刘雪琴 陈立伟
摘 要 立足于高中化学课堂,培养学生核心素养,关键在于课堂中通过对教学内容与目标、教学生态、教学过程等方面进行高效的管控,体现教、学、评一体内化的要求,实现课堂质量的保证与提高。以人教版必修2第三章第三节“乙酸”核心素养课评比为例,从对教学内容深度的管控、对教学生态环境的管控、对教育目标的科学管控、对教学过程质量的管控四个方面,探讨新知认知课堂教学质量的管控。
关键词 新知认知 课堂教学 质量管控
2017版的《普通高中化学课程标准》首次提出了“全面发展学生学科核心素养”的课程目标[1]。化学核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”五个方面,不同维度的素养须通过学生在不同的化学认识活动中培养出来。
课堂教学既是一门科学,又是一门艺术,在课堂上教师、学生、教学内容三者之间存在着相互作用。基于素养下的化学教学课堂,教师如何通过有效的管控来保证教学质量呢?本文以“乙酸”教学为素材,对“素养为本”的有效课堂知识建构及管控做了实践探究,通过对教学内容、教学生态、教学目标、教学过程等方面进行高效的管控,以此来提升教学质量和教师的课堂教学能力。
一、对教学内容深度的管控
学科知识是发展核心素养的主要载体,根据化学知识内涵特点与水平要求,准确把控其承载的素养发展价值。教师如何组织、设计教学内容是建构有效课堂的关键。首先,对《高中化学课程标准(2017版)》中关于“生活中常见的有机物”一节制定的标准正确把控。以乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯为例认识有机物的官能团;认识乙烯、乙醇、乙酸的结构及其主要性质与应用;结合实例认识官能团与性质的关系,知道氧化、加成、取代等有机反应类型。其次,对教学内容要深度把控。本节内容从教材整体上看,是必修课程的主要内容,乙酸既是很重要的烃的含氧衍生物,又是羧酸类物质的代表物,学习其性质尤为重要。从知识内涵和乙酸的分子结构特点上看,乙酸既是醇类的巩固、延续和发展,又是在选修课程中学好醛类、酯类的基础。最后,对必修和选修课程的不同内涵兼管把控。必修课程中要求了解乙酸的组成、主要性质及应用,选修课程中才对酯化反应进行深化学习,因此,不适合在本节课中进行生成环酯、聚酯的酯化反应方程式的书写训练。
二、对教学生态环境的管控
课堂教学生态即是课堂状态,学生、教师、学习任务、各种辅助设施等按照一定的规则组成了一个相互作用、相互依赖的有机整体。研究表明:中小学学生往往还不能利用自己的经验来帮助他们形成有效的学习策略,他们对教师告诉的策略有依赖性[2]。因此,教师对教学生态的管控对教学质量起着举足轻重的作用。
1.学生具备的知识与学习经验层面
一方面,学生已经学习了烃的基础知识和乙醇、乙醛等内容,对有机物有了一定的认识,学生对乙酸分类的认知和对结构决定性质的认知呈上升变化,能掌握常见的有机物反应类型,具备了一定的实验设计能力。另一方面,学生能够主动地学习,有较强的求知欲。课前能根据教师列的周教学清单了解该课的内容,做好预习准备;课堂上思路紧跟课堂节奏,学习小组组内同学的合作互助、讨论学习氛围良好,能在教师的指导下发现问题、积极思考,重点内容做好笔记,师生互动默契;课后及时巩固与整理,做好学习回顾工作。
2.教师教学与经验层面
