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面向资优生的“情境导研式”教学模式构建*

更新时间:2009-03-28

响应国家十三五规划“深化教育教学改革,创新教育教学方法,探索多种培养方法,形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面”的号召,很多顶级重点中学招收了各种理科资优生培养班,其顶尖优质生源比之前的各类理科实验班更加集中。但是,这些学生怎么培养呢?学校层面各出奇招,尽管每个学校基本都派出阵容最强大的师资阵容,但作为教学的一大主阵地——课堂,学生和家长的信任感并不高。笔者调查了所在城市的4所顶级重点中学的资优生班化学教师,90%觉得这样的班级不好教,成就感高的教师学生全程听课率在42%~82%之间,成就感低的教师学生全程听课率在18%~58%之间,这个比例在高一最低,高三最高。这些老师普遍说,他们在这样的班级很难看到普通班级里那一双双充满知识渴望的眼神。

一、目前资优生课堂教学存在的问题及原因

目前大多数资优生的课堂教学呈现的状况是:少数学生全程认真听课,一部分学生时不时抬头听课,时不时自我学习,另有一部分同学完全不抬头,自己埋头苦干。教师只能与少数同学交流。这既不能满足学生的知识渴望,又不能满足教师的职业成就感。出现这样的情况,原因可以从三方面来探寻。

1.学生因素

(1)知识基础因素

2344 在△ABC中,以BC中点M为圆心,BC为直径作圆交AB、AC于F、E,连接FC,EB,其交点为D,FE交AD于P,BP、ME交Q,求证:QA∥BC.

在初三或更早时,为了考重点高中,或为了在重点高中的学习中取得先机,大部分资优生已经通过各种培训机构或自学提前学习了高中各科知识,包括化学。这种对知识的提前学习,使学生对课堂教学的需求下降。他们认为老师再讲基础知识、进行过程与方法的引导是没有必要的,应该多引入较难的问题或者将课堂内容大量拓展。

建筑组团分区景观及中心环路景观: 各建筑组团分区周边,因地制宜,各具特色的分区置景,统一中有变化,变化中有统一。建筑组团景观与中心环路景观结合形成园区特色景观区。

学生1:(多数)酸性高锰酸钾溶液褪色。

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对于一个班的学生,尽管选拔和分班时都是经过检测和综合评价的理科资优生,但各个学生的思维特征、能力倾向、对学科的兴趣与钻研程度都有不同,造成教师对课堂的准备众口难调。老师既要坚守学科基础,又要兼顾各类学生的需求,课堂就容易流失一部分人。

(3)个性特征因素

个性上,这些学生有思想有主张、有选择意识,在一节他们认为无聊的课上,他们当然不会浪费时间、浪费生命,直接就去选择自己喜欢的事情做了。

2.教师因素

(1)教师意识因素

调查发现,面对这样一批优异的学生,多数教师还没有从心理上适应过来,没有静下来研究这批学生的思维特征、能力需求,还固守着原来的教学模式。

(2)教师能力因素

要教好这样一批学生,教师既需要有全面扎实的专业功底,又需要高超的教学设计能力,如果教师不能与时俱进、不断学习,很难有精彩的课堂。

3.环境因素

现在我国的中学课程设计,还没有类似国外的大学选修课程,即使教师有心有力,但受到高考指挥棒的压力、学校升学率的压力,这批资优生的课堂还是只能于现行的课程标准,不敢逾越太多。从学校层面来看,针对这批资优生,如何定位其课堂教学,多数学校也还在摸索阶段。

二、破解资优生课堂困境的出路

1.研究资优生的思维与个性特征

“资优”,是指资赋(或天赋)优异的人才,既包含了先天因素的作用,也强调了后天资优行为的发现与培养。世界各地学者将有天赋、有才能者合称为资赋优异的人,对这部分人进行的教育统一称为资优教育,包括天才[1]。而本研究将对象设定为理科资优生,将“理科资优生”界定为:在理科领域具有中等以上智力,且表现出较高的创造力和高度的学习热忱的一类学生[2]。尤其是在数学、物理、化学、生物等理科方面具有优长的学生。

