“案例”探究教学模式在化学教学中的应用
一、 理论依据
“案例”探究教学基本思想:在理论(学生已经掌握的基础知识)指导下,以一定的情景(实验现象、社会焦点问题、话题等录象、报道,动画模拟等)为前提对教材中知识进行创造性再加工,即将知识点和一些焦点问题或社会一些关键性话题等结合起来,在充分的情景引导下鼓励学生积极大胆进行分析探讨,集体协商,集体评议,确立问题发生的原因依据和解决问题的基本模式或思想或策略。
该教学思想来源于对MBA,工程硕士(如:GCT)等实用教学思想和教学模式的思考和学习,以加强教学中理论(知识)和实践(社会)的紧密结合,最大限度地激发学生关注社会,以大社会为背景进行学习,在教学开展“案例”探究,以课堂有效的组织,有效的引导,鼓励学生集体协作,互评互议,最大限度发挥创造性潜力。其核心思想为:最大限度相信学生,最大限度鼓励学生,以社会生活为依托最大限度创设情景,提出最优化案例,充分引导学生协作学习。
现代课堂教学的基本价值是使学生获得知识,发展能力,形成良好的品格,掌握科学的方法。建立民主、平等、和谐、合作的师生关系和生生关系,这是现代课堂教学人际关系的本质要求。学生是学习的主体,又是自身发展的主体。其核心是学习的主动性,创造性,真正意义的学习、生活、发展的主动权。只有我们真正做到“把课堂还给学生,把生命发展的主动权还给学生”,有效高效的课堂才会真正实现。我们在课堂教学中高度明确并贯彻落实学校价值观的“以学评教观”,即学生在课堂上的最优发展是评价课堂成效的核心标准。这也是实施有效教学的基本要求。(本段摘自《北大附中课堂教学改革实施纲要II》,有修改)
化学新教材的全面实施为我们开展“案例”探究教学开辟了道路,我们在课堂教学以“促进有效教学,打造优质课堂”为目标实施中教学研究,探索“案例”探究教学模式,在研究中开展课堂教学,提高教学效率。
二、现实思考
“探究”教学模式及其发展性教学评价自2001年开始研究实施,为现代课堂教学改革找到了突破口,为开展素质教育开创了道路,在很多学校都得到普遍实施。通过两年来的新教材的使用,我们高兴地看到教师的教学观念、方式、教学过程有较大的转变和提高,表现在:① 重视学生的主体性和教师的主导性,重视引导学生通过讨论体验知识的产生形成过程,变教师的传授为学生的探究。② 单纯传授知识到精心设计实验,创造情景,引导学生探究。③ 注意从社会生活实际引出教学内容,又将所学知识解释社会实际问题。④ 课堂教学组织有序、有力,能将“探究”过程面向全体学生。⑤“探究”知识和空间、时间具有很强的灵活性。
但我们也看到,“探究”教学模式好象在实施过程中又和应试教育混在了一起,只是为“应试教育”加了些点缀。
①教师对“探究”问题的设置好象“心余力不足”,问题不具备典型性,引导深度不够,情景创设不足以激发学生,学生参与讨论的程度不足,甚至“闹哄哄不知所以然”,学生参与“探究”不是处于主动,而是被老师“要求”所致。
②教学内容与教学时间的矛盾始终没有得到解决,教材新科技新知识层出不穷,知识容量有增无减,怎样处理时间和知识量问题也使“探究”流于形式,很多“探究”都是点到而止,达不到培养学生自主学习,、协作学习、创新质疑能力的目的。
③“探究”问题能否面向全体学生,怎样做到面向全体学生,始终还没有得到有效解决,很多“探究”课设计很好,但只是面对“优秀生”的“探究”,普通学生“无所适从”,即使参与“探究”也是听别人汇报而已,自己却处于被动的学习,这种“被动”导致“优秀生更优秀,“薄弱生”更薄弱,面向全体与培养尖子在有限的时间的课堂教学难于两全。
④“探究”所需要的“情景”或“问题”与实际教师水平、实验教学条件的矛盾还不能有效解决,“探究”的主导问题最终还是回到了“应试教育”的讨论上——教师总结,学生记忆,也就是说,“探究”的成效和目的并不能有效实现。
以上问题的解决需要我们探讨一种更加有效的探究方式,从根本上扭转这种现象,我们在课堂教学和教学模式研究中探索“案例”教学模式,对于解决上述矛盾有一定的作用,其根本原因就在于“对教材知识进行创造性再加工”。