教师应重视新授课的教学设计,新知学习环节处理的好坏直接影响课堂的教学质量。针对乙酸性质及乙酸乙酯制备实验的理解与运用这一重难点,精心创设一系列问题情境,利用學习小组开展问题讨论、自主实验探究等教学活动,帮助学生建构知识结构。懂得学习质量的关键是学生,有机化学教学中,教师应关注学生的学习过程[3],引导学生学以致用。过程中注重学生学习成果的展示,比如适时进行口头提问、生生交流等即时评价以调控教学过程,体现“教、学、评”一体化,促进教学目标的达成。
3.教学环境及教学用具准备层面
班级建立学习小组并按学习小组编排座位;根据学习小组数目准备实验用品——1瓶乙酸样品、1盒搭建分子结构的球棍模型、1瓶蒸馏水、1瓶饱和碳酸钠溶液、1瓶紫色石蕊试液、两张用酚酞浸泡过写有红色的滤纸、小量筒1只、试管若干;每个小组桌上有一套制备乙酸乙酯的仪器及药品。
三、对教育目标科学性的管控
1.科学设置好课时教育目标
高效课堂的前提是能根据新课程标准,科学地设置教育目标,准确把握学业质量要求[4]。自古就有民以食为天,食以味为先,味以酸为首的说法,酸和我们的生活生产密切相关,该内容联系学生生活实际有助于“科学态度与社会责任”的发展;通过对乙酸结构、性质的学习,突出“宏观辨识与微观探析”相结合的素养,能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系,巩固“结构决定性质,性质决定用途”的有机学习认知模型;对酯化反应实验中饱和碳酸钠溶液作用的探究,发展科学探究素养。基于化学核心素养,特制定了以下教学目标。
知识与情意目标:
过程与方法目标:本节课采取情景激学法、实验促学法、问题探究归纳法、多媒体辅助教学法,精讲精练法;学法则以观察归纳法、实验探究法、问题讨论法、推理法为主。让学生在认知学习过程中获得成功感、愉悦感与自信心。
2.管控好教学过程的课时目标
所谓管控好教学过程中的课时目标,就是要发挥好它在教学过程中的目标功能,即管控功能、导向功能、激励功能、评价功能、成就功能等。
四、对教学过程质量的管控
新知认知课堂教学过程质量管控的要素主要包括:其一,对教学三环节的质量管控,即前置学习质量管控、新知学习知识建构质量管控、新知三层次练习质量管控。其二,对教学各环节流程质量管控,即对时间、内容、程序(内容运作次序)、策略(教与学的策略与媒体使用)、目标(环节目标有层次的服从课时目标)质量的管控。要求各环节选择符合实情、易操作、突出重难点的管控流程;确定以学生为主体、教师为主导的大策略中选择发展核心素养的教法与学法。
1.前置学习质量管控
为树立学生学习化学的社会责任感,课程标准也要求课堂教学要“注重从日常生活和生产中选取学生熟悉的素材”。
(1)管好知识准备
以旧知为基础,通过巩固旧知识,把知识的生长点触及到新知,从而实现新旧知识间的有效衔接。经过前一节“乙醇”的学习与复习练习,学生已经初步认识了官能团与性质的关系,教师通过复述、提问等形式对旧知识进行回忆与概括,管控好乙酸、乙醇因官能团不同必然导致二者有不同性质的联系。
(2)管好学法准备
学生通过书写、观察官能团-OH、-COOH结构的异同,归纳乙醇的化学性质,猜想乙酸可能的性质,管控好“结构决定性质”这一主线的渗透,帮助学生形成有机化学的学习方法。
(3)管好心理准备
通过展示本节学习目标,提出努力方向。管好学生在学习过程中始终对学习目标的关注,让他们不时权衡自己知识掌握程度,起到目标定向作用。
(4)管好情境引入
PPT展示一组与醋有关的美食图片,从联系学生的生活经验出发,让学生在美食强烈的视觉冲击下,再观看微视频了解我国的酿醋技术与食醋文化。管好学生在认知学习过程中,树立乙酸与人类生产生活密切相关的价值观。
(5)管好运作时间
管控教学语言设计、语速、内容、程序等,也可对此进行课前演练,使时间掌控在5分钟左右。
(6)管好目标要求
