摘要:教學(xué)要符合學(xué)生的心理發(fā)展順序,將一些心理學(xué)的基本原理運(yùn)用到化學(xué)課堂教學(xué)中,在知識(shí)傳承的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新,讓教學(xué)形式與內(nèi)容都能達(dá)到和諧統(tǒng)一,將會(huì)大大提高教學(xué)效率,改善師生之間的關(guān)系,提高師生教學(xué)生涯的幸福指數(shù)。以“原電池的工作原理”教學(xué)為例做了心理層面的分析解讀。
關(guān)鍵詞:心理;活動(dòng)探究;效應(yīng);原電池;化學(xué)教學(xué)
文章編號(hào): 1005–6629(2012)4–0027–03 中圖分類(lèi)號(hào): G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B
以學(xué)生發(fā)展為本,調(diào)動(dòng)一切可以利用的因素,造就一種利于學(xué)生接受的課堂心理環(huán)境,使學(xué)生在課堂上過(guò)著一種積極的、有血有肉的、沸騰的精神生活,使學(xué)習(xí)真正成為學(xué)生內(nèi)在的一種需要,使他們?cè)谑鏁秤淇斓男木诚陆邮芎驼莆罩R(shí),完成學(xué)習(xí)任務(wù),提升素養(yǎng),這是每一個(gè)化學(xué)老師的向往。
教材的編寫(xiě)都考慮“三序”,即知識(shí)的邏輯順序,學(xué)生的認(rèn)知順序和心理發(fā)展順序。筆者多年來(lái)在教學(xué)中努力讓自己的教學(xué)設(shè)計(jì)也符合這三序,尤其是涉及到教育主體的學(xué)生的心理發(fā)展順序。力圖利用心理學(xué)中教育智慧的火花點(diǎn)亮化學(xué)教學(xué)的課堂,在化學(xué)課堂教學(xué)中將心理學(xué)、教育學(xué)和化學(xué)知識(shí)整合在一起,在傳承的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新,讓教學(xué)形式與內(nèi)容都能達(dá)到高境界的和諧統(tǒng)一。
1 案例描述
“原電池的工作原理”是蘇教版選修教材《化學(xué)反應(yīng)原理》中的一節(jié)內(nèi)容,以下是筆者實(shí)施的課堂教學(xué)過(guò)程的片段。
展示瓜果電池,接通音樂(lè)賀卡,引入課題。
1.1 活動(dòng)與探究一
分組實(shí)驗(yàn):將鋅片和銅片相連插在食鹽水中,能否產(chǎn)生電流?用所給出的實(shí)驗(yàn)用品驗(yàn)證。(預(yù)設(shè)三組缺少實(shí)驗(yàn)用品:電極、食鹽水、導(dǎo)線中的某一種。)
設(shè)計(jì)意圖:在活動(dòng)中,當(dāng)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)自己現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)用品構(gòu)成不了電池的時(shí)候,就會(huì)去想“要形成電流,還缺少什么條件”?這時(shí)教師再幫助學(xué)生概括出原電池的形成條件就水到渠成:首要條件是要有一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng);其次必須給予適當(dāng)?shù)难b置,使氧化反應(yīng)還原反應(yīng)分別在兩個(gè)不同的電極上發(fā)生;此外還有其他附屬設(shè)備,形成閉合回路。這樣做順應(yīng)了學(xué)生急于求知的心理需求。
1.2 活動(dòng)與探究二
教師演示實(shí)驗(yàn):向兩只燒杯中分別加入30 mL 1.0 mol·L-1 CuSO4溶液和30 mL 1.0 mol·L-1 ZnSO4溶液,將連接導(dǎo)線和電流計(jì)的鋅片和銅片分別插入ZnSO4和CuSO4溶液中,將鹽橋插入兩只燒杯內(nèi)的電解質(zhì)溶液中,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。取出鹽橋,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
師:觀察完實(shí)驗(yàn),你有什么疑問(wèn)嗎?(開(kāi)始教室里一片寂靜,沒(méi)有人發(fā)言。)
師(飽含深情):好奇心是一切發(fā)明創(chuàng)造的靈魂,我們每一個(gè)省中的優(yōu)秀同學(xué)心中都有美好的夢(mèng)想,要想實(shí)現(xiàn)它,從現(xiàn)在做起,睜大你好奇的慧眼,張開(kāi)你探索的翅膀,來(lái)嘗試吧!(同學(xué)們情緒被調(diào)動(dòng)起來(lái)了,有人開(kāi)始躍躍欲試。)
師(面帶微笑):剛才實(shí)驗(yàn)中我們看到了電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn),這個(gè)裝置構(gòu)成了原電池,必然有一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),它只能是Zn+Cu2+=Zn2++Cu。現(xiàn)在大家還有問(wèn)題要問(wèn)嗎?
