来源：中国教育报

　　北京师范大学化学学院化学教育研究所教授王磊，长期从事化学教学论、课程论及学生化学学习心理研究，是义务教育阶段《化学课程标准》研制组负责人。作为2006年北京市初中化学课堂教学大赛的特邀专家，她全程观摩了20节课，并从多角度分析了课堂教学。让我们同专家一起看课——

　　1 用欣赏的眼光看课——处处是精彩

　　在这次北京市初中化学优质课评比的总结评课中，我提出了一种想法——应该评选出许多单项奖。

　　“最佳实验装置改进奖”应该给海淀区首都师大附中的何老师。他给小人形管加了两条小腿，从而取代了大锥形瓶、烧杯等装置，使学生的质量守恒定律称量实验方便、安全。同时，他自己改造的白磷燃烧实验加热方法使实验更加严密。

　　“最巧妙实验分析奖”应该给东城区景山学校的吴老师。她非常巧妙且敏锐地抓住并利用了学生分组实验中的铁跟硫酸铜溶液反应实验，引导学生二次观察铁钉上附着红色铜，但是铁钉还有很多没有反应，引发学生从“实验称得的反应物质量总和与生成物质量总和相等”进一步抽象出“参加化学反应的反应物质量总和与生成物质量总和相等”这一本质结论。典型事实加上清晰的逻辑分析并配合恰当的PPT电子演示分析，产生了非常好的教学效果。既没有像大多数老师一样仅仅停留在实验事实水平，强迫学生简单接受质量守恒定律的条文，又解决了复杂拗口的推理分析不易被学生接受的困难。吴老师的这一处理蕴含了丰富的教学智慧。

　　“最出人意料使用教学手段奖”也应该给景山学校的吴老师。我还是第一次在化学课上看到老师使用数码相机抓拍学生分组实验的情况和典型实验现象，并在交流讨论环节当作证据来展示。这一行为引起了现场听课老师的强烈关注。

　　“最生动使用化学史素材奖”应该给海淀区教师进修学校附属中学的裴老师。她从网上寻找并下载了拉瓦锡研究质量守恒定律的电影片段，并重新进行了中文配音加工，分成两个部分分别用于教学，将整节课用化学史的线索串联起来，效果非常好。我为裴老师自己创生教学资源的努力和能力喝彩。

　　“最佳师生互动奖”应该给怀柔五中的莫老师。她的教学开放性很强，给予学生分组实验的时间和空间都很大，敢于让学生在实验中出错，走弯路。她没有像很多老师那样让学生在动手实验之前先交流实验步骤和方案，但是她充分发挥了教师对学生分组实验活动过程的帮助、支持、交流、引导的作用。在这个活动过程中，她跟每个小组的同学融为一体，亲切、自然、敏锐、细腻，适时又适当。这种场景令我震撼，我不停地在心里说：这才是新课程的老师！这才是新课程老师的能力！这才是实现开放性和实效性双赢的秘诀！

　　“最佳燃烧实验使用奖”应该给通州潞州中学的程老师。他教了20年初中化学，肯定平时很爱琢磨学生的心理和学习特点，而且不仅仅在理论上钻研，听他的课就觉得那才是讲给普通中学的初中生的。这位老师真是在“把玩”这节课，他的课很“鬼”，看得出他充分体会了每个实验的教学功用。他很独到地对实验进行了分配、删减、转换。有的实验用在定律形成之前，有的用在定律理解，而且有详有略，有的让学生自己做，有的由老师演示，还有的围绕实验设置了认知冲突。

　　如果我们用欣赏的视角去听课和看课，我们就能发现更多、学习更多；再对照自己的教学，我们就可以反思更多、获得更多。

　　2.用质疑的眼光看课——我们能思考很多

　　问题还可以怎样引入？

　　20节课的引入都是将问题定位在“化学反应前后物质的总质量是否变化”或“化学反应前的质量总和是否等于反应后的物质质量总和”，大部分老师也都让学生假设，大部分学生都作出了同样的假设：“反应前后物质的总质量不会改变，或保持不变”，甚至有的学生已经能够用原子种类、数目不变等进行论证了。