在旧知练习与唤醒中,教师不仅要直觉感知大部分学生知识的唤醒水平,还要利用电子白板中的统计功能,对学生练习情况进行统计反馈,较为科学掌握学生此环节现有认知水平。达到再现、理解、掌握水平,使知识顺利正向迁移。
总之,要管控住这个环节,要抓住新旧知识的异同,找出知识的结合点,并提出即将研究的问题,这样既管住对旧知识的巩固,又明确了新课的学习目的、任务和重点,也能激发学生去探求、研究新知识的热情。
2.新知学习知识建构质量管控
这个环节首先要管住的认知主体是学生,教师只是引导者;其次要管好认知建构过程,即管好认知时间、内容、程序、策略、目标等。让学生在认知学习过程中逐步了解研究物质性质、探究反应规律、进行物质制备的核心思路与基本方法,获得用学科理论阐释化学现象、解决实际问题的能力。
(1)管好新知学习时间
一节新课总时间为40分钟,新知学习时间管控在20分钟左右,并将新课内容分几个知识片段,规划好各片段所需的活动时间,在该时间段选择合适的方法与媒体达成不同片段的教学目标(见图1)。
(2)管好新知内容、认知途径及策略
基于核心素养进行宏观设计教学过程,要准确把控认知内容的重难点、困惑点和突破点。本节课重点是乙酸的化学性质,难点是酯化反应实验分析和酯化反应机理,须要突破两点——制备乙酸乙酯时饱和碳酸钠溶液的作用和酯化反应的断键方式。因此,管控好新课导入的情境,以“巧做糖醋鱼”展开,由糖醋鱼美妙的酸味和诱人的香味引发对乙酸性质的探究。将教师的主导意识(知识片段)和学生的认知途径(探究活动)巧妙地串联起来(见图1)。组织学生进行探究活动,提高“宏观—微观—符号”分析能力,渗透科学探究与创新意识,有效提升学生的核心素养。
在实施图1流程的过程中,应分别管控以学为主轴的教学策略、择优运用的媒体等,使情景激学法、实验促学法、问题探究归纳法、多媒体辅助教学法、观察归纳法、实验探究法、问题讨论法、推理法等教法和学法相辅相成。
(3)管好新知学习流程的科学性
①学习环节的结构化管控
環节一:类比迁移,搭建模型。建立感官认知模型,从感官认识上升到物理性质学习的一般方法。通过搭建球棍模型,书写乙酸的分子式、结构简式、羧基的结构式,思考羧基的酸性与结构的关系。
环节二:情境探究,自主归纳。通过趣味魔术揭秘,归纳乙酸的酸性。
环节三:分组实验,问题探究。制备乙酸乙酯并采用对比实验探究饱和碳酸钠溶液的作用。通过“分组实验→现象对比→资料分析→形成结论”的学习过程体验科学探索的历程,培养学生“科学和探究”素养。
环节四:宏观到微观,分析推理。通过猜想、假设推理得出酯化反应形成酯基的可能断键方式,结合同位素示踪法揭示断键机理——酸脱羟基、醇脱氢,并观看模拟动画,深化理解酯化反应的实质,提高“宏观—微观—符号”分析能力,培养“宏观辨识与微观探析”素养。
总之,要管控好这个环节,就要从一瓶乙酸样品的酸味开始,经历球棍模型的搭建、官能团的认识、酸性的归纳、乙酸乙酯制备、探究实验并建构知识模型,最后引导学生演绎推理,掌握酯化反应的断键机理。让管理符合学生学习有机化学的认知模型建构,有利于操作技能、方法的形成与掌握。
②学习任务的结构化管控
与学习环节相比,学习任务更为具体更具有真实性。因此,从乙酸结构到性质的学习过程中,可分别设置不同的可操作性的学习任务并加以管控。比如:分组实验环节中,为了突破饱和碳酸钠溶液的作用这一难点,可设置如下任务并加以管控:任务一:按照实验规范操作制备乙酸乙酯并收集。任务二:利用实验收集到的产物,探究饱和碳酸钠溶液的作用。
通过以上两个学习任务的设置及管控,考查学生实验基本操作水平,在以下三个问题情境的驱动下,激发学习兴趣,诱发学生思考,使其既认识了乙酸乙酯的制备,还突破了对饱和碳酸钠作用的理解。