20世纪70年代末以来,全国超常儿童协作组就对国内资优生进行为期十年的追踪实验与研究,总结出理科资优生所具有的特征,主要内容为:数学成绩突出;记忆力好;注意力集中;想象力丰富;创造性思维能力强;思维敏捷;求知欲旺盛;做事专心;自信心、好胜心强;有毅力;喜欢自己一个人工作;较强的自学能力等[3]

2.探寻资优生的课堂需求

观察分析资优生课堂信任感高的理科课堂,发现这些课堂具有如下几个主要的共性特征:(1)问题立意高,在培养学科素养方面具有代表性;(2)问题新颖有深度,能够充分调动起学生思考的兴趣和挑战欲望;(3)课堂互动深入,师生之间、生生之间能够充分交流,在交流中能够以点带面,既关照能力提升,又落实学科基础,全面提高了问题解决能力。因此,教师能提出什么层次的问题情境,对学生的投入程度、重视程度影响重大。

而资优生所需求的课堂形态正好与建构主义教学理论相契合。建构主义强调以学生为中心,在实际情境下进行学习,强调协作学习、对话对意义建构的关键作用[4]。建构主义学习理论认为,学习知识不能满足于教条式的掌握,而是需要不断深化,把握它在具体情境中的复杂变化,使学习走向“思维中的具体”[5]。学习,不是由教师向学生的传递知识,而是学生建构自己的知识的过程,学习者不是被动的信息吸收者,相反,他要主动地建构信息的意义。其中,每个学习者都在以自己原有的经验系统为基础对新的信息进行编码,建构自己的理解,而且,原有知识又因为新经验的进入而发生调整和改变[6]。这就是资优生学习应有的状态。

因此,在该理论指导下,笔者针对资优生的化学课堂教学方式分解为:“情境”、“导”和“研”三个基本要素,其基本特征为:①以情境的合理创设为载体;②以教师的科学引导为关键,尤其要创设能让学生充分对话的课堂氛围;③以问题的解决和提高学生的学习自主性创新性、构建科学的知识结构为目标,其具体的形式就是师生、生生深度对话,在对话中研讨、提升,实现知识结构的科学化、网络化。

3.创建适合资优生的问题情境

根据上述理论和设计思路,下面的案例很好地展示了“情境导研式”课堂教学在资优生中带来的精彩生成。

对于资优生而言,他们并不缺乏前三种结构的基础知识储备、即使欠缺也不会引起他们的重视,他们通过自学就能实现这些知识的掌握,他们需要的是关于关联结构、抽象拓展层次知识体系的建立,或者是因为达不到这两个层次而引起对整个学习从基础到能力的反思。这才是课堂教学中教师存在的意义。因此,资优生的课堂就是要在建构主义理论的指导下,设计能从多点结构发展到关联结构、抽象拓展层次的问题情境,引导师生、生生之间的互动与交流,在协作中实现共同的进步。

三、“情境导研式”教学的设计思路

根据以上理论基础,我们归纳出“情境导研式”教学的三步设计思路。我们以中学阶段一个典型的课题——人教版《化学反应原理》第二章第二节影响化学反应速率的因素之“浓度对反应速率的影响”为例来阐明这一思路。

1.学生认知层级分析

依据SOLO分类评价层级,分析确定学生可能的已有水平以及需要达到的水平,对资优生而言,起点一般处于多点结构的状态。

 

表1 学生认知层级

  

多点结构(一般起点)①知道浓度越大速率越快;②明白方程式中各物质速率成正比;③能通过浓度变化求速率;④理解溶液混合浓度会变化;⑤知道少量与过量的影响。关联结构能将①②③④⑤综合考虑,选择需要的素材解决问题。拓展抽象结构(理想目标)能进行各类体系、各种状态物质的速率比较和计算;能用变量控制思想设计各类速率比较的对比实验。

2.情境创设

基于以上学生能力和理想教学目标的分析,创设系列情境,提供从已有水平向更高水平过渡的载体。

教师:很棒!

