首页 > 文章中心 > 科学教育的核心

科学教育的核心

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇科学教育的核心范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

科学教育的核心

科学教育的核心范文第1篇

[关键词]幼儿;探究学习;幼儿园科学教育;科学概念;体验

[中图分类号]G610 [文献标识码]A [文章编号]1004-4604(2008)05-0019-05

上世纪90年代起。以探究为导向的科学教育活动在我国幼儿园轰轰烈烈地展开。出于种种目的,许多幼儿园开展了各种各样的幼儿科学探究学习活动。但由于幼儿园教师对于强调探究过程的科学教育活动缺乏正确的认识,许多幼儿园在开展科学探究学习活动的过程中出现了偏差。例如。许多教师认为科学探究学习只关注过程,不关注结果,也有教师认为在科学探究学习中不能教给幼儿科学知识,等等。这些认识、理解及由此导致的行为上的偏差,正是当前幼儿园科学教育改革进一步深化的瓶颈。在此,笔者拟通过阐述以幼儿探究学习为核心的科学教育活动基本理念来对幼儿园科学探究活动作一粗略的分析。

一、科学探究与幼儿探究学习的独特性

目前学术界对于什么是探究、什么是科学探究并没有统一的定义。人们比较认同的是美国国家研究理事会在《美国国家科学教育标准》中对科学探究所下的定义:“科学探究指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。科学探究也指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。”因此,科学探究既包括科学家真正意义上的科学研究活动,也包括学生在学校中运用科学家探索科学的手段和途径而进行的科学学习。我们必须明确的是,幼儿在学习科学时如果只是学习现成的科学结论,忽视对科学探究过程的理解与体验,就无法很好地理解科学的本质。因此。科学探究的过程应能有效地激发幼儿的好奇心和求知欲,使他们体验探究过程的喜悦与艰辛,主动建构具有个人意义的科学知识与技能,习得科学探究的思维方式。

幼儿自出生之日起就对世界充满了强烈的好奇心与探索欲,他们会摸摸这、动动那,还会不停地问“这是什么”“那是什么”“为什么”,小脑袋里充满了对世界的疑惑与惊奇,难怪人们说“幼儿像科学家”。的确,“幼儿在每一方面、每一个领域都像科学家一样……与科学家相关联的许多特质――实验、好奇心、创造性、理论建构与合作等同样也为幼儿所具备”。然而,幼儿毕竟不是真正的科学家,他们的探究与科学家的探究是不同的。我国学者刘占兰曾指出幼儿的探究与科学家的探究的关联与区别:(1)幼儿探究的热情与科学家一样强烈。(2)幼儿自由探究的程度低于科学家的探究。(3)幼儿探究的每个环节在程度上都异于科学家的探究,幼儿只是简约地重演科学发现的过程。

除了程度上的区别之外,笔者认为幼儿的探究与科学家的探究还有一个核心的区别,即幼儿的探究有着幼儿自身的影子,科学与想象、真实与虚渺并存。“儿童的科学并不是近代意义上的纯客观的科学。儿童的主体发育程度决定了他的世界中有他自己生命的影子,即他头脑中的世界是诗意的、童话的。科学教育并不是把诗意和童话从儿童的生活中驱除出去。实际上。科学教育也难以做到这一点……要求儿童像现代社会中的成人那样掌握科学知识与科学思维。这实际上是一种违反了儿童自身发展规律的揠苗助长。”难怪苏霍姆林斯基这样表白:“我劝告低年级的老师说。给孩子们教比例、透视、相称规律这都很好。但同时也要为孩子的幻想提供广阔天地,切不可破坏孩子观察世界的那种童话语言。”因此,幼儿的探究学习与科学家的探究有很大的不同。认识幼儿探究学习的独特性,是我们把握与分析以幼儿的探究学习为核心的幼儿园科学教育活动的基础与前提。

二、以幼儿探究学习为核心的科学教育活动基本理念

以幼儿探究学习为核心的科学教育活动并不是单纯地向幼儿灌输一些粗浅的科学知识,而是将幼儿的科学探究与科学知识的建构有机结合。以幼儿探究学习为核心的科学教育活动以建构主义学习观与教学观为指导,它要求教师引导幼儿从日常生活中所遇到的真实、典型或复杂的科学问题人手,鼓励幼儿主动探究,通过设计具有开放性、生活性和游戏性的活动以及提供结构化的材料,让幼儿在直接操作、探究物质材料及与人、事、物的相互作用中,有所获得(丰富科学知识和经验)、有所体验(体验科学的神奇和伟大,激发好奇心、探索欲及热爱科学之情)、有所发现(通过自己的观察、实验和理解形成一些关键的科学概念),并在此过程中理解科学、热爱科学。科学探究学习活动超越了传统学科取向的幼儿园科学教育,体现了对幼儿主体的尊重。把握科学探究学习活动的本质。其根本在于承认与强调幼儿科学学习的独特性。这也是幼儿园科学教育过程与结果内在统一的前提。

(一)幼儿是科学学习的主体

幼儿对周围的世界有着天生的好奇心与探究欲。幼儿在渐渐成长的过程中,由必须依靠成人的帮助而生存逐渐发展到更加独立和自主,变得更有能力主导自己的行动、对自己更有信心,并逐渐将自己看作是积极的知识建构者。因此,幼儿科学探究学习的过程应该成为幼儿积极主动参与的过程。在科学探究学习中。教师应从幼儿已有的科学经验出发,为他们提供直接参与观察、操作、实验、测量、记录、交流等探究过程的机会,鼓励他们在活动中思考,引导他们提出问题并自己尝试解决问题。这比幼儿单纯、被动地接受教师的讲授和灌输更为有效。幼儿尽管年龄小,但他们也希望教师能发现他们的成就并鼓励他们,更希望教师对他们的发现给予充分的理解和尊重。

(二)科学学习以探究为核心,让幼儿充分感受与体验并有所发现

以幼儿探究学习为核心的科学教育活动强调为幼儿提供充分进行科学探究的机会,让幼儿直接操作和探索物质材料,使幼儿“在像科学家那样进行科学探究的过程中,体验学习科学的乐趣,增长科学探究的能力,获取科学知识,形成尊重事实、善于质疑的科学态度”。在此要明确的是。科学学习强调以探究为核心,意味着我们更为关注幼儿通过探究而获得的感受、体验与发现。正如《幼儿园教育指导纲要(试行)》所强调的,科学教育应引发、支持和引导幼儿主动探究。经历探究和发现的过程,获得有关周围物质世界及其关系的经验。在探究学习中,幼儿的经历不同、感受不同,建构的经验也不同。因而形成了对一些科学现象与科学问题的不同理解。正是这些体验与认识的差异将科学探究与静态的科学知识习得区别开来。也正是因为如此,幼儿在探究中了解了

科学,理解了科学与人们生活的关系,体验到了科学的真正涵义。在科学发现中体验到的成功的喜悦也进一步激发了幼儿爱科学、用科学的情感。《面向全体儿童的科学》一书这样强调:“从低年级开始就通过为儿童提供以研究为基础、以探究为中心的经历构建儿童的经验基础,这一点很重要。”这意味着幼儿科学教育活动必须在方式上实现重大转变。

