讓學生在“經歷”中提高科學素養

仇建

摘要：以“人類重要的營養物質”的教學為例，剖析了課堂內容的選取是如何基于“經歷”的，簡評了課中開展的各個教學活動，闡述了學生在經歷中的收獲，同時也明晰了課堂教學中存在的問題和后續教學的改進措施。

關鍵詞：經歷教育;初中化學教學;科學素養

文章編號：1008-0546（2019）02-0023-05 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

一、教學前思

義務教育階段的化學課程以提高學生的科學素養為主旨，激發學生學習化學的興趣，幫助學生了解科學探究的基本過程和方法，發展科學探究能力，獲得進一步學習和發展所需要的化學基礎知識和基本技能;引導學生認識化學在促進社會發展和提高人類生活質量方面的重要作用，通過化學學習培養學生的合作精神和培養學生的民族自尊心、自信心和自豪感;引導學生學會學習、學會生存，更好地適應現代生活[1]。以“人類重要的營養物質[2]（人教版初中化學教材下冊第十二單元課題1）”為載體，如何組織教學才能有效達成上述課程目標呢？為此，筆者堅持“教師圍繞‘經歷而教、學生圍繞‘經歷而學”，課堂中為學生創設更多“經歷”學習的機會，豐富他們能“帶得走的東西”。

《義務教育化學課程標準（2011版）》中，關于“人類重要的營養物質”主題規定的內容見表1，其中明晰了對發展學生的“知識與技能和情感、態度、價值觀”兩個方面的具體要求，而對于發展學生的學習“過程與方法”則是隱匿于“活動與探究建議”。

“人類重要的營養物質”主題在教材中主要編排了蛋白質、糖類、油脂、維生素4類營養物質的存在、組成元素、重要作用、主要種類和食物來源等內容，把重點放在對蛋白質的介紹上，同時還介紹了不良嗜好和空氣有害物質對人體中蛋白質活性會造成損害等重要內容，體現了“從學生的生活經驗和社會發展的現實中取材[4]”高度吻合了課程標準中設定的相應目標要求以及對教材編寫的建議。

九年級學生在七年級生物課程的學習中，已經知曉建造人類的身體需要蛋白質、糖類、油脂、維生素、水、無機鹽等六大營養物質，會通過簡單的實驗來鑒定雞蛋清、饅頭、花生中分別富含蛋白質、淀粉、油脂，會描述相關實驗的現象并能據此推理得出實驗結論，但對蛋白質等營養物質的組成、種類和重要作用缺乏全面的認知。因此，本節課的教學起點則是幫助學生進一步完善對蛋白質、淀粉、油脂的認知，形成合理膳食的觀念;學習一種鑒定維生素C的實驗方法，提升科學探究水平。

基于對課程標準、教材內容以及學情的分析，筆者從以下2個方面重構了教學內容：一是“增設”。增設“描述七年級生物實驗現象與結論”，以引導學生調出已有知識;增設“粗略計算攝入營養物質的總能量”，以滲透“定性。定量”的學科觀念;增設“檸檬汁液中維生素C的鑒定和含量的測定方法”，以提升學生科學探究水平;增設“觀看《合理選擇飲食的意義》的視頻”，以拓展學生認知廣度和豐富課堂學習形式。二是“外顯”。外顯學習內容的內在邏輯主線（如教材編寫蛋白質的主線是“存在→構成→組成→作用→種類→食物來源”等），以促成學生能夠更快地在新知學習過程中將其加以運用（如學生閱讀、圈畫和標注出教材編寫蛋白質的內容主線的學習經歷，在之后的認知糖類、油脂和維生素時也是采用了閱讀、圈畫和標注出內容主線的方式）。