生:鋅不與硫酸銅溶液接觸為何會(huì)發(fā)生上述反應(yīng)?
師:這個(gè)問(wèn)題問(wèn)得好!這涉及雙液電池的工作原理:金屬片插在相應(yīng)的鹽溶液中,存在著離子進(jìn)入溶液的過(guò)程或金屬沉積的過(guò)程,僅僅進(jìn)行到建立穩(wěn)定的電勢(shì)差為止,以后宏觀上就不再發(fā)生變化,但這兩種金屬在平衡狀態(tài)時(shí)的電勢(shì)差是不相等的,在鋅鹽和銅鹽溶液的濃度相等或相差不大時(shí),鋅比銅更容易析出離子。當(dāng)用導(dǎo)線把鋅片和銅片連接起來(lái),由于它們之間的電位差(鋅和銅之間還有接觸電勢(shì)),就會(huì)有大量的電子從鋅極通過(guò)導(dǎo)線流向銅極,鋅片上電荷的減少和銅片上電荷的增多,破壞了原有的平衡,因此鋅又失電子生成鋅離子進(jìn)入溶液,同時(shí)銅離子在銅片上成為銅而析出來(lái)。鋅片發(fā)生氧化反應(yīng),銅片發(fā)生還原反應(yīng)。
生:怎樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明電子從鋅片流向銅片?
生:看電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向。
師:思路不錯(cuò)但不夠嚴(yán)密,同學(xué)們?cè)跍y(cè)定溶液的酸堿性時(shí)看到試紙的顏色就能讀出pH嗎?
生:用一個(gè)已知正負(fù)極的干電池做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。用兩根導(dǎo)線分別連接干電池和銅鋅原電池,讓電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向一致,則同一根導(dǎo)線所連的兩個(gè)電極同為正極或同為負(fù)極。
師:同學(xué)們對(duì)鹽橋有問(wèn)題問(wèn)嗎?(無(wú)人出聲。老師也納悶,第一次看到的鹽橋總該問(wèn)點(diǎn)問(wèn)題吧?)教師將事先準(zhǔn)備的有關(guān)鹽橋的資料向?qū)W生作了展示。
2 對(duì)課例設(shè)計(jì)進(jìn)行心理學(xué)層面解讀
2.1 利用“優(yōu)勢(shì)興奮法則”創(chuàng)設(shè)課堂情境,集中學(xué)生注意力
愛(ài)迪生醉心于實(shí)驗(yàn)時(shí)曾錯(cuò)將自己的懷表當(dāng)作雞蛋來(lái)煮,愛(ài)因斯坦癡迷于相對(duì)論時(shí)曾錯(cuò)把鈔票當(dāng)書(shū)簽扔掉,他們簡(jiǎn)直“粗心”得離奇。怎樣解釋這種集粗心和專(zhuān)心于一體的現(xiàn)象呢?我們已經(jīng)知道,當(dāng)一個(gè)人進(jìn)行某種勞動(dòng)時(shí),就會(huì)引起大腦皮層相關(guān)工作區(qū)神經(jīng)元的興奮,這個(gè)工作區(qū)就在整個(gè)大腦皮層的活動(dòng)中占了優(yōu)勢(shì),形成了優(yōu)勢(shì)興奮灶。優(yōu)勢(shì)興奮灶是隨著化學(xué)的適應(yīng)性和生活的目的性而形成和轉(zhuǎn)化的,它能將大腦皮層其他工作區(qū)神經(jīng)元的興奮吸引過(guò)來(lái),加強(qiáng)正在工作的神經(jīng)元興奮程度,同時(shí)使其他工作區(qū)的神經(jīng)元呈現(xiàn)抑制狀態(tài)(從外觀表現(xiàn)來(lái)看,就是一個(gè)專(zhuān)心從事某工作的人對(duì)其他事情不感興趣了)。