拋錨式教學(xué)模式在《金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用》教學(xué)中的應(yīng)用

1、拋錨式”教學(xué)模式在金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用教學(xué)中的應(yīng)用無錫市第六高級中學(xué) 陳云仙江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)研究所2014年立項課題基于現(xiàn)代教育技術(shù)的高中化學(xué)教學(xué)支架有效搭建策略研究(2014-R-33887)研究論文。摘要：現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)把學(xué)生的學(xué)習(xí)過程看作是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的建構(gòu)過程，并把學(xué)習(xí)者看作是信息加工的主體。本文以拋錨式教學(xué)在金屬鈉的性質(zhì)及應(yīng)用教學(xué)設(shè)計中的應(yīng)用為例簡要介紹了建構(gòu)主義在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義 拋錨式教學(xué) 鈉的性質(zhì)建構(gòu)主義理論是當(dāng)今國際教育界影響較大并正在逐步深入發(fā)展的一種新的教育理論，它對我們深入教育改革，進(jìn)行學(xué)科教育研究和開展化學(xué)教學(xué)設(shè)計等都有重要的借鑒和啟示作用。1建構(gòu)主

2、義理論1.1建構(gòu)主義理論背景21世紀(jì)是高科技時代，是知識社會。學(xué)校教育要探索學(xué)生的主體性學(xué)習(xí)，而學(xué)生處于被動地位的傳統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)在還大行其道。具體地說，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式是：以教師為中心，教師利用講解、板書和各種媒體作為教學(xué)的手段和方法向?qū)W生傳授知識；學(xué)生則被動地接受教師傳授的知識。在這種模式中，教師是主動的施教者(知識的傳授者、灌輸者)；學(xué)生是外界刺激的被動接受者、知識灌輸?shù)膶ο螅唤滩氖墙處熛驅(qū)W生灌輸?shù)膬?nèi)容；教學(xué)媒體則是教師向?qū)W生灌輸?shù)姆椒ā⑹侄?。教師、學(xué)生、教材、媒體等四要素各自的作用清楚，彼此之間的關(guān)系明確，從而成為教學(xué)活動進(jìn)程的一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)形式。從當(dāng)前的高中化學(xué)教學(xué)看，還未跳出這種傳統(tǒng)的

3、教學(xué)模式。1.2建構(gòu)主義的理論基礎(chǔ)建構(gòu)主義(constructivism)也譯作結(jié)構(gòu)主義，是認(rèn)知心理學(xué)派中的一個分支。是瑞士著名的心理學(xué)家皮亞杰(J.Piaget)通過長期對兒童智力研究所提出的著名的認(rèn)知發(fā)展理論。皮亞杰的基本觀點是，兒童是在與周圍環(huán)境相互作用的過程中，逐步建構(gòu)起關(guān)于外部世界的知識，從而使自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展的。兒童與環(huán)境的相互作用涉及兩個基本過程：“同化”與“順應(yīng)”。同化是指個體把外界刺激所提供的信息整合到自己原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)內(nèi)的過程；順應(yīng)是指個體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)因外部刺激的影響而發(fā)生改變的過程。同化是認(rèn)知結(jié)構(gòu)數(shù)量的擴(kuò)充，而順應(yīng)則是認(rèn)知結(jié)構(gòu)性質(zhì)的改變。認(rèn)知個體通過同化與順應(yīng)這兩種形式來

4、達(dá)到與周圍環(huán)境的平衡：當(dāng)兒童能用現(xiàn)有圖式去同化新信息時，他處于一種平衡的認(rèn)知狀態(tài)；而當(dāng)現(xiàn)有圖式不能同化新信息時，平衡即被破壞，而修改或創(chuàng)造新圖式（順應(yīng)）的過程就是尋找新的平衡的過程。兒童的認(rèn)知結(jié)構(gòu)就是通過同化與順應(yīng)過程逐步建構(gòu)起來，并在“平衡不平衡新的平衡”的循環(huán)中得到不斷的豐富、提高和發(fā)展。1.3建構(gòu)主義的教學(xué)思想和傳統(tǒng)教學(xué)觀的區(qū)別 (1)學(xué)生如何獲得知識，要明確這一點，首先需要了解建構(gòu)主義是如何看待知識的。建構(gòu)主義認(rèn)為，知識是對現(xiàn)實世界可能正確的解釋和假設(shè)，而不是絕對正確的反映，不論是課本還是教師都不能以“權(quán)威”的身份，強(qiáng)迫學(xué)生接受這些知識。因此，相對于“知識是被動接受的”、是“作為權(quán)威的