三、案例探究基本模式及原则
在2001年7月至2005年7月我一直从事“探究”教学模式及其相应的发展性教学评价,并结合该教学模式和相应发展性评价原则,在实际课堂教学中开展旨在“促进有效教学,打造优质课堂”为目标的教学实践,并取得系列的突破。“案例”教学模式及其相应发展性评价是在“探究”教学模式及其发展性教学评价的进一步探索:如何进一步提高课堂效率,激发学生大胆创作和协作学习的意识。
结合本学科的特点,“探究”教学模式研究及实施本义是试图让学生模拟科学家的思维方式,亲身去体验知识的产生形成发展过程,在获得知识的同时,提高解决实际问题的能力,发挥学生创造性潜能,培养学生的科学素养。该模式为:
情境 |
问题 |
实验 |
假设(推论) |
讨论 |
讨论 |
结论 |
应用 |
该模式对提高课堂教学效率起到了很大的作用,提高学生的学习兴趣。但该模式只是对针对教材进行知识问答性的探究,其本质还是一种简单学生讨论,甚至是教师替代性的讨论——或讨而不论,或讨论太过于肤浅,根本没有解决“探究”模式的内在的问题:怎样建立一种有效组织,将学生置于学生熟悉的大社会环境中,将所要学习的知识要点完全溶于或社会背景中,或录象片段中、或焦点话题中,最大限度地调动起来,处于自我激发状态,通过强有力的引导进行协作学习理论和创造实践,我们把这种探究教学模式的教学程序归纳如下:
知识、能力提升 |
情景创设 |
“案例”创设 |
探讨“案例” |
小组评议 |
“案例”解决 |
引导 |
反馈 |
引导 |
引导 |
基础知识准备 |
引申 |
从本质上看,上述两种教学模式基本思想还是相同的,只是“案例”探究教学模式强调的是怎样建立有效的“案例”,怎样根据“案例”进行感染力的情景,怎样根据“案例”和“情景”鼓励并引导学生大胆质疑、猜想、协作学习甚至是幻想等。其根本问题还是教师和学生的观念的转变问题,化学毕竟是一门自然学科,化学的兴起于社会的需求和摄卫问题的思考,当然将其重新定位于从社会中学习化学,将化学用于社会,大胆放开,将教材知识点完全融合于社会问题和现象中,引导学生依此进行学习创造。
“案例”探究教学模式的目的还是优化课堂教学,就是根据素质教育以及学校的培养目标和学科具体的教学任务,从师生的实际出发,根据教学规律,设计合理的、科学的教学方案,要确保课堂教学有效、高效和优质,要做到课堂教学的目标明确、方法新颖、手段丰富、结构严谨、讲解精炼、时间紧凑。只是该模式对探究的问题的设置,探究情景的创设、知识点的融合加工,鼓励学生大胆质疑和猜想以及追求高效的协作学习等,都需要对课堂教学的过程环节及其要素更进一步优化,以提高课堂效益。
具体包括:
1、优化目标:教学目标不仅仅是短期的知识点的教学问题,更重要的是学生内在的能力的提升,比如学生大胆猜测、大胆质疑、协作学习、观察分析、甚至是对社会的关注和热爱等,而这些都是潜移默化的,而在很大程度上我们“探究”的教学目标的都是确立必须遵循新课程标准和教材的要求,而忽略了学生内在能力的培养。也就是说教学目标既有知识传授的含量,又有能力培养和提高的要求,在教学目标优化方面的进一步加工处理就是教学知识点融合到社会问题、话题等,以促进教学目标的有效达成。
2、优化时间:在时间安排上还是要根据学生的认知规律和教材的重点、难点去科学安排课堂时间,才会取得最大的效率。优化教学时间关键转变观念,相信学生的能力,组织学生对“案例”大胆创造性协作学习。将知识点融合于社会问题而形成加工创造的“案例”本质就是对教学时间的优化处理。一个典型“案例”可能包含了很多知识点,可以培养学生多方面的能力,在时间安排上也就是一种优化措施。