另外，為了更好地讓經歷教育課堂顯現其基本特征，我們做好了充分的教學準備：一是準備了“《黃帝內經》中有關均衡膳食”的視頻。二是準備了小胖的午餐食物包[牛肉（100g）、豬舌（100g）、油炸魚塊（100g）、5個大米餅]和豆芽的午餐食物包[涼拌黃瓜（100g）、藥芹炒山藥片（100g）、青菜炒香菇（100g）、面包（單個裝）]，除面包之外，兩份食物包中的其余食物均采用真空包裝，衛生保證，打開后可直接食用。三是準備了“膠頭滴管2支、試管架1只、小燒杯1只（100mL）、盛有 2mL高錳酸鉀溶液（0.2%）的試管2支、檸檬（1/4只）、裝有25mL維生素C溶液（0.2g/l00mL）的試劑瓶”等實驗用品。

二、教學過程

1.新課引入

師：讓學生觀察小胖和豆芽的午餐食物包，并要求他們思考他倆搭配的午飯食物是否合理？人類需要哪些營養物質建造自己的身體？

生：小胖和豆芽的午餐食物包都不合理，沒有均衡營養。人類需要蛋白質、糖類、油脂、維生素、水、無機鹽等6種營養物質建造自己的身體。

[設計意圖]將小胖和豆芽的午餐的真實食物包展示于每組學生面前，以誘發他們對食物中所含營養物質的思考，營造出富有趣味性的、輕松的課堂學習氛圍，同時也是為環節7中“合理搭配午餐”活動做好鋪墊。

2.實驗回顧

師：請回憶圖1中3個實驗的現象和結論。

生：略（能準確回答）。

師：（過渡）蛋白質、糖類、油脂都是人體所需的能源物質，首先讓我們從化學的視角來認識生命的存在方式——蛋白質。

[設計意圖]引導學生再現已有知識，以將他們帶入到從化學視角上來認知蛋白質，同時也為他們提供了生物、化學課堂學習中可以進行比較的具體內容。

3.認知蛋白質

師：請同學們先閱讀課本90一92頁蛋白質的具體內容，后通過討論的形式談談課本介紹了蛋白質的哪些方面？同時將其在課本相應處標注出來。

生：熱烈討論并在課本上進行圈畫。

師：下面老師再借助7個問題來考一考大家的學習效果。問題1：蛋白質維持生長發育和提供能量的過程中存在哪些反應？問題2：人體中不同的蛋白質具有不同的功能，血紅蛋白具有什么特殊功能？酶呢？問題3：我們可以采取哪些措施保護蛋白質正常發揮生理功能？問題4：香煙煙氣中含有哪些有害物質？一氧化碳為什么會使人中毒？問題5：為什么要絕對禁止不法商販用甲醛水溶液浸泡水產品呢？問題6：如何測定空氣中甲醛含量是否超標呢？問題7：如何避免室內空氣中的甲醛污染呢？

生：略（基本能回答到位，老師僅需稍加補充或修正）。

師：（過渡）下面讓我們用剛才的學習方法來學習糖類和油脂。

[設計意圖]讓學生體驗“閱讀-討論-標注”的經歷，引導他們將蛋白質的內容主線（存在→構成→組成→作用→種類→食物來源）外顯出來，并直觀化地定格在課本的相應處，便于他們將這樣的學習經歷在后續學習活動中運用得更為自然通暢。口答問題1～7的活動過程，不僅考量了學生對文本的理解水平，而且對他們后續閱讀態度的改變起到了很好的鞭策作用。

4.認知糖類和油脂

師：請同學們先閱讀課本93～94頁“糖類和油脂”的具體內容，再將其內容主線在課本相應處標注出來。

生：細心閱讀并在課本上進行圈畫。

師：下面老師再以4個問題來檢驗大家的學習效果。問題1：糖類和蛋白質中含有哪些共同的組成元素？問題2：在人體里，葡萄糖是如何發揮作用的？問題3：霉變的食物中滋生有什么毒素？我們為什么絕對不能食用霉變的食物？問題4：在人體內完全氧化相同質量的蛋白質、糖類、油脂，放出能量最多的是哪種？

