【摘 要】要追尋教學(xué)的本意、還原課堂應(yīng)有的生態(tài),就應(yīng)該讓人走到課中央。可以通過四個方面實現(xiàn)該理念:教學(xué)觀念層面,時刻關(guān)注“人”的存在和需求;課堂活動方面,突出體驗性、探究性和交往性;教育價值訴求和教學(xué)素材選擇方面,基本指向是人文性;學(xué)科觀方面,人是學(xué)科的中心。
【關(guān)鍵詞】單元教學(xué)設(shè)計;學(xué)科核心素養(yǎng);高中化學(xué)
【中圖分類號】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1005-6009(2018)67-0054-03
【作者簡介】張弛,江蘇省南通田家炳中學(xué)(江蘇南通,226001)教師,高級教師。
筆者曾在2017年參加江蘇省“杏壇杯”蘇派青年教師課堂教學(xué)展評,那次展評的主題是“人在課中央”。筆者在此后的一年中,對這一教學(xué)理念做了持續(xù)的思考,將其融于自己的教學(xué)實踐中,這里對此進(jìn)行論述。
一、教學(xué)理念
“人在課中央”其實是反映一種應(yīng)有的課堂教學(xué)生態(tài),在這個生態(tài)系統(tǒng)中,每一個生命都是具有情感和生命能量的個體,他們都是課堂的主體,都應(yīng)當(dāng)處于課的中央,學(xué)生生命成長的狀態(tài)和被關(guān)注程度直接影響這個課堂的教學(xué)生態(tài)。為了構(gòu)建這種良好的課堂生態(tài),筆者在教學(xué)中力圖做到:
(1)教學(xué)觀念方面,人是被考慮的關(guān)鍵要素。也就是說,整堂課都是基于對人的情感、人的交往、人的信息獲得方式等要素的考慮而進(jìn)行設(shè)計。
(2)活動形式方面,學(xué)生為主體,突出探究性和交往性。教學(xué)中主要采用視頻展示、模擬實驗、小組合作學(xué)習(xí)等方式,引導(dǎo)學(xué)生充分投入學(xué)習(xí)和思考,幫助他們體驗科學(xué)研究的歷程,并且與知識、與科學(xué)家、與同學(xué)、與老師之間進(jìn)行交流,讓其真正成為處于課中央的主體。
(3)教育價值訴求和教學(xué)素材選擇方面,體現(xiàn)人文性?;瘜W(xué)學(xué)科雖然是理科,但教學(xué)時不能忽視對人文素養(yǎng)和精神的關(guān)注與培養(yǎng)。在素材的選擇上要有人文內(nèi)涵,具有啟示性和教育性,能夠觸動學(xué)生的內(nèi)心,在對素材的詮釋上,要能對學(xué)生的精神品質(zhì)形成良性促進(jìn)作用。
(4)學(xué)科觀方面,人是學(xué)科的中心。對學(xué)科的探索、了解以及學(xué)科的建立和發(fā)展,人是關(guān)鍵,對學(xué)科知識的學(xué)習(xí)、總結(jié),對學(xué)科精神的承傳和發(fā)揚,人亦是中心。
下面以“人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識”的第一課時教學(xué)為例,來談?wù)劰P者是如何將以上教學(xué)理念落實在課堂中的。
二、教材和學(xué)情分析
本節(jié)課內(nèi)容位于蘇教版高中化學(xué)教材必修1“化學(xué)家眼中的物質(zhì)世界”的第3單元,單元題為“人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識”,本節(jié)課為該單元第1課時,主要講授“原子結(jié)構(gòu)的演變”。
從與前兩個單元的關(guān)系來看,教材的意圖是讓學(xué)生形成從宏觀到微觀、從現(xiàn)象到本質(zhì)的思維方式,形成必要的結(jié)構(gòu)觀、微粒觀,并且感悟化學(xué)的發(fā)展歷程和研究方法,這其中就包括了假說、模型和實驗等。
本單元內(nèi)容是對初中所接觸“化學(xué)”定義(原子、分子層面)的進(jìn)一步詮釋和呼應(yīng),也是將化學(xué)逐步引向深入、展示其學(xué)科綜合性的一個載體。本質(zhì)上,本單元屬于跨學(xué)科性“科學(xué)史”教育,除了涉及歷史、人物評價等問題,還將涉及物理學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科的知識,其跨界性和難度還是比較明顯的。當(dāng)然,應(yīng)該說,本單元的立意和重點并不在于知識,相關(guān)內(nèi)容的詳細(xì)介紹其實安排在物理課程的選修階段,而且需要花費數(shù)課時,可見,本節(jié)課的主要立足點應(yīng)該是思想、觀念、方法和價值觀的培養(yǎng)與引導(dǎo)。
三、主要教學(xué)流程
1.預(yù)探究。
教師:原子、分子都是微觀的、看不到的粒子,對它們的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識又是談何容易呢?今天就讓我們一起來踏著前人的足跡,感受一下人類對原子結(jié)構(gòu)探索的歷史。
探究活動:比較一空、一實兩個塑料小球,后者填滿了沙子。根據(jù)公式ρ=m/V(板書),兩者的區(qū)別在于密度不同。
教師:這個“實心球”真的是實的嗎?