3、优化过程:教学过程是师生双边活动的过程,是教师和学生互动的过程,而不是单纯的教师教和学生学的过程,也不是教师和学生简单的问答过程,或者是肤浅的讨论过程,该教学模式是融合了教师的教学艺术的一个复杂教师和学生相互学习的过程。教学过程应当思路清晰、层次分明,教学的重点、难点要突出,教师的主导作用和学生的主体地位应当充分体现,“案例”教学在“案例”分析上追求更高的教师学生互为主导甚至互为主体的过程,在社会问题、社会话题上,教师和学生的知识是相互补充的,而在知识引导上始终不能放弃教师的主导和学生的主体。
“案例”探究教学模式要体现以下特点(以下所归纳的特点是学习《北大附中课堂教学改革纲要II》体会,并将其升华融合到“案例”探究教学模式中):
①自主性。“案例”探究教学追求是学生协调的发展,就学习和发展而言,课堂教学应该以学生为主体,通过创造丰富的“案例”,把学生发动起来主动地投入到对“案例”的分析,在分析和解决“案例”过程中体会协作学习、大胆质疑、开拓创新的成功,我们对知识进行深层次加工目的是 “把学生兴奋点转移到主动学习上来”。
②实践性。课堂教学是以教师为研究主体、以实践性问题——创造“案例”——为研究对象。教师进行实践的对象就是对教材知识“案例化”,其中融合了教师再实践的艺术创作。将教材知识“案例化”,本身就是将知识回归社会,关注社会,思考社会的过程,当然要批判性地反思“案例化”过程和表现形式,以最大激发学生,引导教学。
③开放性。在“案例”教学模式需要不断反思和改进行动,以提高课堂教学的效果,确保生成性目标与预设性目标的一致性,使学生进步幅度最大或得到最优发展。对每一个“案例”,“案例”呈现形式,组织学生解决“案例”的过程等都是开放系统,正是这种开放性质为课堂教学达到最佳效果提供保证。
四、实施过程
根据学部和教研组教学工作计划,自开学以来,理科教研全体教师以打造“优质课堂”,提升自己专业水平为宗旨,加强教研组建设和集体备课,探索教学模式,逐渐形成“案例”探究教学模式,并认真钻研教材,熟悉广东高考和我校学生整体特征,带着优势融入我校的教学。
开学后四周,集中精力研究有效教学模式,以“优势互补、相互学习、整体建设、共同提升”为目标开展研讨,逐渐形成“案例”探究教学模式及其相关发展性评价。在实际教学过程中逐渐加以改进。
第4至8周,以备课组为单位,加强集体备课、说课、评课、反思与评价等环节。自愿协作开展观摩课,同时学部展开一轮一系列汇报课,根据汇报课开展情况,我们对教学模式中细节和理论部分加以进一步改进。
第8周至后,积极钻研教材,带者优势和个性,关注社会,思考教材,研究学生,“创造”典型教学“案例”,探讨教学组织策略,不断修改,促进有效课堂教学,打造优质课堂教学,促进学生全面协调发展。
在研究中教学,在教学中研究,敢于创新,敢于质疑,不断完善模式及组织策略,不断改进评价模式。我们“走进模式,创造模式,走出模式”——深化课堂有效教学,从有效研究开始,逐步形成科研与工作相结合的教研体系以及有效的课堂教学模式。
同时“不求完美,但求突破”——以研究课为载体,抓好“备、上、评、写、讲”的过程训练,提高教师专业能力和教学水平,全面改进课堂学生学习面貌。
至于课堂教学研究具体环节。(以下是北大附中广州实验学校统一课堂教学改革基本要求)
1、选题:教研组、课题组(可以立项课题进行研究)、备课组共同研究,提出研究课的题目、内容和人选;
2、备课:在备课中都经过个人钻研备课、教研组或备课组集体备课、教研员指导备课三个环节;集体备课可采用主备人先写出主教案,然后说课,备课组(教研组)集体评议的方式,不断改进并完善上课教案;
3、上课:公开讲课,全校教师和部分职员分别听课,提倡抽工夫多听课;研究课不再是教师个人的展示课,而更多是集体协作的智慧结晶和研究成果,是探索有效教学和打造优质课堂的集体科研行动;
4、评课:这是研究课的重点环节。这一环节包括:教师个人自评、同行评议、专家讲评,三项内容一气呵成,将研究内容不断引向深入;评课时,人人平等参与,彼此交流,发表观点,建立起一种民主的、建设性的、对话的伙伴关系,使参与活动的每一个参与者都有收获和启发,推动我们的研究更深入、更好促进教师的专业成长;
