基于建构主义视角的课例分析

2017-01-06 13:52陈鲲
化学教与学 2016年12期
关键词:建构主义情境

陈鲲

摘要:文章以建构主义教育思想为指导,在课堂教学中通过创设问题情境,顺应学生的前概念,组织协作活动,开展会话交流等方式,激发学生进行思考,将溶质和溶剂、溶液质量进行多个角度对比呈现,从而实现意义建构。

关键词:建构主义;情境;溶液组成;溶质质量分数

文章编号:1008-0546(2016)12-0038-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.12.013

建构主义教育思想指导下的课堂教学以一定的“情境”为条件,通过与教师或同学之间的“协作”与“交流”实现意义建构。本文以“溶液组成的表示”为课例,强调“情境”“协作”“会话”和“意义建构”四个要素在学习中的关键性作用。

一、创设问题情境,顺应前概念

前概念是指学生在接受正式的科学概念之前,在现实生活中的经历和有关体验而获得的概念,其内涵受狭隘的知识范围往往积累了一些与科学知识不尽一致甚至相悖的观念和规则,或者原有的知识经验对后续学习有一定的促进作用。学生在学习“溶液组成”的概念之前,并不是一张白纸,脑海中已经存在了丰富的知识和经验,即前概念。在溶液组成的教学前,学生已经完成了“物质在水中的分散”的学习,建立了溶液是一种均一、稳定的混合物的概念。在课堂上,学生分组进行实验。将少量蓝色的硫酸铜晶体加入到试管中,并加水振荡溶解,得到蓝色的硫酸铜溶液。在动手得到溶液的这个情境中,既顺应原有的概念,回顾了硫酸铜在水中分散形成了溶液的过程,又对学生了解溶液的组成,顺理成章地起到了铺垫作用。

[教学实录一:溶液的组成]

[提问]硫酸铜溶液是由什么组成的?

[回答]硫酸铜和水。

[提问]水的作用是什么?

[回答]水溶解了硫酸铜。

[提问]水还能溶解其他物质吗?

[回答]能,水还可以溶解氯化钠、高锰酸钾、酒精、氯化氢气体等。

通过对问题的思考和回答,既有效地利用了前面呈现的教学信息—硫酸铜溶液,又在此基础之上,顺应了以前学过的、见过的各种溶液,丰富了学生对溶液组成的理解。此刻提出水作为一种能溶解其它物质的物质,我们称之为溶剂,而溶解在溶剂中的物质称为溶质。学生顺应的过程就比较顺利。

在了解溶质、溶剂概念的基础之上,提出溶质只能有一种吗?只有水能做溶剂吗,从而引出后续的教学。

[教学实录二:溶质、溶剂的种类]

[学生实验]在硫酸铜溶液中加入少量氯化钠,氯化钠还能继续溶解在水中。

[结论]同一种溶剂中可以溶解不同的溶质。

[学生实验]将取少量的碘分别加入到两只试管中,一只试管中加入水,另一只试管中加入等量的酒精,振荡后,碘能溶解在酒精中,得到黄色溶液。

[结论]酒精也可以作为溶剂。

在问与答的过程中,通过实验这种真实的情境,学生既对溶质的概念得到了深化,又对溶液中溶质的种类进行丰富,溶剂也不仅限于水,酒精也是一种溶剂。实验情境对概念的认识加深了印象,又使概念的内涵得到了拓展。

[教学实录三:发生化学反应后溶质溶剂的判断]

[演示实验]在装有镁条的试管中加入稀盐酸。

[提问]得到的溶液中,溶质和溶剂分别是什么物质?

[回答一]镁和盐酸。

[回答二]镁和盐酸发生化学反应,生成了氯化镁和氢气,氯化镁成为溶质,水做溶剂。

在问题情境中,学生指将原有的溶液、溶质、溶剂概念应用于新情境时所发生了适应性的变化,不断调整原有概念,并加以概括,形成了一种能包容新旧概念的更高一级的关于溶液组成的概念。

二、组织协作活动,共享思考成果

学生学习中的协作活动不仅能增强学生个体之间的沟通能力以及对学生个体之间差异的包容能力,更有利于发展学生个体的思维能力,从而促进学生高级认知能力的发展,有利于形成学习者的健康情感。在本节课的教学活动中,分成六个实验小组,每组成员之间协同,完成将一定量溶质(红糖)和一定量溶剂(水)配制成溶液的活动。(见表1)

每组提供两瓶纯净水,洁净的一次性手套,分装的食品级红糖。各小组成员分别完成称量、量取和溶解的实验操作。学生将称量的红糖加入到瓶中,旋紧瓶盖后振荡,得到了红糖水溶液。

学生们通过各自小组的实验,完成在组内的共同协作活动,得到了自己的红糖水溶液。但同时也很好奇其他组配制的溶液和自己组的是否一样?学生们把在学习过程中探索、发现的信息与小组中的其他成员共享,甚至与其他组或全班同学共享。在此过程中,学生之间为了达到溶液组成的差异所在的学习目标,个体之间采用对话、商讨、争论等形式对问题进行充分论证,发现所得溶液有较多差异,例如:颜色、质量、体积,也有人猜想密度可能存在差异,甚至学生利用老师提供的一次性杯子做了尝试,甜度存在差异。也有同学补充,溶液颜色越深,味道越甜等等。

