試析基于學生想象力培養的教學設計

摘 要：想象力是個體智力活動富有創造性的重要條件，是創造思維的可貴品質。中學生正處于想象力發展的重要階段，教師應該抓住這個時機，在教學中培養他們的想象力。以教授“構成物質的基本微粒”一課為例，教師可以“酒精的汽化和液化”為素材，用問題驅動學生的活動，使學生在建構“物質的微粒觀”的過程中通過多種方式對“酒精的汽化和液化”這一宏觀現象進行微觀想象，培育學生的想象力。

關鍵詞：想象力;教學設計;物質構成;微粒觀

中圖分類號：G633.8? 文獻標識碼：A? 文章編號：2095-5995（2020）12-0054-03

一、問題的提出

想象力是個體智力活動富有創造性的重要條件，是創造思維的可貴品質。哲學家狄德羅認為，“想象，這是一種特質。沒有它，一個人既不能成為詩人，也不能成為哲學家、有思想的人、一個有理性的生物、一個真正的人”。由此可見想象力對于人的發展的重要性。然而，根據教育進展國際評估組織對全球21個國家進行的調查，我國學生的計算能力排名第一，想象力和創造力卻排名倒數。[1]就中學生而言，他們正處于身心發展的重要階段，具有很強的可塑性，并且其知識儲備達到了一定的水平，已經積累了一定的進行創造性想象的知覺材料，這是教師通過教學發展學生想象力，進而促進學生發展的有利因素。因此，教師應該抓住這個時機，在教學中培養他們的想象力，讓學生的創造性思維得到發展，進而發展學生的核心素養，實現培養全面發展的人的教育目標。

以滬教版化學九年級教材第三章第一節內容“構成物質的基本微粒”一課為例，該部分內容的編寫目的是使學生知道“物質是由微粒構成的”和“微粒的性質”。但由于學生相關知識儲備較少，教師要使學生理解“物質是由微粒構成的”就需要將學生置身于一個有意義的、真實的、具有挑戰性的任務情境中，借助一定的教學媒介和手段引導學生去展開想象和聯想，并通過問題引發學生學習，使其在任務解決的過程中通過思考、總結去建構物質的微粒觀，而這對于培養學生的想象力將大有裨益。下面筆者以“構成物質的基本微粒”一課為例，探討如何通過教學培育學生的想象力。

二、基于學生想象力培養的教學設計

（一）教學目標的確定

教學目標是教學活動的第一要素，在一定意義上制約著課堂教學設計與實施的方向。[2]明確教學目標，是教師實施教學首先要做的工作。在本節課中，筆者確定了如下教學目標：（1）引入酒精的汽化和液化這一素材，通過設計遞進式問題，引導學生展開想象，初步認識到物質是由微粒構成的，并了解微粒的性質，初步建立物質的微粒觀。（2）通過建立化學模型、實驗驗證、語言梳理等方式豐富學生對酒精汽化和液化這一宏觀現象的微觀想象，促進學生想象力的發展。（3）通過“濃縮”人類建立物質微粒觀的過程，引領學生打開探究物質微粒觀的“閾閥”，進一步感受想象力對人類認識微觀世界的作用，產生探求微觀世界的熱情。

（二）教學素材的選取

知覺材料是想象的基本材料，想象力的水平不但與知覺材料的數量有關，而且與其質量也密切相關。在課堂教學中，教師要精心選擇能把學生碎片化的、無序的想象與課本知識連接起來的教學素材，使想象在教學素材的指引下變得生動有序、符合邏輯。基于此，筆者選擇的教學素材是酒精的汽化和液化，利用這一宏觀現象設計問題，用問題驅動學生活動，引導學生通過活動完成物質微粒觀的建構。這一教學素材貫穿于整節課的始末，使學生在整體、有序的教學關聯中實現想象的邏輯化、深度化。

（三）教學媒介的選擇

本節課以學生熟悉的酒精的汽化和液化這一宏觀現象為教學素材，將磁性白板當作塑料袋，將圓形磁鐵當作酒精微粒，將圓形磁鐵在白板上的分散與聚集模擬成酒精的汽化和液化過程，使酒精的汽化和液化的微觀本質外顯化，以此發展學生的想象力，促進學生形成物質的微粒觀。

（四）教學思路的設計

筆者利用酒精的汽化和液化這一教學素材設計系列問題，指向建立化學模型、實驗驗證、語言梳理等具體的任務，引導學生在完成任務的過程中發揮想象力，從而建構物質的微粒觀。具體教學思路設計見圖1。