5、反思:每人写出书面课后小结。针对评议的内容,对自己的教学设计、教学效果以及通过此次活动使自己获得的收获进行总结和反思(或撰写案例),进一步提高自己的科研、教学能力和思想认识水平;
6、总结:进行全校总结交流。由主管副校长、教科研主任就研究课活动开展情况向全体老师进行通报、总结,以进一步推动教师的教学水平和全校的教科研工作。
开学以来我们理科教研组在学部指导开展大规模的基于课堂教学模式研究的“汇报课”、“研讨课”、“示范课”,全体科组教师积极参与,在研究“案例”教学模式中实施课堂教学改革,将改革的成果融合到“案例”教学模式研究中并不断升华,创新。
四、课例实施(教学实录)(如需要课件,请联系)
本课例为2课时,为高二化学选修1《化学与生活》第四章第1节“改善大气质量”
本课例为北大附中中青年骨干教师、高级教师、教研组长示范课教学实录。
本节案例教学基本流程:
一:朗诵(集体) 污染 易卜生
英国令人窒息的煤烟 慢慢散落到乡间
玷污绿色世界 扼杀所有生命
毒烟蔓延 遮天蔽日,翠谷失色
二:评议并引导学生观看录象片段“走入现实——大气污染”。
三:学生评议——我们身边现实大气污染类型和我们的感受。
四:教师提出“改善大气质量”典型案例的基本思路和案例探究方向:
案例一:探索酸雨机理,建立行之有效的模型对付空中死神,保护我们家园;
案例二:CO2温室效应,争议颇多,建立一种模型,模拟温室机理,证明其责;
案例三:“将CO2压缩至海底,就像可燃冰那样保存在海底…”模型行得通吗,该模型指导实践后果如何;
案例四:探索臭氧破坏机理,思考冷冻产业去向何方……
五:复习基础知识,为案例探究教学奠定基础,同时以“起点高二,落点高一”为目标也加强备考复习:
改善大气质量,必须建立行之有效的模型,而模型的建立必须以科学知识原理为基础。引起大气污染的气体主要是CO2、SO2、NO2等,请查阅教材、或小组讨论等形式复习下列知识
1:请写出C,N,O,S在周期表中的位置
2:请写出C,N,O,S原子结构示意图
3: CO2,O3,SO2,NO2请总结它们几点化学性质
4:请列出您所知道的由CO2,SO2,NO2所导致的大气污染问题
六:学生展示复习或讨论的结果,并由学生评议总结,教师给出合理解释,为案例探究做铺垫。
大气污染及案例探究一:CO2温室效应案例
一:参考图片学生小组评议——CO2温室效应的形成原因及危
二:引导学生观看电影——温室效应的形成机理和危害
三:案例分析——结合图片和电影探究:关于温室效应,争议颇多,到底CO2在全球气温升高中作用多大呢,请模拟“温室效应”特征设计简单实验验证CO2对全球气温升高有不可推卸的责任.
四:鼓励并引导学生小组展开讨论,并由小组代表汇报讨论结果。
五:理论模型分析:2005年12全球180多个国家在日本京都签定并启动《京都议定书》共同宣言降低CO2等温室气体的排放,而国外一位科学家曾想建立一种模型:将CO2通过特殊设备压缩到大洋底部,分析该模型理论和实践可行与否。
已知:CO2+H2ODH2CO3 H2CO3 D H++HCO3– HCO3– DH++CO32-
大气污染及案例探究二:酸雨
一:引导学生直接观看电影(英文版,引导翻译);
二:引导学生结合电影思考:陈家祠附近禁止机动车辆驰进的原因是什么?
三:解说并引导学生小组探究:
1、以化学方程式表示酸雨的成因
2、酸雨危害极大,请用离子方程式表示酸雨对铁制品和大理石制品的腐蚀
3、某次降雨时收集系列水样,进行PH值测定,绘出图象如下,请简要分析图象成因(参见课件);
四:现代社会的发展大量燃烧含硫物质,加剧了酸雨的发生,根据SO2的化学性质,建立模型或战略措施降低酸雨的发生及其危害. [给出部分解释]
1、寻找开发新能源替代含硫燃料使用如开发氢能源,水能,风能,地热等
2、在煤燃料中加入适量石灰石或生石灰等,将SO2转化为CaSO4.
3、使用清洁煤技术,如煤的气化和液化
4、使用脱硫技术,降低汽油等燃料中硫的含量.
