杨上兴
(福州教育研究院 福建福州 350001)
一法三项课堂教学模式是基于思想领悟和方法掌握为学习目的,以任务驱动教学进程的课堂教学模式。为达成领悟特点学科思想、掌握预设学科方法设计三项有实际情景的真实任务,在依次完成三项任务的过程中让学生领悟思想掌握方法。三项任务的完成形式依次为示范观摩、分工协作、独立测试,契合新课标强调的教-学-评三要素。
一法三项教学模式创设基于建构主义学习理论,又适于突出培育学科核心素养。
教学不应该是单向灌输知识与经验,而应该是要激发学生原有知识,在同伴引导和环境支持下,让学生在原有知识经验的基础上建构新的知识,新旧知识自然融为一体。建构学生知识结构(包括知识、技能、态度等)是教学的目的,建构只有通过学生活动来实现,教师的工作就是为学生知识结构设计良好的活动、资源和环境。老师是学生建构知识的支持者、帮助者和引导者。
人的新知是个体主动建构的结果,学生只有主动参与到整个教学过程中,通过讨论、会话、对话、辩论等方式,在与老师的互动、与同学的互动中才能有效建构知识。更好更合适的教学方式应该是师生互动、生生互动的交互式教学模式。相对于传统的教学模式,有效意义建构的教学需要学生学会表达见解、学会聆听、善于理解他人的想法。
知识建构在具体活动中实现,概念不是抽象的独立于情境的实体,概念只有通过实际应用活动才能真正被领悟。我们都是社会人,实践活动总是在一定的团体协作之中进行,且与各种有关的其它团体进行交流互动。知识建构也应该是在合适的情境中进行,学生也应该在学习团体之中进行合作互动,持续地进行讨论、交流。
一法三项教学模式设计在完成第一个项目的“示范-观摩”过程教师首先触发学生相关的生活经验、引导学生温习相关的前概念。“协作-辅导”第二个项目主要形式就是生生合作、师生交流(一对一)、学生展示。“检测-观察”第三个项目学生既自我检测学习成效,也是在应用中继续深度内化新概念的过程;教师观察目的是评估学生的学习成效,为点评与布置个性化作业提供依据。
教师示范完成第一个项目,学生聆听理解多种方式呈现的信息;第二个项目,主要进行小组内生生对话在协作完成项目的过程达成意义建构,在思辨中内化知识、在应用中深化理解、在外显对概念的理解中定位新知;检测项目的完成主要进行的是自我对话,这也是意义建构不可或缺的关键步骤。
三个微项目是实际生活、生产、自然、科研等真实情景中提炼实际有意义的内容。示范项目教师呈现丰富的背景材料、文献资料和核心思路;协作项目包含互助消化、方案制定与分工、协作与汇总、成果展现;检测项目简约但完成依然需要预设的学科思想与方法(主要教学目标),需要独立思维品质与深度。
一法三项教学模式建构基于建构主义的基本教学观,“一法”可以是一项学科思想或方法,也可以是一项解决问题的技能,抑或是学科核心素养的具体内容项。一法三项教学模式既有实践建构主义教学理论的价值,又是学科核心素养引领的新课标顺利落地的载体。
《硝酸的氧化性》系高中《化学1》模块内容,现行三个版本基本一致。本课时内容在学生完成硝酸物理性质、酸性、不稳定性,认识一氧化氮、二氧化氮的基础上学习硝酸的特性——强氧化性。
一法三项设定
一法:研究物质化学性质的一般方法
三项任务:①浓硝酸与金属铜作用 ②稀硝酸与金属铜作用 ③浓、稀硝酸与铁作用
研究物质化学性质的一般步骤:预测物质性质→设计、实施实验→根据实验现象推测生成物→写出化学方程式→回顾思考。
浓硫酸与稀硫酸性质差异明显,推测浓硝酸与稀硝酸性质也有差异,故分别探究浓稀硝酸性质。
1.预测物质性质
[内容]酸的通性之一是能与活泼金属反应产生氢气。活泼的硝酸与铜会反应吗?若会反应能产生氢气吗?
[化学核心素养培育]运用联想、类比等科学思维
2.设计、实施实验
[内容]铜丝插入盛有1mL浓硝酸的小试管,铜与浓硝酸剧烈反应产生红棕色气体,溶液变绿色。马上将铜丝拔离硝酸。
[化学核心素养培育]宏观辨识实验现象
3.根据实验现象推测生成物
[内容]红棕色气体是二氧化氮,说明有硝酸被还原;溶液出现绿色推测为水合铜离子(蓝色)与溶液中二氧化氮的混合色。
[化学核心素养培育]微观探析微粒变化
4.写出化学方程式
[内容]Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
[化学核心素养培育]符号表达反应过程
5.回顾思考
[内容]铜和浓硝酸作用的实验虽然出现现象后及时分离,但仍然有少量毒性的二氧化氮气体溢散空气中。为避免二氧化氮气体溢散,你对此实验有何改进建议?
