高中化学实验教学中的任务驱动教学法

三、高中化学实验教学中的任务驱动教学法

(一)传统化学实验教学方法解析

1.传统化学实验教学方法的形式及实施程序

我国传统的化学实验教学有两大特点:一是实验教学形式以演示实验为主;二是实验教学模式以验证性教学为主,这种验证性实验教学模式在课堂教学中的表现形式主要有演示讲授模式和学生实验模式。

2.传统化学实验教学方法中存在的不足

(1)学生的主体地位被忽视

在传统实验教学中,学生往往按照教材或教师事先指定的步骤进行实验操作,思考教师提出的问题。其中实验器材、实验用具都是事先安排好的,学生只需按照教师的指令进行即可,其结果就是使学生失去独立思考问题和解决问题的机会,只能机械记忆、机械操作,对实验技能反复练习,却很少深入思考结论是如何得来的;很少深入思考为什么这样做;很少有机会尝试用不同的实验途径去探索发现和获得知识;也很少运用所学知识去解决实际问题。长此以往,学生主体性的发挥受到影响和限制,阻碍了学生个性与能力的全面发展。

(2)重结论轻过程

重结论轻过程是传统教学模式十分突出的问题,也是一个明显的教学弊端。在化学实验教学中,为使学生获得较为准确、清晰的认知性结果,往往将“现象明显”置于突出的地位或定为首选标准,只重视实验的认知性结果,而忽略知识的发现过程,压缩了学生在化学实验过程中的各种体验、感受和感悟,忽视了化学实验对学生的思维能力、问题解决能力和创新能力的培养。

(3)过于封闭

传统的化学实验教学模式是预设和封闭的。整个实验过程由教师设计,再由教师以讲授为主的方法传授给学生,过于强调实验对所认识的化学基本概念、基本理论和原理的验证;学生不需要什么“探索”,只要按照实验步骤做下去,就可以得出结论;实验内容与生产、生活实际相脱节,学生学习以后不知它有什么用途,对学习和生活有何帮助,除了在考试中答题有用以外,学生体会不到它的实际应用价值。教学内容是规定的,教学过程是封闭的,信息传递是单向的,学生只能处于被动接受的地位。这种教学模式不利于实验功能的全面发挥和学生实践能力的培养。

很显然,从培养学生的综合能力角度来看,长期和单一选用传统的化学实验教学模式实施实验教学是不妥的,并且随着社会的发展,素质教育和创新教育成为时代的主旋律,对人才培养也有了全新的要求。时代特征决定社会需要能够孕育出新观念并将其付诸实施、取得新成果的创新型人才,但传统的验证性实验忽视了学生的认知主体作用,束缚和制约了学生的创新意识,传统教学模式培养出的人才越来越不符合社会所需人才的标准。中学阶段是学生创新思维形成的最佳阶段,化学实验教学对培养学生创新思维具有十分重要的作用,所以改革传统化学实验教学模式势在必行。

(二)任务驱动教学法在高中化学实验教学中的应用原则

1.主体性原则

学生是学习的主体、学习的主人。在进行教学设计时,教师应尊重学生的主体地位,充分发挥学生的主体作用,调动和培养学生的主动性、自觉性、独立性和创造性。教学过程中的实验方案设计、实验操作、观察记录现象、数据处理、结论的获得等活动尽量由学生自己来完成。通过“做实验”来“学化学”,不仅能充分发挥学生的自主性和能动性,还真正体现了“以学生为中心”的教学理念。

2.探究性原则

初中化学新课程将科学探究作为课程改革的突破口,高中化学新课程在此基础上将其进一步推进,即“通过以化学实验为主的多种探究活动,学生体验科学研究的过程”“重视探究学习活动,培养学生的科学探究能力”。所以,要重视探究活动,尽量让学生体验探索解决问题的途径,通过观察实验现象,得出结论,做出分析和解释,在探究过程中掌握科学的方法,体验科学探究的艰辛和喜悦。

3.开放性原则

这里所说的开放性原则包括以下三点:一是指实验内容的开放。实验的内容不限于课本实验内容,还可以是与学生生活经验密切相关的问题。二是指实验探究思路的开放。因为学生个体知识背景和思考问题方式的不同,所以会产生不同的解决问题方式和途径。三是指场所的开放。实验的场所不局限于教室或课堂内,还可以在课外实施。

(三)高中化学实验任务驱动教学法的构成要素

1.高中化学实验任务驱动教学法的目标

研究高中化学实验任务驱动教学法,目的是促进学生主动活泼地学习,发展自主学习能力、创新能力和实践能力,而最终目标是促进学生科学素养的全面发展。在我国,发展学生科学素养尤为重要,资金、设备和人才可以引进,但国民的科学素养不能引进。另外,通过在课堂中实施高中化学实验任务驱动教学法,可以实现以下几个分目标。

(1)引导学生在一定的社会背景中学习化学,回归生活和社会实际;

(2)关注学习过程,发展基于解决实际问题的探究能力;

(3)注重学习的情感体验,养成良好的意志品质;

(4)形成自主、合作、探究等多样化的学习方式。

2.高中化学实验任务驱动教学法的操作程序

操作程序是指运用教学模式,展开教学过程的逻辑步骤,以及各步骤应完成的主要任务。一般而言,运用任务驱动教学模式进行教学时,除去课前的任务设计,课堂中的教学往往要经历呈现任务—分析任务—完成任务—总结评价的教学过程。在吸收已有实践经验的基础上,提出运用高中化学实验任务驱动教学法展开教学的步骤:创设情景,抛出任务—师生讨论,分解任务—实验探究,得出结论交流分享,回归任务—实施评价,反思总结。需要说明的是,这一操作程序并非不可更改,更谈不上完美无缺,教师完全可以根据自己的理解和实践经验做出调整。以下对高中化学实验任务驱动教学法的操作程序做出了说明。

