◎福建省平潭縣教師進修學校 鄭海華
◎福建教育學院培訓管理處 丁燕飛
高中化學課堂教學中表格數據運用與探究實踐
——以“化學平衡常數”為例
◎福建省平潭縣教師進修學校 鄭海華
以“化學平衡常數”一節教學內容為例,通過對教材表格及補充表格的數據進行分析與挖掘,提出了表格及數據的一些運用策略,就課堂教學中表格數據的運用與探究進行了很好的嘗試。
表格數據;策略;反思
表格及其數據是教材的重要組成部分,在教材正文和課后習題中出現的頻率都很高。數據類表格在知識內容的呈現上所體現出的量化、直觀及科學性是其他教材素材所不能比擬的。同時,在幫助學生建構知識概念,培養學生思維方法,鞏固所學知識等方面也扮演著重要的角色。課堂教學中,教師們也都會運用表格及其數據,但如何將其功能價值發揮到最大,值得思考與探索。近期,筆者對蘇教版《化學反應原理》“化學平衡常數”教學內容中表格及其數據的運用作了一些有益的嘗試,收到良好的教學效果。

(說明:從上到下分別為1、2、3、4組實驗數據,下同)


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在前面的學習中,學生已經了解一個可逆反應的化學平衡常數與濃度大小是無關的,也即平衡常數不受濃度影響。教材提供的上述表格旨在讓學生明白化學平衡常數受溫度的影響。但此表格也容易讓學生產生“溫度升高平衡常數減小”的片面認識。為避免產生認知誤區,筆者利用如下表格進行教學。

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要求學生計算K1、K2,并指出它們與溫度的關系,引導學生認識溫度與平衡常數之間的變化關系會因具體反應而不同,有效地避免了學生可能產生的片面認識。
學會運用化學平衡常數的計算是本節教學目標之一,但簡單的計算不利于學生觀察與分析能力的培養。筆者嘗試將化學平衡常數的基本計算轉化為“表格與數據”的形式,培養學生觀察與分析數據的能力。
下列是一道經典的求平衡常數及運用平衡常數求濃度的計算題。通常教學按如下所示“三段式”解法。
例:在某溫度下,將H2和I2各0.10mol的氣態混合物充入10L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得C(H2)=0.0080mol/L.
(1)求該反應的平衡常數;
(2)在上述溫度下,該容器中若通入H2和I2蒸汽各0.20mol,試求達到化學平衡狀態時各物質的濃度。

筆者將上述計算題中的已知數據轉化成表格的形式(見下表),并提出如下問題:

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(1)計算并完成上面表格;
(2)上述兩種條件下的轉化率是否相同,為什么?通過計算說明。
教學實踐表明:表格的運用使數據直觀地顯示出來。任務驅動下,學生的實踐過程就將教學目標任務達成了。相對于“三段式”解法,表格中所含有的數據及其處理過程,對學生的觀察能力、分析能力及基本計算技能的關注度明顯要高,更利于學生學科素養的培養。需要說明的是,教學過程中,宜先進行“三段式”教學,再用表格呈現,然后再用表格的形式進行提煉或是強化表格的價值,這樣做更符合學生的認識過程。
4.補充表格及數據進一步提升其教學功能與價值
拓展延伸已有表格中的數據有利于進一步鞏固概念教學的成果,但在教學設計中對表格的拓展性運用容易被忽視。筆者在轉化率的教學中補充以下表格與數據,并提出思考的問題。

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(1)分析第一、二組數據,增加H2濃度時,平衡是否發生移動?移動方向?在第一組數據的平衡體系中,如果增加CO的濃度,推測平衡移動的方向?
(2)增加H2濃度,CO2的轉化率怎樣變化了?H2本身的轉化率如何變化了?