(三)关注幼儿科学概念的理解与形成

以幼儿探究学习为核心的科学教育活动不只是关注幼儿在生命世界、物质世界、地球科学、现代科学技术等领域中获得广泛的经验,更为关注幼儿的一些科学概念和观念的形成。例如,在幼儿获得了生命世界关于人和动物、植物的一些知识经验的基础上,我们还要让幼儿了解生命体有一定的基本需求,人和动物的存在需要空气、水和食物,而植物则需要空气、水、养分和阳光;只有当环境具备这种条件,生命体才能生存下来,这时生命体与其生存的环境之间存在相互适应的关系。又如,在幼儿探究了力与运动之间的关系之后,我们不仅仅要求幼儿知道不同种类的力,如重力、弹力、浮力、摩擦力,还要让幼儿了解到可以通过推或拉改变物体的位置和运动状况。其变化的大小与力的大小相关。总之,以幼儿探究学习为核心的科学教育活动强调幼儿在具备丰富的科学经验的基础上对某些关键的科学概念作深入探究,以深化理解。形成与之相关的概念。

这里需要特别说明的是,幼儿由于受发育水平的制约,其探究发现具有明显的幼儿特色,原因有以下三个方面。

1、幼儿思维的自我中心倾向。幼儿由于其思维具有自我中心倾向,他们在认识客观现象、解释科学事实时总是从自己的角度出发,只相信自己的“信念”,常常将主观想法与客观事实相混淆。例如,问一个5岁的小女孩“天上的星星为什么眨眼睛”,她解释说:“每颗星星上都有一个人,拿手电筒对着我们。一会儿开,一会儿关。我们在地球上看,就好像是星星在眨眼睛。”

2、幼儿的“泛灵化”心理。瑞士著名心理学家皮亚杰指出。幼儿期的“泛灵化”心理使幼儿把客观事物视为有生命和有意识的东西,他们无法区分主体与客体。将主观情感与客观认识融为一体,把主观的东西客观化,将客观世界人格化。他们认为大自然的万事万物由于各种看不见的精灵而具有生命,而且那些东西还和人一样有感觉、有意识。因此,幼儿在认识事物时,往往物我不分,缺乏自我意识和对象意识。这种“泛灵化”心理使得幼儿不能客观地解释各种事实和现象。他们往往从主观愿望出发,赋予万物以灵性。例如,当教师引导幼儿观察小鸡与小鸭的脚爪,让他们尝试分析为什么小鸭子会游泳,而小鸡不会游泳时,很多幼儿这样解释道:“小鸭子能游泳是因为它勇敢,小鸡不会游泳是因为它胆小。”

3、幼儿思维的直觉性与非逻辑性。幼儿的思维带有直觉性,他们在分析客观事物和科学现象时往往不能抓住本质,仅凭自己的直接经验或想象来认识与解释事物及其关系,具有明显的自我中心倾向。这使得他们对事物的理解往往缺乏逻辑。例如,当教师与幼儿讨论“为什么会有白天和黑夜”时,幼儿解释道:“有了白天小朋友才能玩;没有黑夜的话人就不能睡觉了。”也有幼儿回答说:“因为只有一个太阳和一个月亮,它们不能只照一个地方。”

认知和思维的特点导致幼儿在科学探究过程中对事物及其现象的解释具有“非科学性”,是一种“天真理论”(或“朴素理论”)。因此尽管有时幼儿亲身经历了探究的过程。也获得了一些客观的依据,但他们似乎很难打破自己原有的“理论”,其探究、体验基础上的发现带有浓厚的幼儿特色,与严格意义上的科学概念有所不同。假如硬要让幼儿理解真正的科学概念,必然是强迫幼儿被动接受。这样又会使幼儿的科学学习再次回到学科取向的巢穴。

(四)强调科学学习活动的开放性

以幼儿的探究学习为核心的科学教育活动应该是开放的活动。其中最根本的是幼儿探究的开放性,它使幼儿的科学学习不再被禁锢在单纯的直接灌输型教学之中,而是强调幼儿在操作、感受、体验、思考、假设、存疑、归纳、整理、表达与交流的基础上学习与发现。

科学学习活动的开放性还指活动内容、途径、组织形式应有较大的选择机会与创新空间。内容可以是在生命世界、物质世界、地球科学、现代科学技术等领域内精心选择的、适合幼儿学习的知识,也可以是幼儿日常生活中遇到的一些真实、典型而又适合幼儿思维水平的科学问题。活动的途径也是多样化的,可以是结构性较高的教学活动,也可以是结构性较低的区域自主探索活动,还可以是游戏形式的小实验、小制作等。活动的组织形式可以是全班进行的集体活动,也可以是小组活动。还可以是个别辅导。这样就可以使科学教育活动在最大程度上满足不同背景、不同经验幼儿的科学学习需要。

强调开放性还要求教师引导幼儿利用广泛的资源进行科学探究活动。陈鹤琴先生曾说过:“大自然、大社会都是我们的活教材。”这在一定程度上说明自然、家庭、社会等都是幼儿进行科学学习取之不尽的资源。因此。我们应将幼儿的科学学习活动置于广阔的背景之中。充分利用各方面的资源。帮助幼儿不断扩展和深化对周围世界中科学现象的理解与体验。丰富幼儿的科学学习经历。

(五)关注幼儿在日常生活、游戏中所遇到的科学问题

与传统的学科取向的科学教育活动不同,以幼儿探究学习为核心的科学教育活动不是按照系统的学科体系,从简单问题、单一变量入手,去揭示每一现象背后的普遍规律,而是更为关注幼儿日常生活、游戏中所遇到的实际问题。从解决真实问题的角度出发设计活动。例如,“为什么门一开。风铃就会叮咚作响?”(探究力与物体运动之间的关系)“不一样的纸,它的吸水速度一样吗?”(观察水的渗透现象及不同纸张的吸水性)“蚂蚁最爱吃什么?又是如何搬运食物的?”(观察探究蚂蚁的生活习性与运动方式)“为什么种子不发芽?”(探究种子发芽所需要的条件)“为什么喷泉能喷出水来?”(探索发现在相同压力下,受力面积越小,水喷得越高)“镜子为何能照出人的形象?”(探究镜子的折射现象)……这样就使看似远离幼儿生活的科学知识变得与幼儿越来越近,使幼儿在解决日常生活、游戏中一些科学问题的过程中理解了一些科学现象,学习到一些科学知识。真正体验到科学与人们生活的密切关系。当然,关注幼儿生活、游戏中的科学问题,并不是说要把幼儿的科学教育带入茫茫无边的凌乱生活之中,而是强调从一些生活、游戏中的科学问题人手设计活动。把科学知识的学习融入幼儿的生活、游戏之中,让幼儿在真实的问题情境中探究科学。学习科学。

(六)给予幼儿足够的探究时间,耐心等待他们的理解与发现

由于生理、心理及认知水平的局限,幼儿的探究与学龄儿童相比更具艰难性与反复性。因此,在幼儿科学探究学习过程中,我们应允许幼儿以自己的学习速度不断地尝试、操作、实验,允许幼儿

以自己的经验个性化地理解和表达科学的概念与现象,也允许幼儿出现错误、有所反复。正如《面向全体儿童的科学》一书所言:“对许多学生来说,面对他们先前的错误概念并对它们加以改变是一个艰难的智力挑战。”因此。指导幼儿的探究发现需要教师具有更多的耐心。给予幼儿足够多的时间反复尝试、多次试误、寻求答案,等待他们的理解与发现。