(1)创设情景,抛出任务

教师创设真实、生动、开放的任务情景,并在情景中产生与实验内容有关的问题,教师结合问题提出操作性较强的总任务;学生边体验情景,边抽取认知结构中的相关经验,试图将其同化,但没有直接可利用的知识经验,学生处于“心有余而力不足”的愤愤状态。这成功激发了学生的认知冲突,激起了学生的探究欲望。

(2)师生讨论,分解任务

教师抛出的总任务一般较复杂,学生没有直接完成任务的思路,并且教师不宜一次处理太多信息,这就需要师生就任务和已有的知识经验,将总任务分解为数个子任务。每个任务紧密相连,一环扣一环,构成有机整体。

(3)实验探究,得出结论

总任务细化为一个个子任务后,学生搜索原有知识经验,借助教师提供的引导和支持,生成对子任务的初步理解,建立起相关假设,然后去检验和验证。通过与实验相关的活动,获得完成任务所需的必备证据和资料。

(4)交流分享,回归任务

学生积累的完成任务的必备证据和资料只是“物的存在”,还需对事实信息做出合理解释,即学生将实验结果与已有的知识联系起来,形成超越已有知识和当前观察结果的新理解。学生形成的新理解会存在差异,有的甚至是错误的,所以有必要通过合作、交流、讨论,展示自己的观点,分享彼此的想法,共享集体思维成果,加深对事物的全面理解。各个子任务完成后,要进行归纳整合,最终回归总任务,经历一个完整的“综合—分解—综合”的过程。

(5)实施评价,反思总结

学习是具有反思性质的活动。在探究获得答案后,学生应以自我为参照进行评价,如“学会了什么”“明白了什么”“掌握了哪些方法”“还存在哪些需改进和注意的地方”。学生除了对自己在探究过程中的表现进行自评外,还需要适时地进行小组成员之间的共同活动评价,总结有益的经验,分析合作中存在的问题及相关原因,为小组合作提供有益的反馈;当然,教师也应对整个任务驱动教学过程做出评价。通过反思,学生获得知识、经验,并与原有经验相互作用,增强和丰富个体经验。

从实施程序来看,任务驱动教学模式和探究教学模式都是从问题或任务出发,通过观察、调查、假设、实验等多种形式的探究活动获得知识、解决问题。但任务驱动教学模式更强调任务的真实性、趣味性和层次性等,注重如何激起学生完成任务的内驱力。

3.高中化学实验任务驱动教学法的实现条件

实现条件是指教学模式发挥效力,达到一定功能目标所需要的各种条件。一般来说,实现条件包括内部条件和外部条件。内部条件主要是指学生的学习兴趣、学习动机、已有的相关知识技能、学习能力和学习风格等因素;外部条件主要是指支持学习的各种资源,如物质资源、信息资源、方法资源、人力资源。

4.面向学生全面发展的评价体系

评价是教学过程中一个不可或缺的环节,它能起到诊断矫正与反馈的作用,从而保证教学过程的正确性与有效性。不同的教学方法由于教学理念、教学目标、操作程序与教学方法的不同,在评价方法上也有所不同。但不论何种教学方法都有相应的评价指标与体系,只有这样才能使教学方法处在不断更新与完善的过程中,从而使教学更具有生命活力。

基于任务驱动的化学实验教学提倡自主合作探究的学习方式,目的是让学生学会学习,培养创新精神和实践能力。教学的立足点应是学生,而不是物化的知识,让学生体验学习的快乐,获得心智的发展。因此,评价应更关注学生在课堂上的互动、参与、交流等,即以“学”论“教”,根据新课程相关理念和任务驱动的教学理念,构建促进学生科学素养全面发展的化学实验教学评价体系——评价主体多元、评价内容全面、评价方式多样。

(四)基于任务驱动的化学实验教学设计

1.设计引领学生的目标

设计引领学生的目标也就是设计“引领学生到哪里去”。该过程涉及确定教学任务、选择教学内容和明确教学目标。这些又是以准确把握课程标准和学生实际学习需要为前提的。将课程标准和教材内容转化为实际的教学目标或教学任务,关键在于确定学生现有实际水平和期望水平之间有多大差距。

2.规划导向目标的策略

规划导向目标的策略就是设计“如何引领学生到达想去的地方”,即导向目标的过程有赖于选择相应的教学策略。笔者把教学策略看成一切有利于达到教学目标的师生互动的总和,主要包括引入和设计任务,创设情境、引发任务,组织活动、完成任务和设计化学实验教学资源的支持四个方面。

3.设计教学评价

设计教学评价就是评估“你是否到了想去的地方”。在研究过程中,对如何评价基于任务驱动的化学实验教学做出了许多尝试,主要目的是及时得到反馈信息,了解存在的问题,为任务驱动下的化学实验教学的改进提供依据,提高教学质量和效率。

【注释】

[1]李雄鹰.高考评价研究[M].武汉:华中师范大学出版社,2016:241.

[2]张佳佳,李岩.信息技术与语文教学深度融合的人文性课堂创设[J].中国信息技术教育,2017(7):52-54.

[3]祝婷婷,张黎黎.翻转课堂颠覆文献检索课的教育革命[M].长春:吉林大学出版社,2014:103.

[4]李贵顺.任务驱动教学法在高中化学教学中的应用研究[M].青岛:中国海洋大学出版社,2018:52.