化学教学设计应有“全程观”

2020-09-22 10:07缪陈亚
关键词:学情海水数字化

缪陈亚

摘要:教学设计除了学情分析、教学目标和教学方案以外,还包括教学评价方法和标准的选定,体现“教、学、评”一体化的全程理念。这样的教学设计一定基于对课程标准理念和要求的通透理解,对学科知识体系和能力构成的系统把握,对学生认知水平、认知能力、认知心理的准确了解,对教材体系和意图的全面领悟。为此,教学设计时应了解学生学情、明确教学目标、活用教学手段、强调过程评价。

关键词:教学设计学情目标手段评价

本文所说的“全程观”是指,教学设计除了学情分析、教学目标和教学方案以外,还包括教学评价方法和标准的选定,体现“教、学、评”一体化的全程理念。这样的教学设计一定基于对课程标准理念和要求的通透理解,对学科知识体系和能力构成的系统把握,对学生认知水平、认知能力、认知心理的准确了解,对教材体系和意图的全面领悟。换句话说,教学设计应知道学生“现在在哪里”“要去向何处”,还要知道如何让学生“更快地到达”以及如何确定学生“已经到达”。

一、“现在在哪里”——了解学生基础

学生“现在在哪里”其实就是学生的学情和“最近发展区”。教师一般可以通过作业布置与批改反馈、教学前测、课堂中对学生学习情况的观察、课后与学生的交流、阶段性学情调研数据分析等方法,了解学生的认知水平、认知能力、认知心理。了解学生基础一方面有助于教学设计时科学地选择教学策略,提高教学的针对性与实效性;另一方面有助于教师把握好教学内容的容量、教学的重难点和课堂教学的节奏之度,提高教学效率。

例如,教学《生活中常见的盐》一课前,为了解学生对已学内容的认知水平,准确把握学情,教师从粗盐的制取、饱和溶液、盐的概念等方面设计课堂前测作业,具体如下:

(一)海水晒盐

1. 关于海水“晒盐”的有关叙述正确的是()

A. 利用海水降温析出晶体

B. 海水晒盐后的母液因食盐减少而变成不饱和溶液

C. 利用阳光和风力使水分蒸发得到食盐

D. 利用海水在阳光下分解得到食盐晶体

2. 下图是利用海水提取食盐的过程:

(1)图中,①是池。

(2)①中的溶液与贮水池中的溶液相比,氯化钠的质量(填“不变”“变大”或“变小”),氯化钠的质量分数(填“不变”“变大”或“变小”),母液中(填“能”或“不能”)再溶解氯化钠。

(二)盐的构成

1.盐是由和构成的化合物。

2.食盐(主要成分是氯化钠)放进水中,在的作用下,最终均一分散到水分子中间形成氯化钠溶液,氯化钠在溶液中以形式存在。因此氯化钠属于(填“酸”“碱”或“盐”)。

从学生完成上述前测作业的反馈结果来看,“海水晒盐”部分的第1道题,绝大多数学生能正确选出答案,说明学生对海水晒盐的过程已经有了一定的认识;而第2道题——根据海水晒盐的工艺流程图回答问题,测试结果不太理想,错误较多,部分学生对海水晒盐的具体过程及过程中溶质质量、溶质质量分数的变化还不是非常熟悉,特别是对所得母液是否饱和缺乏理解,不能准确找到判断依据。第二部分关于“盐的构成”的两道填空题,学生正确率也不高,说明大部分学生对溶液中的微粒、物质的微观构成等方面的认知还存在明显的缺陷。

上述与本节课学习内容高度关联的前测内容是学生学习氯化钠的性质和用途、掌握粗盐如何提纯的认知基础,教师在新授课伊始有必要根据学生的前测结果合理开展有针对性的补偿教学,帮助学生弥补对所学内容的认知缺陷。对于学生未理解的化学概念,教师可组织学生辨析或举例说明、对比归纳以加深理解和认识;对于学生运用知识解决问题方面存在的不足,可以通过补偿练习或变式训练来强化、巩固,总结、提炼分析问题的思路和方法。

学生学习的基础是课堂教学的起点,在教学中能否真正关注并准确把握学生学习的起点,是一节课是否高效和成功的关键。通过完成与本节课教学内容高度关联的前测作业,学生可以巩固已有的知识,为更好地理解新知识打下基础。更重要的是,教师通过及时评价与反馈,可以准确地了解学生已有知识的掌握情况,把握学生目前的认知起点和认知状态,为后续的教学实施指明方向。

二、“要去向何处”——明确教学目标

教学目标是一堂课的指导思想,是课堂教学活动后学生达到的结果或标准的预期,是对学生“知道或能做什么”的一种具体表述,即课堂教学的“去处”。清晰、明确的教学目标不仅有助于教师发现教学目标与课程标准的衔接关系,从而确立课程与教学设计的方向,还有助于教师有效开发与合理利用教学资源、选择与组织教学內容和活动,并为及时的课堂教学评价提供依据,从而提高教学的质量和效率。

教学目标的精确制订,不仅需要教师认真研读课程标准、教材、中考指导用书等相关教学材料,充分了解教学内容的掌握能级要求,同时也需要教师加强学业评价标准的研究,注重教学目标和评价目标的一致性。

例如,《生活中常见的盐》一课,教师拟订的教学目标如下:

1.了解海水晒盐的具体过程,初步感知粗盐提纯的原理;