生：略（能回答到位，基本不需要老師的修正）。

師：（追問）在蛋白質、糖類、油脂中，哪種是人體的主要供能物質呢？

生：糖類。

師：（過渡）糖類供給人體生命活動所需能量的60%～70%。青少年每日大約需要攝入多少能量呢？

[設計意圖]讓學生運用“‘閱讀一標注的經歷”來認知糖類和油脂，可以促成他們對內容主線進行再次強化、增進對“學習方法”的理解，活化他們的應用水平。口答問題1～4以及追問的活動過程，有效檢測了學生的閱讀效果，幫助他們清除了認知上的盲點，從而將課標要求落到了實處。

5.粗略計算食物中的總能量

師：（投影內容如下）一般情況下，青少年每日需攝入的總能量約為12500kJ，其中午餐提供40%，則午餐攝入的能量約為__________kJ。已知：ρ（植物油）≈0.9g/mL，若將小胖午餐攝入的營養物質折算為200g葡萄糖、20g油脂300g蛋白質，則小胖午餐攝入_________kJ的能量，超攝入_________kJ的能量，放出這些能量大約需要氧化_________g（約_________mL）植物油。

生：先運算，后交流結果（基本能正確）。

師：（過渡）剛才學習的都是供能物質，維生素是不是供給能量物質？請閱讀課本94頁。

[設計意圖]增設的計算，引導學生對供能營養物質認知從定性視角轉向了定量視角，借助運算所得的數據讓他們感知了小胖之所以胖的緣由是能量過剩得較多，當最后展示出實驗盤內標有100mL字樣的燒杯并以“小胖多喝了這樣的滿滿一燒杯植物油”進行感性描述之后，他們都會非常驚愕。

6.認知維生素

師：請閱讀課本94頁，并將“維生素”的內容主線在課本相應處標注出來。

生：閱讀并在課本上進行圈畫。

師：請大家口答如下2個問題。問題1：維生素是不是供能物質？問題2：缺乏維生素A會患什么病？缺乏維生素C呢？

生：略（能回答到位，不需要老師的修正）。

師：（追問）喝檸檬茶可以補充維生素，如何鑒定檸檬汁液中含有維生素C呢？我們需要知曉維生素C哪方面的知識？

生：維生素的化學性質。

生：完成實驗1。

師：（過渡）剛才的實驗現象一定是檸檬汁液中的維生素C的功效嗎？你能設計證明的實驗嗎？

生：用維生素C溶液與之做對比實驗。

師：如何粗略測定檸檬汁液中的維生素C的含量呢？

生：設計并完成實驗2（圖3）。

師：小組間檸檬汁液中維生素C含量測定結果不同的影響因素有哪些？

生：（討論-表達）檸檬汁液的不同;所滴液滴的大小不同;觀察顏色改變時的誤差;檸檬汁液自身顏色的干擾;實驗過程中其他反應的干擾等。

師：（過渡）學習營養物質之后，我們怎樣才能均衡膳食呢？請聽聽中國傳統醫學經典名著《黃帝內經》是怎么描述的？

[設計意圖]在學生通過閱讀知曉了維生素C的有關知識之后，增設2個實驗活動，從表面看好像在鑒定檸檬汁液中含有維生素C，內核則是：在老師指導下，讓他們經歷“提出方案、修改方案、進行實驗、收集數據、得出結論、討論交流”等活動過程，幫助他們鞏固和提高實驗操作技能水平、初步形成具有控制實驗條件的意識，促成他們在實驗中注意觀察和思考相結合，啟迪他們從“定性→定量”視角來研究物質，從中更好地理解科學的本質和提高科學素養。