三、开展会话交流,撞出思想火花

建构主义认为,学生与周围环境的交互作用,对于学习内容的理解起着关键性的作用。在由实验操作形成的“学习共同体”中生成的“会话”,能使学生迅速进入有关的思维活动。会话交流既包含学生与教师、学生与学生,又有学生与学习材料之间的交流。由于不同的学生对同一个客观事物的理解存在不同,只有通过“会话”,相互沟通交流,才能碰撞出思想的火花。在不同维度的交流过程中,学生成为认知主体,充分发挥学生的主动性。既对自己的思路和方法有了合理的认识,又对有关溶液组成表示方法有一个更深入、更全面的思考。

要了解溶液的组成,就要从溶液中溶质和溶剂两个方面入手,在溶质溶剂种类相同的情况下,影响溶液的因素主要是溶质和溶剂的量。

[教学实录四:对比实验数据]

[思考]对比第三组和第四组数据,你能得到哪些信息?

[讨论]溶质质量不同,溶剂质量不同,两组溶液的颜色、甜度均不同。

[思考]对比第一组和第二组数据,你能得到哪些信息?

[讨论]溶质质量相同,溶剂质量不同,两组溶液的颜色、甜度均不同。

[思考]对比第五组和第六组数据,你能得到哪些信息?

[讨论]溶质质量不同,溶剂质量相同,两组溶液的颜色、甜度均不同。

[思考]对比第四组和第五组数据,你能得到哪些信息?

[讨论]溶质质量不同,溶剂质量不同,两组溶液的颜色、甜度均相同。

在课堂教学中,“学习共同体”以数据为媒体,提出思考的问题,小组成员思考和讨论,在讨论中碰撞出思想的火花,从而主动观察、主动思索、交流信息、发表意见。通过创设这种群体协作解决的会话氛围,让每位学生都能积极思考,发挥自己的潜能,共同协作解决问题。学生逐渐学会与他人交流、沟通,学会学习其他同学的思维优点,学会人与人之间的相互理解和支持。在不断肯定、修正自己的思维过程中实现自我构建。

四、多个角度呈现,实现意义建构

在实验中得到的溶液,在很多方面存在着差异。表示溶液浓度也可以采取多种方法,通过主观臆断或者对比可以使用浓、稀溶液进行定义。但如何定量表示溶液的组成?

溶液是由溶质和溶剂两部分组成的。在学生分组实验中,溶质和溶剂都是一定质量的,那么各组数据之间有什么关系呢?为了使学生对各组数据有所了解,利用数据和EXCLE生成了如图1的六组溶质质量、溶剂质量对比的柱状图。但是仅仅对比了溶质和溶剂的量,没有发现在颜色深浅和数值之间具有一致性。那么需要对数据进行重新处理,引导学生关注溶质质量和溶液质量关系。利用数据和EXCLE生成了如图2的六组溶质质量和溶液的质量对比的柱状图,各组颜色的深浅、甜度和数值具有一致性。在发现这种规律之后,学生发现了溶液的浓度取决于溶质和溶液的质量之比。

那么在此基础之上,定量角度认识溶液组成的一种具体方法——溶质的质量分数呼之欲出。如果将溶液看成一个整体,那么溶质只是溶液中的一部分,这种部分与整体之间的相对关系,就是一种溶液组成的表示方法。利用溶质和溶液的质量关系生成饼状图,如图3,更加直观。

通过实验数据、利用EXCLE处理数据,生成柱状图和饼状图几种不同的表现形式,学生学会用溶质的质量分数这种方法表示溶液的组成,就是利用宏观物质的质量来计算溶质(部分)与溶液(整体)的质量比,通常以百分数的形式表征溶液的浓度。

在建立这种学科思想之后,即便到高中学习物质的量浓度时,仍然可以用“部分与整体的相对关系”的思想认识另一种表征方法,只不过所采用的物理量不同而已。并且这种用相对关系表示物质含量的思想不仅适用于溶液,还适用于一切混合物体系。通过帮助学生建构定量表示混合物体系的一般思路,促使学生建构定性与定量的学科思想。

通过本节课的学习,学生借助于真实的溶液形成过程,进行积极的协作和会话交流,主动建构起溶液组成的概念和溶液组成的表示方法,特别是借助于数学工具的使用,形象且多角度地获得溶液组成的表示方法。不仅仅建构了知识,而且成为知识与意义的诠释者和创新者,我们更鼓励他们成为知识的发明者。

参考文献

[1] 黄燕玲.建构主义理论在中学化学教学中的应用[J].广西教育,2014(11):113,120

[2] 何克抗.建构主义革新传统教学的理论基础(上)[J].电化教育研究,2002(8):58-60

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