初中化学公开课《二氧化碳》教学设计及教后反思

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初中化学《二氧化碳》教学设计及教学反思
知识教学历来是课堂教学的重点，怎样有效地教知识则是教师永恒的焦点。然而目前的课堂教学现状是，课程知识远离学生的生活实际，且主要以灌输的方式硬塞给学生。虽然学生习得的知识很多，但分析问题、解决问题的能力且未见提高，而精神的自由反被禁锢起来。知识塞满了学生的心灵，未为精神的自由奔放留下空间。结果，所学的知识是惰性的，无法迁移应用，而心灵则从此枯萎，不再能自由思索。
如何扭转这一局面？以“问题为中心”的教学不失为一种好方法。本文将以《二氧化碳》一课为例，就“问题中心”的教学设计作一简要剖析。
一、缘起：两种迥异的教学设计
教研组内两位教师将对《二氧化碳》一节内容进行同课异构教研活动，两位教师展示了两份截然不同的教学设计方案。
设计一： 这一设计方案认为这是一堂典型的化学课，应遵循现象---性质---应用这样的思路来设计课堂教学。即先由教师演示一个实验，让学生观察实验现象，从实验现象中得出CO2所具有的性质，由此性质可以知道CO2具有什么样的应用。一个个实验，一条条性质，做完实验也就学完知识了。最后进行练习，巩固所学知识。
设计二： 另一教学设计如下：先给学生一包膨化食品（里面充满某种气体），告诉学生里面的气体主要是为了防止食品腐败。包装袋内的气体可能是CO2,也可能是其他气体。这堂课中学生的任务就是检验袋内的气体是否是CO2。根据前面学习的O2的知识可推知，要检验气体是否是CO2，必须知道CO2具有什么样的性质。于是边学习CO2的知识，边设计实验方案检验是否是CO2气体。利用性质验证气体是否是CO2的过程也就是掌握CO2性质的过程。
二、探索：两种教学设计的课堂实践对比
两种设计方案孰优孰劣，教研组内教师的意见分歧不一，一时间难以定夺。“实践是检验真理的唯一标准”，对上述两种设计我们都进行了课堂教学实践，以期能找出两者的差别。
设计一的课堂：在这一设计的课堂教学中，我们发现通过教师的逐条演示、分析，学生学到的知识条理清晰，整个关于CO2的基本知识体系完整而严密，有利于学生记忆掌握。整个课堂秩序竟然、流畅，教师的主导作用体现的淋漓尽致。但这个设计最大的缺陷是忽视学生的个体经验。经验是杜威教学哲学的关键词之一，学生是通过经验获得知识，教师的作用就是要提供给学生必要的经验。可在这一设计中，学生仅仅是听、看，没动手的机会，或者说，所得到的仅仅是一些“二手”的经验。学生被动地接受知识，这样的知识往往是惰性的，很难在实际的生活中应用。
设计二的课堂：在这一设计的课堂中，学生一开始就对检验袋内气体是否是CO2表现出极大地好奇，都有探究的欲望。要检验是否是CO2需要知道些什么？怎样来设计方案？具体操作中又出现了一些不可预测的难题急需解决。难题一个个被解决，学生“沉浸”入了课堂之中。学生想的多、问题多、讨论多、动手多，课堂气氛活跃，简直有点闹。学生在自我探究中结束了这堂课，都感觉时间过得真快，意犹未尽之感强烈。
从课堂教学现场来看，两种教学设计的实际效果差异是明显的。组内教师从以下几方面来进行了初步的对比分析。
学生地位的不同
设计一中，学生在大多数时间内是被动地静听、接受、记录。学生是一个需要进行知识灌输的接受者，其主要的思维方式是记忆。设计二中，学生由被动的接受者变成了主动的探索者，他有自己的任务要完成，成就动机激励着学生去积极思考，解决问题。学生是自主的，有足够认知能力和思维能力的人，是一个与教师有着不同思维和情感体验的人。
教师作用的不同
设计一中，教师是权威，只知识的化身。教师的作用就是将自己用之不竭的知识“倒”给学生。设计二中，教师由知识的传授者变成了学生探究的组织者、资源的提供者、是课堂的管理者，是学生学习的帮助者。教师的主要任务是控制教室的物质和心理环境，让学生通过参与有意义的解决问题的情景来获得经验。教师由“一线”退居到“二线”。
课程观的不同
课程到底要给学生提供什么？设计一中，教师以学科知识作为课程的关键内容，把传授学科知识作为课堂教学的中心任务，课程成为学科知识的总和。而设计二中，经验的地位则明显地被加以突出，“经验是学生对所从事活动的思考中形成的”。学生在问题的引导下，积极思考探索，形成自己的独特的经验，因此，课程也就成了学习经验。