5、教師灌輸給學(xué)生的”等傳統(tǒng)教學(xué)的觀念，建構(gòu)主義認(rèn)為：“知識是認(rèn)知主體學(xué)生主動建構(gòu)的”，即“學(xué)習(xí)不再簡單地是信息由外而內(nèi)的輸入，而是通過信息與學(xué)習(xí)者原有知識經(jīng)驗的雙向的交互作用實現(xiàn)的”。因而，從建構(gòu)主義的教學(xué)觀來看，教師準(zhǔn)備傳遞多少信息量給學(xué)生并不是最重要的，不是教師輸出的信息量越多，學(xué)生吸收的也就越多。建構(gòu)主義教學(xué)的目標(biāo)是學(xué)生自身知識的建構(gòu)，強(qiáng)調(diào)的是教師如何通過啟發(fā)、誘導(dǎo)等多種方式協(xié)助學(xué)生積極主動完成上述知識的建構(gòu)。因此，對于學(xué)生是如何獲取知識的，建構(gòu)主義理論與傳統(tǒng)教學(xué)思想給出了兩種不同的策略及思路。(2)在教學(xué)的中心這一問題上，建構(gòu)主義教育理論也有所突破，相對于“教師是教學(xué)的中心”的傳統(tǒng)教學(xué)觀

6、，建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心”，學(xué)生是學(xué)習(xí)過程的主人。建構(gòu)主義認(rèn)為，教學(xué)的設(shè)計，包括教學(xué)方法的選定、教學(xué)過程的安排、教學(xué)媒體的選擇與使用等都要從學(xué)生的角度出發(fā)，必須以學(xué)生的感受和經(jīng)驗為基礎(chǔ)，以學(xué)生的思考和理解為前提來加以實施，以達(dá)到學(xué)生知識建構(gòu)的目的。相比而言，在傳統(tǒng)的教學(xué)觀中，學(xué)生退居其次，教師基教材處于教學(xué)的中心位置上，這里需要注意的是，在建構(gòu)主義教學(xué)觀中，教師的作用并不是可有可無的。相反，在啟發(fā)、誘導(dǎo)、促進(jìn)、監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)等方面，建構(gòu)主義則對教師提出了更高的要求，使教師的主導(dǎo)作用進(jìn)一步明確，教師的任務(wù)更為艱巨。不難看出，建構(gòu)主義的這一觀點與當(dāng)前我國推進(jìn)素質(zhì)教育中提出的“學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，

7、教師是學(xué)習(xí)的組織者和引導(dǎo)者”的觀點是不謀而合的。(3)在學(xué)習(xí)的具體過程中，建構(gòu)主義理論認(rèn)為知識的建構(gòu)受到時空和環(huán)境的影響，不同的時空和環(huán)境下學(xué)生所建構(gòu)的知識是不同的。因此，建構(gòu)主義反對傳統(tǒng)將知識簡單化和教條、僵化的做法，反對要求學(xué)生死記一些條文和規(guī)則，強(qiáng)調(diào)通過習(xí)慣于情景化和具體化，使學(xué)生理解和知識。結(jié)合當(dāng)前我國考試改革的綜合化、情景化以及聯(lián)系生產(chǎn)、生活、社會實際等趨勢可以看出，知識的情景化和具體化恰也是二者的契合點。1.4建構(gòu)主義的教學(xué)模式與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論以及建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境相適應(yīng)的教學(xué)模式為：“以學(xué)生為中心，在整個教學(xué)過程中由教師起組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者的作用，利用情境、協(xié)作、會話

