，也許不會降低學生在標準化考試中成績，但他們卻錯失了一次領悟科學方法的契機，而且相關的反應原理也可能因缺乏必要的經驗基礎，使學習演變為機械的接受。就學生的發展而言，科學方法有時比學科知識更為重要，費尼克斯（P.H.Phenix）甚至認為，一個人如果掌握了探究的方法，那么掌握過量的知識就沒有必要[3]。
　　在后續乙醇與溴化氫取代及乙醇消去反應的學習中，可分別利用檢驗溴乙烷、乙烯等有機產物來說明反應的事實與原理，學生此前曾學習鹵代烴、烯烴的性質，此處的檢驗不僅能鞏固已有知識，也可促使學生在應用中建立知識之間的聯系，從而逐步形成知識系統。
　　 3 在分層螺旋中形成學科體系
　　在化學學習中，認識一種有機物，須從原子、分子水平上認識其組成、結構、性質及應用等；而結構決定性質，性質決定應用并能反映微觀結構。學生需領悟彼此關系方可逐步形成對物質的整體認知，學科知識也是在這種關系中形成其豐富的內涵。松散、瑣碎的知識片斷不僅難以理解與應用，也很容易被遺忘。因此，結構化與系統化對知識的理解、記憶及遷移應用都有重要的意義，它不僅是有效的學習方法與策略，也是學科教學的最終目標之一。但這是一種高要求的目標，對許多學生難以一步到位，需要在分層與螺旋的認知歷程中逐步達成。
　　案例3 “醇的性質和應用”的分層螺旋結構
　　對于《化學2》、《有機化學基礎》中涉及的乙醇及醇類內容，教師在教學中有兩種常見的處理方式：一是一步到位，在學習乙醇的每一種性質時，從結構上分析其反應原理，進而將乙醇的性質及應用直接推廣到醇類；另一種方法則如案例3將目標分層，先達成對乙醇性質比較全面的認識，而后從結構上分析與比較相關的反應原理，再將乙醇性質與應用推廣到醇類，并認識醇與乙醇的異同點。兩種處理方法均有合理之處，前者比較省事，但對學生的能力要求較高，更適合于學業優秀的學生；而對于大多普通學生，特別是學習能力差異較大的學習群體，后者采用分層螺旋的編排方式，更有利學習目標的達成。
　　案例3中，教師通過四個教學步驟將本課目標達成由低到高分為三個層次，或者說進行三次“螺旋式”的循環[4]：（1）從學生對乙醇認識的彌散性經驗中，挖掘指向化學學科實質的內容——乙醇的工業應用，并引發學習意向；而后回顧乙醇的相關性質、思考乙醇在反應中的斷鍵位置，讓學生初步形成對乙醇結構、性質、應用及相互關系的認識；（2）在此基礎上，繼續以實驗探究乙醇的性質及反應原理，推測斷鍵位置，進一步領悟結構決定性質、性質反映結構的思想；（3）在學生形成對乙醇結構、性質、應用及三者關系的基本認識之后，再由個別到一般，對上述內容進行歸納與綜合，從而拓展到對醇類的整體認識。在拓展時，學生會遇到與乙醇反應原理并不相同的醇類物質，諸如醇在催化氧化、消去反應中，其發生的條件及產物分別與其結構中α、β碳的位置相關，通過比較與討論，學生不僅加深了對醇性質的理解，同時對性質與結構的辯證關系也會有更深刻的領悟。
　　在上述三次螺旋中，醇的結構、性質、應用等問題及關于三者辯證關系的觀念，會以不同的能力要求，在每一次循環中重現與提升，讓不同能力層次的學生，即便不能達到全部的目標要求，也能對這一教學問題與觀念有“全景式”的整體認識，雖在認識層次上有深淺之別。因此，這種目標的分層螺旋不僅能體現在認知序列上的循序漸進、分層達標；也可應用于相同學習時間內，不同能力層次學生之間的目標分層，從而讓課堂實現因材施教、面向全體。
　　當然，課堂認知價值的多元與融合遠不止上述幾個方面，本文僅取一課為例，敘述其中一二，屬管中窺豹。望廣大同行能以此拋磚引玉，樹立多元的教育價值觀，進而構建多元、高效的化學課堂。
　　參考文獻：
　　[1]王祖浩.普通高中化學課程標準實驗教科書·化學2[M].南京：江蘇教育出版社，2007：69~72.
　　[2]王祖浩.普通高中化學課程標準實驗教科書·有機化學基礎[M].南京：江蘇教育出版社，2009：67-71.
　　[3]鐘啟泉.現代課程論[M].上海：上海教育出版社，2006：127.
　　[4]李森.解讀結構主義教育思想[M].廣州：廣東教育出版社，2007：73~74.