指向核心素养的高中化学整合性教学探索

2018-02-24 02:40杨宽怀
新课程(下) 2018年8期
关键词:化学平衡高中化学教材

杨宽怀

(福建省漳浦第一中学,福建 漳浦)

一、实施整合性教学有利于发展学生的核心素养

学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。现行高中化学各版本教材各具优缺点,虽然保障了学生学习必备的基础知识的需求,但在满足个体核心素养发展的差异化需求上略显不足。许多一线教师所教授的知识局限于某版本教材,教学上缺乏主动性和创造性,不愿意或不敢过多涉及其他版本教材或中学教材以外的内容,客观上制约了学生核心素养的发展。知识点的确定或选择不仅是教材编写者的事情,也是教师进行知识教学的前提。选择与整合具体知识是核心素养目标的必然要求。整合性教学是一种通过教师创设有利于学生学习的情境,以教材提供的知识或由教材引发的相关内容与教材本身相融合的教学方式。一线教师在高中化学教学过程中如果能针对不同的学情,尝试实施多维度多层次的整合性教学,将有利于因材施教,能最大限度地激发学生学习的兴趣,改变学生的学习方式,提升教学效率,使学生具备较高的素养,更加符合较高的选才要求,最终实现发展核心素养和升学的双赢。

二、“素养为本”的整合性教学内容的选择与整合

精心选择符合学情和教学目标的知识、素材、信息等,经过加工整合作为教学内容,所选内容要有利于开展“素养为本”的教学,要体现多维度和多层次的理念,以适应不同的知识专题和不同学生的学习情况。笔者所在课题组经过近两年的实践,认为可以从以下方面进行整合:

1.必修知识与选修知识的整合

现行高中化学三个版本教材存在以下问题:首先,基于对学生高考选科前后的学科水平和层次要求不同的考虑,存在必修知识过于简单,而选修知识难度太大的问题,二者之间难度落差较大。这就造成以化学作为专业选考科目的学生在后续的化学学习中较难平稳地跨越这个“高台阶”。其次,必修教材与选修教材有多处知识重复,造成教学上增时减效。最后,知识的编排顺序是否合理值得商榷。

要解决以上问题就应该对必修知识和选修知识进行必要且合理的整合,可以是知识顺序的简单调整,也可以是知识的重构。以化学平衡移动的教学为例:对必修2与选修4《化学反应原理》中的相关知识进行如下处理:首先,学生通过实验探究,感悟化学平衡在外因影响下的确可以发生移动,从宏观上体验到化学平衡的移动。然后,教师引导学生从微观有效碰撞的角度和研究速率与时间坐标图随不同外因发生改变的角度进行分析与思考。学生认识到正是因为外因的改变影响到v正和v逆,使二者数值由“相等”变成“不相等”,从而破坏了化学平衡。化学反应有朝着化学平衡方向进行的本能(对学有余力的学生也可以从吉布斯自由能的角度作简要说明),于是v正和v逆二者数值最后再次“相等”。纵观整个过程化学反应经历了“平衡”—“不平衡”—“平衡”,v正和v逆经历了“相等”—“不相等”—“相等”,整个过程就是化学平衡发生移动的过程,这样处理的话学生通过“宏观辨识与微观探析”形成了“变化观念与平衡思想”。最后教师可引导学生采用“量化”思想,对外因影响下的浓度商进行分析与计算来推理化学平衡移动方向。这样的处理使得学生对化学平衡的移动及影响因素的认识比较立体且较为深刻,教学过程中化学学科的五个核心素养得以充分体现。

2.不同版本教材的互补整合

高考是评价学生核心素养水平的一种方式,高考试题传递着新课标以“素养为本”的教学要求,研究高考试题有利于更加准确地把握新课标的要求。由于高中化学教材有三个版本,且各版本教材所涉及的知识不完全相同,因此高考新课标试题所考查的内容无法局限于单个版本的教材,需要兼顾各个版本。比如,高考试题中出现了非最高价含氧酸的酸性的比较方法的内容,苏教版选修3“物质结构与性质”教材中没有涉及,而人教版教材中有相关内容。再比如,苏教版出现“轨道示意图”“电子层”的提法而人教版分别是“价电子排布图”“能层”,而高考试卷中的提法是按人教版的。类似这种知识上的互补或提法上的差异是很值得重视的,因此对不同版本教材内容的整合十分必要。以使用苏教版的地区或学校为例:要以新课标为指引,以苏教版为主线,从其他版本教材中汲取部分知识、实验素材、模型图表资源、课后习题等作为有益补充,通过整合及顺序编排使得知识更加完整,更具趣味性,更加贴近生产生活实际。

3.适度引入部分大学教材内容进行整合

为了不增加难点,高中化学教材中有部分知识只作了简要介绍,学生在学习时存在理解障碍。如何解决这个问题,笔者认为应当适度引入部分大学教材内容。比如,有机实验中关于冷凝管的选择与有机物的分离提纯方法;再比如,《物质结构与性质》中关氢键的形成条件与饱和性问题、离域π键的形成、配合物中有关内轨型和外轨型与配合物结构的关系等。引入大学教材内容,目的是帮助学生更好地理解中学教材中的相关知识,但要注意适度适量原则,只作常识性介绍,不宜过多过度深入。