设计意图:这个问题一抛出来,学生中将会出现4种答案。“不知道先选择草酸还是KMnO4来计算速率”暴露的是他们对于“⑤知道少量与过量的影响”认识的不足;“选择哪些数据来计算速率”将暴露他们对于“④理解溶液混合浓度会变化”认识的肤浅。只有将这五个知识点都能理解透彻,并关联应用,才能完美解决这个问题。

[问题巩固]把下列4种X溶液分别加入4个盛有10mL2mol·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是( )

A.20mL3mol·L-1的X溶液

设计意图:因为溶液混合浓度会变化是这个课题的重难点、学生易错点,通过“问题巩固”和“问题变式”,让资优生真正明白混合溶液中浓度的含义,学会在变化中看到本质。

“文化是一个国家、一个民族的灵魂。 文化兴国运兴,文化强民族强。”习近平总书记在中国共产党第十九次全国代表大会报告中深刻阐明:“没有高度的文化自信,没有文化的繁荣兴盛,就没有中华民族伟大复兴。”[1]40 文化遗产作为中华优秀传统文化的一部分,必须要“推动文化事业和文化产业发展,加强文物保护利用和文化遗产保护传承”[1]43。 2012年至2017年,习近平对文化遗产工作做出重要指示近40次,参加文化遗产领域重大活动10余次,到各地博物馆考察20余次,十分重视文化遗产的保护工作。 习近平的文化遗产保护观也在实践中不断成熟。

C.10mL4mol·L-1的X溶液

D.10mL2mol·L-1的X溶液

[问题变式]把同样的上述4种X溶液分别加入4个盛有10mL2mol·L-1盐酸的烧杯中,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是 ( )

B.30mL2mol·L-1的X溶液

[实验反思]到此,我们再来研究书本上这个实验的设计,要保证两种溶液中KMnO4的浓度相同、只有草酸的浓度不同,要满足什么条件?

浙江省列入 《全国山洪灾害防治县级非工程措施建设规划》的68个县(市、区)中,第一批 20 个县(市、区)和第二批38个县(市、区)正在建设过程中,一个覆盖全省的山洪灾害防治监测预警网络即将形成。但建设过程中发现在以下几方面需进一步完善:

设计意图:学生要有意识地思考:为何两试管溶液的体积也要相同?如何保证混合之后KMnO4的新浓度仍然保持相同?这里要渗透的是控制变量的思想。

[实验设计]那么,现在再请同学们设计一组实验,证明增大反应物的浓度能加快反应速率。待选药品:Na2S2O3固体、3mol/LH2SO4、蒸馏水。

设计意图:针对这个实验设计,学生中又可能会出现多种对话:选择Na2S2O3固体还是溶液更好?是让Na2S2O3过量还是H2SO4过量?选择哪种试剂的浓度作为变量?蒸馏水如何使用来保证不变量的恒定?

这是使学生从关联结构水平过渡到抽象拓展结构水平的重要一步,又会考验学生对问题的深入理解,浓度如何影响速率?控制变量思想、方法如何在实践中应用?只有真实用过、悟过才会有所触动,原有的零散的多点结构水平才会被破坏和重构。

3.导研模式创设

有了以上层层递进的设计,教师就要好好思考如何创设良好的时空氛围来引发学生对话、深度参与学习过程。

比如上述五个环节的情境,学生都有可能出现不同的答案,那么,只要我们给予了学生足够的思考、书写和展示的时间,学生就能看到大家之间思维的碰撞,然后各自抒发缘由,自然能形成最科学的解释。我们可以将各环节的学习步骤设置为:学生思考和书写→答案展示→各自辩护→形成共识→各自修正与完善。这种展示、辩护、共识就是深层次的对话,各自修正与完善就是已有知识结构的完善和重构,大家之间就形成了最好的学习共同体。这个步骤可以作为我们导研氛围创设的模式。

值得关注的是,因为是面向资优生的教学,问题情境的预设不能太死板、密度太大,一定要留下灵活的空间,因为这些学生的对话一般都能超越预设。接着,只要给他们充足的时间、充分的自由,以他们基本到达多点结构的认知水平,他们自己的对话一定能帮他们自己解决丰富的问题,实现精彩的课堂生成。

四、“情境导研式”教学实践案例

创设合理的问题情境是该教学的重要抓手。那么,什么样的问题情境符合建构主义指导下的资优生课堂要求?比格斯把学生的学习结果分为五个层次,各个层次及其表现如下[7]:①前结构层次:学生基本上无法理解问题,逻辑混乱。②单点结构层次:学生只能涉及单一的问题要点,找到一个解决问题的线索就立即跳到结论上去。③多点结构层次:学生能涉及多个问题要点,但这些要点是相互孤立的。④关联结构层次:学生能够联想问题的多个要点,并能将其联系整合成一个连贯一致的整体。⑤拓展抽象结构层次:学生能够进行抽象概括,从理论的高度分析问题,而且能够深化问题,使问题本身的意义得到拓展。