7.學會合理搭配食物

師：播放“《黃帝內經》中有關均衡膳食”的視頻。

生：觀看視頻后分析小胖和豆芽午餐食物中營養物質的失衡情況。

生：利用提供的食物進行合理搭配午餐食物。

[設計意圖]通過觀看視頻，可以幫助學生進一步理解各種營養物質的作用和認知均衡營養的重要意義。借助問題引導學生分析出小胖的熱量過剩和豆芽的熱量不足，可以促進他們日后主動科學均衡膳食。讓學生親歷重新搭配午餐食物的實踐活動，可以幫助他們對不同食物中富含的營養物質進行一次再識別，初步形成科學合理膳食的意識。最后，每人都是伴著笑嘻嘻的面孔帶回了一份營養午餐，想必那一刻的內心也是樂滋滋的。

8.小結課堂及布置課后任務

生：提出疑問，互助解答;從知識、方法、情意等方面小結本課的收獲。

師：布置作業（1）完成課本P96的“練習與應用”;（2）完成課本P95的“調查與研究”。

[設計意圖]本環節給學生提供解答疑問的機會，讓他們的顧慮與困惑得以及時解除;對本課的小結，引導他們養成“回頭看”的習慣。

三、教學后思

1.從經歷教育視域看

“經歷優先、身心統整、內化外踐和根性成長”是經歷教育的四大基本準則。基于此，課堂教學中的教師應該圍繞“經歷”而教、學生應該圍繞“經歷”而學，教與學的各項任務都應該在“經歷”中加以完成，這樣有利于達成教學效果的恒久優質高效。

（1）實景融入經歷

課首將小胖和豆芽的午餐食物展現在學生面前，有效激起了學生的學習興奮度，能使他們迅速進入學習狀態以及縮短他們的“迷糊”時長，從而有利于教學內容的順利開展。課尾讓學生親歷選擇合理搭配食物的活動，是他們的一次“化無形為有形”經歷，雖然“內化外踐”的時間不長，但是效果甚好。

（2）學法應用經歷

本課中，學生進行了3次閱讀課本活動。環節3中的第1次閱讀活動，不僅讓學生修習了陳述性知識（蛋白質的存在、構成、組成、作用、種類以及食物來源等），而且讓他們汲取了程序性知識（閱讀一提取信息一標注信息），這為環節4、6中的2次閱讀活動提供了范式，“拋磚引玉”之功效得以充分發揮。

（3）實踐活動經歷

圍繞問題開展親歷親為的實踐活動，回避了直接傳授的陳舊方法，是一種以學生為主體的學習活動，也是經歷教育課堂的核心版塊。這樣做，會使講與聽的課堂改變成做與思的課堂，會使課堂從口頭或紙面上的教學走向具有豐富實踐（即經歷）活動的課堂，促進教學從偏向于“認知”扭轉為偏向‘能力”。本課環節5中的實驗1、2，是“做”的教學，亦是“體驗”的教學，學生不僅參與實驗活動的積極性很高，而且學會了分析、比較并從中悟得“滴人的液滴滴數與Vc含量之間存在著比例關系”，他們的思維深度得以有效提升，課堂教與學的活動效度顯然會得到大幅提升。

2.從實驗能力視域看

（1）動作技能表現

通過課堂觀察發現，學生對于簡單的實踐活動（如，搭配午餐食物）是可以順利完成的，但對于專業性較強的基本操作（如，吸取液體前的瓶外排氣和滴加液體的保持豎直懸空）卻有1/2的小組不能規范、準確、嫻熟地加以完成。筆者以為造成學生專業操作水（上接第18頁）

關于“飽和溶液”與“不飽和溶液”，教材中給出的定義是：“在一定溫度下，向一定量溶劑里加入某種溶質，當溶質不能繼續溶解時，所得到的溶液叫做這種溶質的飽和溶液。”通過收集學生的發聲思維數據，發現學生在理解飽和溶液時誤認為：飽和溶液就是指不能再溶解溶質的溶液。由此可見，學生在理解概念時只關注到“飽和”的內涵——“不再溶解”，而忽略了“飽和”的外延——“該溶質的飽和溶液”。