2.通过对海水晒盐前后溶液成分的分析,巩固质量分数的计算方法,初步建立产率的简单计算模型,了解化学计算在生产生活中的重要作用;

3.明确盐的构成,知道其在溶液中的存在形式,培养微粒观。

三、“如何更快地到达”——活用教学手段

教学中,促进学生深度学习,提高学生的学习效率,帮助学生更快地到达目标的策略和手段有很多,如创设情境、引入数字化实验、设计问题串等。

(一)激趣:创设情境

创设生动的、与教学内容密切相关的教学情境,可以真正引起学生的学习兴趣,同时调动他们的已有的知识经验和自己的思维方式,促其参与到解决问题的活动中来。

例如,《水的净化》一课,我们可以借助“贝尔野外生存”的视频创设情境:身处大自然,如何解决饮用水问题?贝尔在处理水的过程中用到了哪些净化方法?……由此引入新课,可充分激发学生的学习兴趣,也让他们感受到化学与生活的密切联系。

(二)直观:引入数字化实验

化学是一门以实验为基础的学科,通过有效的实验探究可以帮助学生获得化学知识,提高实验技能,形成正确的实验观。而随着信息时代的到来,各种信息技术被引入课堂,由此产生了数字化实验。相比于传统的实验,数字化实验主要有如下三方面优势。一是数据采集的智能化,主要表现为“数字化感知”和“实时性记录”。前者指數字化实验能以数字形式感知和记录化学实验中的各种变化,后者指数字化实验能实时、同步地记录并呈现化学实验中各种量的变化。二是定量研究的便捷化,主要指“记录数据的准确性”和“处理数据的高效性”。数字化实验的数据、图像、仪表三大类表征形态均能为揭示物质之间的定量关系提供大量、精确的数据,使定量实验更便捷;而且,获得的数据可以通过软件提供的各种算法进行高效的处理。三是实验现象的直观化,主要体现在“数据直观”和“现场直观”两个方面。前者指数字化实验的数据采集灵敏度高、呈现性强,能检测反应过程中许多实验现象或参数的微弱变化;后者指数字化实验能离开实验室或教室,到研究现场去进行。教学中,巧妙借助信息技术引入数字化实验,由定性到定量,由想象到直观,能有效帮助学生跨越认知道路上的障碍。

例如,“人体吸入的空气与呼出的气体有什么不同”的探究实验,根据教材,学生可以通过观察实验现象“比较木条燃烧的时间长短”“比较澄清石灰水的浑浊程度”“比较干冷玻璃片上是否出现水雾”,分析得出实验结论:相对于吸入的空气,呼出的气体中氧气减少、二氧化碳增多、水蒸气增多。但对于呼出气体中相关成分减少或增多的程度,学生并不是很清楚,甚至存在错误的认识。教学中,教师提问:呼出的气体中,二氧化碳的含量大概增多到多少?学生的答案有10%、45%、70%等。为了验证学生的猜想,教师引入数字化实验,利用二氧化碳传感器测定学生代表呼出的气体中的二氧化碳含量。实验结果让学生大吃一惊,原来人体呼出的气体中的二氧化碳含量并没有那么高,只有约3.6%。这使得学生对于人体呼出的气体成分有了更清晰、深刻的理解。

(三)深入:设计问题串

与传统的一问一答相比,问题串按照一定递进层次、逻辑结构而精心设计,引导学生在思辨中前行,经历立体的、层层深入的学习体验。

例如,在讨论实验室制取二氧化碳的发生装置时,教师可以先结合情境提出“如何实现向大试管中继续添加酸液?”一问,引出长颈漏斗;然后,通过问题“如何获得平稳的气流?”引出分液漏斗或注射器;接着设问:“如何改进以实现随时控制反应的发生和停止?”“这样的装置还有哪些改进方法?”通过一连串由浅入深的问题,有效帮助学生全面掌握二氧化碳制取实验知识。

四、“如何确定已经到达”——强调过程评价

科学的评价方法与评价标准不仅有助于教学过程的改善与教学效益的提高,更有助于改善学生的学习方式,让学生的学习真正发生。我们不仅要重视终结性评价,而且要将评价贯穿于教育教学活动过程中,发挥评价的全程教育功能,关注学生发展和变化的过程。

例如,对于实验的评价,一般可先设计与测评内容有关的实验,要求学生在指定的时间内完成;然后,观察、记录学生实验操作的全过程,评定其操作水平。为使评定客观、精准,需对当前实验进行任务分析,即确定完成实验所必需的基本操作步骤和程序,再根据测评目标及操作步骤的重要程度,确定每一步骤的分数权重;在此基础上,制订实验操作能力测评量表。下表即为教学“粗盐中难溶性杂质的去除”实验时,设计的实验操作能力测评量表(根据每一步骤的分数权重,本实验总分为15分)。

参考文献:

[1] 刘知新.化学教学论[M].北京:高等教育出版社,1990.

[2] 徐敏.数字化实验在初中化学教学中的应用——以《二氧化碳的释放与吸收》一课为例[J].教育研究与评论(中学教育教学),2018(10).

[3] 杨向东,崔允漷.课堂评价:促进学生的学习和发展[M].上海:华东师范大学出版社,2012.

[4] 朱纷.初中化学学业评价与质量分析的研究[M].南京:江苏美术出版社,2012.

[5] 杨剑春,等.基于学科核心素养的教学评价引领:初中化学[M].南京:南京师范大学出版社,2019.

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