　　面对这种情况，以下问题值得我们深思：既然学生这么一致地作出了正确的假设，后续的课和实验还做什么呢？质量守恒定律就只有这么一个起点吗？学生真的没有前概念吗？为什么没有老师敢用蜡烛燃烧秤量的实验作为启动和驱动性问题？为什么没有老师问学生准备从什么角度来研究化学反应的物质质量关系？为什么老师不拿一个具体的化学反应，比如木炭燃烧，来对学生设问？这节课教学要首先面对的学生偏差认识方式是什么？是不是看待化学反应的质量关系要以单一物质为基准？……

　　如何用好实验？

　　在这次活动中，20节“质量守恒定律”课都使用了实验教学。实验的内容大体包括：“镁带燃烧”、“蜡烛燃烧”、“白磷燃烧”、“铁与硫酸铜反应”、“氢氧化钠与硫酸铜反应”与“碳酸钙与盐酸反应”等。各位老师对这些实验的使用大体分为教师演示、学生分组实验、质量守恒定律形成之前进行实验与定律理解阶段使用实验。有的老师将这些实验进行了分类：反应物中有氧气的反应、生成物中有气体的反应、产生沉淀的反应、金属参加的反应等；有的老师将这些分类告诉学生让学生体会。具体有以下几种表现：（1）近一半老师让学生分组做相同的2个实验，而且是没有气体参加或生成的反应。1/4的老师让学生分组从4个实验中挑选2个实验做，全班同学加起来则做了4个不同类型的实验。（2）近一半老师使用了电子天平，一半老师使用的是托盘天平。有1/5的老师同步使用了实物投影放大演示实验现象，有一位老师使用了数码相机记录学生分组实验的关键现象。白磷燃烧实验普遍采用的是玻璃棒加热引燃白磷的实验方法，小试管与锥形瓶组合装置、透明矿泉水瓶等实验改进装置。（3）有不到一半的老师让学生按照老师设计好的实验步骤和具体要求进行实验。有近2/3的老师让学生自己设计实验方案。只有1/5的老师让学生按照自己的设想实施的实验。其他老师都是在实施实验之前组织了实验方案的交流和讨论，有的老师提供给学生的实验装置是安装好的，有2至3位老师提供给学生的是实验装置部件。还有一位老师最大胆，他允许学生跨实验选择实验装置，因此出现了同一实验内容不同小组的学生选择的实验装置不一样的情况，而且老师还鼓励学生进行了实施，并对实施效果进行了交流，引导学生分析了实验结果出现差异的原因。（4）有4至5位老师是在得出质量守恒定律之后演示了“镁带燃烧”、“蜡烛燃烧”、“碳酸钙与盐酸反应”。有一位老师是让学生又分组实验了“镁带燃烧”和“碳酸钙与盐酸反应”。有17位老师在学生分组实验之后直接总结出质量守恒定律的条文。有3位老师通过演示“镁带燃烧”、“蜡烛燃烧”、“碳酸钙与盐酸反应”让学生关注参加化学反应的各种物质质量总和与反应后生成的各种物质质量总和。一位老师是通过给出32克氧气和12克木炭完全反应生成44克二氧化碳，以及12克木炭与36克氧气充分反应生成多少克二氧化碳的判断题来制造认知冲突，使学生从质量总和转换到参加反应的物质质量总和。一位老师通过铁与硫酸铜的反应引导学生的认识从质量总和转换到参加反应的物质质量总和。一位老师通过图示分析质量总和包括哪些部分的质量让学生的认识从质量总和转换到参加反应的物质质量总和。

　　我更关注的是（3）和（4）两种情况，在听课过程中我一直在思考，在这节质量守恒定律的教学中，学生分组实验的作用是什么？学生分组实验是照方抓药好还是自主设计实验方案好？开放点设在哪，开放度设多大，内在的依据和思路是什么呢？学生分组实验、自己设计实验方案、选择组合实验装置、实验走弯路出差错的意义和价值又是什么？实验之后能直接得出质量守恒定律的结论吗？要不要进行二次分析和推导？又该怎样进行二次分析和推导？