(七)强调“互动―建构”:在手动、心动、口动、他动中建构对科学的理解

维果茨基认为,幼儿科学概念的获得是以自发概念(日常生活概念)为中介的,幼儿必须把自发概念融入科学概念体系,以他的经验来思考科学概念,最后才能形成一个稳固的概念。当然,这个概念必然不同程度地打上了幼儿的烙印。因此,在科学教育活动中教师应将幼儿的自发概念作为探究学习的切入点。通过创设适宜的环境,积极协助幼儿理解并发展科学概念。幼儿的自发概念来源于日常生活的经验与观察。因而教师要提供“鹰架”,在幼儿的手动、心动、口动和他动中,引导幼儿逐渐理解科学,理解科学与人们生活的关系。

手动:即实践,是指教师应为幼儿设计需要亲手操作并探索物质材料的活动,让幼儿通过操作、制作、实验、饲养、种植、采集、记录等手段揭示科学现象,验证科学结论,理解科学问题的实质。教师应尽量为幼儿提供实践活动的直接经验,并逐渐扩展到用耳倾听、用眼观察、用鼻嗅察、用口试尝、用手碰触操作,让幼儿在真实与自然的环境中自主探索,以获得科学的经验。掌握科学的方法与技能,发展科学的态度与精神。

心动:即思考,是指教师应在幼儿动手操作的探索中促使幼儿积极动脑思考。幼儿通过动手操作物质材料,将活动扩展到全身感官,由此不断发现问题,并通过思考尝试对问题作出假设或解答。例如,在“有趣的喷泉”活动中,教师为每组幼儿提供了注满水的塑料瓶、针筒以及分别打有1-4个孔的瓶盖。教师问幼儿“一个孔和两个孔的‘喷泉’哪个喷得高,两个孔的和三个孔的比,哪个喷得高”,引导幼儿不断进行猜测、操作、验证,使幼儿直观地观察到“在相同力的作用下。瓶子的孔越多,水喷得越低,孔越少,水喷得越高”这一现象,初步理解压力与压强之间的关系,同时获得一系列科学探究技能。

口动:即交流讨论,是指教师应引导幼儿把科学探究活动中观察到的现象、动脑思考作出的假设及动手操作得出的结论与同伴进行讨论交流。教师可以在精心安排的各种科学学习活动中,通过个人发言、小组交流及全班讨论的方式促进幼儿与幼儿、幼儿与教师的交流。幼儿之间的协商、交流和讨论可以帮助幼儿理清思路,解决自己的认知冲突,调整自己的观念,或从他人那里获得自己未曾注意的观点,以促进概念的理解。

科学教育的核心范文第2篇

【关键词】交互式电子白板 教学模式 “一体化”教学资源 整合 创新

【中图分类号】G434 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)01-0094-02

一 引言

目前,电子白板在学校教学中的应用已经普及,人们对它的热情日益高涨,称其为“信息技术与教育的最完美结合”。交互式电子白板是硬件电子感应白板和软件白板操作系统的有机整合。它可以与电脑进行信息通讯,将电子白板连接到计算机,并利用投影机将计算机上的内容投影到电子白板屏幕上,在专门的应用程序的支持下,可以构造一个大屏幕、交互式的协作教学环境。

怎样依托交互技术构建基于交互式电子白板的与教师教学行动研究相配套的“一体化”教学资源体系,揣摩新形势下的课堂教学模式创新,探究现代教育资源开发与共享,研究资源建设中出现的问题及有效应用的方式、方法,分析资源应用的效果,努力将新课改落到实处,是从事教育技术专业发展的人们应关注的重点。

二 基于交互式电子白板的现代化教学模式

交互白板是一个功能强大的教学平台,它的出现,使传统的教学理念与教学模式发生了巨大变化,我们可以通过电子白板构建丰富多彩的学科教学模式,从而实现教学模式的多元化和多样性。

例如:在英语课堂教学中提出的“基于交互白板的互动课堂教学模式”,充分描绘出了电子白板在课堂教学中表现出来的引导、互动、拓展、反馈的特点,下图所示。

在这个模式中,左边部分体现出来的是学生、老师以及教学资源间的互动,在此过程中,学生作为三者的中心,教学资源和教师都在为学生的学习提供服务。交互白板教学资源作为学生主动学习的支持环境;教师施教于学生,为学生主动学习提供帮助;交互白板作为互动课堂教学的载体,激发学生兴趣,引发自主学习,提高学习效率。

在图例的右侧,“入境、自主提问”是在运用交互白板资源创设问题情境,更易引起学生的共鸣,增强学生的感性认识。“导学、尝试学习”指的是利用交互白板资源引导学生深入学习,促进学生进行有效的尝试性学习,自行解决在学习过程中所遇到的问题,培养学生独立思考问题的能力。“拓展、自主练习”是指学生在学习新知识后,交互式电子白板给出大量的练习题,让学生自主练习,查漏补缺。“反馈、检验效果”旨在运用交互式电子白板资源检测学生的学习情况,给出反馈结果,以便教师及时掌握学习效果。这种基于交互白板的互动课堂教学模式,充分体现出了“学生主体,教师主导”的教学理念,交互白板为学生学习提供了有效的支持环境。

三 交互式电子白板作为教学资源的层次运用

1.多功能黑板——传统媒体工具的扩展

互动白板可以作为一块多功能“黑板”供老师、同学展示教学使用。除了书写之外,老师还可以运用白板进行简单的做图演示,使老师所讲的知识更易被学生接受。

2.有效整合教学资源——技术整合工具的合理运用

通过互动白板,教师可以通过一支笔统一掌握传统媒体和信息技术。教师可以采用一种自己熟悉的方式随心所欲地驾驭课堂中的媒体,以更加生动的形式展现自己的课堂。

3.生动的交互交流——演示实验工具

互动白板可以作为演示实验的平台,展示实验过程,形象地为学生演示各种实验。学生们也可以亲自上台在电子白板上操纵实验仪器,获得一种身临其境的感觉。在这种环境下,提高了学生课堂参与度,最大程度地调动了学生参与学习的积极性。

在互动白板支持下的课堂教学中,教师可以将白板记录下来的学生操作和练习答案加以对比,帮助学生发现问题,巩固知识,促进学生新旧知识的交互。

4.优化教学资源——情境创设工具

教学资源的优化组织一直是教师应用信息技术的巨大障碍。在获得了资源之后,怎样将教学资源以合理的方式呈现给学生是一个值得我们深思的问题。通过课件或网站方式组织起来的资源,呈现给学生的往往只是结果,缺乏“过程性”。

互动白板的出现,在一定程度上解决了这一难题。教师可以在课堂上灵活、快捷地组织资源。通过互动白板的资源库和配套软件,教师通过鼠标拖拽,手指划过,就可以轻松生动地为学生们呈现理想的教学资源。这种高新技术与课堂实际的无缝连接,缩短了教师与学生的距离,从而使教师在真正意义上引领课堂成为了可能。

5.动态的课堂——优质教学资源整合工具

动态的、整合的课堂应成为新教改形势下的主力军。在实际教学中,许多重要的资源随着我们的教学过程而流失,如学生课上的发言,与同学们的讨论以及任课老师随口的评语,这些在某种程度上都是宝贵的资源,都应随时被记录下来,供老师开展教研,供学生课后查阅。

互动白板不但可以自动保存书写的内容,还可以通过快照等多种方式即时将屏幕内容捕获下来。教师可以就这些内容及时引领课程的发展。记录的内容便于保存、整理和共享,课堂中动态生成的资源有了可用性。