1.学生认知层级分析

首先,我们将最典型的“CO2与SO2的鉴别与检验”的SOLO分类评价五种结构用内涵关系图展现出来,学生的能力现状与目标一目了然。

2.课堂情境与对话

[问题情境]要检验某混合气体中既有CO2又有SO2,现在有3个试剂瓶,第1、3瓶分别是品红溶液、澄清石灰水,请问第2瓶溶液可以选择什么试剂?

首先,相关教师应该注重中职语文教学内容与职业发展需求。显而易见,中职院校在对学生进行教学的过程中,与普通高中有共通之处,但是也有一定程度上的区别。中职院校与普通高中相比而言,对学生的教学目标存在差异。中职院校应该更加注重培养学生的专业能力,从而能够促使学生更好地适应社会。基于此,教师在进行中职语文教学的过程中,不能局限于培养学生的阅读与写作能力,应该将教学内容与职业发展需求进行完美结合,从而能够有效打破传统的教学模式,创新新型教学模式,提高中职语文教学的时效性。基于此,教师应该将学生的专业课程与中职语文进行结合。

  

图1 关于物质鉴别除杂的SOLO分类评价内涵关系图

需要说明的是,我们在研究中沿用了“科学知识创造过程调查”对高被引论文和普通论文的分类。这里的高被引论文(即H论文),指每个数据库每一年度各领域排名前1%的被引论文(不包含回顾类文献);而普通论文(即N论文)是指从每一年度被调查论文中按数据库和领域随机抽取的论文,不包括上述高被引论文,也不包含回顾类文献。

教师:那酸性高锰酸钾溶液的现象是什么?

(2)能力倾向因素

教师:褪色证明什么?证明有SO2参与反应,不能证明除尽了啊!怎么设计与表达更好?

学生2:酸性高锰酸钾溶液没有完全褪色。所以酸性高锰酸钾溶液的浓度不能太小。

[问题情境]取两支试管,各加入4mL0.01mol/L KMnO4酸性溶液,然后向两支试管中分别加入2mL0.1mol/L草酸溶液(Ⅰ)、2mL0.2mol/L草酸溶液(Ⅱ),记录溶液褪色所需要的时间。若实验Ⅱ的褪色时间为0.2min,请计算该反应的化学反应速率。

企业一般会根据实际情况制定激励政策,但是激励政策是否符合员工需求还需要进一步确定,尤其是在一个企业中,由于员工的职位和层次存在差别,企业采用的激励政策也需要进行区别对待,很多企业使用的是同一种激励政策,这种激励政策往往不能达到部分员工的需求。因此,采用柔性管理的方式,在制定激励政策的过程中,要认识到员工之间的差异,了解员工的基本需求,从而可以避免激励政策的单一性。激励政策需要包含物质激励和精神激励两种激励模式,柔性管理在企业经济管理中的应用可以让员工更真切的感受到激励政策的好处,从而在工作的过程中会更加积极,为自己的目标而不断努力,从而可以不断促进企业的长远发展。

学生3:能用溴水吗?

学生4:可以啊!一样可以不完全褪色。

教师:所以,总结一下可以选择什么样的试剂来代替酸性高锰酸钾溶液?

根据高水分小麦热风干燥试验数据,分别绘制出不同热风温度、不同风速及不同物料薄层厚度下-lnMR——t曲线和ln(-lnMR)——lnt曲线,如图7和图8所示。

学生5:有氧化性又有颜色的。

缓冲溶液作为化学课程教学的重要章节,缓冲溶液的相关知识在具体的实验及工作中都有着重要的应用。实验室中配置缓冲溶液时如何计算缓冲体系的用量,需要所需共轭酸碱对的多少,都是具体配制缓冲溶液时需要解决的问题,对这些问题的分析都离不开缓冲公式的具体应用。

学生6:FeCl3溶液可以吗?