與上面其他表格相比,這張表格反映出的物質種類更多,數據更豐富。它進一步表明了不同起始物質和濃度對平衡濃度間定量關系是否有影響,加深了對平衡常數概念的認識。問題的思考能夠很好地培養學生從圖表數據獲取信息的能力:第1、2組數據表明,H2濃度的增加,CO2的轉化率增加了,H2本身轉化率下降;第1、3組數據表明,增加生成物CO的濃度,H2的轉化率也下降。通過上述表格內容的教學,學生對轉化率的認識就大大加強。進一步挖掘發現,第1、2、3組數據也反應了改變濃度平衡移動情況,引入QC與K之間的比較從而判斷平衡移動方向就顯得自然而然。也為后續內容的學習作了良好的鋪墊。
如何表征可逆反應進行的最大限度(也即是化學平衡狀態時所代表的最大程度)以及平衡時各物質間的濃度究竟存在怎樣的數量關系,這是教材引入化學平衡常數概念的原因。同時,化學平衡常數也作為化學平衡移動原理的理論解釋依據,為后面學習化學平衡移動做鋪墊,也為后面學習各類化學平衡做鋪墊。因此,化學平衡常數作為一個概念(或理論)起到承上啟下的作用,非常重要。
教材中選用了幾張表格,通過一定量的數學計算及數據分析來建立化學平衡常數的概念及相關知識。有的表格所要表達的意義,如表2-7鹵化氫生成反應的平衡常數(描述化學平衡常數的大小所代表的意義)以及表2-9部分可逆反應的平衡常數表達式(說明化學平衡常數書寫時的注意事項)。但是,限于篇幅,教材選擇的圖表有一定的局限性。如:教材只通過NO2與N2O4之間建立平衡時所用的數據,來幫助建立化學平衡常數的概念,這個例子中反應物和產物都只有一種物質,體系相對簡單;教材用合成氨反應時的化學平衡常數(K)隨溫度變化情況來說明化學平衡常數的影響因素,容易讓學生產生化學平衡常數隨溫度升高而減小的單向錯誤結論(教材表格所得出的)。另外,教材對習題的解法雖然有一定的邏輯,但稍遜于“三段式”解法及利用表格形式來解答。因此,充分結合教材已有的表格,針對其不足,有選擇性補充一些表格,將例題以表格的方式來解答,并充分挖掘表格的功能與價值,讓學生在表格數據的解讀中,建立概念,掌握方法,提高能力,是一舉多得的事。
(責任編輯:張賢金)
網絡校本研修整合模式在農村學校推廣策略研究
編者按:農村學校教師是我國基礎教育體系的重要組成部分,我國330萬農村教師的專業水平在很大程度上決定了我國中小學教師的整體質量。為深入推進“四個全面”戰略布局,加強老少邊窮島等邊遠貧困地區鄉村教師隊伍建設,國務院辦公廳于2015年6月印發《鄉村教師支持計劃(2015—2020年)》,對農村學校教師隊伍建設進行頂層設計。教育部“中小學教師國家級培訓計劃”決定自2015年起,調整方向,將培訓重點聚焦鄉村教師。因此,關心農村教師的工作狀態,為農村教師專業成長助力將是下一階段農村教育發展的重要發力點。
◎福建教育學院培訓管理處 丁燕飛
摘 要 網絡校本研修在農村學校推廣中面臨困境,如教師培訓經費緊張,教育信息化水平滯后,教師思想認識存在偏差。相關教育部門應建立省——縣——農村學校聯動的培訓組織體系,增加農村學校教師培訓專項經費投入比例,加快發展農村學校信息技術,端正農村學校教師的思想觀念,以提升農村教師網絡校本研修的實效。
關鍵詞 網絡研修;校本研修;混合模式;農村學校;策略
網絡校本研修整合模式,即網絡研修與校本研修混合研修模式,是網絡遠程研修與校本研修的一種結合,它以高等院?;驒C構專家團隊為培訓主體,教師所在的學校或縣區為參訓基本單位,網絡培訓平臺為技術支撐,通過教育行政部門推動,教師培訓管理部門監管,高等院?;驅I培訓機構具體組織,實現教師理論學習與實際問題解決雙重目標,為教師遠程培訓模式的重要創新。隨著信息技術的跨越式發展,中小學教師繼續教育也經歷了院校集中培訓、網絡培訓、校本研修、網絡培訓與校本培訓整合的幾大培訓模式轉變,但幾種培訓模式各有利弊,為了整合幾大培訓模式的優勢,促進培訓模式的改革,網絡校本研修整合模式應運而生,并逐漸成為遠程培訓模式的新常態。