8、等學(xué)習(xí)環(huán)境要素充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和首創(chuàng)精神，最終達(dá)到使學(xué)生有效地實現(xiàn)對當(dāng)前所學(xué)知識的意義建構(gòu)的目的。目前，在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論影響下形成的教學(xué)模式主要有：拋錨式教學(xué)(Anchored Instruction)模式、隨機(jī)進(jìn)入式教學(xué)(Random Access Insturction)模式、支架式教學(xué)(Scaffolding Instruction)等。 2建構(gòu)主義在化學(xué)的教學(xué)中的應(yīng)用“拋錨式”教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用為例2.1 拋錨式教學(xué)(AnchoredInstruction)模式的基本思想這種教學(xué)要求建立在有感染力的真實事件或真實問題的基礎(chǔ)上。確定這類真實事件或問題被形象地比喻為“拋錨

9、”，因為一旦這類事件或問題被確定了，整個教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)程也就被確定了(就像輪船被錨固定一樣)。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)者要想完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)，即達(dá)到對該知識所反映事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其它事物之間聯(lián)系的深刻理解，最好的辦法是讓學(xué)習(xí)者到現(xiàn)實世界的真實環(huán)境中去感受、去體驗(即通過獲取直接經(jīng)驗來學(xué)習(xí))，而不是僅僅聆聽別人(例如教師)關(guān)于這種經(jīng)驗的介紹和講解。由于拋錨式教學(xué)要以真實事例或問題為基礎(chǔ)(作為“錨”)，所以有時也被稱為“實例式教學(xué)”或“基于問題的教學(xué)”或“情境性教學(xué)”。2.2拋錨式教學(xué)由這樣幾個環(huán)節(jié)組成：（1）創(chuàng)設(shè)情境使學(xué)習(xí)能在和現(xiàn)實情況基本一致或相類似的情境中發(fā)生。（2）確定問題

10、在上述情境下，選擇出與當(dāng)前學(xué)習(xí)主題密切相關(guān)的真實性事件或問題作為學(xué)習(xí)的中心內(nèi)容。選出的事件或問題就是“錨”，這一環(huán)節(jié)的作用就是“拋錨”。（3）自主學(xué)習(xí)不是由教師直接告訴學(xué)生應(yīng)當(dāng)如何去解決面臨的問題，而是由教師向?qū)W生提供解決該問題的有關(guān)線索，并特別注意發(fā)展學(xué)生的“自主學(xué)習(xí)”能力。（4）協(xié)作學(xué)習(xí)討論、交流，通過不同觀點的交鋒，補(bǔ)充、修正、加深每個學(xué)生對當(dāng)前問題的理解。（5）效果評價由于拋錨式教學(xué)的學(xué)習(xí)過程就是解決問題的過程，由該過程可以直接反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此對這種教學(xué)效果的評價不需要進(jìn)行獨立于教學(xué)過程的專門測驗，只需在學(xué)習(xí)過程中隨時觀察并記錄學(xué)生的表現(xiàn)即可。2.3“拋錨式”教學(xué)模式在金屬鈉

11、的性質(zhì)及應(yīng)用教學(xué)中的應(yīng)用（1）創(chuàng)設(shè)情境教師上課前演示實驗：將一小塊鈉投入水中，請同學(xué)觀察并記錄實驗現(xiàn)象。如果鈉塊更大，現(xiàn)象將更明顯，生活中也出現(xiàn)過這樣的現(xiàn)象，由此引出PPT畫面：2001年7月7日，在珠江石溪附近，前前后后共漂著七個白色的來歷不明的金屬桶。突然，從漂在水面上的一個桶內(nèi)竄起黃色火焰，緊接著一聲巨響，蘑菇狀的水柱沖天而起。這個桶接著又連續(xù)爆炸了多次，還有許多未燃盡的白煙飄進(jìn)旁邊的公司內(nèi)。這些物體一遇到水就不停地冒泡，有時甚至還突然著火，給附近居民造成極大的威脅。消防隊員、廣州化工集團(tuán)的化學(xué)品專家趕到事故現(xiàn)場。“廣州日報大洋網(wǎng)” 報道炸起千層浪珠江金屬鈉“水雷”謎團(tuán)待解（2）確定問題

