张美婷 刘秋芳
[摘 要]
高阶思维是适应知识时代发展的关键能力,培养学生的高阶思维能力是促进学生核心素养发展的重要途径。初中化学中考总复习是教学中不可缺少的环节,也是培养学生高阶思维能力的重要时期。通过转变复习教学模式,从精心设计问题、深挖习题、建构模型、实验创新等途径,可以促进学生高阶思维发展。
[关键词]
初中化学;复习模式;高阶思维
高阶思维是指发生在较高认知水平层次上的心智活動和综合性能力,主要指创新能力,问题求解能力,决策力和批判性思维能力[1]。高速发展的知识时代,越来越需要具备高阶思维能力的人才。初中化学中考总复习阶段,学生已掌握一定的化学知识,学生也已有一定的低阶思维能力,此时进行高阶思维培养是一个很好的时机。
传统的复习课教学中,教师往往只是对知识进行梳理和罗列,学生的学习仅停留在孤立的、零散的、不成系统的知识内容的记忆,主要依靠大量的机械的题海训练来提升解题能力。这种基于知识记忆的浅层复习只能发展学生的低阶思维,很难让学生形成高层次的关键能力和必备品格,已经不适合核心素养时代发展的要求。因此,在复习课教学中,教师要改变传统的教育观念,转变复习模式,优化教学设计,着重培养学生的高阶思维能力,使学生的核心素养得到发展,实现“立德树人”的教育主旨。本文从问题驱动、习题精练、建构模型、实验创新四个方面谈在复习课教学中,如何促进学生高阶思维发展。
一、问题驱动,引领学生主动思维
问题是思维的源泉,更是思维的动力。复习课教学中教师要根据知识内容设计高水平问题,以问题为主线引领学生主动地去思考,让学生能深刻理解知识的本质。学生在寻找解决问题方法的过程中,训练高阶思维能力,并通过多种问题解决方法的展示开拓学生视野,使学生主动进行归纳整理形成系统,建构相应的知识网络结构,从而推动思维深度发展。
例如,人教版(2012课标)九年级化学上册第四单元水的知识复习,可以设计以下问题“串”:
问题1.尝试回忆哪些实验可以证明水的组成?请写出相应的化学方程式。请以氢气的燃烧为例说明水是由氢氧元素组成的。
问题2.请从微观角度解释图1中两种变化有何区别?水分子中氢原子和氧原子的数目比为2∶1的实验证据是什么?
问题3.尝试回忆有水参加的反应有哪些?写出相应化学方程式。
问题4.尝试回忆有水生成的反应有哪些?写出相应化学方程式。
问题5:水在化学实验中有什么作用?
教学中,以问题为导学,从水的宏观变化到微观解析、再到符号表征的复习巩固,问题有层次性、广阔性,逐渐唤醒学生记忆,达到巩固知识、理解知识实质的目的。最后再从水的组成、结构、符号表示、性质、用途、水的净化等多角度认识水,建构水的知识模型,形成研究物质的一类思维方式。在解决问题过程中,学生主动建构知识体系,思维的深度和广度得到了进一步提升。
二、深挖习题,培养学生发散思维
对学生而言,思维能力的提升需要通过练习进行巩固和检测。中考复习时间短,学生的程度不同,练习的选择不仅要兼顾不同层次学生的需求,还要注意适时地对学生的高阶思维能力进行培养。教师不仅要纠正学生常错的思维,而且要积极改进习题进行发散思维教学。因此教师在选题时,应注意从基本题型出发,由易到难,逐步加深,多角度、多方向发展学生能力,形成解题思维,以符合学生,由单一到综合的认知规律,使不同层次的学生发散思维都能得到提升。
例(根据江西省高安市2016-2017学年九年级上学期化学期中考试题改编)。
学习小组用加热KClO3和MnO2混合物的方法制备O2,反应过程中固体质量的变化在图2中示出,请计算:
(1)制取O2的质量是________g.
(2)原混合物中KClO3的质量(写出计算过程)。
(3)固体中含有的钾元素的质量分数在反应过程中将____________(选填“逐渐增加”,“先逐渐减少后保持不变”“先逐渐增加后保持不变”“一直不变”或“无法判断”)。
[设计意图]问题1和问题2是基础题,旨在巩固学生化学计算的思路和规范解题格式。问题3为提高题型,可对学生进行高阶思维培养。
(课堂讲评)在此题的基础上,继续提出以下问题进行反思提升。
问题1:你能将反应过程中固体中钾元素的质量分数变化情况,通过坐标图的形式表示出来吗?
