儲敏
摘要:在認真領會佐藤學“對話性實踐”和“學習共同體”基本含義的前提下,在“配制一定物質的量濃度的溶液”的課堂教學中,充分應用對話和搭建學習共同體,形成對濃度概念有效建構與濃度意義的深入思考,構建不同濃度溶液配制的方法和思路。
關鍵詞:對話性實踐;學習共同體;物質的量濃度;有效建構
文章編號:1008-0546(2014)11-0018-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.007
最近一段時間讀了日本東京大學佐藤學教授的代表作三部曲之一《學習的快樂——走向對話》一書,本書重點論述了“學習”作為一種對話性實踐,不僅引導我們從獨白的世界走向對話的世界,而且借助這種對話性的、合作性的實踐,為人們提供了構筑起“學習共同體”的可能性[1]。在佐藤學教授看來學習是人對客觀世界的對話(認知性實踐,即創造世界),是與自身的對話(倫理性實踐,即自我探索),是與他人的對話(社會性實踐,即形成伙伴)。在課堂教學中,我們往往只簡單地看到了教師向學生傳遞知識這一單維的活動。“時間”、 “空間”、“人”、“知識”、“環境”等等在效率的壓縮下,變得客觀而失去了其原本豐富的內涵,機械而僵硬。課堂里同時發生著他與客體世界、與他人、與自我三位一體的實踐,而且這種實踐的發生是一次性的、特有的、瞬間的。
我讀著佐藤學的書,內心不時充滿著對教育無限的遐想,勾起美好的向往。掩卷沉思,在腦海里究竟留下哪些痕跡?如何在化學教學中通過“對話”實現觀念建構與轉變的教學?下面以“配制一定物質的量濃度的溶液”的教學為例作一闡述。
一、在問題驅動下走向“對話”,形成對濃度概念有效建構與濃度意義的深入思考
物質之間發生化學反應的本質是構成物質微粒之間的相互轉化。我們在科學實驗和實際應用中有必要搞清楚溶液中含有溶質微粒數有多少,也就是說,原來的質量分數已經不能滿足實際需要了,有必要提出一種新的衡量溶液組成的表示方法。“物質的量濃度”這部分內容位于 《化學1》的第一章[2],在學生初中已經學過了溶質的質量分數、溶解度,本章又學習了物質的量、摩爾質量和氣體摩爾體積的基礎上,本內容要使學生對于溶液濃度表示方法的認識上升到一個新的高度,學會一種使用更為方便、廣泛的表示方法,使學生對化學的認識更進一步。同時,本內容承前啟后,既是對初中溶液知識的繼續和延伸,又是對新學物質的量等化學基本概念的鞏固和應用。為便于學生理解抽象概念,可采用“類比式對話”的方法,通過常見的口服液、消毒液、眼藥水、酒、礦泉水等標簽中表示組成的數據意義的理解,并根據自己手中的標簽歸納表示溶液組成的多種方法:V/V 、m/V 、n/V、m/m,能夠提高溶液的組成中溶質的質量與溶液的質量,溶質的體積與溶液的體積,與原有的“物質的量”、“溶液的質量”、“溶液的體積”的兼容性,有利于對“物質的量濃度”這個陌生概念內涵的深刻理解和掌握,并將建構這樣的基本觀念:混合物的組成表示方法總是某種成分占總體的多少;表示溶質和溶液多少的物理量可以一致也可以不一致;相同物理量時單位可以一致也可以不一致。
將某些物質配成溶液是日常生活和科學實驗常用的方法,人們首先要搞清標記溶液定量組成的方式有哪些,故通過學生熟悉的生活中的事例與之形成對話:(1)礦泉水中各元素的組成常用質量體積濃度來表達,其單位為mg/L。其中鈣的含量為≥4.0,它表達什么含義?(2)天之藍酒的酒精度為45%,它表示體積百分含量,說出它的含義?(3)表示溶液組成的共性是什么?(溶質的量╱溶液的量)