12、如果你是消防員，一般物質(zhì)失火怎樣滅火？（學(xué)生答：用水，用泡末滅火器、干粉滅火器、用沙隔絕空氣）現(xiàn)在是同學(xué)們都不熟悉的鈉，在采取消除危險措施之前首先應(yīng)該作什么？這節(jié)課我們就做一次消防員，來研究鈉的性質(zhì)，并試著解決鈉“水雷”造成的危險。（3）自主學(xué)習(xí)將學(xué)生每四人分成一組。每組實驗桌面上都有相應(yīng)的試劑、儀器。試劑：鈉、過氧化鈉粉末、蒸餾水、酚酞試液儀器：鑷子、小刀、玻璃片、燒杯、小試管若干、試管夾、酒精燈、火柴、三腳架、石棉網(wǎng)、長玻璃導(dǎo)管、脫脂棉、鋁箔、尖嘴導(dǎo)管，塞子、木條、濾紙通過預(yù)習(xí)教材及關(guān)于鈉的簡介，并參照書P49頁“觀察與思考”打開每個實驗臺上的試劑瓶，探究鈉這種金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)。通過“水

13、雷”事件的了解以及桌上所給試劑研究鈉的化學(xué)性質(zhì)。（4）協(xié)作學(xué)習(xí)【學(xué)生討論】以前老師講過，研究一種物質(zhì)的物理性質(zhì)應(yīng)該從顏色、狀態(tài)、氣味、熔點、沸點、硬度、密度溶解度、導(dǎo)電導(dǎo)熱性等方面來考慮。有的開始反駁：顏色、狀態(tài)、氣味都好解決，可是熔點、沸點我們怎么能測出來？【教師提示】查資料啊。同學(xué)們恍然大悟?！拘〗M總結(jié)】分析討論與實驗觀察后，歸納總結(jié)鈉的物理性質(zhì)（略）?！窘處熧|(zhì)疑】在觀察鈉的物理性質(zhì)，你認(rèn)為鈉和我們初中學(xué)過的鐵、銅相比有什么不一樣的地方嗎？。【學(xué)生總結(jié)】學(xué)生甲：密度小、熔點也低、硬度小。學(xué)生乙：除了物理性質(zhì)外，我認(rèn)為鈉比鐵、銅的化學(xué)性質(zhì)要活潑，因為剛剛切開的鈉有光澤，幾秒鐘后就變暗了；還有

14、鈉不象鐵、銅可以露置在空氣中，而是保存在煤油中的。【教師提示】鈉切開后顏色變暗，說明什么？【學(xué)生討論】說明鈉能和氧氣反應(yīng)?！窘處熞龑?dǎo)】大家結(jié)合P49頁“觀察與思考”探究來實驗鈉在空氣中能否燃燒【教師巡視】有的同學(xué)看到燃燒時產(chǎn)生的黃色火焰，高興的叫了起來。說和剛才看的圖片的顏色一樣！【小組匯報】通過設(shè)計實驗探究學(xué)習(xí)，歸納鈉在空氣中燃燒的現(xiàn)象為：劇烈燃燒，黃色火焰，生成淡黃色固體。并指出產(chǎn)物是氧化鈉。【實驗小組】學(xué)生甲：我認(rèn)為產(chǎn)物不應(yīng)該是氧化鈉，它和水反應(yīng)生成氫氧化鈉，沒有氣體產(chǎn)生?？墒莿偛盼也恍⌒牡瘟艘坏嗡S色固體上立即產(chǎn)生了大量氣泡，這與氧化鈉的性質(zhì)不符啊。而且顏色不一樣?！窘處熞龑?dǎo)】這位

15、同學(xué)觀察的很仔細(xì)，不放過任何一個細(xì)節(jié)，對自己的錯誤操作，也不放過。當(dāng)年我國化學(xué)家黃鳴龍也是因為自己操作錯誤，但沒有立即否定實驗結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)了制備同一物質(zhì)可以在不同條件下進(jìn)行，引起當(dāng)時化學(xué)界的注意。大家可以回憶，剛切開的鈉是銀白色的，幾秒鐘后就變暗是不是發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)物是什么？【討論結(jié)論】常溫下生成氧化鈉，加熱生成過氧化鈉，兩者中氧的價態(tài)不同。氧化鈉是堿性氧化物，能和水反應(yīng)生成堿，能和酸性氧化物生成鹽，能和酸生成鹽?！窘處熃榻B】P50資料卡 過氧化鈉【教師引導(dǎo)】鈉除了能和氧氣反應(yīng)還能和什么反應(yīng)，從圖片上能得到什么啟示？【學(xué)生回答】圖片我看到鈉“水雷”遇到水就不停地冒泡，我推測鈉可能會與水反