學(xué)生:裝滿沙子的塑料球中還是有空隙,可以注入水,好比海綿。
教師:加滿了水之后密度發(fā)生了什么變化?就真的是實了嗎?
學(xué)生:分子間存在空隙。初中酒精與水的混合實驗已經(jīng)證明。
探究:液體分子間有空隙,那么固體呢?例如,金剛石的密度大約為3.53g/cm3,而石墨的密度大約為2.25g/cm3,兩者之間為何有如此大的差異?
學(xué)生:固體組成粒子在空間排布上存在差異,造成占據(jù)空間利用率不同,最終導(dǎo)致密度差異。
教師:剛才我們討論的是粒子的外部,那么問題來了,原子的內(nèi)部是怎樣的呢?英文里有一個類似的單詞:atom,意思是不可分割,如今被譯成“原子”。與墨子同時代的古希臘哲學(xué)家德謨克利特把物質(zhì)的最小單元稱為原子,他認(rèn)為就像用一塊塊磚頭砌墻一樣,物質(zhì)是由無空隙的、間斷的、不可分割的原子構(gòu)成的。
討論:德謨克利特的話顯然是存在錯誤的,但是否就沒有積極意義呢?
(設(shè)計意圖:用空塑料小球、裝滿沙子的小球之間的對比,來分析什么是“實”進(jìn)而探討如何讓它變得更實,可以逐漸從宏觀過渡到微觀,自然引出了“原子”的本義和古希臘哲學(xué)家德謨克利特。這個探究的過程是師生以對話、辨析的形式來完成的。)
2.主體探究。
教師:德謨克利特是哲學(xué)家,那么,在科學(xué)家的眼里,原子是什么樣子的呢?
研究性學(xué)習(xí)活動:分為四個課題組(每一組又分兩個小組),分別研究道爾頓、湯姆生、盧瑟福以及波爾的四種原子結(jié)構(gòu)模型中的一種,并且從代表人物及簡介、理論主要的依據(jù)或主要觀點、代表性的原子結(jié)構(gòu)模型、對科學(xué)的主要貢獻(xiàn)、存在的不足這幾個方面來加以探究,要求畫出相關(guān)的模型圖或者制作相應(yīng)的立體模型?;顒哟涡驗椋邯毩W(xué)習(xí)—組內(nèi)活動—組間交流—展示匯報。(限于篇幅,具體內(nèi)容略)
(設(shè)計意圖:采用分組承擔(dān)課題的方式來研究四種主要的研究結(jié)構(gòu)模型,把課堂的學(xué)習(xí)主體、表達(dá)主體都讓給學(xué)生。教師作為必要的指引者或助手,在理論講解、視頻播放等方面加以輔助,并且推動教學(xué)環(huán)節(jié)過渡。交往的過程體現(xiàn)在組內(nèi)、組間、師生之間。)
3.拓展。
教師:科學(xué)家探索的腳步始終沒有停下,對原子結(jié)構(gòu)的了解也更加清晰和深入。
投影視頻:介紹電子云。
教師:科學(xué)家很早就提出了“基本粒子”的概念,希望能找到最為基本的粒子,但事實上,當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)了更小的夸克等粒子后,發(fā)現(xiàn)“基本粒子”還存在著內(nèi)部結(jié)構(gòu)。哪個才是那個古人所說的“至小無內(nèi)”呢?