1986年,美國霍姆斯小組《明天的教師》報告和卡內基教育促進會《國家為21世紀準備教師》報告都提出確立教師的專業地位,培養教師達到專業化的標準,自此,世界各國相繼重視并開始開展教師專業化建設運動。我國在提高中小學教師,特別是農村教師隊伍整體素質,促進教師專業化發展,特別是教師專業化發展培養模式方面進行了不斷的探索。2010年,教育部和財政部聯合啟動了中小學教師國家級培訓計劃,簡稱“國培計劃”。當年,“國培計劃”——示范性遠程培訓項目采取網絡培訓模式,教師通過登錄學習頁面觀看視頻課程,完成相應作業完成培訓課程;2011年和2012年,針對網絡培訓模式存在的問題,“國培計劃”——示范性遠程培訓項目向校本研修模式轉變。校本研修模式能有效節約經費,解決工學矛盾等問題,但是也存在培訓資源有限,培訓設施設備落后等問題,特別是在農村中小學校問題更為突出;2013年,教育部出臺《關于深化中小學教師培訓模式改革全面提升培訓質量的指導意見》,提出推動網絡研修與校本研修培訓模式,推進高等學校、培訓機構與中小學結對幫扶,引進優質培訓資源;2014年,為促進網絡研修與校本研修模式的培訓實效,教育部提出由省級教育行政部門牽頭,教師培訓管理部門引領,組織以縣區或學校為主體進行網絡研修與校本研修整合培訓項目試點,并準備擴大試點范圍,至此,網絡校本研修模式逐步成為一種遠程培訓模式的新常態。
中共十六屆五中全會提出扎實推進社會主義新農村建設,經過十幾年的新農村建設,農村學校的基礎設施建設已日趨完善,農村教育發展的的重點已轉向提高農村學校教師隊伍的素質、質量。但受教師培訓受眾面小、交通地理條件不便、學校辦學條件欠缺多等因素影響,當前農村學校教師外出參加集中培訓受到限制,影響了農村教師的專業化成長。推廣網絡校本研修整合模式既能有效解決農村學校教師培訓經費緊缺對教師學習成長的限制,又能擴大各級別教師培訓項目的受訓面,提高各級別教師培訓項目的實效;既能有效滿足農村學校獨特性發展對培訓的個性需求,又能實現優質教師培訓資源的共享;同時,還能有效緩解農村學校師資緊張帶來的工學矛盾問題等,在農村學校推廣網絡研修校本整合模式具有重要的現實意義。然而,在農村學校大規模推廣此種培訓模式還面臨諸多的困境。
中華人民共和國教育部令第7號《中小學教師繼續教育規定》提出,中小學教師繼續教育經費以政府財政撥款為主,多渠道籌措,在地方教育事業費中專項列支。然而,我國農村教育經費來源于縣級財政支出,在保證教師工資的基礎上,縣財政收入已無力專項列支繼續教育經費。與此同時,自2004年以來,我國所有中小學學校全部實行“一費制”,即學校不向學生收取課本費之外的任何費用,學校在保證日?;鹃_支之后,可支配收入幾乎沒有,教師培訓費用更是無從談起。然而,網絡校本研修整合模式的培訓組織,包括線下研討、開展公開課、邀請專家指導等都需要一定的經費作為活動組織保障,沒有足夠的培訓經費,教師培訓難以進行,模式的推廣更是難以為繼。
當前,我國農村學校教育信息化水平滯后主要體現在:一是硬件設備的配置不夠。信息技術的發展需要一定的硬件設施作為支撐,而我國大部分農村學校因資金的嚴重緊缺,計算機數量偏少,或者計算機配置標準偏低,或者更新換代速度緩慢,跟不上時代發展的需求。教師網絡研修基本的設備得不到保障,推廣網絡校本研修整合模式也就是一句空話。二是教師信息技術水平偏低。我國農村學校很多教師因年齡偏大,或者學歷偏低,還停留在“一支粉筆、一塊黑板、一張嘴巴”的傳統教學模式上,計算機操作水平偏低,不能滿足教師網絡研修平臺操作對計算機操作水平的要求,對于網絡校本研修整合模式的推廣形成一定的障礙。三是校園網絡建設薄弱。很多農村學校存在“有硬件沒軟件”“有電腦沒網絡”的情況,學校的信息化建設還只是局限于添置教學設備,校園網絡建設力度不夠,不能有效滿足全校師生對于計算機使用的網絡需求。
當前,部分農村教師將繼續教育視為“晉升職稱”的工具,對于各類培訓限于完成任務獲取評定職稱所需的學時;還有部分教師參與培訓學習是迫于上級的命令,需要完成一定學時的繼續教育學習。雖然部分教師希望通過培訓學習使自身的教育教學能力得到提高,從而不斷完善自我,但由于繁忙的日常教學工作,因此對培訓學習感到一定的壓力,也對培訓學習形成一定的抵觸情緒。同時,部分教師因為對培訓模式的陌生,對培訓學習形成一種畏難心理。大部分農村學校教師對于培訓模式的認知限于集中培訓和遠程培訓兩種,對于網絡研修與校本研修整合混合培訓模式沒有比較清晰、正確的認識。某些農村學校在開展此類培訓模式的培訓時,沒有足夠的理論基礎;組織者對于培訓過程的管理、培訓結果的評估考核、線下校本研修活動的組織、線上培訓平臺的學習監測等都沒有操作的經驗。
