林惠昆，羅 琴

(1.德宏師范高等專(zhuān)科學(xué)校理工系，云南 德宏 678400;2.楚雄師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)系，云南 楚雄 675000)

化學(xué)教學(xué)論是化學(xué)師范生的必修課，本門(mén)課程是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的教學(xué)理論課。說(shuō)它“實(shí)踐性”很強(qiáng)，是因?yàn)槿鄙倭藢?shí)踐 (學(xué)習(xí)者親身實(shí)踐、體驗(yàn)、包括試誤)僅靠理論去“感悟”是不能內(nèi)化 (建構(gòu))為自己的理念和解決教學(xué)實(shí)際問(wèn)題的本領(lǐng)［1］。因此，在教學(xué)中，盡可能利用優(yōu)秀教師的教例及本屆和往屆同學(xué)的典型教例，對(duì)師范生進(jìn)行生動(dòng)的榜樣教育，同時(shí)或隨后輔以理論分析和講授，促使師范生真正懂得典型教例的含義，從中受到啟發(fā)，學(xué)到一些“本領(lǐng)”，并明確或樹(shù)立先進(jìn)的化學(xué)教育理念。

已被公認(rèn)的教育心理學(xué)中的“對(duì)比理論”認(rèn)為:可視對(duì)比情境比想象對(duì)比情境更能大幅度降低從簡(jiǎn)單模仿到有目的自主選擇的難度，更易促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)技能的主動(dòng)建構(gòu)。根據(jù)這一理論要點(diǎn)，教師在教學(xué)中可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新選材設(shè)計(jì)，并在實(shí)踐中加以改進(jìn)。優(yōu)秀教師有效的教學(xué)事實(shí)證明:可視對(duì)比情境非常適合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。要組織好對(duì)比探究教學(xué)，應(yīng)該同時(shí)具備兩個(gè)基本要素:一是在教學(xué)中教師盡可能采用可視對(duì)比情境 (實(shí)驗(yàn)情境、圖片情境、錄像情境等)，因?yàn)橹挥锌梢晫?duì)比情境，才能有效激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，這樣學(xué)生才會(huì)情不自禁地投入到探究活動(dòng)中去。二是教師選取的情境素材要貼近學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，特別是設(shè)計(jì)的探究問(wèn)題一定要簡(jiǎn)潔、合理，適合學(xué)生的思維特點(diǎn)，并且要在學(xué)生需要表達(dá)的時(shí)候發(fā)問(wèn)，即問(wèn)題與思考要“同步”，師問(wèn)與生答，要“匹配”，都要落在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)。只有這樣的探究活動(dòng)，才會(huì)生成足夠的思辨容量，起到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的作用［2］。

在化學(xué)教學(xué)論教學(xué)中，我們以質(zhì)量守恒定律的教學(xué)設(shè)計(jì)為例進(jìn)行分析，啟發(fā)學(xué)生在中學(xué)化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)用“對(duì)比理論”。

［教例1］質(zhì)量守恒定律的教學(xué)設(shè)計(jì)片斷［3］

設(shè)計(jì)意圖:根據(jù)學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)，在掌握化學(xué)反應(yīng)的微觀本質(zhì) (原子重組)后，他們是不難理解化學(xué)反應(yīng)前后總質(zhì)量保持不變這一規(guī)律的。怎樣讓學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)質(zhì)量守恒定律這些重要的化學(xué)概念與原理?應(yīng)該是引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)比實(shí)驗(yàn)的觀察分析中主動(dòng)建構(gòu)?這既是新課改的重要理念，也是在教學(xué)中滲透學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)，增加思辨容量的好時(shí)機(jī)。教師可以根據(jù)學(xué)校條件和學(xué)生實(shí)際情況對(duì)本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)探究素材進(jìn)行篩選與重組。重組設(shè)計(jì)的目的是:通過(guò)學(xué)生完成對(duì)比實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生觀察、討論、分析提供載體，并讓學(xué)生在動(dòng)手、動(dòng)眼、動(dòng)口、動(dòng)腦中主動(dòng)建構(gòu)質(zhì)量守恒概念，并運(yùn)用這一定律。學(xué)會(huì)透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，體會(huì)認(rèn)識(shí)事物的基本方法，提高他們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