(設(shè)計意圖:電子云的介紹使得“真相”更趨近現(xiàn)實,體現(xiàn)科學(xué)性。而“至小無內(nèi)”則是對之前學(xué)習(xí)活動的一種呼應(yīng)。)
四、總結(jié)與反思
讓“人”居于課堂的中央是本堂課的基本思想指導(dǎo),無論是從教學(xué)設(shè)計還是從教學(xué)過程和結(jié)果來看,應(yīng)該都是較好地達(dá)成了該思想。
1.教學(xué)主旨:同步關(guān)注和培養(yǎng)人文精神與創(chuàng)新精神。
(1)人文精神。
化學(xué)是一門基礎(chǔ)科學(xué),但是化學(xué)的發(fā)展離不開人文精神。本堂課引導(dǎo)學(xué)生體會科學(xué)家探索原子結(jié)構(gòu)的艱辛歷程,有利于培養(yǎng)他們直面挑戰(zhàn)、克服困難的勇氣;而對前人所做貢獻(xiàn)的分析,讓學(xué)生體會到今天的科學(xué)發(fā)展是“站在前人的肩膀上”,有利于培養(yǎng)他們的感恩心,讓他們學(xué)會對他人的尊重;至于對前人研究的“不足”的分析,則可以幫助他們學(xué)會辯證、一分為二地看待問題。當(dāng)然,這堂課的辯證思想和精神也通過對空與實、大與小、宏觀與微觀等方面的辯證統(tǒng)一性分析加以了呈現(xiàn)和培養(yǎng)。
此外,合作精神(可歸屬于人文精神)的培養(yǎng)在這堂課也得到了體現(xiàn)。小組活動時,強調(diào)的是組內(nèi)分工、合作,在各組完成研究任務(wù)后,還允許小組間走動,相互討論,形成組間合作。最后在面向全班的匯報環(huán)節(jié)中,允許其他小組加以補充或者辯駁,補充當(dāng)然是一種合作,而辯駁也是為了促進(jìn)學(xué)習(xí),也是合作的過程中必不可少的,當(dāng)然,這個環(huán)節(jié),教師的輔助、引導(dǎo)、設(shè)疑,也是一種師生合作的方式。
(2)創(chuàng)新精神。
當(dāng)前對人的創(chuàng)新精神的培養(yǎng)已經(jīng)被提升到國家競爭力的層面。其實,科學(xué)史本身就是一部創(chuàng)新史,科學(xué)史教育很大程度上就是為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、思維和品質(zhì)。所以,筆者提示學(xué)生從人物介紹、理論依據(jù)或觀點、原子結(jié)構(gòu)模型、主要貢獻(xiàn)、不足這幾個方面來對科學(xué)家及其研究加以分析,就是為了幫助學(xué)生全面了解這些具有偉大創(chuàng)新精神和能力的科學(xué)家是如何取得如此成就的。激勵學(xué)生可以沿著前人的足跡走下去,走出他們自己的創(chuàng)新之路。
2.教學(xué)邏輯:明暗邏輯線并行。
首先是基于教學(xué)內(nèi)容的歷史進(jìn)程線,這是明線。從中國古代的哲學(xué)思想到古希臘哲學(xué)家德謨克利特的原子學(xué)說,此作為教學(xué)之“起”,而后從道爾頓直到波爾的原子結(jié)構(gòu)模型,此是教學(xué)之“重”,最后量子力學(xué)原子結(jié)構(gòu)模型的介紹,此是教學(xué)之“延”。歷史的進(jìn)程中,“人”正是主角。
其次是思維發(fā)展層面的邏輯線,它遵從的是“人”的思維的邏輯規(guī)律。對原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識的發(fā)展,是一個思維不斷深入、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^程,肯定前人的貢獻(xiàn),分析前人的不足,它是一個否定之否定到再否定的上升過程,這是一條隱藏于明線之下的暗線。
第三是科學(xué)問題層面的邏輯線。教師從探究的引入階段到之后的層層深入,反復(fù)抓住科學(xué)中的“密度”問題加以探討,它仿佛一個發(fā)動機驅(qū)動著活動進(jìn)程的不斷發(fā)展。這個邏輯線依然是適應(yīng)“人”的思維特點的。
第四是視角及相應(yīng)哲學(xué)層面的邏輯線。從課的最初到結(jié)束,反復(fù)對“至大無外”“至小無內(nèi)”兩句話進(jìn)行辨析,前后呼應(yīng),在哲學(xué)思維層面對教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了串聯(lián),也帶領(lǐng)學(xué)生將探究的視角從宏觀走向微觀,從微觀又走向宏觀乃至融合。
3.教學(xué)活動:突出形式的靈活性、思維的發(fā)散性。
本節(jié)課筆者采取了模擬實驗和思維實驗的教學(xué)方式。例如用塑料球、水晶球、橡皮泥等來模擬微觀原子,用激光束、實物小球等模擬α粒子散射實驗,用磁珠圍繞磁鐵作圓周運動來模擬和證實盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型的缺陷。此外,還用視頻手段來代替實際操作的實驗。思維實驗則主要依靠思辨的方式、想象的方式、邏輯推理的方式進(jìn)行。愛因斯坦曾說:“理論的真理在你的心智中,不在你的眼睛里?!边@堂課中,對于原子模型的哲學(xué)思考,對于各種模型的不足之處的分析,都依賴思維實驗。而思維實驗則十分有利于提升“人”的思維品質(zhì)。
總之,讓“人”居于課堂的中央,讓課堂因人而靈動,讓人與課和諧而統(tǒng)一!