学生7:可以啊!道理一样。

据我观察,明朝怡香院里要成为头牌,漂亮是绝对的,但漂亮只是入门槛,要做收费高的小姐,得有点文学修养,明朝的人好这口。如果你诗词歌赋都会来一点,点你牌的就不是一般的贩夫走卒,而是才子士人了。如果你能自己做点诗,出个集子什么的,那慕名而来的就是那些大才子、大文学家和政府官员。女人和什么样的男人交往决定了她的价码,要成为头牌,就要和最有分量的男人交往。

学生8:不行啊!FeCl3溶液不完全褪色,变成FeCl3和FeCl2的混合溶液,现象估计不明显,没有前两个试剂好。

学生9:能用滴有KSCN的FeCl3溶液吗?现象的变化会比较明显。

学生10:估计可以哦!血红色不完全褪去。

学生:选酸性高锰酸钾溶液,让酸性高锰酸钾溶液既除去SO2,又检验SO2是否被除尽。

学生11:可不可以用碱性溶液,比如用滴有酚酞试液的NaOH溶液,可以吗?

学生12:不行啊!NaOH溶液既能吸收SO2,又能吸收CO2

学生13:那能不能用Na2S溶液?碱性没那么强。

在我国香港地区运用Eggleston学习经历的经验,可以发现,如果将此专业模式的使用如上述所说用来分析、选取适当及提升原有的学习经历,可很有效地提升学习成效,培养学生的高阶思维,使他们学得更好,考得更好。

田间初见玉米锈病病叶时,用20%三唑酮乳油900mL/hm2,或12.5%烯唑醇 (禾果利)450~600g/hm2对水喷雾防治,视病情酌情补治。玉米螟虫穗率达10%或花丝有虫50头/百穗时,先剪去穗顶花丝,再用4.5%高效氯氰菊酯乳油750~900mL/hm2对水喷玉米穗顶。

学生14:SO2能与Na2S溶液反应产生S沉淀,但CO2不能。

学生15:对啊!CO2酸性比H2S弱,刚好不反应。

学生10:不行!Na2S溶液与CO2即使不能获得H2S,但是碱性物质Na2S还是可以和酸性的CO2反应,可以生成NaHS。

教师:大家的讨论思路很开阔,几乎完整回忆和联系了CO2、SO2这两种典型酸性氧化物的区别与联系。

[问题归纳]下面,请同学们根据刚才的对话列出所有的能使用的试剂,并写出实验现象、评价优劣,归纳该实验的规律。(这是将部分同学的对话成果推广到全体的一个环节,同时能起到能力提升的效果。将不同同学的作业进行展示,发现有的同学有错漏,有的同学还有补充,这就能进一步引起教师对“导”的反思,也能引起学生对“研”的参与的反思。)

[问题推广]除了CO2和SO2,我们中学阶段还有很多类似的一对对的经典物质的除杂和鉴别问题,请同学们课下自己选择一对来设计实验。(学生的作业等等。学生逐渐学会了从物质的类别入手来研究物质的各类性质。)

因为创设了这样一个与平时的经典问题稍有变化的情境,因为给了学生“思考和书写→答案展示→各自辩护→形成共识→各自修正与完善”的机会,使学生实现了对知识的主动建构、完整建构。

笔者在本校两届的资优生、其它几所重点中学的资优生中实践“情境导研式”课堂模式,学生的课堂全程参与率都达到90%以上,学生在课后反映收获大、进步大,达到了重建学生课堂信任感、提升资优生学习能力的目的。

参考文献

[1][2]刘玉新.高中理科资优生学业自我概念的特点及影响因素的研究[D].长春:吉林大学,2012:16-17

[3] 全国中学超常少儿教育协作研究组编.中国超常少儿教育的理论与实践:英才教育与潜能开发[M].北京:新华出版社,1990:21-22

[4] 何克抗.建构主义的教学模式、教学方法与教学设计[J].北京师范大学学报(社会科学版),1997,5(143):74-81

[5] 张建伟,陈琦.从认知主义到建构主义[J].北京师范大学学报(社科版),1961,4

[6] 陈琦,张建伟.建构主义学习观要义评析[J].华东师范大学学报(教育科学版)1998,1

[7] Biggs J B.Enhancing Teaching through Constructive Align⁃ment[J].Higher Education,1996,32:1-18

 
程俊
《化学教与学》 2018年第05期
《化学教与学》2018年第05期文献

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