這樣一來(lái),處于優(yōu)勢(shì)興奮狀態(tài)的工作區(qū)神經(jīng)元,其反應(yīng)能力就處于最佳狀態(tài),條件反射最容易形成,因而工作效率最高;這就是大腦皮層的優(yōu)勢(shì)興奮法則。大腦皮層的優(yōu)勢(shì)興奮法則告訴我們:進(jìn)行任何一項(xiàng)腦力勞動(dòng),都必須專(zhuān)心致志,絕不能三心二意。課始情境中的瓜果電池牢牢吸引了學(xué)生的眼球,讓學(xué)生感悟原電池現(xiàn)象的普遍存在,明確原電池的概念,激發(fā)了學(xué)生興趣。活動(dòng)一通過(guò)實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)促使學(xué)生歸納構(gòu)成原電池的條件,活動(dòng)二讓學(xué)生對(duì)雙液電池的工作原理質(zhì)疑提問(wèn),促使學(xué)生保持持久的興趣,引發(fā)學(xué)生對(duì)原電池探究的欲望。
2.2 利用“表象記憶”,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解和內(nèi)化
心理學(xué)研究表明,在記憶中占重要地位的是表象。表象是由感知到思維的必要的過(guò)渡環(huán)節(jié)。所以在平常的化學(xué)教學(xué)中我們尤其要重視能夠?qū)瘜W(xué)知識(shí)產(chǎn)生表面記憶的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。當(dāng)我們帶領(lǐng)學(xué)生做完每一個(gè)分組實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中的步驟、過(guò)程、儀器等在頭腦中會(huì)留下清晰而深刻的印跡。在回憶時(shí),這種印跡就會(huì)表現(xiàn)為鮮明的表象。所以在上化學(xué)這門(mén)自然學(xué)科時(shí),多用感性的實(shí)驗(yàn)揭示抽象的理論是非常必要的,許多實(shí)驗(yàn)課本上沒(méi)有現(xiàn)成的范本,需要精心設(shè)計(jì)。比如對(duì)原電池構(gòu)成條件的學(xué)習(xí),通過(guò)活動(dòng)與探究一的設(shè)計(jì),堅(jiān)持讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái),探究得出結(jié)論,并且這種結(jié)論的記憶將會(huì)長(zhǎng)時(shí)間保持,為他的后續(xù)學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。缺少實(shí)驗(yàn)用品這是老師事先的預(yù)設(shè),課堂上還生成了意想不到的情況,如:沒(méi)看清試劑標(biāo)簽,拿其它電解質(zhì)溶液當(dāng)食鹽水;沒(méi)導(dǎo)線的有一組同學(xué)讓兩電極靠在一起也完成了實(shí)驗(yàn);用小燈泡檢驗(yàn)有無(wú)電流產(chǎn)生的同學(xué)發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,有點(diǎn)失望的跟老師交流,老師讓他換成靈敏檢流計(jì)或者音樂(lè)賀卡試試,并設(shè)問(wèn)為什么?學(xué)生個(gè)個(gè)頓悟了。所以,最佳的教學(xué)不是老師說(shuō)個(gè)不停,而是讓孩子們展開(kāi)探索的翅膀,讓他們經(jīng)歷困惑、苦惱,去收獲驚喜與領(lǐng)悟,這也正是孔子提出的“不憤不啟,不悱不發(fā)”的教育思想。