综上所述,从传统媒体的扩展,对现有信息技术的整合,再到对资源应用与生成的支持,白板可以从多个层次对课堂进行支持。利用交互式电子白板进行辅助教学,从一线教师的现有水平出发,完成传统理论教学到单纯借助信息技术设备教学,发展到信息技术背景下,借助信息化资源实现互动课堂的完美转变。

四 基于电子白板的“一体化”教学资源的开发和应用

“一体化”教学体系,就是将教学环节进行整理融会,把培养学生的职业能力的理论与实践相结合的教学作为一个整体考虑,单独制订教学计划与大纲,构建职业能力整体培养目标体系,通过各个教学环节的落实来保证整体目标的实现。

基于交互式电子白板的“一体化”教学资源主要包括:

1.教学案例材料

教学案例材料主要是通过交互式电子白板对整个课堂教学过程进行实录,为年轻教师提供案例学习的资源。使用课堂实录回放可以进行课后研讨,促使教师本人进行反思总结,并加以改进和提高。

2.教学内容材料

教学设计是整个教学内容开发的核心。教师根据课堂需要设计出授课所需要的教学内容材料,可以是常见的PPT,也可以是针对于交互式白板所开发的课件。

3.教学自省材料

与传统教学不同的是,交互式电子白板提供多维度的教学自省材料,从目标教学、过程教学、互动教学等方面指引学科教师展开思考,更好地帮助教师审视整个教学过程中的每个环节,从而帮助教师更好地调整教学策略,因材施教。

4.教学评价材料

教学评价材料对于提高教师的教学水平至关重要。对教学的评价是多维度的,有来自于自己本身的评价,同事间的相互评价,其他学科同事的评价以及学校领导与其他专家、学者的评价。

参考文献

[1]李新宇.课堂教学中交互白板的应用层次分析[J].中国电化教育,2005(3)

[2]吴天武.关于课程资源开发与利用的思考[J].教育与职业,2005(4)

[3]孙洪涛.基于电子互动白板的信息化资源课堂应用研究[D].首都师范大学,2006

科学教育的核心范文第3篇

神经教育学是一门正在形成中的学科,其研究内容仍在不断深化和发展中。此次论坛对核心论题进行了全面回顾,对研究现状展开了深入讨论。下面就本次论坛的三个核心论题(道德发展、人际交往面孔知觉、音乐教育)综述如下。

一、道德发展的神经教育学

道德发展是个体社会化过程中的重要内容,是调节人与人之间或人与社会之间关系的行为准则的内化过程,显著影响个体的社会性发展。说谎是道德发展的一种重要表现形式,其研究源于Charles Darwin对其2岁儿子说谎行为的观察报告,Charles Darwin总结出早期儿童说谎的两大特征。Kang Lee教授、傅根跃教授分别报告了他们近期的研究成果以及他们对说谎神经科学研究现状的看法。

(一)儿童说谎行为的发展

说谎行为是何时产生的一直是研究者们关注的关键问题之一。Kang Lee教授在报告中指出,他们采用抵制诱惑研究范式发现,大部分2岁儿童会坦白自己的违规行为,而随着年龄的增长,儿童会选择说谎否认。目前,国内外学者一致认为,2~4岁是儿童说谎行为发展的关键期。3岁左右,儿童开始出现说谎行为,随着年龄的增长,说谎频率增加。到了青春期,说谎频率又会下降,这可能与儿童的认知能力和社会性发展水平密切相关。

(二)影响说谎的因素

1.认知

不同年龄儿童的说谎行为存在差异,这表明早期儿童不会说谎的原因可能源于认知能力的不足。研究者发现,儿童心理理论、执行功能等可能影响儿童的说谎行为。

关于说谎行为与心理理论的关系,目前存在两种假说。一种假说认为,儿童说谎与一级心理理论理解相关;另一种假设则认为,儿童说谎的能力与二级信念理解相关。Kang Lee研究团队采用抵制诱惑研究范式发现,年长儿童在违背规则后假装不知道的可能性更高,他们的成功说谎与二级信念任务得分相关。儿童否认偷看行为只需要一级错误信念的理解,但想维持谎话且不被发现则需要二级错误信念的参与。国内刘秀丽等人对此进行了验证性研究,得到了相同的结论,即具有较高心理理论水平的儿童,其说谎一致性优于较低水平儿童。

执行功能也被认为是影响说谎行为的重要认知因素。当儿童说谎时,需要回忆真实信息,抑制说真话的优势反应,且需具备灵活应变能力以成功维持说谎。傅根跃教授在报告中指出,以往研究表明,执行功能与说谎之间存在显著相关,尤其表现在抑制控制上。研究还发现,随着年龄的增长,执行功能也逐步发展,不仅有助于儿童说谎,还能促进儿童说谎行为向更高水平发展,可使其能根据不同情境说出可以让人置信的谎言。但Kang Lee教授指出,虽然儿童总体执行功能与说谎行为相关,但并非每个维度都与说谎行为相关。总之,执行功能与说谎行为之间的关系及其各维度对说谎的影响尚未被明确探知,有待进一步验证。

2.社会

从古至今,奉承是普遍存在的现象。人们常常会根据不同的人与不同的情境,选择说好听的话来恭维他人。儿童的奉承行为也引起了学者的关注。Kang Lee教授和傅根跃教授在报告中都提到,他们采用评画研究范式发现,作者在场时,儿童对作品的评价会表现出较多的奉承,尤其是对熟悉人的作品。这表明,学前儿童已经会考虑他人的感受,而不是直言不讳地表达自己真实的想法。

遵守承诺是儿童社会化发展过程中道德自律的重要表现。已有研究主要集中在两个方面:一是承诺对说谎与说真话的影响,二是承诺是否有效。Kang Lee教授对此分享了他们团队近期的研究成果:3~7岁儿童做了违规行为后,如承诺过要说真话就能够减少说谎的可能性,同样的结论也适用于儿童举报他人的违规行为。此外,他们还考察了承诺行为与揭穿父母违规行为的关系,发现即使父母要求儿女对他们的违规行为加以隐瞒,大部分3~11岁儿童在承诺过说真话之后,仍会揭穿父母的违规行为。这表明,承诺与说谎之间存在密切关系,是减少儿童说谎的重要手段之一。

3.文化

Kang Lee教授在报告中指出,文化是影响说谎行为的重要因素。他们团队在考察7~11岁中国与加拿大儿童在亲社会和反社会两种情境下说真话与说谎的差异时发现,在亲社会情境下,中国儿童比加拿大儿童更会说谎以示谦虚;而在反社会情境下,两国儿童都更愿意说真话。此外,Kang Lee教授还提到,7~11岁中国大陆儿童比加拿大华裔、欧洲和加拿大儿童更会说谎以示谦虚,做了好事通常会选择否认,且隨着年龄的增长,11岁儿童说谎以示谦虚的表现最为突出。总之,中国儿童更愿意为集体利益说谎,体现出了明显的集体主义倾向;欧洲儿童正好相反,更加关注个人;而加拿大国籍的中国儿童则会根据具体情境选择性说谎。这些研究均证实不同文化背景对儿童道德的发展影响深远。