教材利用观的不同
设计一中，教师忠实使用教材，正确而全面地传授教材上的知识是教师的首要责任，教材具有权威性。而在设计二中，教材仅仅是一种资源，为了解决问题，学生能从教材中找到一些必要的基础知识。教师并非“忠实”于教材，而是持“创生”取向，对教材进行了大胆的取舍与调整。
三、反思：对两种教学设计的知识论分析
无论从教学设计方案还是课堂实践来看，这两种设计的差异是明显的，可谓针锋相对，各执一词。为什么会有怎么大的差异呢？其更深层次的根源到底是什么？其实不同的设计背后是不同的教学理念在交锋，对此我们应作详细的分析，通过分析让背后的理念明晰起来，使得授课教师和听课教师都能从中领略到课堂教学 “差异”之魅力。是什么理念在交锋呢？
教学设计深受学习理论的影响，学习是如何发生，教学应跟随学习作出积极的调整。而学习理论则又受知识观的影响，因此，我们可以说教学设计是随着知识观的变迁而改变。教师持怎样的知识观，就将会有什么样的教学设计，教师的知识观必定将影响具体的教学实践。因此，在这两种不同的设计背后其实是两位教师所持知识观在交锋。下面我们将从知识论的角度对这两种设计进行分析。
1.对知识的目的认识不同
在教师的内心深处总隐藏着知识的目的观，学习知识到底是为了什么？学习CO2有关知识难道仅仅是为了知识吗？这些知识于学生有何用？我们总是说通过知识的传授来培养学生的能力，可知识的堆积就能促进学生能力发展吗？
设计一中，教师引导学生一条一条地学习CO2的性质，让学生记住这些知识，更多地是让学生堆积知识，然后仅仅在课堂的最后阶段应用一下所学的知识，这样的应用也不过是换种方式让学生记住知识而已。因此，教师认为学习知识的目的是为能记住知识，最终目的是为了能考出好成绩。而设计二中，学生是在问题的解决中学习CO2的知识，学习知识的目的是为了解决问题，最终提高学生分析问题、解决问题的能力。
2．对知识的性质认识不同
设计一中，教师更多地认为知识是对客观事物的准确反映，具有客观性、中立性。知识可作为客观事物，由教师传递给学生，学生仅仅是接受知识的“容器”。因此教师将CO2的性质一条一条传授给学生，学生则逐条接受。
设计二中，CO2性质的学习是在具体的“情景”---袋内气体是否是CO2---中学习的。基本知识是学生在解决问题时所必需的支撑，是在解决问题的过程中自然而然地掌握的。这些基本知识并非教师“传授”，而是学生在问题解决过程中，在师生间、生生间交流的过程中自主建构的。在这一设计中，教师认为知识具有情景性、建构性和文化性。
3．对知识的存在方式认识不同
设计一中，教师认为知识是存在于书本之中，是外在的客观之物，知识和具体的问题情景是可以剥离开来的。于是我们可先单独传授知识，然后再通过课后的应用练习，试图将知识和问题情景结合起来。但这样通常会出现难以结合的情况，于是知识于解决问题无用，所谓的“高分低能”现象由此产生。而在设计二中，知识不是孤立的外在之物，知识和问题任务天然地结合在一起，在解决问题完成任务的过程中也就习得了知识，不存在知识与其产生的“土壤”分离的现象，这样的知识是有根基的，是活的，于是知识也就能有效地促进学生能力的发展。
4.对知识的习得方式认识不同
由于教师对知识的目的、性质和存在方式认识的不同，在具体的教学方式上也出现了巨大的差异。
在设计一中，由于教师认为知识是客观的外在之物，于是教师主要关心的是如何有效地传递知识。本堂课的教学目标就定位在将CO2的有关性质正确而全面地传授给学生。为完成这个目标，教师所用的教学方法就是逐个演示实验，如CO2能将蜡烛熄灭，从而得出CO2不能燃烧，也不能支持燃烧的性质；然后教师再演示另一实验，学生再得出另一性质。在这个过程中，虽然学生也运用了观察、分析、归纳等科学思维方法，但学生的主要任务还是接受教师所传授的知识，教师掌握了教学的主导权，教师是知识的源泉，学生的思维活动是由教师所引导，学生的活动是为了配合教师的活动。
