淄博中學教師專業(yè)發(fā)展學習材料
2013——2014學年度第一學期
每周一論
第15周：《教育是最美的“化學反應”》，作者：趙申，來源: 中國教育報2013.11.20
“我是一位化學教師！”盡管走上校長崗位已多年，但羅濱始終本色地行走在化學教學與教研一線。這并不是任務，而是她不可割舍的嗜好。從15歲第一次接觸化學起，酸堿鹽的轉化、化學平衡、鹽水分解等現象在她眼里就蘊藏著神奇的美。
秋陽怡人的下午，坐在北京海淀進修學校的會議室里，羅濱愉快地回憶著20多年的化學情緣：從年少的“化學癡”到大學化學系高材生，從青春洋溢的化學教師到頗有建樹的學科專家，從化學教學研究到“大教育”的思考和實踐，她始終在用化學之美填充著自己的職業(yè)人生和教育內涵。
“化學的神奇在于生成新物質，教育的神奇則是促成學生的生命成長和成才，兩者有著高度的相似性！”在她看來，化學教學是在用“無生命的生成”服務于學生“有生命的生成”，而教育是世界上最美的“化學反應”。
做有學科理想的科學教師
筆者：從事學校管理工作多年，您始終沒有脫離化學教學和教研一線，這是有意識的堅守嗎？
羅濱：既是本能的熱愛，也是有意識的堅守。我自小就喜歡化學，一直舍不得丟掉這個愛好。而且，作為化學教師，上課和做研究也是什么時候都不能丟掉的本色。我一直堅信，任何教師都要明確自己的學科本質和學科理想，如果說前者是我們腳踏的大地，那么后者就是我們仰望的天空?；瘜W是一門與生活聯系密切的自然科學學科，有著嚴密的知識體系和研究方法。我的理想是“讓化學引領學生走進科學的殿堂，去觀察、思考，去發(fā)現、解決”。在這個過程中，必須強調基于化學學科本質的學習，即引領學生在分子、原子或離子層面上思考問題，培養(yǎng)化學學科意識和學科能力?；瘜W學科能力是在學習過程中獲得的，主要包括觀察與實驗能力、化學思維能力、化學語言能力、科學探究能力和實踐與創(chuàng)新能力。我們知道，知識是無限增長的，而人的記憶力是有限的，因此，學科能力培養(yǎng)有助于學生自主尋找和運用知識，學會獨立思考，并進一步做出選擇和判斷。
筆者：當我們努力把學生帶入“科學殿堂”時，除了學科意識和學科能力的培養(yǎng)，如何實現從“學科”到“科學”的跨越？
羅濱：現在越來越多的人意識到，如何培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)是今天的教育不容回避的問題。我一直強調，化學教師本質上是科學教師，要根據化學學科特點，用科學探究的方式，發(fā)揮實驗優(yōu)勢，幫助學生理解化學知識，掌握基本的化學實驗方法和技能，形成科學的思維方式，發(fā)展科學探究能力和創(chuàng)新能力。還記得2000年4月，我在北京人大附中擔任化學老師，校長要求我上一堂“21世紀的課”。21世紀的課是什么樣？有什么特點？當時沒人能說清。確定課題用了3天，我苦苦思索，突然一個熟悉的化學反應方程式進入眼簾：“2Na2O2+2CO2= 2Na2CO3+O2”，這可是一個“明星反應”，在高考的選擇題、實驗題和計算題里頻頻出現。這個反應的發(fā)生與水的存在是否有關系呢？仔細斟酌后，我覺得這是一個很好的“探究點”，于是把課題確定為“CO2與Na2O2的反應是否和水的存在有關”。90分鐘的連堂課，我根據教學內容，提出學生要解決的問題，把教學過程定為7個環(huán)節(jié)：學生提出假設、獨立設計方案、實驗方案修正、獨立實施實驗、觀察記錄數據、分析得出結論、交流討論。在這個過程中，學生專心思考、熱烈討論，合作完成實驗，十分投入。作為“幕后導演”，我巡回觀察各組工作進展，適時地給予幫助和建議，有的組實驗順利，得出清晰的結論，有的組出了問題，得不出結論，但實驗過程中的深入思考和改進讓所有學生都有深刻的體驗和收獲。這堂十幾年前的課現在仍然有同行津津樂道，我想，主要是因為“問題解決式教學”催生了化學教學的新生命，讓學生成為最終受益者。
實驗教學是開啟化學之門的“鑰匙”
筆者：很多學生覺得化學“難學”，作為化學特級教師，您對改進化學教學有何建議？