(三)神经影像学的新发现

近年来,国内外研究者开始采用神经科学方法(ERP、fMRI、fNIRS等)来探究说谎背后的神经机制,并取得了一定的进展。ERP测谎主要以P300作为主要指标,从说谎所需的抑制冲突及复杂认知负荷的角度展开探讨。Kang Lee教授在报告中提到,国外有研究发现,说谎诱发的P300波幅比说真话小,相较诚实者,装病者对刺激产生反应时,P300波幅显著降低。由此表明,个体做出说谎反应时,大部分注意力集中在抑制真实反应上。而针对刺激反应,研究者发现,相比无关刺激,探测刺激能诱发更高的P300波幅。除此之外,N400、N2、CNV、LPC等成分也可作為测谎的指标。

虽然ERP技术在时间维度上为说谎神经机制提供了许多证据,但其空间分辨率存在局限,无法完全解释说谎的脑机制。功能性磁共振成像(fMRI)对此有补充作用,可有效进行脑区定位。Kang Lee教授表示,以往基于fMRI技术的说谎研究,较为一致地证实了说谎反应在前扣带回与前额叶皮质引起更多的激活。而他们探究伪装失忆个体的大脑激活时,发现伪装失忆与前额叶、颞叶及顶叶等多个脑区有关。他认为,这可能是由于在伪装失忆过程中,认知负荷加大,由此激活了更多的脑区。傅根跃教授补充说道:有研究者提出,不同类型的谎言在反应阶段可能涉及不同的神经加工回路,如Gains发现无意识说谎涉及前扣带回皮层和后部视觉皮层,而有意识说谎则激活了右侧前额叶;Abe等对否认事情和捏造事情两种谎言的神经机制进行了研究,结果发现,背侧、腹侧与内侧前额叶与这两种谎言均相关,而前扣带回只在否认事情时被激活。傅根跃教授在报告中提到,他们曾利用功能性近红外脑成像探究自发性说谎的神经反应,结果显示,自发性说谎引起左前额区更大的神经活动,同时还发现correct-truth(预测与报告都是正确时)比incorrect-truth(预测错误而报告正确时)在左侧额中回和右侧额上回的神经活动更明显。由此表明,该过程有奖赏系统的参与。

综上,说谎主要包括抑制真实反应和执行说谎反应两个过程,涉及抑制、工作记忆、认知控制等高级认知功能,且在脑活动上也得到了体现。目前,有关说谎神经机制的研究越来越深入,但仍存在局限。一是实验范式的生态化问题,已有研究大部分采用实验室情境下的说谎测试,这种情形下的说谎与真实社会互动情境中的说谎是否一致,有待进一步验证。第二,应用fMRI等技术研究社会互动过程中的脑机制尚有方法学上的限制,无法在不受干扰的状态下记录儿童说谎的神经状态;而ERP、fNIRS则不需要特别控制实验环境,能够在较真实的情境下记录大脑活动,从而提高实验结果的生态化效度。第三,从说谎加工过程看,说谎可分为决策阶段、反应阶段及评价阶段。目前,大部分研究主要集中在说谎的反应阶段,其次是决策阶段,而对说谎评价阶段的研究甚少,有待进一步完善。

二、人际知觉(人脸、种族)神经机制与教育意义

人际知觉是对人与人之间关系的知觉,其敏感性对个体的社会性发展起着重要作用。人际知觉途径主要包括面孔知觉、语言与行为知觉及外在特征知觉。而面孔作为一种非语言性刺激,包含了复杂、多维的信息,如年龄、性别、表情等。及时、准确的面孔知觉是维持社会生存,开展各项社会活动的基本能力,也是人际知觉最重要的途径。对此,Merry Mo博士、卢英俊副教授报告了他们近期的研究成果。

(一)面孔加工相关模型

面孔加工神经机制的探讨一直是社会心理学的一个重要研究内容。卢英俊副教授指出,新生儿偏爱关注面孔刺激以及因脑缺陷造成的先天性面孔失认症病例等论据,均提示可能存在先天的面孔特异性神经机制。此外,对脑损伤病人功能的双重分离研究发现,面孔和物体识别在功能上是相互独立(并行)的。脑成像研究进一步定位了面孔加工特异性脑区,如梭状回面孔区(FFA)等。目前面孔加工模型主要有以下几种: Baucer的双路线模型,De Gelder和Rouw的动态双路线模型,Bruce和Young的面孔识别信息加工模型,Haxby、Hoffman和Gobbini的面孔知觉神经系统模型。大部分学者对后两种模型更为认可。

(二)影响面孔加工的相关因素

1.面孔吸引力

面孔吸引力是指目标人物所诱发的一种积极愉悦的情绪体验并驱使他人产生接近意愿的程度,对传递社会情感性信息和人际交往具有重要影响。研究发现,儿童对面孔进行加工时,更偏好吸引力相对较高的面孔,这种偏好存在跨年龄、性别的一致性。近年来,卢英俊团队的系列研究发现,面部空间特征关系、肤色、亮度、绘图方式及脸型对面孔吸引力具有一定影响,且在脑机制上得到体现,具有高吸引力的面孔诱发显著的LPC波幅。

2.面部表情

面部表情是一种非语言符号,是实现个体情感交流和情绪体验的重要基础与前提。通过识别面部表情可以间接了解他人的心理状态。秦金亮教授在报告中提到,面部表情认知发展受先天遗传因素和后天环境因素的双重影响。儿童最初只会区分高兴与不高兴的表情,而后从不高兴的表情中分化出生气和恐惧的表情。多数研究得出了类似的结果,儿童对积极表情的识别能力发展最为连贯,其识别能力显著早于消极。儿童面部表情认知的发展顺序为:高兴、生气、悲伤、恐惧、惊讶和厌恶。脑成像显示:前额叶、前脑岛、基底神经节、眶额皮层、前扣带回和杏仁核较多地参与了表情加工。

3.异族效应

异族效应是指识别与再认自己本族人面孔的成绩显著优于异族面孔,具体表现为对于异族面孔无法进行分辨,看起来都很相似。此结论最早由FEingold得出,目前Merry Mo博士、Fu团队一直在进行这方面的研究。他们认为,异族效应可更一般化地定义为本族和异族面孔加工的差异性。该差异主要体现为:(1)异族分类效应。(2)异族再认效应。(3)异族的视觉加工效应。(4)异族的神经生理效应。

Merry Mo博士在报告中提到,异族效应是一种非常稳定的现象,存在跨年龄、文化的一致性。如Kelly研究发现,3个月大的婴儿能正确再认各种族面孔,未表现出异族效应;6个月能再认东亚面孔和高加索面孔,无法再认中东和黑人面孔;9个月却只能再认本族面孔。此后,他们运用相同研究范式对中国婴儿进行探究,结果发现,中国婴儿也存在相似的发展规律。

谈及异族效应的神经机制,Merry Mo博士表示,目前ERP和fMRI技术应用最为广泛。她提到,部分研究者发现异族面孔会引发更大的N170波幅和潜伏期,但也有研究者得到了相反的结果。她认为,差异可能源于实验任务难易的不同。在简单的分类面孔任务中,被试对本族面孔的加工深度高于异族面孔。而在难度较大的再认任务中,被试需要注意面孔身份信息,异族面孔信息难度大,需消耗更多的认知资源,导致N170波幅上升。fMRI研究發现,本族面孔激活更大的梭状回面孔区,而左侧梭状回的激活程度与异族面孔分类及本族面孔再认成绩呈正相关。