③师生互动活动的管控
在课堂上,要管好师生间的教学双边活动,即要围绕着学习任务,进行问题的解决。在“乙酸”的重难点学习过程中:一要管住教师预设的一系列实验活动,并激励学生合作完成;二要管住提出的系列问题,在小组内、小组间、师生间进行互动;三要在分组实验环节,为探究饱和碳酸钠作用,管好探究问题并引导学生分析:接收的液体中是否为纯净的乙酸乙酯?还有什么成分?接收试管中加水和饱和碳酸钠的现象有何异同?为什么?滴加石蕊试液后实验现象是什么?能得到什么结论?管住这些探究性问题,让实验体验推动学生知识内化与建构,并让互动式解决问题的过程培养学生合作、交流分享的能力。
3.新知三层次练习质量管控
要使本环节凸显管控的质量,就要采取“教、学、评”一体化的方式来实现。同时,要管好学生层次和对应的习题层次,使各层次学生得到持续的发展,以实现教学目标,提高学生课堂学习效率。
(1)管好三层次练习题型
明确每个层次涉及的题型是不同的。再现练习题型可为判断题、选择题、填空题、简答题等;综合练习题型可为问答题、新知变式题、新旧知识混合题、高考题等;发展练习题型可以是开放题、与后继知识相关题等。
(2)管好三层次练习策略
管控时,依层次练习的程序与节时有效的原则,灵活运用先练后讲或边练边讲或先练后评等方式,及时做好知识规律总结。例如:“再现练习”中,应对的策略就是边练边讲的方式,让学生逐步掌握知识。
(3)管好三层次练习过程
对于不同层次的练习需把控好难度的区分,层次练习流程管控依次为再现练习→综合练习→发展练习。同层次习题的梯度也要管控好,如“综合性练习”中,由涉及酯化反应机理的定性分析到酯化反应机理的定量分析,层次性递进,符合学生的认知发展规律,利于学生“宏观—微观—符号”三重表征的思维过程。
(4)管好三层次练习评价
在每个层次的练习活动中,管好激励评价方式。要根据不同认知情境与成员情况对应采用肯定式評价、追问式评价、鼓励式评价、分析式评价、表扬式评价、赞赏式评价等,让学生建立学好化学的自信。
(5)管好三层次练习时间
三层次练习总时间管控在15分钟左右:再现性练习一般4分钟左右,综合练习一般5分钟左右,发展练习一般6分钟左右(可视情况调控)。以时间管控住对主题知识练习的掌握与诊断,保证三层次学生知识与能力的获得与学科素养的发展。
(6)管好三层次练习目标
针对不同学生学习能力的不同,认知练习计划目标要求也不同。一是再现练习的全面覆盖,起到巩固乙酸的结构和性质的作用,重点管控住了学困生的学,使他们达到认知分级的再现水平;二是在综合性练习中,从定性到定量的角度评价对酯化反应原理的理解应用,提高综合解题能力,重点管住了中优生的学,使他们的认知达到理解与初步掌握水平;三是在发展练习中,树立乙酸与人类生活生产密切相关的价值观,以新知认知重构方式发展学科素养,重点管住了优等生的学,使他们的认知水平达到掌握与熟练水平。
总之,通过对三层次练习的管控,能更好地达成分层次管控的教学目标。通过电子白板的统计功能,统计三层次学生的练习情况,分析其认知水平等级与人数,为知识的查漏补缺作好准备。
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.
[2] 施良方.学生认知与优化教学[M].北京:中国科学技术出版社,1991.
[3] 张大均.教育心理学[M].北京:人民教育出版社,2003.
[4] 肖宏伟.“素养为本”的化学教学设计与实施初探[J].中学化学教学参考,2019(05).
【责任编辑 郭振玲】