三、基于學生想象力培養的教學實施

教師：我們生活的世界是多姿多彩的，我們的身邊有各種各樣的物質，物質構成了我們生活的世界，那物質是由什么構成的呢？這是從古至今人類一直在探索的問題。是什么引發了人類探索這個問題？這是因為我們在生活中遇到了很多難以解釋的現象。比如，糖塊放入水中會逐漸變小，直至完全消失;濕衣服在陰涼處也能晾干。今天這節課，我們也嘗試著來探究這個問題——物質是由什么構成的。

【初步認知】

觀察實驗：酒精的汽化和液化

教師：為什么會出現這樣的現象？

學生：酒精發生了汽化和液化。

教師：為什么酒精汽化后變成酒精蒸汽就看不見了？

學生1：酒精蒸汽無色，所以看不見。

學生2：酒精變小了。

教師：水也是無色的，你看得見水嗎？

酒精是怎么變小的？縮小？還是分散成很小的微粒？為什么？

學生活動1：將磁鐵當作酒精蒸汽里很小很小的東西，把白板當作塑料袋，展示酒精蒸汽中這些肉眼看不見的微粒在塑料袋中的分布情況（見圖2）。

教師：可見的液態酒精是怎么分散成肉眼看不見的酒精微粒的？是由一個整體分裂而成，還是因為酒精本身就是微粒的聚集體？

學生討論后仍無法解決，此時筆者通過新的問題進行引導。

教師：為什么液化后的酒精又看得見了？

學生：因為微粒聚集在一起，整體變大，所以看得見了。

學生活動2：用磁鐵在白板上展示液化后的酒精中的微粒在塑料袋中的分布情況。

此時學生的展示中出現了兩種情況：一種是微粒間存在空隙，另一種是微粒之間緊密排列（見圖3）。

教師：液化后的酒精和汽化前的酒精一樣嗎？

通過解答這些問題，學生能順利解決之前的問題，從而初步認識到液體酒精是由微粒聚集而成的。

教師：結合剛才的討論，你們認為酒精是由什么構成的？對于酒精的汽化看不見和液化又看得見的現象，從微觀上我們可以對它進行怎樣的解釋？

學生結合剛才的討論，對該現象的解釋進行梳理。

【習得概念】

教師：針對剛才我們對酒精汽化看得見和液化又看不見的現象的解釋，你們有什么問題要提出嗎？

在教師的引導下，學生整理疑惑如下：①微粒究竟有多小，真的存在嗎？②只有在加熱時，構成物質的微粒才運動嗎？③液體的微粒間有沒有空隙？

教師展示掃描隧道顯微鏡及由此“拍攝”的苯和硅的微粒的圖片，并展示一滴水中水分子的個數以及全中國人24小時不停地數，數完這些水分子所花的時間，以此來解決第1個問題。

學生活動3：驗證常溫下液體中的微粒能否運動。

教師：你們的紙花沒有跟我一樣直接接觸到濃氨水，怎么也變紅了？

通過這個實驗學生認識到常溫下液體中的微粒是在不斷運動的。

教師：微粒在常溫時的運動速率和加熱時有什么不同嗎？

視頻實驗：將裝有滴加了無色酚酞試液的紙花的塑料瓶同時放入等量的熱水和冷水中，抽取2ml氨水注入塑料瓶中。由此學生認識到溫度越高，微粒運動速率越快。

學生活動4：驗證液體的微粒間是否存在空隙。

在長玻璃管中先加一半紅墨水，再加無水酒精至管滿，然后將玻璃管顛倒數次，由此使學生認識到構成物質的微粒間存在空隙。

教師：通過對前面幾個問題的研究，相信同學們對酒精的汽化和液化這一宏觀現象的本質有了更深刻的認識，你能從微觀上再分析一下嗎？

學生在閱讀資料、觀看視頻和實驗驗證的基礎上再次用語言深入梳理“酒精的汽化和液化”這一宏觀現象的本質。

【解釋現象】

學生解釋這節課開始時筆者提的問題：為何“糖塊放入水中后，會逐漸變小，直至完全消失;濕衣服在陰涼處也能晾干”。

【總結提升】

教師：在這節課中，我們通過對酒精的汽化和液化這一宏觀現象的分析，初步建立了物質的微粒觀，而微粒真正被人類觀測到是在40多年前，但早在幾千年前，我國古代的墨子就提出過類似微粒的觀點，這是源于什么？源于古人對生活現象的細致觀察，并在此基礎上進行大膽的想象。這節課后，希望同學們要善于發現生活中的問題，在解決問題的過程中要展開想象，特別是進行創造性想象，提出大膽的設想，并深入到實踐當中去尋求答案。

（錢婧，吳江區梅堰中學，江蘇 蘇州 215200）

參考文獻：

[1] 秦泉.高智商孩子是這樣培養的[M].汕頭：汕頭大學出版社，2016：277.

[2] 王德民.中學歷史教學設計[M].蕪湖：安徽師范大學出版社，2018：60.

（責任編輯：謝先成）