……
大气污染及案例探究三:臭氧空洞
一:学生代表谈论对臭氧的认识;
二:引导学生观看录象和动画片段:臭氧层破坏及臭氧空洞;
四:引导学生进行分析:臭氧层破坏是氟氯代烷,如氟里昂系列物质,他们随大气环流上升至高空,在紫外线作用下分解释放活泼性Cl,正是Cl促使了O3的破坏(转化为O2),根据动画片段和录象片段讨论建立一种O3破坏过程的模型;
五:现代冰箱,空调等冷冻设备都普遍使用氟里昂系列,若要保护臭氧层,就必须限制氟里昂使用,也就意味着冰箱等冷冻设备的转型,能否设想将来冷冻设备发展趋向。
五、反思与评价
对于“案例”探究教学模式,我们是在对“探究”教学模式实施过程的思考中参考学习“探究”教学模式的思想和内涵的基础上的开展的旨在“优化课堂教学,促进有效课堂教学,打造优质课堂“的研究,其根本的出发点还是“探究”思想,只是对“探究”的对象、组织策略、情景创设等方面提出了“融合社会和知识教学,以‘案例’的形式呈现和解决的思想。因此相应的基于教学反思的反思和评价也是围绕着以下几个方面重点展开,目前的反思和评价都是以“定性”主,具体“定量”评价,我们还需要研究落实。
一、对教材知识的理解、再加工程度
1、遵循教学教育发展规律,不脱离知识教学目标,起点是教材知识,落点还是教材知识,任何教学模式都应紧密围绕教学目标和培养目标进行开展。
2、关注社会,将教材知识教学深层次再加工,融合到社会问题、话题、焦点、科技等系列中,进而形成以“案例”形式呈现的“探究”教学对象,即知识“案例”化。
二、课堂教学主导情景创设的力度
1、根据创设的“案例”探究的需要,进行创设相应教学情景的吻合度,比如实验、录象、动画、新闻报道、科技漫谈、社会焦点等都应和需要探究的知识点相一致,一切都是为知识教学,培养学生多层次能力为目标。
2、情景创设的适时性和利用情景的及时性,根据“案例”探究需要所创设的情景要具有及时性、适时性,充分性,能引导学生,激发学生、感染学生,进而引导探究自主学习、协作学习、主动质疑、积极创新。
三、教师的主导和学生的主体的协调程度
1、从教学知识点出发,依据典型的“案例”和充分的“情景”,教师要及时、适时引导学生、激发学生、体现教师的主导作用,“案例”探究基本上将教材知识点融合到案例中,“探究”的问题相对具有“彻底性、充分性、全面性”,教师的主导更为关键,教师的主导方向为解决“案例”、培养学生善思敢疑、创新协作的能力为宗旨,但教师主导的落脚点还是具体的“教学目标”。
2、学生在教师引导下能对“案例”具有兴趣、并以兴趣为核心,进而具有“解决‘案例’的动力”,能主动开展协作学习、讨论、质疑、创新等学习活动。我们创设“案例”,和情景、教师的引导都是为引导学生全面深入学习而进行的活动,因此其最终的反思还是回到学生“主体性”体现是否具有“全面性、和谐性、深刻性”等。
四、学生对“案例”的思考深度
1、教师基于“案例”引导学生探究问题,引导的主方向是“教学目标”既教材知识点教学,即不能流于形式,深度不够,不能激发学生兴趣,也不能随意加大深度,超出学生能力范围只能导致学生无力“思考”,最终学生能力也不能体现。
2、学生对“案例”的思考方向即要具有“多元化、多层次、多方位”,也要具有一条明确的思考主线,即解决“案例”的核心方向,以便为知识教学服务,实际上我们的组织策略是“引导创新,鼓励协调、注重总结、强化应用”。
五、学生知识能力提升程度
1、“案例”探究教学模式的其中一条思想就是“相信学生、加强引导,鼓励学生质疑创新”,从这个意义上说,在培养学生“多层次、多元化、多方位”能力具有更加彻底性和充分性。毕竟“案例”探究教学模式在“探究”教学模式的基础上又吸收了“实用教学”思想和策略,其最终结果是学生实际应用能力应得到提升。
2、学生“协作学习、质疑创新”能力提升直接反馈到我们课堂教学中,也会直接导我们课堂教学模式和组织策略进一步的演变。因为课堂教学的对象还是学生,教学的目标永远都是培养学生。因此教师永远都应处于教学模式的研究中。
参考资料
1、《课堂教学改革纲要II》 北大附中广州实验学校
2、《MBA策略》研究生自编讲义
3、《炼火流金-化学》 国家教育部科教专题片