【案例二、微粒觀的形成

物質都是由微觀粒子構成，這些粒子包括分子、原子和離子。教學中發現很多學生都錯誤地認為"H₂O就是由兩個氫原子和一個氧原子構成的”，而且經過教師講解糾正之后，還是無法改變這種錯誤觀點。經過出生思維診斷之后，發現學生的錯誤觀點是這樣形成的：水是由水分子構成的，水分子是氫原子和氧原子構成的，所以水就是由氫原子和氧原子構成的。顯然，這種錯誤觀點的形成是基于單純的數學“等量代換”推理而來的，忽略了粒子間的層次關系。

【案例三】工業流程題的講解

工業流程題是中考的熱門題型，主要考查學生的綜合分析能力，需要做到對流程的整體理解與認識。而學生對于流程的分析過程，教師往往難以知曉，所以教師在流程題講解的過程中只能“大水漫灌”，無法做到“噴灌、滴灌”，這就使得課堂效率和針對性得不到保障。鑒于此，在習題講解之前，可以讓錯題學生試后將流程理解過程通過微信語音發送給老師，教師在備課時，將學生的語音數據進行分析，找出學生的思維盲點，進行有效引導，可大大提高教學效率，突破教學瓶頸。

教學的高效性是每個教師追求的目標，出聲思維方法在化學教學中的運用，可以彌補傳統教學中的一些短板，對于學生化學認知發展水平的監控以及一些迷思概念的糾正有著積極的作用。借助主流媒體軟件的出聲思維的運用也是適應了大數據化的發展形勢，符合高效信息化教學的理念。當然，出聲思維方法的使用需要學生具有一定的語言表達能力，對于學困生如何準確地描述出自己的思維過程值得進行更深入的研究。

參考文獻[1]郭秀艷，楊治良.基礎實驗心理學[M].北京：高等教育出

版社，2011：89[2]張冰，劉繼和.用出聲思考法探查化學迷思概念[J].新課

程研究，2010（11）：113-115平低下的主要原因有二：其一是教師的課堂示范與指導工作未能落到實處;其二是學生進入實驗室進行自主完成實驗的次數偏少。基于此，我們應該存有加強實驗教學的意識，對技能性教學目標進行細化，將其在實驗教學活動中落到“實”處，而非教師口頭的“虛”處。例如，課例的液體滴加實驗教學活動中，教師可通過邊講解邊示范的方式來指導學生雙手協作穩妥地手持滴管進行加液或巡視到小組內進行個別指導與糾正;在學生進行氧氣制取的實驗活動之前，教師可指導他們通過分工合作（1個人準備發生裝置，另1個人準備收集裝置）來完成實驗裝置的搭建，引領他們在相互配合中逐步形成團隊精神等等。

（2）思維能力表現

通過課堂觀察發現，同學們除了需要發展動作技能水平外，思維能力也有較大發展空間，課例實驗活動中學生的思維明顯滯后于動作，在實驗采集的數據均已記錄于表格之后，還有不少組別的同學不能準確理解測定檸檬汁液中維生素C含量的實驗思路以及運用數據進行求解的方法。筆者以為造成學生實驗思維能力偏低主要原因有二：其一是教材選取的定性實驗較多，弱化了定量或半定量實驗;其二是教師缺乏定量研究實驗的儀器設備和意識。基于此，一方面我們要主動爭取資金及早地更新儀器和設備，改善原有的硬件設施;另一方面在平時的實驗教學中我們要有意識地引導學生從定性與定量結合上收集證據，并幫助他們通過定性分析和定量計算推出合理結論，努力提升他們在實驗中的思維水平，促進他們動作和思維的協同發展。例如，在完成課本實驗6-4[5]的教學時，設計的教學活動可以是不同小組的同學加入不同體積的水，然后讓他們通過相互比較獲知向塑料瓶中加入約多少體積的水時實驗效果最佳，以增進他們定量研究實驗的意識。

綜上所述，我們認為“經歷教育”不僅讓學生提高科學素養，而且為教師提升專業素養提供了契機。

參考文獻

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