[设计意图]明确画坐标图的关键思路:一是确定横坐标、纵坐标表示意义;二是明确起点、变化趋势、转折点。
问题2:你还可以将反应过程中哪些信息通过坐标图的形式表示出来?
(举例)可画出氧气、氯酸钾、氯化钾、二氧化锰、反应过程中固体的质量、固体中氯元素的质量分数等随反应时间的变化坐标图。
[设计意图]通过作图,学生能进一步理解化学反应过程中物质的质量变化,加深理解化学反应的实质。
通过学生练习,教师讲评,从会看坐标曲线图,到会画图,逐步提高,既可让学生复习基础知识,思维能力又能进一步提升。在画坐标图的过程中,学生的发散思维得到培养,学会多角度认识化学反应,训练学生图表与文字的切换,提高学生解决问题、知识迁移的能力。
三、建构模型,发展学生结构化思维
认知心理学认为,有组织、有序的知识才能在一定的刺激下被激活,在需要时才能被成功提取[2]。复习教学中应用化学思维对知识进行加工,形成相应的认知角度,方法、思路,帮助学生建构起有深度的结构化思维,从而使学生具备高层次的关键能力和必备品格。例如金属的化学性质和化学方程式的回顾,可以从以下思路进行突破。
环节一:[课堂检测]写出有关反应的化学方程式:
①铁在氧气中燃烧;②铁和稀盐酸反应;③铁与硫酸铜溶液反应;④铜与硝酸银溶液反应;
⑤高温下一氧化碳还原氧化铁。
[设计意图]检测本单元重要化学方程式掌握情况,为接下来的学习做好知识铺垫。
环节二:引导学生以铁的化学性质为基准构建模型(如图3)
环节三:从构建的模型中,若将铁换成镁、铝、铜,会不会反应?请写出相应的化学方程式。
环节四:归纳总结出金属的化学性质:
①金属+O2→金属氧化物
②活泼金属+酸→盐+H2
③金属+盐→新金属+新盐
[设计意图]通过举一反三,发现金属的共同性质和特殊性质。回顾了单质铁的性质,进而复习常见的几种金属的化学性质和相应的化学方程式。以简单、有序的方式进行复习,提高了化学记忆的效率,渗透了学生对知识进行思维重组的意识,从而构建知识模型,培养学生知识结构化思维能力。
根据初中化学内容的特点,可建构物质的、类属的、化学用语的、中考常见题型的思维模型。在引导学生建构模型的过程中,将知识系统化、组织化和结构化,有助于学生记忆、储存、再现和迁移应用化学知识,增强学生对基础化学知识的记忆[3]。
四、实验创新,激发学生创新思维
创新思维是思维的高级形式,创新能力是民族发展的动力。在化学教学中,通过实验创新可以有效地培养学生的创新思维能力。复习过程中,如果教师能改进课本实验,引导学生进行创新实验,不仅可以激发学生学习的兴趣,让课堂更有活力,提高课堂复习效率,还能激发学生的创新意识,对学生创新思维的发展有很大的益处。
人教版九年级化学课本中,有关红磷、白磷燃烧的实验共出现三次:测定空气中氧气含量、探究质量守恒定律、探究燃烧的条件。复习课教学中,我们可以设计并让学生完成如下实验:
通过一个实验多个探究,巧妙地再现课本重要实验,激发起学生极大的学习兴趣,不仅复习了相关知识,又提高学生的综合分析能力。另一方面,通过创新设计课本实验,激起学生创新的热情,能培养学生的创新思维,促进“科学探究与创新意识”核心素养的发展。在引导学生分析实验改进优点的同时,提高学生节约资源、保护环境的意識,“科学态度与社会责任”这一化学学科核心素养得到落实。
总之,在复习教学中,教师要注意从校情、学情出发,坚持“立德树人”,遵循教育教学规律,着重培养学生思维能力和学科素养,关注学生的认知发展过程,提高学生独立思考能力、让学生会运用高阶思维能力解决问题。教师要多研究、多思考、多实践,才能培养出适应新时代要求的具备高阶思维能力的人。
[参 考 文 献]
[1]汤小梅.化学教学中高阶思维训练拓展设计[J].化学教学,2017(8).
[2]王晓艳.中学化学知识结构化策略研究[D].山东师范大学硕士论文,2010.
[3]许美莲.基于模型认知的高三化学复习[J].化学教学,2019(2).
(责任编辑:张华伟)