羅濱：從事化學教學研究多年，我越發(fā)覺得化學生動有趣，富有魅力，一方面，盡管存在各種“未知”，但現象背后一定存在規(guī)律；另一方面，化學緊密貼近生活，有強烈的真實感?？梢哉f，化學并不難學，關鍵是要找準路徑。我認為實驗教學是開啟化學之門的“鑰匙”。因為化學就是以實驗為基礎的自然科學，實驗可以幫助學生巧妙地跨越微觀結構與宏觀世界之間的認識鴻溝，用簡明扼要、語法規(guī)則嚴格的化學語言描述物質的化學結構和化學變化。我一直非常重視實驗教學，不僅在國家必修課上盡可能通過實驗引導學生學習化學，在校本選修課中還開設了化學實驗選修課。2007年，北京市進入高中課程改革實驗，我在人大附中帶領團隊開設“實驗化學”選修模塊，在這門課上，食醋、海帶、果汁、污水等生活中的尋常物質都成為研究對象，學生表現出極大的興趣。查閱資料，學習元素化合物知識，進行實驗設計，完成實驗，撰寫實驗報告，做反思分析……面對一系列需要動腦、動手的高難度活動，他們都知難而進。有個學生在選修一個學期后對我說：“我最大的收獲是化學實驗中那種嚴謹的探究精神，必須全神貫注，避免一絲一毫的差錯。即使出現了出乎意料的現象，也要如實記錄下來，因為這可能導致新的發(fā)現！”我在這撥學生高二結束時做了6次成績的統計分析，發(fā)現高一上學期上過“實驗化學”課的學生，化學成績和總成績都在不斷提高。這說明“實驗化學”選修課激發(fā)了學生的學習興趣，并實現學習能力的提升。
筆者：您在中學化學教學界一直倡導“問題情境教學”，為什么要強調“問題情境”？
羅濱：當人自我覺察到有某種目的，但又不知如何達到這一目的時，就出現了“問題情境”。在教育者看來，問題情境不僅有價值，而且需要我們在教學過程中巧妙地創(chuàng)設。這樣可以適度引起學生的內心沖突，動搖他們已有的認知結構平衡，激起獲取新知識的愿望和探索新事物的興趣。但也不能操之過度，而要注意“四個避免”：避免重視情境設計而忽略情境應用，避免重視學習結果而忽略學習過程，避免重視過程開放而忽略結論開放，避免重視獨立思考而忽略教師點撥引導。以我在講授“氯”時創(chuàng)設的不同情境為例：在2005年的課上，我用兩個資料來創(chuàng)設情境，資料一是2004年重慶天原化工總廠由于氯氣泄漏引發(fā)爆炸事件，我選用了三張照片，分別是緊急疏散群眾、黃綠色的氯氣在空中彌漫和消防人員在事故核心區(qū)頭戴防毒面具用水網沖洗氯氣的場景。資料二是1915年第一次世界大戰(zhàn)的比利時戰(zhàn)場，德軍開啟了預先秘密安放的壓縮鋼瓶，施放18萬千克毒氣，致使英法士兵約1.5萬人中毒，5000人死亡。在呈現這兩個資料后，我讓學生們通過觀察描述氯氣的性質，解釋、推斷氯氣的性質，大家非常投入、專注。但當我做演示實驗時，他們卻捂著鼻子，扭著頭，唯恐避之不及。這讓我既意外，又尷尬，原來毒氣戰(zhàn)的場面讓他們對氯氣有了恐懼感，結果產生了排斥心理，影響了學習。2007年再講這節(jié)課時，我進行了改進，結合STS內容創(chuàng)設問題情境，通過圖片和文字資料，展示生活、生產中含氯的物質，如消毒劑、清潔劑、聚氯乙烯、合成殺蟲劑等，自然引入氯氣和含氯物質應用。這讓學生對氯氣產生親近感，學習了性質之后，我再呈現一戰(zhàn)中毒氣戰(zhàn)的資料，告誡他們氯氣也會造成災難，一定要謹慎使用，科學使用，這是學生需要了解和遵循的科學倫理。下課后，十多位同學還專門跑過來要聞聞氯氣的味道。
最好的教學效果是培養(yǎng)創(chuàng)新能力
筆者：作為長期負責科技教育的校長，您對中小學階段學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)有哪些思考和實踐？