《鄉村教師支持計劃(2015—2020年)》提出,到2020年前,對全體鄉村教師校長進行360學時的培訓,并改革培訓方式,解決鄉村教師總體培訓偏少、實效性不強的問題。在教育部國家級中小學教師培訓計劃向農村中小學教師傾斜發展的政策背景下,省級教育行政部門要更加重視農村學校教師的繼續教育問題,聯合相關地市(縣)、農村學校聯合建構立體化的組織體系,從上至下,通過行政力量,從政策、經費、人力、資源等方面給予扶持,助推農村學校教師參與網絡校本研修整合培訓項目,擴大參訓教師總體數量,提高培訓的實效性。
從某種意義上說,教育投入的充足與否,將直接制約我國教育事業發展目標的實現?!多l村教師支持劃(2015—2020年)》提出,中央財政將通過相關政策和資金渠道,重點支持中西部鄉村教師隊伍建設。同時要求地方各級人民政府積極調整財政支出結構,加大投入力度,大力支持鄉村教師隊伍建設。在農村學校推廣網絡校本研修整合培訓模式,校本研修活動的開展、教研活動的舉辦、專家教授的親臨指導等都需要一定的配套經費,針對農村學校教師培訓經費緊張問題,可以采取以下具體措施予以緩解:一是地方財政增加農村學校教育經費的支出,確定教師培訓經費、基礎設施等的投入比例,并健全培訓經費管理體制,確保教師培訓經費??顚S?,為網絡校本研修整合培訓項目在農村學校的順利推廣提供經費保障;二是加大中央財政轉移支付力度,強化省級財政對中小學教育經費收支的統籌管理,避免因部分貧困縣區經濟特別困難,難以保障農村教師培訓經費的供給,導致區域教育發展失衡。
2010年7月,國務院頒布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》明確指出,信息技術對教育發展具有革命性影響,必須予以高度重視。美國著名未來學家阿爾溫托夫勒曾預言:“誰掌握了信息,控制了網絡,誰就擁有整個世界?!贬槍W絡校本研修整合模式中的技術支撐第三方,農村學校信息技術的發展水平將成為培訓模式推廣成敗與否的關鍵一環。因此,首先,逐步完善農村學校信息技術軟硬件設施配置。電腦室、校園網絡、教學資源等的配備要逐步跟上信息化時代的教學、培訓需求;其次,提高農村學校教師信息技術水平。包括專職信息技術教師和普通教師,專職信息技術教師可以借助縣區教師進修學校的力量,定期前往培訓,提高信息技術水平;普通教師要端正意識,自覺主動地學習信息技術,掌握必備的信息技術教育手段和遠程學習平臺基本操作技巧。
觀念是人們對事物主觀與客觀認識的系統化。由于人們自身認識的歷史性和階段局限性,決定了人們的認識會因時間的變遷而出現與時代不符合的現象。思想是一種認識,一種客觀事物在我們頭腦中認知的反映,并通過語言、文字、動作表達出來。要更新思想觀念,就要不斷學習,學政治理論,學業務知識,活到老學到老,秉持終身學習的理念,保持思想觀念與時代的一致性。農村學校教師因地理位置相對閉塞,信息獲取途徑偏少,思想觀念更新相對緩慢,因此,首先,農村學校教師要注重加強自身的學習、提高,多關注學科理論前沿、新的教育學習途徑和教學工具等,并大膽嘗試各種新型的教學方法和學習途徑,提高自身的業務素質和教學能力,緊跟時代發展的步伐;其次,多學習優秀農村教師的先進事跡,愛崗敬業,敬業精業,擯棄功利性的學習目的,端正對于培訓學習的認識。此外,還可以出臺一些地方獎勵與扶持政策,提升教師參加網絡學習的積極性,全面提升自身素養。
農村學校教師是我國基礎教育體系的重要組成部分,我國330萬農村教師的教學水平在很大程度上決定了我國中小學教師的整體質量,科學有效的網絡研究模式將為提升農村教師隊伍助力。因此,積極探索教師培訓模式改革,逐步推廣網絡研修與校本研修整合研修模式,將有利于解決鄉村教師總體培訓偏少、實效性不強的問題,為鄉村教師隊伍建設助力。