摘要:教學要符合學生的心理發(fā)展順序,將一些心理學的基本原理運用到化學課堂教學中,在知識傳承的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新,讓教學形式與內(nèi)容都能達到和諧統(tǒng)一,將會大大提高教學效率,改善師生之間的關(guān)系,提高師生教學生涯的幸福指數(shù)。以“原電池的工作原理”教學為例做了心理層面的分析解讀。
關(guān)鍵詞:心理;活動探究;效應(yīng);原電池;化學教學
文章編號: 1005–6629(2012)4–0027–03 中圖分類號: G633.8 文獻標識碼: B
以學生發(fā)展為本,調(diào)動一切可以利用的因素,造就一種利于學生接受的課堂心理環(huán)境,使學生在課堂上過著一種積極的、有血有肉的、沸騰的精神生活,使學習真正成為學生內(nèi)在的一種需要,使他們在舒暢愉快的心境下接受和掌握知識,完成學習任務(wù),提升素養(yǎng),這是每一個化學老師的向往。
教材的編寫都考慮“三序”,即知識的邏輯順序,學生的認知順序和心理發(fā)展順序。筆者多年來在教學中努力讓自己的教學設(shè)計也符合這三序,尤其是涉及到教育主體的學生的心理發(fā)展順序。力圖利用心理學中教育智慧的火花點亮化學教學的課堂,在化學課堂教學中將心理學、教育學和化學知識整合在一起,在傳承的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新,讓教學形式與內(nèi)容都能達到高境界的和諧統(tǒng)一。
1 案例描述
“原電池的工作原理”是蘇教版選修教材《化學反應(yīng)原理》中的一節(jié)內(nèi)容,以下是筆者實施的課堂教學過程的片段。
展示瓜果電池,接通音樂賀卡,引入課題。
1.1 活動與探究一
分組實驗:將鋅片和銅片相連插在食鹽水中,能否產(chǎn)生電流?用所給出的實驗用品驗證。(預(yù)設(shè)三組缺少實驗用品:電極、食鹽水、導線中的某一種。)
設(shè)計意圖:在活動中,當同學們發(fā)現(xiàn)自己現(xiàn)有的實驗用品構(gòu)成不了電池的時候,就會去想“要形成電流,還缺少什么條件”?這時教師再幫助學生概括出原電池的形成條件就水到渠成:首要條件是要有一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng);其次必須給予適當?shù)难b置,使氧化反應(yīng)還原反應(yīng)分別在兩個不同的電極上發(fā)生;此外還有其他附屬設(shè)備,形成閉合回路。這樣做順應(yīng)了學生急于求知的心理需求。
1.2 活動與探究二
教師演示實驗:向兩只燒杯中分別加入30 mL 1.0 mol·L-1 CuSO4溶液和30 mL 1.0 mol·L-1 ZnSO4溶液,將連接導線和電流計的鋅片和銅片分別插入ZnSO4和CuSO4溶液中,將鹽橋插入兩只燒杯內(nèi)的電解質(zhì)溶液中,觀察實驗現(xiàn)象。取出鹽橋,觀察實驗現(xiàn)象。
師:觀察完實驗,你有什么疑問嗎?(開始教室里一片寂靜,沒有人發(fā)言。)
師(飽含深情):好奇心是一切發(fā)明創(chuàng)造的靈魂,我們每一個省中的優(yōu)秀同學心中都有美好的夢想,要想實現(xiàn)它,從現(xiàn)在做起,睜大你好奇的慧眼,張開你探索的翅膀,來嘗試吧?。ㄍ瑢W們情緒被調(diào)動起來了,有人開始躍躍欲試。)
師(面帶微笑):剛才實驗中我們看到了電流計指針的偏轉(zhuǎn),這個裝置構(gòu)成了原電池,必然有一個自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng),它只能是Zn+Cu2+=Zn2++Cu?,F(xiàn)在大家還有問題要問嗎?
生:鋅不與硫酸銅溶液接觸為何會發(fā)生上述反應(yīng)?