重組的對(duì)比探究實(shí)驗(yàn)有如下兩組。

探究實(shí)驗(yàn)一 鎂條在空氣中燃燒

教師:請(qǐng)同學(xué)們分小組 (兩人一組)完成探究實(shí)驗(yàn)，步驟是:①天平調(diào)平;②稱(chēng)量一段鎂條與石棉網(wǎng)的總質(zhì)量;③點(diǎn)燃鎂條;④燃燒后再稱(chēng)量白色粉末與石棉網(wǎng)的總質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)完成后，要求同學(xué)描述現(xiàn)象和報(bào)出稱(chēng)量結(jié)果。

學(xué)生1:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱，既有白色固體粉末生成又有白煙冒出。

學(xué)生2:稱(chēng)量結(jié)果:白色粉末和石棉網(wǎng)的質(zhì)量比原來(lái)鎂條和石棉網(wǎng)的質(zhì)量有所減少。

教師:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述得很正確!但為什么燃燒前后物質(zhì)的質(zhì)量不守恒?是不是該反應(yīng)不遵循質(zhì)量守恒定律?或者說(shuō)質(zhì)量守恒定律不適合該反應(yīng)?

學(xué)生:思考、討論、發(fā)言。

教師:我想請(qǐng)同學(xué)們將剛才的實(shí)驗(yàn)改動(dòng)一下，然后再來(lái)討論，或許你就會(huì)找到正確的答案。

教師:實(shí)驗(yàn)步驟改為:①天平調(diào)平;②稱(chēng)量一段鎂條、石棉網(wǎng)及大燒杯的總質(zhì)量;③點(diǎn)燃鎂條并將大燒杯罩在火焰上方 (適當(dāng)遠(yuǎn)一些);④稱(chēng)量石棉網(wǎng)、白色粉末及大燒杯的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)完畢，請(qǐng)同學(xué)展示大燒杯，并描述觀察到的現(xiàn)象，報(bào)出稱(chēng)量的結(jié)果。

學(xué)生3:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:燒杯內(nèi)壁及底部均有白色固體粉末覆蓋。

學(xué)生4:稱(chēng)量結(jié)果:反應(yīng)后的質(zhì)量比反應(yīng)前的質(zhì)量增大了。

教師:請(qǐng)一位同學(xué)將該反應(yīng)的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式寫(xiě)在黑板上。

學(xué)生5:板書(shū):

教師:請(qǐng)同學(xué)們前后四人討論一下:為什么同樣的反應(yīng)，稱(chēng)量結(jié)果卻不相同?而且兩次反應(yīng)前后的總質(zhì)量都不守恒?(同學(xué)們討論得非常熱烈)

學(xué)生6:兩次實(shí)驗(yàn)所稱(chēng)到的反應(yīng)物、生成物質(zhì)量都不相同，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果也就不同。

學(xué)生7:兩次實(shí)驗(yàn)中，鎂條燃燒所消耗掉的氧氣的質(zhì)量都沒(méi)有稱(chēng)到。

學(xué)生8:第一次實(shí)驗(yàn)中，冒出的白煙沒(méi)有稱(chēng)到，而第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)卻用大燒杯收集到了大部分的白煙 (即附在燒杯內(nèi)壁和底部的白色固體粉末)，因此，兩次稱(chēng)量結(jié)果不相同，而且，反應(yīng)前后的質(zhì)量都不守恒。

教師:如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)可以使這個(gè)反應(yīng)達(dá)到質(zhì)量守恒呢?

學(xué)生9:在密閉容器中完成實(shí)驗(yàn)，所有反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量都要稱(chēng)到。這樣，反應(yīng)前后的質(zhì)量總和就會(huì)保持不變。

教師:我們可以先寫(xiě)出反應(yīng)前后各物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系如下:

教師:同學(xué)們能理解這個(gè)等式嗎?

學(xué)生:(齊聲回答)能理解 (有的點(diǎn)頭示意)。

教師:請(qǐng)結(jié)合剛才看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考:等式中哪一項(xiàng)屬于變量?