(三)教育意义

儿童需习得分辨面孔的细微差别、记忆面孔和识别各种面部表情等能力,这些是人际知觉中必需具备的能力,对儿童的社会性发展影响深远。异族效应的神经机制显示,个体对本族面孔与异族面孔加工存在差异,这是由于个体知觉在发展过程中出现了窄化现象,可能需要有更多认知资源投入于对异族面孔的加工。由此,Merry Mo博士提到,在与异族人往的过程中,出现脸盲本族偏好等现象均属正常,不要因此产生猜忌,怀疑他人种族歧视。此外,Tanaka和Sengco的研究发现,个体在加工本族人脸时,采用整体特征性加工方式,加工异族面孔时,则采用个别特征加工方式,从而造成再认成绩的差异。两种加工方式的不同主要源于对面孔认知经验程度的不同。由此推测,增加儿童接触异族面孔的频率,可以降低异族效应。在讨论这一问题时,秦金亮教授指出,随着国际化发展的日益加快,儿童未来将会接触到更多的异族面孔,教育者可有效利用相关资源,减少儿童对本族面孔与异族面孔的加工差异,强调生态化训练。

三、音乐的神经教育学

音乐是一种超时空、跨文化的艺术形式,几乎涉及人类所有的活动,如呼吸、心跳等。音乐感知是人类的一项基本能力,包括辨别音色、音高、节奏和旋律等,同时还包括整体性结构分析。近年来,随着对脑科学研究关注度的逐步提高,各领域均出现了向脑科学延伸的发展趋势,音乐学也不例外。研究者尝试通过探究脑机制来更深入地了解音乐认知加工的本质,揭示音乐对个体全面发展的重要性。

(一)音乐加工的神经机制

唐孝威院士指导的音乐神经教育学团队已有多年的研究积累,其相关研究始于对失乐症的探索。所谓失乐症是指个体失去感知或表达音乐的能力,包括感受性失乐症和表达性失乐症。最早,研究者通过对谢贝里和朗格拉斯等患有失乐症的作曲家进行诊断发现,他们的失乐症都是由右颞叶受损引起的,从而提出了音乐功能定位于右半球的观点。该结果与斯佩里裂脑人研究的结论相符。但之后,有临床证据显示,大脑左侧受损也可能导致音乐感知加工受阻。因此,目前针对音乐表达加工的脑区定位结论尚未达成一致,如Botez等发现,右侧额叶受损的患者无法进行乐器演奏;Basso等发现,左侧颞叶、顶叶、枕叶受损的指挥家失去了作曲能力。学者们较为一致地认为,音乐表达可能需要多个脑区的共同参与。2011年,Koelsch等提出了音乐知觉加工模型理论,认为音乐知觉存在层级加工模式。第一个阶段是对声音特征的提取阶段,由基底神经核团和初级听觉皮层负责解码分析。第二阶段为格式塔片段形成阶段,对音色、节奏、频率类似的声音进行重构,且开始初步对旋律进行加工。第三阶段为音程分析,即在格式塔片段的基础上进一步分析旋律轮廓信息的变化,以及和弦内部或旋律内部音与音之间的音程关系。最后一个阶段则是进行音乐结构加工,大脑对和弦功能及其关系进行分析,对音乐旋律信息进行整合。

(二)莫扎特效应

莫扎特效应是指聆听某种类型的音乐能提高相关行为能力或引起神经生理活动的改变,是一种音乐与认知及其他学科关系交叉最突出的一种现象。目前行为学层面的研究未达成一致性结果,部分研究成功再现了莫扎特效应,如Rauscher和Shaw运用折纸、剪纸任务比较三种状态下(聆听录音故事、聆听莫扎特音乐以及无音乐刺激)被试的时空推理能力,结果发现,莫扎特音乐组被试的成绩得到了显著提升。此外,研究还发现,长时间音乐训练能提升幼儿的时空推理能力,但也有部分实验未能再现莫扎特效应,如Aheadi等指出,莫扎特效应存在限制性条件:该效应仅适用于非音乐家群体。有学者对学龄期儿童也进行了类似实验,也未能证实该效应。

有关神经机制方面的研究,则较为一致地证实了莫扎特音乐对大脑独特的影响。有研究团队在莫扎特K448作品对脑电功率谱的影响研究中发现,莫扎特音乐对大脑1频段脑电功率谱的作用最为显著,尤其在左侧额区与颞区。ERP实验结果显示:以莫扎特音乐为背景完成视觉Oddball范式能增加左半球ERP成分的潜伏期,右半球却缩短。此外,fMRI、fNIRS实验结果均较为一致地证实,莫扎特音乐能广泛激活颞叶及与时空推理相关的背外侧前额叶、枕叶等脑区。目前,有研究表明,莫扎特音乐对某些特殊群体具有显著的康复治疗作用,如,可以显著减少癫痫症患者的发病频率,帮助患有轻度认知障碍的老年人康复等。

关于莫扎特效应的产生机制,目前主要有直接启动说与间接偏好、心境和唤醒说两种学说。直接启动说认为,莫扎特音乐能够启发、激发或增强时空推理任务所使用的固有神经放电模式,从而提高时空推理能力,产生莫扎特效应。间接偏好、心境和唤醒说对该理论提出质疑,认为莫扎特效应的本质是由音乐所导致的偏好、心境或唤醒度差异。两种理论都得到一些实验的支持,支持直接启动说的研究主要来自认知神经科学,如有相关研究显示,莫扎特音乐激活了与时空任务相关的脑区。而支持间接偏好、心境和唤醒说的研究基本来自行为学,如Thompson等发现,速度较快、情感愉悦的音乐能提升个体空间能力,情感悲伤、速度较慢的音乐则无效。莫扎特效应机制研究至今尚未定论。

此外有研究者还探讨了莫扎特音乐的本质特征。研究发现,莫扎特音乐具有最高程度的结构化与长时程周期性,能产生莫扎特效应的音乐需要具备高度结构化及长时程周期性等特征,而这与大脑皮层高度组织化的微观解剖结构可能存在某种相似性。高度结构化、长时程周期性假说解释了莫扎特效应的成因,间接支持了直接启动说,并得到了一些实证研究的支持。

(三)教育意义

科学教育的核心范文第4篇

关键词:学科核心素养;思想政治;选择;设计

中图分类号:G633.2 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2016)32-0010-01

为了展示常州市高中在学校办学思想和核心价值观统摄下所形成的教学特色,引导高中教师研究如何发展学生学科核心素养,从而加深对教育教学的理解,深化高中课程改革,促进高中教育的良性高位运行,市教育科学研究院围绕“发展学生学科核心素养的生成性教学研究”这一主题开展了“八所高中联校主题教研活动”,以“同题异构”的方式开设了研究课“收入分配与社会公平”。在完成本课内容的教学以后,针对本次教研活动,结合活动主题,作如下研究。

一、对政治学科核心素养的理解

(1)什么是核心素养。“核心素养”一词是由2014年3月30日正式印发的 《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》提出的,核心素养体系被置于深化课程改革、落实立德树人目标的基础地位,引人关注。教育部高中思想政治课程标准修订组首席专家朱明光教授指出,所谓核心素养,是指个体在面对复杂的、不确定的现实生活情境时,能够综合运用特定学习方式所孕育出来的学科观念、思维模式和探究技能,结构化的学科知识和技能,以及世界观、人生观和价值观在内的动力系统,在分析情境、提出问题、解决问题、交流结果过程中表现出来的综合性品质。