16、應(yīng)！ 【教師提示】那大家就用實驗來驗證驗證這個推測。如果能和水反應(yīng)，要驗證產(chǎn)物是什么。注意要切割黃豆粒大小的鈉，不可太大。【學(xué)生實驗】學(xué)生實驗并記錄實驗現(xiàn)象。【學(xué)生總結(jié)】鈉與水的反應(yīng)現(xiàn)象及原因并進(jìn)行歸納總結(jié)（略）。【教師引導(dǎo)】在實驗現(xiàn)象中小球四處游動，大家解釋說是反應(yīng)生產(chǎn)的氣體產(chǎn)生的推動力，那么你認(rèn)為這種氣體是什么？如何用實驗來驗證？【實驗小組】有的學(xué)生認(rèn)為生成的是氧氣，因為水中含有氧元素，金屬鈉將氧氣置換出來。我們可以用排水法收集起來，用帶火星的木條檢驗。也有學(xué)生認(rèn)為是氫氣。因為在鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象中能聽到嘶嘶的響聲，有可能是這種可燃性氣體的輕微爆炸。我也可以用排水法收集一小試管，并蓋上一個帶

17、尖嘴管的塞子，點燃觀察火焰的顏色、用干燥的小燒杯罩住來檢驗?！窘處熞龑?dǎo)】大家說的都有道理。那我們讓事實說話。大家都要用排水法收集生成的氣體，但要考慮一下鈉在水里可不是靜止不動的，在收集時需要將其固定；還有鈉與水反應(yīng)速率很快，要想收集到得減慢反應(yīng)速率。大家可以借助實驗桌面上已經(jīng)扎好小空的鋁箔。【學(xué)生實驗】進(jìn)行驗證性實驗。并匯報驗證結(jié)果：該氣體就是氫氣。【回歸問題】通過對鈉和鈉的兩種氧化物的研究，你作為研究員應(yīng)該怎樣解釋鈉“水雷”導(dǎo)致的現(xiàn)場險情？【討論解決】水面之所以漂著金屬桶是因為鈉的密度比是水小，“遇到水就不停地冒泡”是因為鈉和水反應(yīng)放出氫氣，“蘑菇狀的水柱沖天而起”“巨響”是因為反應(yīng)劇烈、放

18、熱，氫氣發(fā)生了爆炸。“桶內(nèi)竄起黃色火焰”是大量鈉與水反應(yīng)放熱使部分鈉燃燒?！净貧w問題】如果你是消防員，現(xiàn)在你該怎樣處理鈉“水雷”導(dǎo)致的險情？【討論解決】把金屬桶打撈上來扔到煤油中；向金屬桶內(nèi)撒沙；鈉失火不可以用泡末滅火器，因為鈉燃燒生成的過氧化鈉能和二氧化碳反應(yīng)生成氧氣，會越燒越旺；也不可用水來滅。3.結(jié)束語建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用，認(rèn)為學(xué)生是信息加工的主體，是意義的主動建構(gòu)者；同時又不可忽視教師的主導(dǎo)作用，認(rèn)為教師是意義建構(gòu)的幫助者和促進(jìn)者。在“創(chuàng)設(shè)情境、確定問題、自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)”的教學(xué)過程中，自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)，這兩個環(huán)節(jié)主要是學(xué)生的主體性活動，也是整個教學(xué)過程中最主要的部分，在課堂教學(xué)的時間分配上也是最多的。在這兩個環(huán)節(jié)中，學(xué)生把當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容中所反映的事物盡量和自己已經(jīng)知道的事物相聯(lián)系，并對這種聯(lián)系加以認(rèn)真的思考，形成意義建構(gòu)。“聯(lián)系”與“思考”是意義建構(gòu)的關(guān)鍵