學(xué)生10:白煙的多少是變量。

教師:很好!其實(shí)，燃燒得旺不旺，產(chǎn)生的白煙會(huì)有多有少的!

當(dāng)冒掉的白煙多時(shí)＞mO2，則留下的白色粉末就少，故反應(yīng)后的質(zhì)量應(yīng)該小于鎂條質(zhì)量。

當(dāng)冒掉的白煙少時(shí)＜mO2，則留下的白色粉末就多，故反應(yīng)后的質(zhì)量應(yīng)該大于鎂條質(zhì)量。

如果冒掉的白煙質(zhì)量恰好等于消耗的氧氣質(zhì)量，所稱(chēng)白色粉末質(zhì)量會(huì)等于鎂條質(zhì)量，只是發(fā)生的幾率較小而已。

學(xué)生:頻頻點(diǎn)頭。

教師:剛才有同學(xué)說(shuō)，只要在密閉容器中做實(shí)驗(yàn)，而且稱(chēng)到所有物質(zhì)的質(zhì)量總和，反應(yīng)前后的質(zhì)量就會(huì)保持不變，果真如此嗎?

學(xué)生:主動(dòng)思考，但臉露疑慮。

探究實(shí)驗(yàn)二：在密閉容器中的反應(yīng)

教師:請(qǐng)同學(xué)分小組完成以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們讓事實(shí)來(lái)說(shuō)話!

教師:實(shí)驗(yàn)步驟是:①天平調(diào)平;②稱(chēng)量甲、乙兩套裝置 (含藥品)的質(zhì)量;③加熱甲中的玻璃棒后接觸白磷并蓋緊瓶塞;④將乙中的鎂條倒入到稀硫酸中;⑤裝置冷卻后再分別稱(chēng)量甲、乙兩套裝置以及生成物的質(zhì)量。

學(xué)生11:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:甲實(shí)驗(yàn)錐形瓶中產(chǎn)生了大量白煙、氣球先脹后癟。稱(chēng)量結(jié)果:反應(yīng)前后質(zhì)量沒(méi)有改變。

學(xué)生12:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:乙實(shí)驗(yàn)的溶液中冒出大量氣泡，瓶口氣球膨脹很大。稱(chēng)量結(jié)果:反應(yīng)后質(zhì)量減輕了。

學(xué)生13:板書(shū)化學(xué)反應(yīng)符號(hào)表達(dá)式:

學(xué)生14:板書(shū)化學(xué)反應(yīng)符號(hào)表達(dá)式:

教師:請(qǐng)同學(xué)們討論:同樣是在密閉裝置中完成的實(shí)驗(yàn)，為什么稱(chēng)量結(jié)果還會(huì)有不同?請(qǐng)前后四人一組討論。

學(xué)生15:生成的H2會(huì)向上飄。

教師:非常好，這位同學(xué)理解了!教師繼續(xù)點(diǎn)撥:節(jié)日里我們購(gòu)買(mǎi)的氫氣球拉在手里，有一種向上的升力在作用。為什么?

學(xué)生16:恍然大悟:H2密度小，推動(dòng)氣球上升，若是空氣就不行。

教師:這就好比在稱(chēng)一個(gè)物體重量時(shí)你向上提著物體，物體的重量能不減小嗎?其中道理完全一樣。

教師:(及時(shí)歸納提升)同學(xué)們:若要獲得準(zhǔn)確的探究結(jié)論，我們必須學(xué)會(huì)透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，不要被假象所蒙蔽。同時(shí)只有仔細(xì)觀察，嚴(yán)謹(jǐn)分析，去偽存真，才能獲得科學(xué)結(jié)論。

教師:通過(guò)以上兩組探究實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們想到了什么?

學(xué)生:所有化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律。至于在具體的實(shí)驗(yàn)中所產(chǎn)生的反應(yīng)前后質(zhì)量有變化不守恒的假象，是因?yàn)榉磻?yīng)物或生成物沒(méi)有稱(chēng)量到位。

教師:不錯(cuò)!當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)反應(yīng)前后質(zhì)量不相等時(shí)，就必須深入到反應(yīng)的過(guò)程中去仔細(xì)考察、思考，進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治雠c推理，找出反應(yīng)前后質(zhì)量不相等的理由或原因，特別是當(dāng)出現(xiàn)質(zhì)量有變化的假象時(shí)更應(yīng)該主動(dòng)去分析、去思辨。

教師:通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你們有哪些收獲?