師:這個問題問得好!這涉及雙液電池的工作原理:金屬片插在相應(yīng)的鹽溶液中,存在著離子進入溶液的過程或金屬沉積的過程,僅僅進行到建立穩(wěn)定的電勢差為止,以后宏觀上就不再發(fā)生變化,但這兩種金屬在平衡狀態(tài)時的電勢差是不相等的,在鋅鹽和銅鹽溶液的濃度相等或相差不大時,鋅比銅更容易析出離子。當用導線把鋅片和銅片連接起來,由于它們之間的電位差(鋅和銅之間還有接觸電勢),就會有大量的電子從鋅極通過導線流向銅極,鋅片上電荷的減少和銅片上電荷的增多,破壞了原有的平衡,因此鋅又失電子生成鋅離子進入溶液,同時銅離子在銅片上成為銅而析出來。鋅片發(fā)生氧化反應(yīng),銅片發(fā)生還原反應(yīng)。
生:怎樣通過實驗證明電子從鋅片流向銅片?
生:看電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向。
師:思路不錯但不夠嚴密,同學們在測定溶液的酸堿性時看到試紙的顏色就能讀出pH嗎?
生:用一個已知正負極的干電池做對照實驗。用兩根導線分別連接干電池和銅鋅原電池,讓電流計指針偏轉(zhuǎn)方向一致,則同一根導線所連的兩個電極同為正極或同為負極。
師:同學們對鹽橋有問題問嗎?(無人出聲。老師也納悶,第一次看到的鹽橋總該問點問題吧?)教師將事先準備的有關(guān)鹽橋的資料向?qū)W生作了展示。
2 對課例設(shè)計進行心理學層面解讀
2.1 利用“優(yōu)勢興奮法則”創(chuàng)設(shè)課堂情境,集中學生注意力
愛迪生醉心于實驗時曾錯將自己的懷表當作雞蛋來煮,愛因斯坦癡迷于相對論時曾錯把鈔票當書簽扔掉,他們簡直“粗心”得離奇。怎樣解釋這種集粗心和專心于一體的現(xiàn)象呢?我們已經(jīng)知道,當一個人進行某種勞動時,就會引起大腦皮層相關(guān)工作區(qū)神經(jīng)元的興奮,這個工作區(qū)就在整個大腦皮層的活動中占了優(yōu)勢,形成了優(yōu)勢興奮灶。優(yōu)勢興奮灶是隨著化學的適應(yīng)性和生活的目的性而形成和轉(zhuǎn)化的,它能將大腦皮層其他工作區(qū)神經(jīng)元的興奮吸引過來,加強正在工作的神經(jīng)元興奮程度,同時使其他工作區(qū)的神經(jīng)元呈現(xiàn)抑制狀態(tài)(從外觀表現(xiàn)來看,就是一個專心從事某工作的人對其他事情不感興趣了)。這樣一來,處于優(yōu)勢興奮狀態(tài)的工作區(qū)神經(jīng)元,其反應(yīng)能力就處于最佳狀態(tài),條件反射最容易形成,因而工作效率最高;這就是大腦皮層的優(yōu)勢興奮法則。大腦皮層的優(yōu)勢興奮法則告訴我們:進行任何一項腦力勞動,都必須專心致志,絕不能三心二意。課始情境中的瓜果電池牢牢吸引了學生的眼球,讓學生感悟原電池現(xiàn)象的普遍存在,明確原電池的概念,激發(fā)了學生興趣?;顒右煌ㄟ^實驗預(yù)設(shè)促使學生歸納構(gòu)成原電池的條件,活動二讓學生對雙液電池的工作原理質(zhì)疑提問,促使學生保持持久的興趣,引發(fā)學生對原電池探究的欲望。
2.2 利用“表象記憶”,加強學生對化學知識的理解和內(nèi)化