4.由教材引发的相关内容的整合

整合性教学内容如果仅局限于教材,容易让学生产生审美疲劳,难以引发学生深度学习。如果能基于教材知识体系,引入部分教材外的内容丰富课堂教学,对于提升教学效果大有益处。比如,引入化学史或古籍中的化学知识:通过火药的制取原理、古诗词中的化学知识、化学家拉瓦锡用定量方法测定物质的组成、凯库勒在梦中发现了苯的结构简式等内容,增加课堂教学的知识性和趣味性,有利于培养学生的科学精神与社会责任感。再比如,可结合生产生活实际,以诸如人民币百元“土豪金”材料研究、青蒿素的结构与性质、痛风防治中涉及的沉淀溶解平衡知识、雾霾治理等真实情境为素材进行教学。真实情境的引用可以来源于媒体报道、研究论文,还可以从教学期刊中的优秀案例、近年高考真题和各地试卷中挖掘出新情境加以改造,形成教学素材。通过真实情境的引入,学生尝试用基本知识和基本原理解决真实的化学问题,感受到化学探究的乐趣,有利于改变“化学是一门充满爆炸与毒性、必须死记硬背的学科”的印象,同时能够培养学生科学探究与创新的意识。

5.对教材内容的高阶认识的整合

高中化学教材中有部分知识在描述上不够准确,需要在教学中引领学生提升认识,批判地继承,避免陷入固化的思维中。比如,复分解反应发生的条件,初中教材认为生成水、沉淀、气体三者中的一种即可发生反应,高中教材分别升级为难电离物质、难溶物质、易挥发性的物质,其实更准确的描述应该是生成更加难电离的物质、更加难溶的物质、更加易挥发性的物质,这样就有利于解释类似难溶物质之间、难电离物质之间的转化问题。再比如,高中教材中有关勒夏特列原理的描述:改变影响平衡的一个因素,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。但实际上有一些化学反应改变影响平衡的因素可以解除这种影响。因此比较准确的描述应该是:若条件(压力、温度、体积等)发生变更,平衡便向削弱或解除这种变更的方向移动。

三、实施整合性教学的几点建议

整合性教学的实施知易行难,在实施过程中要注意以下几点:

1.注重现代信息技术与教学的深度融合

重视现代教学手段的应用,比如制作微课或教师个人网页,提供学习资料,作为课外的有益补充,课堂教学中有些危险或耗时过长的实验可进行仿真实验,使用实物展示台或多媒体交互设备等信息手段。再比如,借助软件的处理功能辅助教学:在酸碱中和滴定过程中,用手持式pH计测溶液的pH,利用Excel的作图功能,做出酸碱中和滴定曲线,有助于感受pH的突变。

2.创造条件,让学生有更多的动手体验机会

从人的认知规律角度考虑,亲自动手体验所获得的认知最为深刻。比如,基本实验操作中的分液漏斗使用时是否要打开上口瓶塞、简易的气体制备装置的气密性检查是否要关闭止水夹等问题,如果单靠教师强调效果很差,如果安排学生做相关实验则省时省力。再比如,有关于晶体结构的问题,新课标要求学生具备一定的空间想象力,要能够用必要的数学思想解决问题,如果能引导学生寻找一些材料自己动手搭建NaCl、金刚石、二氧化硅、石墨、C60等模型,就可以比较有效地突破相关教学难点。因此,教师应该基于所在学校条件,努力创造条件,让学生有更多的动手体验机会。

3.立足学情,注意把控难度与容量,分层次设计教学

实施整合性教学过程中要突显“学生为主体、教师为主导”的“教”与“学”双边关系。在实施过程中往往会因热情高涨罔顾学情,造成知识容量过大或难度拔得过高的情况。要根据不同生情进行容量和难度的把控,对于学有余力的学生,容量可大些,有挑战性的内容多些。对于基础薄弱的学生多设置基础知识,多些趣味性的内容,重在激发兴趣、夯实基础,为将来的层次升级奠定基础。

4.合理选择教学策略,突出重点,突破疑难点

整合性教学设计上由于兼并重组了不少知识与素材,教学中如果延用旧的教学模式必然容易与紧张的课时现状产生矛盾,无法按时完成任务。因此教学过程中忌眉毛胡子一把抓,重难点集中力量进行突破,简单的内容一笔带过,避免平均用力;学生一看就懂的内容以材料形式提供给学生,不需要在课堂上花大力气讲解,学生较难理解的内容才是应该重点讲解的,也就是课堂上要讲什么要精选,要有取有舍。

四、结语

经历两年的教学实践,笔者切身感受到整合性教学在提升教学效果和效率、发展学生核心素养等方面所起到的促进作用,对于提升教师业务水平作用显著。但是也存在一些问题需要正视,首先对学校的硬件有较高的要求。其次,如果单枪匹马,耗时费力,需要团队协作,甚至跨单位协作,实现资源共享。最后,对教师的个人素质提出挑战。

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