设计二中的教师具有后现代知识观，强调知识并非外在客观之物，知识是学习者与外部环境的交互过程中自主建构的。因而教学设计就是要创设环境，要给学生控制和管理自己学习的权利和机会。学生碰到了问题----包装袋内的气体是否是CO2？教师先引导学生认识到，要检验是否是CO2，就必须先知道CO2的性质。通过学生自己学习得到CO2具有密度比空气大，微溶于水，水溶液能使紫色石蕊试液变红，能使澄清石灰水变混浊等性质。接着学生利用这些性质，设计检验CO2的实验方法。如根据不能燃烧也不能助燃，可设计用CO2灭火；根据能使澄清石灰石变混浊，可把CO2通入石灰水等。此时，所需学习的基本知识变成为学生在解决问题时所必须的基础，在利用知识解决问题的过程中掌握了知识。知识是由学生自主建构的，非由外界灌输。
四、结论：以问题为中心----教学设计的价值新取向
我们可以把设计一称为“学科中心”的教学设计，设计二称为 “问题中心”的教学设计。通过对两种设计进行的知识论分析，我们可以发现以学科为中心的设计抓住了学科的知识而忽视了学生的活动，这样的设计是不适合学生能力的培养；以问题为中心的设计是一种既重视学科知识又重视学生发展的新型的教学设计，是当今教学设计的价值新取向。
1．课堂教学线索明显
在传统的课堂教学中，为什么要学习知识？是因为教材中规定的必须学习。知识点之间缺少必要的逻辑联系，学生所要做的是将这些“散沙”机械地填入脑海中。于是，学生记忆负担重，学习枯燥乏味，到等要应用知识时也因缺少必要的线索来提取而使知识成为“惰性”。
在以问题为中心的设计中，用一个问题一以贯之，伴随着学生知识获得的全过程，课程知识挂靠在这一问题上，再用其他小问题来促成学生知识的自主建构。问题是整个教学过程的核心，所有学习活动都围绕问题而展开。 “问题”是一种情景，在这种情景中学生想解决某件事情，但由于缺少某些必要的基础知识，不能马上确定解决这一事情必需的一系列活动。因此，要解决问题，必需先学习一些基础知识，这些知识的学习是为了解决问题，并非因为教材中规定才学习的。于是学习以：发现和提出问题----学习解决问题的基础知识---最终解决问题为线索，顺利展开。问题是学生学习的起点，问题引导学生的思维，问题贯穿整个课堂教学过程。
2．学生学习兴趣浓厚
以问题为中心，其实是对教材进行了心理化改造，使教材内容在符合学科逻辑的同时，更符合学生的心理认知规律。问题是学生自己提出的，是学生所关心的，这些问题对学生而言是有意义的，这样，学生就能最有效地、情感地投入到学习中去，去探索自己所想的、所关心的。由于问题是学生所关心的，因此内部动机促使学生学习的过程中起到更大的激励作用。问题成了学习的动力，没有问题就没有发展，问题也是新思想﹑新方法﹑新知识的生长点。
3．问题解决能力得以提高
人生在某种程度上讲就是个不断发现问题解决问题的过程。问题解决的顺利与否将影响人生的幸福感，问题解决能力是人之为人的必备能力。能力不能通过说教、灌输得到的，必需在实践中，在具体的问题解决过程中才能习得。
在“问题中心”的教学过程中，问题是学习的起点，终点是问题的解决，在起点和终点间的过程则教学的重点。在这个过程中，学生需要精确表征问题，提出解释，寻求解决的着力点（科学知识），设计实验方案等等。学生学到的不仅是知识，更是解决问题的方法。学生为解决问题而获取知识，反过来，又应用知识来解决问题，高层次思维能力与自主学习能力藉此过程得到充分发展。
4．课程知识初具意义性
教育向来声称自己是培养人的神圣事业，人与动物最大的本质区别在于人的精神性。可目前的教育只关心知识的灌输，对学生精神生命的生长、精神自由的培育的责任无疑是旁落了。
“学科中心”的教学设计中，知识的学习是为了完成教材规定的内容，学习是为了能考从好成绩，这些知识对于学生的意义而言，仅限于此。
“知识的意义存在于对知识的用法之中”。“问题中心”的教学设计中，将有关二氧化碳的知识以一个学生熟悉的生活问题联系起来，在问题的解决过程中学习了知识。课程知识与学生的生活实际相联系、与学生的经验世界相联系。知识对学生而言是有用的，是能够解决生活中的实际问题的。知识的学习不仅仅是为了应付考试，更是为了能探索自然地奥秘，更是为了能达到精神的自由。
“问题中心”的教学设计方法是一种新型的教学设计方式，需要我们不断地实践与研究。必须提醒的是，我们应对问题的理解进行适当的扩散，它具有包含广泛类别的多种多样的活动，不仅仅限于传统上所认为的问题，其中最关键的特征是这种活动必须具备完整任务的特点，而不仅仅是零碎的片段行动。