(2)什么是政治学科核心素养。思想政治学科核心素养包括政治认同、理性精神、法治意识、公共参与等四个要素,四者之间相得益彰、相辅相成。政治特级教师方培君教授在谈到2015年上海高考文科状元刘逸冲同学为什么选择加试政治时,给出了刘逸冲同学的回答:“出于政治学科对于社会现象的理解与分析、思维上的锻炼,有挑战性;出于对社会经济政治现象的兴趣”“通过高中思想政治课的学习,分析社会政治经济现象的思维模式,不再仅仅看到 ‘是什么’,而是在教师的引导下进一步分析为什么和怎么样,让自己变得更‘聪明’,且慢慢从纯粹的观察者逐渐进入到参与者甚至小决策者”。由刘逸冲同学的回答可以清晰地认识到:作为将来中国社会公民的学生来说,思想政治课的作用是显而易见的。从核心价值来看,这是一门进行基本观点教育的课程;从基本功能来看,这是一门提高学生认识社会、参与社会能力的课程;从培养目标来看,这是一门培养公民思想政治素养的课程。

二、对学科核心素养培育的教学探索

(1)在情境体验中培养学生的政治认同。政治认同:培养有立场、有理想的中国公民,关系着学生自身素质的提高,也决定着学生成长和发展的方向。政治认同教育既是促进高中生政治社会化的需要,也是达成思想政治课程任务的需要。在本节课的教学过程中,教师先后创设了“公平之意”“公平之重”“公平之路”“公平之伴”四个环环相扣的教学情境,构建基于政治认同的教育内容,如“共享发展”“两会热点”“深化收入分配体制改革”“个税改革”等,促使学生在形成一定政治认识的基础上进行积极的政治情感体验,从而坚定学生的政治认同和政治信念。

(2)在问题探究中培养学生的理性精神。理性精神:培养有思想、有理智的中国公民,是达成政治认同、形成法治意识的主观要求;法治意识:培养有自尊、守规则的中国公民,是公共参与的必要前提。理性精神的培育需要多管齐下,其中,尤其需要从这两方面着力:一方面,要注重培养学生的辩证思维,能够坚持以联系的、发展的、全面的观点分析各种现象,防止孤立地、僵化地、片面地看待问题; 另一方面,要注重培养学生重逻辑、讲规则的意识。在本节课“公平之路”环节的教学过程中,教师用视频展示了我国现阶段收入差距扩大的相关新闻报道,在此基础上设计了“直面现实:概括我国现阶段收入差距扩大的具体表现”“追根溯源:了解国民收入分配的过程”“出谋划策:谈谈你对解决收入分配差距扩大问题的解决措施”的三个环节。一事一议,引导学生理性思辨,以合作探究的形式来诠释深奥的经济道理,引领学生理解并学会运用经济学的基本原理来分析和解决现实生活中的实际问题。

(3)在氛围营造中培养学生的公共参与意识。公共参与:培养有担当、有情怀的中国公民,是法治意识的必然表现,也是政治认同和理性精神的必然结果和行为表现。在本节课的教学中,始终融入了体验式的教学方式,创建情景、营造有利于学生“亲历政治”的课堂氛围。在“公平之路”环节的最后一个教学内容中更是设计了“模拟提案”环节,鼓励学生就如何解决收入差距扩大问题提交自己的“议案”。

三、结束语

以核心素养为中心的课程改革已经扑面而来,要让学生在学科学习中获得终身受益的必备品格和关键能力,任重而道远。作为政治教师,应对国家政治生活基本要义做出理性的把握,并引导学生以正确的方法和理性的态度触摸社会的政治脉搏,进而培养其独立的辨析能力、理性的爱国精神,以及对社会责任的担当,就一定能够实现“长风破浪会有时,直挂云帆济沧海”的宏伟愿景。

参考文献:

科学教育的核心范文第5篇

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.07.023

一、问题的提出

教育部《关于全面深化课程改革是立德树人根本任务的意见》中提出,在基础教育阶段应该帮助学生形成适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。要求高中各学科课程要提出学科核心素养,将教育教学的行为统一到育人目标上来,提高学生综合分析问题、解决问题的能力[1]。

目前,大家认为,化学学科的核心素养含有以下方面:人们在研究物质的组成、结构、变化的过程中,运用探究的手段,基于证据进行分析推理,透过宏观现象审视变化的微观本质;能建立变化观念与平衡思想;理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系,赞赏化学对社会发展的重大贡献;能运用已有知识和方法综合分析化学过程对自然可能带来的各种影响,权衡利弊,勇于承担责任,积极参与有关化学问题的社会决策。

“碳酸钠的性质与应用”是苏教版必修《化学1》专题2的第二单元教学内容,本课按照目前关于化学学科核心素养的要求,重新审视了教材,挖掘其学科核心素养价值,以这部分教学内容为载体,进行了精心设计,通过有效的教学活动,发展学生基于证据进行分析推理、透过宏观现象审视变化的微观本质、运用所学知识解决实际问题等化学学科核心素养。

二、教学设计

1. 教学背景分析

(1)教学指导思想分析

学科教学的终极目标是促进学生学科素养的形成。以学科核心素养培育的课堂教学,应该从以“教”为主转向以“学”为主,从重视学科知识的传授、灌输转向重视学生学习活动的设计、组织和指导,将科学精神和人文精神自然地融入教学活动当中,让学生在探究体验中、学习反思中获得化学核心知识,发展化学学科核心素养。

(2)教学内容分析

本节内容是一节典型的物质性质的课,也是学生进入高中后第一次完整地学习一种盐。教材并没有把碳酸钠和碳酸氢钠的性质逐条呈现,而是通过两个“活动与探究”(“碳酸钠的性质”、“区别碳酸钠与碳酸氢钠的实验方案设计”)来引导学生在动脑思考、动手实践的过程中,进行自主学习、探究学习和合作学习。这样的编排符合学生的认知规律,有利于学生理解和掌握知识,提升化学学科素养。

(3)学情分析

学生在初中初步学习了碳酸钠与酸的反应,了解了检验溶液酸碱性的常用方法,但对与碳酸钠关系十分密切的碳酸氢钠的性质了解甚少。因此,教学时可以用实验探究、对比的方法理解两者性质之间的异同。

2. 教学目标

(1)通过实物展示、实验对比,让学生认识到二者性质的差异是结构不同所致,并能归纳总结碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法和相互转化。

(2)学会研究物质的一般思路与方法。特别是从碳酸钠与碳酸氢钠的性质对比中,学会全面地认识和分析事物,体验对立统一的辩证唯物主义观点。

(3)联系生活实际,让学生掌握碳酸钠和碳酸氢钠的用途,感受化学在生活中的重要作用,激发学生学习化学的兴趣和使命感。

3. 教学重难点

基于上述分析,把教学重点确定为碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质、鉴别,教学难点设计为对照实验方案的设计。

4. 教学过程及点评

教学环节1 提出问题,引入新课

[师]资料1中,侯氏制碱法制得的“碱”是什么物质?