心理學研究表明,在記憶中占重要地位的是表象。表象是由感知到思維的必要的過渡環(huán)節(jié)。所以在平常的化學教學中我們尤其要重視能夠?qū)瘜W知識產(chǎn)生表面記憶的實驗教學。當我們帶領(lǐng)學生做完每一個分組實驗,實驗中的步驟、過程、儀器等在頭腦中會留下清晰而深刻的印跡。在回憶時,這種印跡就會表現(xiàn)為鮮明的表象。所以在上化學這門自然學科時,多用感性的實驗揭示抽象的理論是非常必要的,許多實驗課本上沒有現(xiàn)成的范本,需要精心設(shè)計。比如對原電池構(gòu)成條件的學習,通過活動與探究一的設(shè)計,堅持讓學生參與到實驗中來,探究得出結(jié)論,并且這種結(jié)論的記憶將會長時間保持,為他的后續(xù)學習打下扎實的基礎(chǔ)。缺少實驗用品這是老師事先的預(yù)設(shè),課堂上還生成了意想不到的情況,如:沒看清試劑標簽,拿其它電解質(zhì)溶液當食鹽水;沒導線的有一組同學讓兩電極靠在一起也完成了實驗;用小燈泡檢驗有無電流產(chǎn)生的同學發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,有點失望的跟老師交流,老師讓他換成靈敏檢流計或者音樂賀卡試試,并設(shè)問為什么?學生個個頓悟了。所以,最佳的教學不是老師說個不停,而是讓孩子們展開探索的翅膀,讓他們經(jīng)歷困惑、苦惱,去收獲驚喜與領(lǐng)悟,這也正是孔子提出的“不憤不啟,不悱不發(fā)”的教育思想。
2.3 利用“南風效應(yīng)”創(chuàng)造和諧的師生關(guān)系,打造民主的課堂
法國作家拉封丹曾寫過一則寓言,講的是北風和南風比威力,看誰能把行人身上的大衣吹掉。北風首先來一個冷風凜凜寒冷刺骨,結(jié)果行人為了抵御北風的侵襲,便把大衣裹得緊緊的。南風則徐徐吹動,頓時風和日麗,行人因之覺得春暖上身,始而解開鈕扣,繼而脫掉大衣,南風獲得了勝利。這就是“南風效應(yīng)”。“南風效應(yīng)”給我們老師的啟示是:在處理師生之間關(guān)系時,要特別注意講究方法。摒棄那種不平等的師生關(guān)系,教師高高在上,不允許學生有半點的異議,學生對教師只能仰視盲從。崇尚民主平等和諧的新型師生關(guān)系,師生可以就某一問題進行討論,教師鼓勵學生發(fā)表不同的意見,教學是在師生間的討論中達成共識的,這種學習師生是輕松愉快的。在相互交流式的教學過程中,師生共同研究探討,教學相長,共同提高。
“活動與探究二”對雙液電池工作原理的學習過程,正是師生互動式、多向開放式的學習過程,學生的新知不斷更新。課后了解到學生在學習必修內(nèi)容時老師已簡單介紹過鹽橋,反思關(guān)于鹽橋的教學應(yīng)預(yù)設(shè)兩種情形:大家認識鹽橋嗎?一種情況學生不知道,學生一定想了解鹽橋多方面的知識,學生好問,老師啟發(fā)釋疑;另一種情況學生已經(jīng)知道,那就可以拓展出去,啟發(fā)學生提出或者解決下列問題:鹽橋中的鉀離子和氯離子怎樣移動?(以等速度向兩側(cè)電極溶液中擴散)電池中的離子為何不向鹽橋中遷移而是鹽橋中離子的定向遷移?(由于鹽橋中電解質(zhì)濃度遠遠大于電極的電解質(zhì)溶液的濃度)如果電池中的電解質(zhì)是銀鹽,鹽橋中還能裝含KCl飽和溶液的瓊脂嗎?(不能,銀鹽與KCl溶液起反應(yīng)。)這時可以采用飽和的KNO3或NH4NO3溶液代替KCl溶液,這些電解質(zhì)中兩種離子的遷移速度相等嗎?為什么?(相等,保證溶液的電荷守恒)如果這樣師生討論、生生討論,效果會更好。
2.4 利用“羅森塔爾效應(yīng)”,克服“約拿情結(jié)”,激發(fā)學生積極參與熱情
美國心理學家羅森塔爾考查某校,隨意從每班抽3名學生共18人寫在一張表格上,交給校長,極為認真地說:“這18名學生經(jīng)過科學測定全都是智商型人才?!笔逻^半年,羅氏又來到該校,發(fā)現(xiàn)這18名學生的確超過一般,長進很大,再后來這18人全都在不同的崗位上干出了非凡的成績。這一效應(yīng)就是期望心理中的共