摘 要:以苏教版必修1——专题一第三单元《人类对原子结构的认识》为例,探讨教师如何在“创生取向”下对高中化学课堂进行结构式教学,将枯燥、分散的知识趣味化和逻辑化以帮助学生更好地建构知识体系、提升学科核心素养。
关键词:创生取向;高中化学;结构式教学;学科核心素养
一、 概念解读
(一) 创生取向
“创生取向”是课程实施的三大取向之一。它主张课程是教师与学生联合创造的,课程的实施要充分体现教师与学生参与者的主体性,其实施过程是师生与知识在思想与情感上的交流与碰撞。
(二) 结构式教学
结构式教学要求教师在教学时要有逻辑、有体系,能将相对无序、杂乱的知识织成一张相对完整、清晰的知识网络去帮助学生学习和理解新知识,以提高学生的学习兴趣、优化学生的学习效果。结构式教学是以学生为主体,感受学生在学习新知识时可能出现的困惑、迷茫与慌乱,然后提出相应解决策略的一种教学方法。
二、 两者融合于高中化学课堂的意义
对于无法用精彩实验向学生展现化学学科魅力的概念原理、化学史实等知识点的教学,将创生取向与结构式教学在课堂中进行有机整合,实现对知识内容有序、有趣的改造,能让学生在有趣的课堂里获得更加系统、完整的知识体系,有助于学生以更加积极的心态接受新知识、并利于后续的复习。
三、 案例展示
本文以《人类对物质结构的认识》一课为例进行探讨。
(一) 问题分析
此内容分为三部分:原子结构模型的演变、原子核外电子排布以及原子核的组成。但仅安排了一课时。因此,在知识呈现形式和容量上来说相对比较枯燥和繁多。
(二) 内容价值
本节充分涵盖和体现了化学学科核心素养的五大维度,是培育化学核心素养的重要途径和核心桥梁。所以十分重要!
(三) 教学设计片断示例及结构展示
1. 片断示例
【课堂引入】
以生活中常用的“小”字出发,解析其造字含义并用国学知识辅以解答,自然地与本节课的教学内容相结合,让学生在惊叹于古人智慧时感受到化学学科的萌芽。
师:同学们,你们认识这个字吗?——“小”(板书)
生:小。
师:大家都认识这个字,那谁能解释一下它的含义呢?
生:讨论
师:“小”就是从数量、体积、面积等角度来表明某物不及一般或者我们所比较的对象,这也正是我们现在对“小”字的释义。其实,“小”这个字,它的造字就暗含着释义!“小”的中间是一竖钩,我们可以将其看做是一个物体,而它的旁边是两点。因此,我们可以看做是这个物体被劈成了两半,于是它就变小了。那如果不断地劈下去,这个物体最终能小到什么程度呢?
师:其实,我国儒家经典《中庸》中就对此进行了解答——“语小,天下莫能破焉”。它表达的意思就是当天下的任何事物都不能将其“破”开时,就是“小”,由此表明构成物质的最小微粒具有不可分割性。关于这个问题,西方国家也同样进行了探讨。
【原子结构模型的演变】
师:公元前5世纪,古希腊哲学家德谟克利特认为万物是由一种不可分割的微粒构成的,并且他创造性地将其命名为原子。但是由于当时条件的限制,所以关于原子的研究搁置了很多年。直到1803年,道尔顿通过大量的实验事实,在其原子论的基础上提出了原子学说,他认为原子是一个不可分割的实心球体。那么原子真的不能再分吗?随着汤姆生发现电子的存在,表明原子可以由更小的微粒组成。也就是他的“葡萄干面包式”模型——原子是一个正电荷均匀分布的球體,电子就像面包中的葡萄干一样镶嵌在上面,最终使原子呈电中性。1911年,汤姆生的学生卢瑟福通过α粒子的散射实验,发现了原子核。但这个发现在当时来说却是与其老师观点相左的一个异常现象。面对这个“异常”,卢瑟福最终选择相信科学,勇敢提出了自己的观点——“含核模型”。他认为原子是由原子核和核外电子组成的,电子就像行星围绕太阳运转一样绕着原子核运动。1913年,玻尔借鉴量子理论对卢瑟福的模型进行了改进,他认为核外电子是分层排布的,所以其模型也被称为“分层模型”。后来到了20世纪初,随着科学家们不断探究揭示了微观世界的波粒二象性,表明原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理,只能用量子力学的模型去描述它。
师:以上对原子结构模型演变历程的回顾,同学们得到了什么启示和感悟吗?
生:交流讨论
师:现在我们已经知道原子是由原子核和核外电子组成的。那么核外电子究竟又是如何排布的呢?下面我们就一起来深入地学习这部分知识吧!
2. 结构展示
后面两部分内容的教学将按照下列流程实施:
(1)原子核外电子排布
(2)原子核的组成
参考文献:
[1]张小钊,王伟群,庄浩.体验科学家的思维历程——《人类对原子结构的认识历史》的教学设计和实践[J].化学教学,2007(4):35-39.
[2]司璐璐.结构化教学:促进初三化学元素化合物知识学习的实践研究[J].当代化工研究,2017(9):65-66.
[3]王峰.在智慧对话中建构理性课堂——谈“人类对于原子结构的认识”教学设计[J].化学教育,2013(11):19-22.
作者简介:鲁芹,福建省福州市,福建师范大学化学与材料学院。