2.3 利用“南風(fēng)效應(yīng)”創(chuàng)造和諧的師生關(guān)系,打造民主的課堂
法國(guó)作家拉封丹曾寫(xiě)過(guò)一則寓言,講的是北風(fēng)和南風(fēng)比威力,看誰(shuí)能把行人身上的大衣吹掉。北風(fēng)首先來(lái)一個(gè)冷風(fēng)凜凜寒冷刺骨,結(jié)果行人為了抵御北風(fēng)的侵襲,便把大衣裹得緊緊的。南風(fēng)則徐徐吹動(dòng),頓時(shí)風(fēng)和日麗,行人因之覺(jué)得春暖上身,始而解開(kāi)鈕扣,繼而脫掉大衣,南風(fēng)獲得了勝利。這就是“南風(fēng)效應(yīng)”。“南風(fēng)效應(yīng)”給我們老師的啟示是:在處理師生之間關(guān)系時(shí),要特別注意講究方法。摒棄那種不平等的師生關(guān)系,教師高高在上,不允許學(xué)生有半點(diǎn)的異議,學(xué)生對(duì)教師只能仰視盲從。崇尚民主平等和諧的新型師生關(guān)系,師生可以就某一問(wèn)題進(jìn)行討論,教師鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表不同的意見(jiàn),教學(xué)是在師生間的討論中達(dá)成共識(shí)的,這種學(xué)習(xí)師生是輕松愉快的。在相互交流式的教學(xué)過(guò)程中,師生共同研究探討,教學(xué)相長(zhǎng),共同提高。
“活動(dòng)與探究二”對(duì)雙液電池工作原理的學(xué)習(xí)過(guò)程,正是師生互動(dòng)式、多向開(kāi)放式的學(xué)習(xí)過(guò)程,學(xué)生的新知不斷更新。課后了解到學(xué)生在學(xué)習(xí)必修內(nèi)容時(shí)老師已簡(jiǎn)單介紹過(guò)鹽橋,反思關(guān)于鹽橋的教學(xué)應(yīng)預(yù)設(shè)兩種情形:大家認(rèn)識(shí)鹽橋嗎?一種情況學(xué)生不知道,學(xué)生一定想了解鹽橋多方面的知識(shí),學(xué)生好問(wèn),老師啟發(fā)釋疑;另一種情況學(xué)生已經(jīng)知道,那就可以拓展出去,啟發(fā)學(xué)生提出或者解決下列問(wèn)題:鹽橋中的鉀離子和氯離子怎樣移動(dòng)?(以等速度向兩側(cè)電極溶液中擴(kuò)散)電池中的離子為何不向鹽橋中遷移而是鹽橋中離子的定向遷移?(由于鹽橋中電解質(zhì)濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電極的電解質(zhì)溶液的濃度)如果電池中的電解質(zhì)是銀鹽,鹽橋中還能裝含KCl飽和溶液的瓊脂嗎?(不能,銀鹽與KCl溶液起反應(yīng)。)這時(shí)可以采用飽和的KNO3或NH4NO3溶液代替KCl溶液,這些電解質(zhì)中兩種離子的遷移速度相等嗎?為什么?(相等,保證溶液的電荷守恒)如果這樣師生討論、生生討論,效果會(huì)更好。
2.4 利用“羅森塔爾效應(yīng)”,克服“約拿情結(jié)”,激發(fā)學(xué)生積極參與熱情
美國(guó)心理學(xué)家羅森塔爾考查某校,隨意從每班抽3名學(xué)生共18人寫(xiě)在一張表格上,交給校長(zhǎng),極為認(rèn)真地說(shuō):“這18名學(xué)生經(jīng)過(guò)科學(xué)測(cè)定全都是智商型人才。”事過(guò)半年,羅氏又來(lái)到該校,發(fā)現(xiàn)這18名學(xué)生的確超過(guò)一般,長(zhǎng)進(jìn)很大,再后來(lái)這18人全都在不同的崗位上干出了非凡的成績(jī)。這一效應(yīng)就是期望心理中的共