為了實現從用“質量分數定量”表示溶液的組成向用“物質的量濃度”定量表示溶液的組成的轉化,也為了讓學生真正理解和掌握物質的量濃度的本質意義,初步建立物質的量、摩爾質量、質量分數、密度與物質的量濃度之間的關系。師生之間圍繞濃度的本質意義開展對話,為學生體會物質的量濃度的價值意義進行鋪墊,引導學生切身體驗物質的量濃度概念的獲得過程和方法,促進學生內生主動參與教學活動的強烈愿望,對有關知識進行深入研讀和深刻思考把握其本質屬性。
問題解決總是跟思維聯系在一起的,人們為解決問題而思維。作為思維產物的觀念跟問題和問題解決自然有著密切的聯系。通過設計相互關聯的問題引發的對話,激發學生的思維,進行從定義、符號、單位、表達式等方面對物質的量濃度的意義進行深入的理解,進而引導學生建立物質的量濃度的核心:就是單位體積溶液中含溶質的物質的量的觀念;由問題的提出而引發的對話,一是實現了對幾種濃度表示方法的對比和表達的探究實踐,理清物質的量濃度與溶解度和質量分數概念的本質認識。二是鞏固對溶液均一性的深刻理解,有利于溶液濃度本質意義的暴露,形成合理知識結構,并由此及彼,觸類旁通,防止知識的混淆;三是引起學生認知沖突,將知識內化,形成自己的對知識的理解,從而使學生深入體驗到物質的量濃度的核心價值,逐步形成一定的自主學習、自主探究問題并自主解決問題的習慣。
二、在真實的情境中引發“對話”,建構不同濃度溶液配制的方法和思路
配制一定物質的量濃度的溶液是學生掌握的第一個定量研究實驗,對培養學生用定量的思想解決化學問題的能力有重要的作用,對整個高中化學的學習乃至今后繼續學習起著重要的奠基作用。在課堂上,從濃度的意義出發,創設真實而有意義的情境,利用更多的課程資源、制造更多的機會來充盈豐富學生的感知,引發學生與教師、與同學、與自己的三位一體的對話,形成學生注意、好奇、質疑、憤悱等急于解決問題的心理狀態,促進學生更具體、更豐富地與生活、生產、科研進行更為親密的接觸,詮釋了佐藤學的教學價值重建的意義。
在教授一定物質的量濃度溶液配制時,應該明確配制的要求與目標,而不應將溶液的配制一味“精確化”,在教學中教師引導學生從物質的性質和濃度要求出發,思考配制方式的選擇,使學生理解粗配和精配的價值和方法,根據實際要求,按需配制才是最符合科學研究需要的。一定物質的量濃度溶液配制的教學,圍繞物質的量濃度的基本定義,從 c=n/V 的基本意義出發,引導學生理解物質的量濃度概念的核心:是單位體積溶液中溶質的物質的量,配制時確定溶液的體積與溶質的物質的量是確定溶液濃度的關鍵。
在實際操作中,教師凸顯溶液配制的思考方法從濃度的內涵入手,結合濃度的要求或物質的性質,確定是粗略配制或是精確配制,在真實的情境中通過師生對話,一是揭示溶液的精配、粗配與物質的量濃度內涵之間的相互聯系;二是將一定濃度溶液的配制核心知識(思路與方法的選擇)結構化,形成“不同濃度溶液配制”的意義建構;三是促進學生對濃度配制思路與方法的理解和反思,從而引導學生按照一定線索,進行歸類、整理,創設將儀器、試劑的選擇與溶液配制要求相結合的真實的情境,選擇適當的儀器、步驟進行配制。
通過創設正確與錯誤、探究與建構,分享與獨享、激發與抒發的真實情境,將情緒內容(到底怎么配制一定濃度的溶液啊?)與知識內容(一定物質的量濃度的溶液配制思路與方法)進行深度的融合。這樣有利于學生建構化學知識的良好載體;有利于學生產生化學認知興趣的源泉;有利于幫助學生建立認識世界的化學視角;有利于學生知識遷移能力的形成[4]。