　　实验仅仅是为了建立概念吗？

　　面对有的老师不仅组织学生分组实验，而且还让学生设计实验步骤，甚至让学生挑选实验装置的现象，有人质疑说，这节课的重点不在于让学生设计实验方案，这样做纯粹是在作秀，在这事上浪费时间没有实效性，没有多少意义。说实话，我在这次评比活动之前，也多少持有上述观点。更何况大多数学生在上课之初对于老师的提问“化学反应前后反应物的质量总和与生成物的质量总和是相等、小于还是大于？”都回答是相等。那么，再做这些实验还有多大意义和价值呢？为此，我也询问了一些学生，他们的回答是：“亲自做实验之前，自己只是觉得化学反应前后反应物的质量总和与生成物的质量总和应该是相等或者可能是相等的，但还有些将信将疑，亲自做了实验之后就真信了。”

　　另外，我被学生在分组实验过程中的所思、所想、所为震憾，特别是那些让学生自己设计实验方案并按照自己想法进行实验的课堂中，我发现学生在用天平探究化学反应前后物质质量关系问题时存在着较为普遍的认识方式冲突，凡是没有让学生自己设计实验方案的课，学生就没有表现出这种认识方式冲突，反之则会表现出。我顿悟了：原来，实验就是实验，让学生亲自设计并实施实验并非没有意义和价值。如果我们认为这节课的目标就是认知质量守恒定律的条文，那么我们的教学充其量也就是进行知识传授。如果我们创造某种时空条件鼓励学生与客观事物发生直接的接触和相互作用，我们就有可能改变他的原有认识方式，触及他的灵魂。

　　通过多堂课的现场比较，促使我思考：理性思维和实验思维（实践思维）是不同的，学生在获得化学的理性思维方面存在着科学的认识方式与自身原有认识方式的冲突。同样，学生在获得化学的实验思维方面也存在着科学的认识方式与自身原有认识方式的冲突，理性思维和实验思维的培养途径和方式也是不同的，至少是不可相互替代的。

　　3 教学开放性与实效性的内在决定因素是什么？

　　学生认知脉络分析

　　我认为，一节好课应该明确教学内容的知识脉络，探明学生的认知脉络，据此设计恰当的问题线索、有效的证据线索，创设合理的活动、有意义的情景和素材。对于质量守恒定律这个教学内容，知识脉络不难明确，主要的问题在于质量守恒定律的内容和微观解释。那么，学生围绕质量守恒定律的认知脉络是怎样的呢？这是难点。综观20节课，我发现，凡是比较精彩的课（精彩的课并不等于获一等奖的课）都是非常关注学生认知脉络的。我也通过多种途径思考研究学生的认知脉络。到目前为止，可以明确的是，学生对化学反应前后质量变化的认知发展大致经历以下主脉络：首先是以单一物质的质量为基准去想、去看化学反应前后的质量变化；其次是以各物质质量总和为基准去想去看化学反应前后的质量变化；再者是以参加化学反应的各物质质量总和为基准去想、去看化学反应前后的质量变化。另外，还有两条副脉络：一是从微观水平和本质上理解质量为什么会守恒；二是从实验水平上证明质量是守恒的。在这两条副认知脉络上，可能存在着若干认知障碍，如从开放体系到密闭体系，从分步称量到整体称量的实验“思维”转换，从物质质量到微粒质量的理性思维转换。

　　我认为，基于学生认识方式转变的教学，其问题线索的设计必须针对学生认知脉络的关节点。证据线索应该支持和回应问题线索。学生活动开放点的设置应该选择合适的问题解决环节和获取证据的环节上。解决了问题就获得了相应的结论，这个结论就是我们所要的知识；解决问题之后或开展活动之后要交流讨论的还应该有认知脉络的发展，认知障碍的突破，认识方式的转变，这就是我们所要的过程与方法；最后，要明确的是学生有权明了为什么要学习这个知识内容，这就是设置有意义的情景和素材的出发点和落脚点了。

　　开放性与实效性

　　许多人认为，开放性与实效性是矛盾对立的。提高实效性的途径是否一定就是控制和封闭？我们可以举实例说明。在质量守恒定律一课的教学中，老师们普遍的想法是：（1）如果让学生做4个实验肯定开放性更好，但是时间不够，就会降低实效性。于是，近一半的老师让学生分组做相同的2个实验，而且是没有气体参加或生成的反应。而另有1/4的老师则让学生分组从4个实验中挑选2个实验做，全班同学加起来则做了4个不同类型的实验。（2）如果让学生设计实验方案肯定开放性更好，但是时间不够，而且一让学生自己设计他们就乱做，成功率太低。于是，大概有不到一半的老师是让学生按照老师设计好的实验步骤和具体要求进行实验的；有近2/3的老师让学生自己设计实验方案，但都在实施实验之前组织了实验方案的交流和讨论；也有1/5的老师是让学生按照自己的设想实施的实验，有的老师提供给学生的实验装置是安装好的，有2至3位老师提供给学生的是实验装置部件。还有一位老师最大胆，他允许学生跨实验选择实验装置。