學(xué)生17:認(rèn)識(shí)事物，要透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，要學(xué)會(huì)去偽存真，綜合考慮各種因素。

然而，任何一種教學(xué)方法都有其局限性，不是所有的內(nèi)容都能采用對(duì)比方法，應(yīng)該根據(jù)教材內(nèi)容選用不同的教學(xué)方法。一般來(lái)說(shuō)，每堂課的教學(xué)都需要采用多種教學(xué)方法，實(shí)踐證明，只有綜合地應(yīng)用多種教學(xué)方法，才能全面地完成教學(xué)任務(wù)，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

通過(guò)以上優(yōu)秀教例的分析，對(duì)化學(xué)師范生進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)起到了示范和啟發(fā)的作用，使他們?cè)谥袑W(xué)化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)中學(xué)會(huì)了應(yīng)用“對(duì)比理論”。

以下是化學(xué)師范生設(shè)計(jì)的幾個(gè)教例。

［教例2］生活中常見(jiàn)的鹽教學(xué)設(shè)計(jì)片斷

教師:“燒不斷的棉線”——取一根經(jīng)過(guò)多次“浸沒(méi)于飽和食鹽水→晾干”的棉線，一端拴在鐵絲上，另一端拴上回形針，點(diǎn)燃棉線的下端。

學(xué)生:猜測(cè):浸過(guò)飽和食鹽水的棉線燃燒會(huì)有什么不同?

教師:請(qǐng)同學(xué)們注意觀察。

學(xué)生:棉線點(diǎn)燃后，火焰慢慢地上延，一直燃到鐵絲后熄滅，棉線被燒成焦黑卻沒(méi)有斷，回形針還掛在那里。

教師:用一根沒(méi)有經(jīng)過(guò)飽和食鹽水處理的棉線，一端拴在鐵絲上，另一端拴上回形針，點(diǎn)燃棉線的下端。觀察現(xiàn)象。

學(xué)生:棉線燒成灰燼，回形針掉在地面上。

教師:為什么經(jīng)過(guò)飽和食鹽水處理的棉線沒(méi)有燒斷?

學(xué)生:兩根棉線的區(qū)別在于是否浸沒(méi)了飽和食鹽水，難道是食鹽在其中起作用?

教師:分析得很好。

教師:因?yàn)槊蘧€中充滿了食鹽晶體，點(diǎn)燃后，棉線雖然燒焦，但熔點(diǎn)高達(dá)801℃的食鹽卻不受影響，所以能保持棉線的原有形狀。

設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生形成強(qiáng)烈的視覺(jué)反差，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考、大膽猜測(cè)。培養(yǎng)學(xué)生的對(duì)比辨別能力，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生的好奇性和求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力。

［教例3］使用燃料對(duì)環(huán)境的影響教學(xué)設(shè)計(jì)片斷

教師:展示圖片。

學(xué)生:認(rèn)真觀看圖片。

教師:觀看圖片，你能獲得哪些信息?

學(xué)生:討論、交流并回答:第一張圖片呈現(xiàn)的是藍(lán)天白云、綠草如茵，孩子們?cè)趦?yōu)美的環(huán)境中健康快樂(lè)地成長(zhǎng)。第二張圖片呈現(xiàn)的是污染后的環(huán)境，使得出行的人們不得不戴上口罩。

師:造成環(huán)境污染的原因可能有哪些?

學(xué)生1:工廠產(chǎn)生的廢氣直接排放到空氣中，造成空氣污染。

學(xué)生2:汽車(chē)排放的尾氣也會(huì)影響空氣的質(zhì)量。

學(xué)生3:煤燃燒產(chǎn)生的煙塵也會(huì)空氣污染。

設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生通過(guò)觀察、對(duì)比分析圖片獲取信息。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，激發(fā)學(xué)生思考我們身邊存在的環(huán)境問(wèn)題。讓學(xué)生了解社會(huì)的進(jìn)步也會(huì)造成環(huán)境污染，對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育。

［教例4］第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅教學(xué)設(shè)計(jì)片斷

教師:展示刻有圖案的磨砂玻璃瓶和教師課前準(zhǔn)備好的畫(huà)過(guò)圖案用氫氟酸腐蝕過(guò)的玻璃。

學(xué)生:對(duì)磨砂玻璃瓶和玻璃上刻出的畫(huà)很感興趣，為什么在光滑的玻璃上可以畫(huà)出這么漂亮的圖案。

教師:為何會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象?