[化学核心素养培育]科学精神、创新意识、社会责任
同学们思考“回顾思考”的问题,提出许多建议,经过讨论通过两项可行的措施。一是将换用更为细长试管,二是在试管口塞团沾湿氢氧化钠溶液的棉花。
1.预测物质性质
[内容]浓硝酸能氧化金属铜生成硝酸铜和二氧化氮,推测稀硝酸也能和金属铜反应,反应速率可能小些。
[化学核心素养培育]运用联想、类比等科学思维
2.设计、实施实验
[内容]铜丝插入盛有1mL5mol·L-1稀硝酸的细长试管,试管口塞团沾湿氢氧化钠溶液的棉花。铜与5mol·L-1稀硝酸反应产生无色气体,溶液变蓝色,试管上部出现红棕色气体。
[化学核心素养培育]宏观辨识实验现象
3.根据实验现象推测生成物
[内容]遇空气后变红棕色,说明生成的无色气体是一氧化氮。
[化学核心素养培育]微观探析微粒变化
4.写出化学方程式
[内容]3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O
[化学核心素养培育]符号表达反应过程
5.回顾思考
[内容]铜与稀硝酸作用明显没有铜与浓硝酸作用剧烈,即使使用浓度较大的稀硝酸。加热能提高反应速率,加热铜和稀硝酸,反应会更剧烈吗?是否直接产生二氧化氮气体?
[化学核心素养培育]科学精神、创新意识、社会责任
同学们动手做铜与稀硝酸共热实验,反应加快但依然生成无色的一氧化氮气体。
1.预测物质性质
[内容]铁比铜活泼。预计铁和浓硝酸反应比铜和浓硝酸反应更剧烈;铁和稀硝酸反应也比铜和稀硝酸反应剧烈。
[化学核心素养培育]运用联想、类比等科学思维
2.设计、实施实验
[内容]铁丝接触浓硝酸无明显变化,出乎意料。
铁丝插入盛有1mL5mol·L-1稀硝酸的细长试管,试管口塞团沾湿氢氧化钠溶液的棉花。铁丝与5mol·L-1稀硝酸反应产生无色气体,溶液变黄色,试管上部出现红棕色气体。
[化学核心素养培育]宏观辨识实验现象
3.根据实验现象推测生成物
[内容]查阅资料获知:铁和浓硝酸接触无明显变化不是完全不反应,而是在接触面迅速生成致密的铁氧化物将两反应物隔离致使反应不能持续。这个过程被称为金属钝化。浓硝酸、浓硫酸能使金属铁和金属铝钝化。
遇空气后变红棕色,说明生成的无色气体是一氧化氮。溶液变黄色说明有三价铁离子生成。
[化学核心素养培育]微观探析微粒变化
4.写出化学方程式
[内容]Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
[化学核心素养培育]符号表达反应过程
5.回顾思考
[内容]因为浓硝酸、浓硫酸能使金属铁和铜钝化的性质,工业上用铁罐和铝罐储存和运输浓硝酸、浓硫酸。为确保储运的浓硝酸、浓硫酸不泄漏,哪些是操作关键?为什么?
[化学核心素养培育]科学精神、创新意识、社会责任
用铁罐和铝罐储存和运输浓硝酸、浓硫酸。为确保储运的浓硝酸、浓硫酸不泄漏必须做到储罐密封且不受热。因为铁和铝的氧化物钝化膜可溶于热酸,也溶于稀酸。
教师在示范完成任务1时已让学生观摩了研究物质化学性质的一般步骤,即预测物质性质→设计、实施实验→根据实验现象推测生成物→写出化学方程式→回顾思考。之后学生小组协作完成任务2及独立完成任务3均由小组或个人生成。预测物质性质能让学生回忆整理已有的相关物质性质,并推测新物质可能的性质,再通过实验证实或证伪。如此获取的新知就已织入学习者的知识图式。任务主体完工后及时进行“回顾思考”容易发现实验设计方案的不足,萌发创新思绪。对实验方案的“回顾思考”也就是对实验方案的评价和相关知识的延伸,实验评价运用的社会视角、环保原则、技术理念都潜移默化提升学生的科学态度和社会责任感。