例谈高中化学课堂教学设计中的“暗线”

2016-11-16 13:03陈园园
化学教与学 2016年10期
关键词:科学素养教学设计

摘要:教师在教学设计时可以充分挖掘教学内容的隐性价值,找出一条或多条能提升学生思维能力和科学素养的“暗线”,即一节课的“魂”。常见的“暗线”可以是情感态度线、学科观念发展线、生活线等。教学设计时巧用“暗线”,可以增添学科魅力,提升学生科学素养。

关键词:教学设计;暗线;学科魅力;科学素养

文章编号:1008-0546(2016)10-0044-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.10.015

一节好课要“有容”“有魂”。“容”即指化学学科知识,如化学用语、基本概念、化学原理、元素化合物的性质等;“魂”指隐含在知识背后的思想、情感态度价值观、学科观念等隐性教学价值,是化学课堂教学设计中的“暗线”,它们不思则无,思则深远,课堂中巧妙地穿插暗线可以增添化学学科魅力,提升学生的科学素养。

教学的艺术不在于传授知识,而在于激励、唤醒和鼓舞。因此,教师在进行教学设计时,清晰的知识线是有效教学的保证,可以促进学生知识的积累。但是,化学教学不是知识的堆砌,它是以提高学生的科学素养和科学研究能力,提升全面客观认识社会现实问题和解决问题的能力为宗旨。这要求教师在教学设计时充分挖掘教学内容的隐性价值,找出一条或多条能提升学生思维能力和科学素养的“暗线”,即一节课的“魂”。教学设计时巧用“暗线”,可以增添学科魅力,提升学生科学素养。下面笔者结合教学实践阐述化学课堂教学设计时巧用暗线的案例及类型。

一、情感态度线

“情感、态度与价值观”这一教学目标常因在教学实践中缺乏实施的具体载体和途径而易被忽视,落实得不彻底。情感、态度与价值观属于隐性知识,它不是一味地说教,而是学习主体在学习过程中通过体验、思考、内化形成的感悟。学生学习化学的兴趣、乐于探究化学变化的奥秘是从每一课的感悟中逐步培养的。情感态度目标的达成不是当前的考试体制能考查到的,但却有重大的教学意义及价值。

笔者认为教师在进行教学设计时,可以结合具体的教学内容,设计一条“暗线”——情感态度线,贯穿在课堂中。正所谓“行是知之始,知是行之成”,这样的教学可以摆脱被动的说教,提倡主动的实践和体验,落实情感态度目标。下面以高二“元素周期表”的教学设计为例具体阐述(见图1)。

[提出研究主题]前一节课我们已学习元素周期律,有没有一种图表能把一百多种元素的周期性很好地表现出来呢?

[活动一]合作探究 确立排序依据。活动内容:设计一种图表,表现元素周期性变化,即设计元素周期表。活动准备:制作1~18号元素的卡片,给出这些元素充分的信息。学生活动:展示并交流。

[活动二]寻找规律 完善元素周期表。(1)引导学生回忆1~18号元素的结构特点,并且按要求写出下列两组元素的原子结构示意图。①Na、Mg、Al ② H、Li、Na。(2)小组讨论、分析这两组元素的原子结构有什么相同和不同。(3)结合所学知识,寻找确立元素在周期表中的位置的依据。(4)完善元素周期表的结构。

[活动三]科学探究——针对周期表的“预测”功能展开。背景资料:门捷列夫在周期表中为镓、钪、锗等元素(门捷列夫叫它类硼、类铝、类硅)留下了空位,并预言了它们的性质。用多媒体呈现1875年布瓦勃得郎发现镓的实验数据。学生活动:引导学生将其与门捷列夫的预测进行对比,同时反思自己的预测,感受周期律的“预测”功能,感受化学世界的奇妙。

[活动四]阅读资料:在镓、钪、锗相继发现后,元素周期律才得到了科学界的重视。而1894年氩在周期表中的排列以及1913年莫斯莱定律的提出,才使其得到了普遍认可。你如何看待这一科学现象?该问题的目的在于引发学生对科学理论要接受考验和认可的思考。

情感态度线始终贯穿在本节课的每一次学生活动中。学生通过合作探究,确立排序依据,并寻找规律,完善元素周期表的活动,学会发现问题并积极质疑、探究、总结和反思,极大地发挥学生的主体性,不仅利于知识的理解和应用,还有利于培养学生的科学探究能力,正确认识科学发展的历程和科学研究的方法;学生通过预测元素的正确位置,阅读科学史料,收获成果,感受到科学探究的乐趣。

二、学科观念发展线

笔者此处所说的学科基本观念主要指化学学科知识类的基本观念,不包括方法类和情感类基本观念。化学学科观念是对其所涵盖的事实、概念和原理等化学知识的高度概括和更上位的认识,包括元素观、微粒观、变化观、实验观、分类观等。教师在进行化学教学设计时,除了清晰的教学主线——教学知识外,还可以从实现学生认知发展角度思考,提炼出一条暗线“学科观念发展线”,即从学生的已有认知出发,通过实验和设计具有思考价值的驱动性问题,引导学生探究、反思,实现认知发展。化学基本观念的形成既是认知性的,也是体验性的。一条优化的暗线——“学科观念发展线”能够使学生亲身体验化学知识的发现过程和应用价值,感悟化学知识中蕴含的思想、观点和方法,从而实现化学学科素养的全面提升。笔者以“离子反应”作为教学案例具体阐述采用“微粒观”的认知发展线的教学设计(见图2)。