學(xué)生:難道是玻璃中的主要成分二氧化硅會(huì)與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)。

教師:教師課前準(zhǔn)備好涂有石蠟的玻璃，讓學(xué)生用長(zhǎng)鋼針在上面刻字畫(huà)圖。要求字跡、圖案必須透過(guò)石蠟，讓玻璃暴露出來(lái)，然后由教師在字跡和圖案上涂上糊狀的氟化鈣，再滴上濃硫酸，放置。待下課后，用水沖洗，刮去石蠟后玻璃上就可以呈現(xiàn)出你們寫(xiě)的字和畫(huà)圖。

學(xué)生:學(xué)生興趣盎然，積極參與活動(dòng)，課堂氣氛活躍，期待著看實(shí)驗(yàn)結(jié)果，聽(tīng)課更加認(rèn)真。

教師:在實(shí)驗(yàn)室里氫氟酸是裝在玻璃瓶中還是裝塑料瓶中?

學(xué)生:齊聲回答:塑料瓶。

教師:二氧化硅較穩(wěn)定，只能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)，而不能與其它酸發(fā)生反應(yīng)。

設(shè)計(jì)意圖:在學(xué)生感興趣時(shí)設(shè)疑，激起學(xué)生思維的波瀾。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了課堂演示實(shí)驗(yàn)的綠色化?？紤]到實(shí)驗(yàn)的可操作性，讓學(xué)生從看實(shí)驗(yàn)向參與實(shí)驗(yàn)的轉(zhuǎn)變，學(xué)生積極參與，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，從而實(shí)現(xiàn)了從“要我學(xué)”向“我要學(xué)”、 “我想學(xué)”轉(zhuǎn)變。應(yīng)用“對(duì)比理論”培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，注意觀察身邊的化學(xué)。

……

化學(xué)教學(xué)論教學(xué)方法的改革使化學(xué)師范生的教學(xué)素質(zhì)得到了較大的提升，在全國(guó)師范生化學(xué)教學(xué)素質(zhì)大賽中取得了可喜的成績(jī)。然而，我們對(duì)化學(xué)教學(xué)論教學(xué)方法改革的嘗試還需要不斷探索、改進(jìn)和創(chuàng)新。教學(xué)方法的改革是一個(gè)永恒的研究課題，教學(xué)有法，但無(wú)定法，貴在得法。我們堅(jiān)信，化學(xué)教學(xué)論教學(xué)方法應(yīng)該隨著中學(xué)課程改革進(jìn)行相應(yīng)的改革。教學(xué)方法改變是目前中學(xué)課改的顯著性標(biāo)志?，F(xiàn)代教學(xué)方法是貫穿現(xiàn)代啟發(fā)精神，以便使學(xué)生更快的建構(gòu)知識(shí)，特別是更好的發(fā)展能力，同時(shí)也重視培養(yǎng)學(xué)生思想品德的教學(xué)方法。高校化學(xué)教學(xué)論教學(xué)方法的改革，在組織實(shí)施本門(mén)課教學(xué)時(shí)，一定要采取通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié) (活動(dòng))來(lái)帶動(dòng)有關(guān)理論學(xué)習(xí)的策略，為師范生提供探究、體驗(yàn)和反省的情境和機(jī)會(huì)。

［1］劉知新主編.化學(xué)教學(xué)論 （第四版）［M］.北京：高等教育出版社，2009，10—12.

［2］劉知新主編，梁慧姝，鄭長(zhǎng)龍著.化學(xué)實(shí)驗(yàn)論［M］.南寧：廣西教育出版社，1992，80—95.

［3］潘鴻章主編.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究與創(chuàng)新 ［M］.海口：南方出版社，2001，108—126.