如,教師可以提出是否什么物質都能精確配制、能否精確配制0.400mol/L的NaOH溶液100mL 等問題,引導學生了解NaOH 由于其在空氣中易于吸收CO2 和水分等,因而不能精配。與 NaOH 類似不適合用作精確配制的物質還有濃硫酸、 鹽酸等,而 NaCl、 Na2CO3等物質由于(1)在空氣中穩定:不吸濕、不揮發、不與空氣中物質反應、受熱不易分 解;(2)純度較高;(3)實際組成與化學式完全符含;(4) 具有較大的摩爾質量便于減少稱量誤差而用作精確配制的物質。化學上把這樣的物質叫做“基準物質”。像NaOH、硫酸等不能精確配制的物質,即使采用精密的儀器,要配制所謂的 0.100mol/L等精確濃度也是完全達不到的,這些物質一般均采用先粗略配制,再采用基準物進行滴定標定的方法獲得其準確濃度。
三、在學習共同體中生成“對話”,建構溶液配制要求源于配制精度的認識觀念
佐藤學認為:建設以課堂教學為中心的“學習共同體”,把過去的個人主義轉換為共同體的學習,保障每一個學生的以多樣性為出發點的活動性學習,以實現多樣的學習交流與合作,培養學生成為自立的、活動的、合作的學習者[1]。邊講邊實驗集教師演示、學生實驗于一體,既凸顯了化學學科特點,也是創設課堂中“學習共同體 ”的有效方式之一。在由實驗操作形成的“學習共同體”中生成的“對話”,能使學生迅速進入有關的思維活動,不僅思維過程合理、有效,而且能使學生增加對一定物質的量濃度的溶液配制思路和方法的理解,豐富有關一定濃度溶液配制意義的認識。
由師生共同實驗操作形成的“學習共同體”,順應了化學教學由教室向實驗室轉移的改革趨勢,它不是一種簡單的教學場景和教學形式的變換,它蘊含著教師對步驟源于實踐(實驗過程),儀器源于步驟,操作和儀器的注意事項源于步驟和儀器的精度等認識觀念的正確把握和建構。通過學生在精確配制一定物質的量濃度的溶液操作過程前形成一定的認知沖突情境,引發學生“心動”;通過一定物質的量濃度的溶液精確配制實驗探究,引領學生“手動”; 通過在精確配制中可能產生的誤差對比分析、質疑、辯論,激發學生“腦動”;通過學生充分的表達交流,引導學生“口動”;這樣在學生有效參與課堂教學的前提下,促進知識的正遷移,形成對溶液配制意義的深刻理解。搭建一個自主、合作、探究的學習共同體,學習積極性就會被激發,自主學習的意識被喚醒,在動腦、動手、動眼、動嘴的過程中[5],建構配制過程要求與儀器要求源于配制精度的核心觀念。
組織各小組同學討論、互相提問,完善實驗細節,設計方案,實驗操作配制溶液。教師參與討論實驗配制過程中的問題,討論如此操作的優劣以及對實驗的影響,學生配制過程中的共性問題,教師重點啟發共同討論。
佐藤學的《學習的快樂——走向對話》,對于我們轉變關于學習的思維方式,恢復學習的目的、意義、價值與快樂,尤其是對改變長期以來課堂教學中劃一的、強迫性的學習實踐具有重要的指導意義。
參考文獻
[1] 佐藤學著.鐘啟泉譯.學習的快樂——走向對話[M].北京.教育科學出版社,2004
[2] 宋心琦主編. 普通高中化學課程標準實驗教材·化學必修1[M]. 北京:人民教育出版社,2007
[3] 王磊等. 基于促進學生認識發展的物質的量濃度教學設計研究[J]. 化學教育,2010,(1)
[4] 李鵬鴿. 基于建構主義理論的化學教科書設計 [J]. 化學教育,2010,(11)
[5] 陳青云. 問題中心教學模式探究與應用 [J]. 基礎教育,2011,(3)