[演示实验1]向25mL 0.01mol/L Ba(OH)2溶液中滴加等浓度等体积的稀硫酸。

[提出问题]请学生分析现象,并用化学符号表征。

[已有认知]学生利用已有认知回答此问题,利用已学知识,学生知道实验中宏观物质参与了复分解反应,此类反应的发生条件是产生沉淀、气体或水。

[演示实验2]向烧杯中加入25mL 0.01mol/L Ba(OH)2溶液,滴加2~3滴酚酞,外接电源和灯泡,向此溶液中逐滴滴加等浓度的稀硫酸,可用磁力搅拌器搅拌。

[提出问题](1) 溶液颜色变化是由什么原因引起?

(2)灯泡亮度变化说明什么?溶液导电性强弱与什么因素有关?

[新的认知]通过实验2和对2个问题的思考,学生的认知产生递进,在原有认知的基础上产生了新的认知:(1)认知对象由宏观物质转向微观粒子;(2)认知角度从现象转向本质;(3)认知层次由复分解反应及发生条件转向离子反应及发生条件;(4)认知表征从化学方程式转为离子方程式。

本节课中,化学学科的基本观念之一“微粒观”的认知发展线这条暗线起到促进学生思维提升的作用。通过演示实验和创设问题搭建思维途径,促进学生的认知发展。在已有认知中,学生延续着宏观思维方式,化学反应和方程式只不过是对宏观现象的解释和一种化学表征形式。而经过本节课的学习,学生逐渐转变思维,开始建立从微观粒子的角度认识反应的思维意识,对化学反应产生新的认知和视角。

三、生活线

高中学生具有较丰富的生活经验,若能从学生的生活经验出发,用一条生活线贯穿整个课堂,学生尝试用化学眼光分析生活现象、用生活眼光看待化学世界,由浅而深、环环相扣,不仅可以降低思维的难度,充分调动学生学习化学的主动性和热情,还可以让学生的认知从感性上升到理性的高度,进一步提高学生科学素养。

高二下学期“乙醇”的教学设计中,学生对乙醇有大量的生活感知,如乙醇可以制酒、做消毒剂溶剂、是一种清洁的燃料,人们酒醉甚至酒驾等。下面笔者以“乙醇”这一教学案例具体阐述用生活线作为暗线的教学设计(见图3)。

[生活线1]圆珠笔写字,然后用棉棒蘸取酒精清洗字迹。

[知识线1](1)在动手实验的同时,学生能深刻感受到乙醇对有机物的溶解性,总结出乙醇的物理性质。(2)激活学生已有知识,认识乙醇结构,引出烃的衍生物的概念。

[生活线2]生活中有人饮酒“千杯万盏皆不醉”,有人却温酒即醉?乙醇在人体内发生了哪些化学变化? 教师为学生提供乙醇在人体内的代谢过程图。

[知识线2]实验:乙醇催化氧化生成乙醛,从原子守恒的角度书写方程式。

[生活线3]想把旧铜器银器变新,可以采用什么方法?工匠说,可以把银器在火上烧热,马上蘸一下酒精,就会光亮如初。可行吗?为什么?

[知识线3]乙醇催化氧化,催化剂不同。

[生活线4]乙醇汽油。

[知识线4]乙醇燃烧,可见,乙醇与氧气反应时,条件不同,产物不同。

[生活线5]检验司机酒后驾车的方法。

[知识线5]乙醇被强氧化剂如重铬酸钾溶液氧化。学生体验乙醇的还原性,不仅能与氧气发生反应,还能与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应,被直接氧化为乙酸。

[生活线6]为学生提供 “乙醇钠”的相关信息,在医药工业中,乙醇钠是制备巴比妥、苯巴比妥等二十余种西药的原料。苯巴比妥:长效的镇静催眠剂,在肝病时可用于退黄。

[知识线6]实验验证乙醇与金属钠的反应并对比了钠与水反应的剧烈程度,之后学生完成实验报告并书写方程式。理解有机物结构对性质的决定作用。

本节课通过问题设计、实验探究把生活线和知识线有机地串联起来,实现了初识乙醇的功能:初步认识结构决定性质的内涵,为以后复杂有机物性质的学习提供了方法指导;用所学知识解释生活中的现象,提升学生的科学素养。高中元素化学和有机化学的很多内容,都可以从生活出发,整合知识,设计贯穿课堂的生活线,提高化学素养,从生活走进化学,提高处理日常生活中化学信息的能力,引导学生感受有实际价值的化学;从化学走进生活,在真实的探究体验中形成认识化学的基本方法;在生活问题与化学问题的相互融合中,形成科学的价值观。

参考文献

[1] 郑胤飞. 文化有根 课堂有魂[M].上海:上海教育出版社,2013

[2] 江锡钧.沈理明. “情感、态度与价值观”目标在中学化学教学中落实的建议[J].化学教育,2011(8):15-16

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[4] 庞玉玺.对“离子反应”教学的一点思考:基于动态导电性实验的微粒观教学实践初探 [J].中学化学教学参考, 2013(5):19-20

[5] 刘岩.从生活出发,整合知识,提高学生的化学素养——以初中“化学与生活”专题复习为例[J].中学化学教学参考,2015(12):28-30

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