　　其实，上述各种不同的处理，都是教师在开放性与实效性之间作出的某种权衡和选择。但令人深思的是，上述不同开放性的教学处理都是这次优质课评比中的教学现实，大家的教学时间都是相同的，学生都是陌生的且都是来自同一所学校的平行班，一节课中质量守恒定律的相关知识的教学目标都完成了。可是学生的活动内容和空间，接触的信息和问题却有很大差异。综合看来，这一节课，到底哪种教学处理的实效性更好些呢？开放性与实效性一定是对立的吗？提高实效性的途径是否一定就是控制和封闭？老师对学生的指导只能有让学生全体安静面朝老师听老师统一讲、统一演示这一种方式吗？当然，我们首先要决定的是开放性的必要性。

　　在这20节课中，我们还能看到很多有意义的兼顾开放性和实效性的措施。比如，有的老师自制了各种化学反应精彩图片为质量守恒定律学习创设开放的情境，同时还兼有感受化学美的教育功能，但为了节省时间，利用课间十分钟期间电脑投影播放；再比如，教师将实验分成前后两部分使用，特别是在定律条文讲完之后再演示蜡烛燃烧及称量的实验，然后让学生讨论、分析、质疑和改进实验，这样做一方面增加了教学的开放性，同时提高了蜡烛实验的使用实效和教学功能。老师们开始体会到提高学生分组实验实效性的多种手段和方法，开始不盲目追求成功率和一致性，开始学习利用差异的学习价值和教学功能。

　　认识需要具体化

　　在这次观摩活动的后半程，我与学生进行了一些个别交流。首先，我在上课之前询问学生：“你以前听说过质量守恒定律吗？”学生回答“听说过，大体知道”。我又问：“拿木炭燃烧这个您熟悉的实验来说，你认为在这个反应前后什么的质量没有改变（守恒）？”被询问的两个学生回答：“木炭的质量等于生成的二氧化碳的质量。”下课后，我又询问这两个学生上述同样的问题，其中一个学生的回答仍然是“木炭的质量等于生成的二氧化碳的质量”。另一个学生回答：“木炭的质量等于生成的二氧化碳的质量与剩余的木炭的质量之和。”听了学生的回答后，大家好像都哑然了……这种回答在其他班的课也有重现。

　　很多老师虽然重视知识传授，但却忽略了一个知识传授的重要规律，这就是认识需要具体化，要想提高概念原理的学习和应用水平必须伴随着更科学认识方式的建立。许多老师都想当然地认为或者假定学生已经顺利完成了这一认识过程。老师围绕质量守恒定律的条文分析了关键字词，强调了注意事项，为什么还会出现这样的问题？回想老师们的教学行为，还真缺了点什么。比如很少有老师会自始至终地要求学生真正按照“首先分析反应物都有什么？质量是多少？质量总和是多少？再分析生成物都有什么？质量是多少？质量总和是多少？反应前后质量总和变没变？”这样的思维程序去分析问题。大部分老师都是直接问：“反应前后质量总和变没变？”如果学生根据实验结果来回答，结果与上述相同，分析不分析，只要是封闭体系，总质量都不会变，从而掩盖了他自身认识的缺陷；如果学生根据定律条文来回答，就根本用不着分析，同样会掩盖掉他自身认识的缺陷。综上所述，我认为，真正有效的提问方式应该是：首先带领学生分析具体的化学反应，明确分析程序，并且贯穿始终地给学生设问：是什么的质量没有变？反应物有哪些，生成物有哪些？不满足于他只说出反应物的总质量等于生成物的总质量。只有这样，才能使学生形成正确合理的化学反应及其质量的分析方式和习惯。这对于后续的学习，如化学方程式的书写、质量守恒定律的应用等都是非常基本又非常重要的。看来，就是讲知识传授，我们也还有许多需要探索和改进的地方呀！

责编：唐昊