[生]是纯碱,化学成分是碳酸钠。

[师]让我们一起走近碳酸钠。

[师]实物展示。请根据资料2和初中所学知识,推测碳酸钠化学性质,并运用桌面上的药品和仪器进行验证(药品:水、0.1mol/L稀盐酸、石灰水、氯化钙溶液、酚酞试液、0.1mol/L碳酸钠溶液、0.1mol/L碳酸氢钠溶液等,仪器:试管、滴管等)。

[生]讨论,制定实验方案,猜测实验现象,进行探究验证。在四支试管里各加入0.1mol/LNa2CO3溶液2毫升左右,然后依次滴加几滴酚酞试液、氯化钙溶液、石灰水、稀盐酸,观察现象。主动交流实验现象和结论。

[板书]

碳酸钠的化学性质

一、化学性质

1、与酸反应:Na2CO3+2HCl■2NaCl+H2O+CO2

2、与某些碱反应:Na2CO3+Ca(OH)2■CaCO3+2NaOH

3、 与某些盐反应:Na2CO3+BaCl2■BaCO3+2NaCl

?u析:通过科学家侯德榜先生实业救国的事迹引课,培养学生刻苦钻研的科学精神和无私的爱国情操,引发学生对“碱”的好奇心和重视,让学生认识化学学习的社会价值。

后面让学生根据初中所学,大胆预测碳酸钠的化学性质,设计实验对自己的预测进行验证,得出结论,发展学生寻找证据进行分析推理的化学学科素养。

教学环节2 分析比较,深入探究

[生]认真阅读资料,仔细观察碳酸氢钠样品,产生了以下疑问:为什么在资料中碳酸氢钠可作为食品制作中的膨松剂,而碳酸钠不能?两者性质差异有哪些?

[师]顺势引导。请大家根据碳酸钠的化学性质来设计实验,对比观察两者的性质差异。那么请同学们思考一下,在什么样的条件下实验对比才更有科学性?

[生]在相同的反应条件下比较!如相同反应物的浓度、状态等。同时,提出了以下3个探究实验方案:

[探究实验1]水溶液的酸碱性

在试管里加入0.1mol/LNaHCO3溶液2毫升,滴加几滴酚酞试液,与前面现象进行对照,比较溶液的酸碱性。观察现象。填写表1。

[探究实验2]与盐、碱反应

向盛有2mL0.1mol/LNaHCO3溶液的试管中先滴加1mL0.01mol/LCaCl2溶液,观察现象。再向其中逐滴加入澄清石灰水振荡,观察现象。与前面实验比较,填写表2。

[板书]2NaHCO3+Ca(OH)2■CaCO3+Na2CO3+2H2O

[探究实验3]与酸的反应

向盛有体积均为2mL、浓度均为0.1mol/L 的Na2CO3、NaHCO3溶液的两支试管中,同时加入等体积、等物质的量浓度的盐酸(足量)。观察现象。填写表3。

[板书]NaHCO3+HCl■NaCl+H2O+CO2

[生]通过实验对照,得出结论:Na2CO3、NaHCO3性质大体相似,但是在某些反应上又有差别。如同浓度时,Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液,但NaHCO3溶液与酸反应的剧烈程度大于同浓度的Na2CO3溶液。又产生了这样的疑问:两者性质差异的原因是什么?

[生]大家积极思考,有同学提出了结构决定性质的观点。

[师]对!那我们来一起分析它们在组成结构上有什么异同?完成表4。

[生] 清楚地发现:两者性质差异的原因就在HCO3-、CO32-方面。

[师]资料3中说,碳酸氢钠作为食品制作过程中的膨松剂。请你猜想碳酸钠、碳酸氢钠哪一种受热更易分解?

[生]肯定是碳酸氢钠受热更易分解,而且分解时会有气体产生。

[师]让实验来说话。

[探究实验4]热稳定性

[师]采用(图1)装置,应该如何放置两种固体,才能证明碳酸钠的热稳定性较碳酸氢钠更好?

[生]大试管中盛的是Na2CO3固体,小试管中盛的是NaHCO3固体。大试管的导管伸入盛有石灰水的B试管中,小试管的导管伸入盛有石灰水的A试管中。如果A试管中的石灰水变浑浊而B试管中的石灰水没变浑浊,则可证明。

[师]演示实验,点燃酒精灯,先预热,再集中加热。

[生]学生描述实验现象,得出结论。填写表5。

[板书]2NaHCO3■Na2CO3+H2O+CO2

[师]根据资料4,推测向饱和Na2CO3溶液中通入足量的CO2可能会出现什么现象?

[生]可能会有固体析出。

[探究实验5]饱和Na2CO3溶液与CO2的反应

[演示] 向一瓶充满CO2气体的软塑料矿泉水瓶中,倒入10毫升左右的饱和Na2CO3溶液,旋?o盖子,快速振荡一会儿。

[生]观察现象:矿泉水瓶变瘪,澄清的碳酸钠溶液变浑浊。

[板书]Na2CO3+CO2+H2O■2NaHCO3

[师生共同分析]NaHCO3的溶解度比Na2CO3小,这是析出沉淀的主要原因,而从方程式来看,106g碳酸钠反应将生成碳酸氢钠168g,生成的碳酸氢钠多了且反应消耗了水,也会导致碳酸氢钠析出。

评析:根据实验现象的异同,引导学生分析碳酸钠、碳酸氢钠组成结构的异同,进而寻找证据进行推理,透过宏观现象审视变化的微观本质。课堂上精心设计对比实验进行探究,促使学生主动学习,形成结构决定性质、性质决定用途的化学观念。

教学环节3 总结提升,巩固观念

[师]碳酸钠与碳酸氢钠关系密切,请大家根据本堂课内容说说它们是如何相互转化的?

[生] 归纳碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化途径(略),形成物质间有条件的转化观念。

[投影]碳酸钠、碳酸氢钠在生产、生活中的应用。

教学环节4 解决问题,拓展应用

[投影]问题解决:

[生]交流讨论(略)

[课后作业]

查询侯氏制碱法的工业流程图,分析涉及的原理。

评析:通过几个有“生活味”的问题解决,提升了学生运用知识、解决问题的能力,发展了学生化学应用观。也体现了基于学科核心素养的化学教学,是一种能使学生主动获取化学知识、运用化学知识、解决化学问题的教学策略。

三、几点反思

1. 提升学生学科核心素养,要让学生明白所学化学知识的价值

基础教育课程改革的基本目标,就是让学生积极主动地学,这也是提升学生学科核心素养的必然要求。让学生“想学”的方法有多种,其中向学生展示所学化学知识的价值是重要而有效的方法之一。

向学生展示所学化学知识的价值,可以是向学生展示所学化学知识在生产、生活和科技领域的应用,特别是日常生活中的应用;也可以是向学生展示所学化学知识在化学科学发展中的应用;还可以是向学生展示所学化学知识在化学及其相关学科学习中的应用[2]。高中化学课程中之所以安排“碳酸钠性质与应用”教学内容,就是因为钠及其化合物在生产生活中有广泛应用。本节课以侯德榜的爱国事迹为引课,以“为什么碳酸氢钠可作为食品制作过程中的膨松剂?”“Na2CO3、NaHCO3均可与胃酸反应,为何不选用Na2CO3作抗酸药?”等应用性问题展开教学,让学生在学习的过程中体会了知识的价值,明白了“为什么学”的问题,有效地调动了自我主动学习的积极性,提升了化学学科素养。

2. 提升学生学科核心素养,要让学生在自主实践中提高能力、发展素养

本节课采用实验探究进行教学。教学中提供相应的仪器药品,让学生自己提出猜想、设计实验、进行实验探究,得出结论。学生在实验探究中,主动对比碳酸钠、碳酸氢钠的性质与应用,将知识融入推测、验证、探究和归纳的过程中,掌握了元素化合物的一般规律:结构决定性质,性质决定用途,并能运用所学知识解决实际问题。整个教学过程,充分突出了学生的主体地位,让学生在体验化学研究的过程中发展了学科素养。

3. 提升学生学科核心素养,教师要科学地处理教材内容