羅濱：沒有創(chuàng)新的學習只是模仿。2009年,我?guī)ьI團隊承擔了國家教育部門和國家科技部門項目“中小學科學探究學習與創(chuàng)新人才培養(yǎng)實驗研究”的子課題研究，對創(chuàng)新能力的理論和實踐進行了較為系統的研究與探索。我們在研究中深刻認識到，創(chuàng)新能力是個體完成新穎任務所需的綜合個性心理特征，以多種類型和形態(tài)存在。中小學創(chuàng)新人才培養(yǎng)應該從培養(yǎng)潛在創(chuàng)新能力入手，尤其是思維能力、創(chuàng)新人格、自主調控能力、特殊知識與技能4個方面。在實踐中，我們重點建設指向學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的科技類課程，并細分為各有側重的5類課程：學科課程、科技類校本課程、科研實踐活動、科技活動類課程和專家講座類課程。比如，科研實踐活動類課程就是為培養(yǎng)學生潛在的創(chuàng)新能力。這些以科學、技術和工程領域為源頭的課程，為學生提供了豐富的科學技術信息，同時也創(chuàng)設了各種獲取信息的機會，是實施創(chuàng)新教育的重要抓手和途徑。實踐證明，科技類課程給學生發(fā)揮個性特長，利用已知信息，發(fā)現并解決問題創(chuàng)造了很大空間，而且能有效激發(fā)學生的學習動機，主動發(fā)揮自己的創(chuàng)新潛能，積極投身科技活動實踐，聯系自然、聯系社會，動手動腦，獲得直接經驗，有利于創(chuàng)新思維和創(chuàng)新人格的培養(yǎng)。2008年汶川大地震抗震救災期間，直升機在運送物資和搶救傷員方面發(fā)揮了極大作用，但在地面坡度超過5度時就無法降落。原人大附中高二學生李子赫看電視時注意到這個情況，查閱大量資料，請教教授，提出“直升機非水平地面降落高度差補償裝置”的研究構想，并進行了無數次設計及實驗，攻克了“高度補償方法、坡度測量和處理系統”三大難題，實現直升機在小于15度的坡地任意方向降落，小于25度的坡地選擇方向降落。
筆者：課堂教學如何兼顧不同學生的個性差異和發(fā)展需求？
羅濱：現在教育越來越強調關注“每一個”，但實踐中還是一大難題。大多數教師都關注優(yōu)秀生，惦記后進生，但比例最大的中等生群體經常被“遺忘”。針對這個現象，我?guī)ьI課題組，依據中等生的課堂學習行為和學習心理品質特點將其分成五類，分別為“被動接受型”、“糾結不前型”、“思維游離型”、“信心不足型”和“眼高手低型”。不同類型的學生表現出不同的課堂學習行為，與其內隱的不同的學習心理品質特征相關。經過這樣的細分，我們在教學和班級管理中很快解決了中等生被遺忘的問題。此外，我在課堂教學實踐與研究中發(fā)現，學生回答問題后，教師通常都會快速反饋，但是“有答即評”的快反饋未必都是上策，在很多情況下，“延遲判斷”評價策略更能激發(fā)學生思考。做法很簡單，就是在學生回答問題或者提出創(chuàng)意時，老師不立刻做出判斷，而是給學生一些等待、自主思考或辯論的時間，學生可以得出更好的見解。形象地說，就是“給學生一些時間，讓他們自己去思考；給學生一點空間，讓他們充分展示自己；給學生一個沖突，讓他們自己去爭論；給學生一個支架，讓他們自己去攀登；給學生一些權力，讓他們自己去評價”。我們堅持做了幾年，效果很好。總的來看，這些做法能激發(fā)學生新的學習動力，是尊重學生差異、保護學生學習信心和熱情的有效手段。同時，也淡化了評價的甄別功能，促使學生思維向縱深發(fā)展，是提高學生思維品質的重要評價策略，也有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
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羅濱 北京市化學特級教師，現任北京市海淀區(qū)教師進修學校校長。國家教師教育課程資源委員會委員，“國培計劃”專家?guī)焓着鷮＜?，全國?yōu)秀教師，全國教育科研先進工作者，全國高中化學新課程實施十佳先進個人，北京師范大學化學學院教育碩士導師，北京市有突出貢獻的科技管理人才。近年主持國家和北京市課題5項，參加編寫化學教材3冊，著作3部，論文60余篇發(fā)表或獲獎。多項教學成果獲全國教育科研成果一等獎、北京市基礎教育教學成果一等獎和二等獎。
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