李湘瑜
[摘 要]化学课堂教学中合理运用教师引导、示证以及学生同伴间协作或独立表现等方式,可激发学生的学习兴趣,强化过程性诊断与评价,落实化学学科核心素养的培养。
[关键词]教师引导;教师示证;同伴协作;独立表现
[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2022)02-0060-03
2021年,中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》明确提出要提升课堂教学质量,这就要求教师要通过优化教学方式和强化教学管理,提升学生的在校学习效率。在素养为本的高中化学课堂教学中,同样需要教师灵活应用教学方法,提升教学实效。教师引导、教师示证、同伴协作、独立表现,这四个环节符合学生的心理特点和认知规律,其目的在于通过先扶后放、有序推进,将认知负荷从以教师为中心转移至师生共同体,直至学生可以应用新知互助合作、独立表现,最大限度地实现学生的参与投入,逐渐培养学生的自主学习能力[1]。如此既可以提高教学实效,又可以落实学生化学学科核心素养的培养。
如何先扶后放、有序设计,从而落实学生化学学科核心素养的培养?本文以苏教版新教材必修第一册专题5第三单元“从微观结构看物质的多样性”中“同素异形现象 同分异构现象”的教学为例进行探究。通过前期的学习,学生已了解了物质的多样性与其组成的多样性有关:种类不同、数目不等的元素原子可以不同途径组合成不同的物质。本节课在学生已有知识经验的基础上,通过教师示范讲解和小组合作建构模型等方式开展探究性学习,探讨同素异形现象和同分异构现象,既能提高学生团结协作、自主探究、严谨思考的能力,又能为后续的有机化合物和物质结构与性质的学习打下基础。
本节课的教学主要分为以下四个环节(如图1):
下面结合教学片段加以分析。
一、教师引导,确定目标,培育素养
教学前教师需要先制订明确的教学目标,即教师对学生的“扶”,这是课堂教学的导向。2018年1月,《普通高中化学课程标准(2017年版)》正式颁布,其中提出了化学学科核心素养的五个维度,即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[2]。围绕核心素养确定课程目标,会使目标有依托,方向更明确,既有教学目标又有评价目标,充分体现了“教、学、评”一体化的理念。
【片段1】教学目标与评价目标的确立
(一)教学目标
(1)通过对金刚石、石墨、C60等碳的同素异形体和C4H10、C2H6O等有机物的同分异构体的对比学习,宏微结合理解同素异形现象和同分异构现象。
(2)通过多媒体展示图片、拼插模型等方法认识同素异形现象和同分异构现象,依据模型推出合理的结论,树立变化思想。
(3)通过宏微结合探究化学本质问题,认识物质世界种类的多样性,体会科学探究的过程,形成正确的世界观。
(二)评价目标
(1)通过对金刚石、石墨、C60、纳米碳管结构的分析,诊断并发展学生对微观结构的认识进阶。
(2)通过小组合作制作C4H10的结构模型和点评,诊断学生对“碳四键”的应用程度,提升学生猜想、制作、验证、互评的水平,帮助学生巩固“碳四键”原则,培养学生思维的严密性。
(3)通过随堂检测、及时评价,诊断和反馈学生的听课效果,并帮助学生及时巩固所学知识。
设计意图:以上目标以“活动+结果”的表述方式,明确各个教学环节的目的和评价要求,把知识、方法、能力、素养有机融合,通过活动探究知识,过程渗透学习方法和学科核心素养,强化过程性诊断与评价。
教学目标是教学设计的风向标,教师设定的教学目标,应该建立在对课程标准、教学内容的深度理解和整体把握的基础上,并以化学学科核心素养的培育为导向。教师还应厘清知识之间的关联,合理布局每个教学环节。
二、教师示证,创设情境,内化素养
知识是培育素养的载体,不可简单地灌输,而是需要通过证据推理,因此素养的培养需要有效的具体情境来支撑。以下教学片段以学生的铅笔素描作品引出石墨,以钻石引出金刚石,再由教师分析石墨和金刚石的结构,促进学生理解同素异形现象及相关概念,此阶段以“扶”为主。
【片段2】碳的同素异形体结构模型探究
【展示】学生的铅笔素描画、钻石图片。
【思考】金刚石和石墨的结构有什么特点?
【教师点拨】金刚石的碳原子构成空间网状结构;石墨晶體的碳原子构成层状结构,层内排列成平面六边形,由平面六边形构成平面网状结构。
【过渡】还有哪些单质是由碳元素组成的?
【展示】C60、纳米碳管结构模型。
【教师分析】C60是由60个碳原子构成的分子,呈封闭笼状,形似足球;纳米碳管是由单层或多层石墨卷曲而成。
【小结】(1)由于原子的微观排列不同,使得形成的单质性质差异大。同一种元素能够形成几种不同的单质,这种现象称为同素异形现象,这些单质互称为该元素的同素异形体[3]。(2)判断依据:同种元素,不同单质。
设计意图:同素异形体的教学以真实物品为载体,通过模型展示以及结构模型的讲解,既能使学生体会“结构决定性质,性质决定用途”,又能让学生学会分析问题和解决问题的方式方法。教师用学生的铅笔素描作品作为了解石墨的素材,让学生既惊喜又有成就感,提升了学生的学习内驱力。同时,宏微结合探析物质结构,让学生感受到物质的微观结构之美,激发学生的探究欲望,进而形成概念,体会化学学科的应用价值,培养社会责任感。
教师要善于观察学生的个性特点,留心身边的素材。以常见的物品为教学素材,可使理论知识具体化,授课过程情境化,从而激发学生的学习兴趣。教师运用幽默的语言设疑和点拨,可引发学生的认知冲突,激发学生探究物质世界的奥秘,使学生在巩固知识的过程中培育学科核心素养。
三、同伴协作,建构模型,外显素养
要培养学生的化学学科核心素养,创设情境让学生和同伴一起协作探究会是一种很好的选择。以下同分异构现象的教学中,教师紧扣教学内容和课程标准,创设真情境,提出真问题,引发真探究,激发学生的学习内驱力,学生通过同伴协作全力以赴地完成认知任务,此阶段以“放”为主。
【片段3】C4H10的分子结构探究
【活动探究】用生活物件拼插有机化合物C4H10的分子结构模型。如用红枣代表碳原子,花生代表氢原子,牙签代表共价键。
【回顾】碳、氢、氧原子的成键数目。
【思考】四个碳原子连起来有几种符合要求的碳架?制作的碳架模型上能否连接十个氢原子?碳碳单键的碳链是什么形状的?
【小结】
(1)C4H10有两种不同的结构。
(2)四个原子连在同一个碳原子上的位置是四面体形。
(3)化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象,称为同分异构现象。分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体[4]。
设计意图:同分异构体的教学放在共价键之后,有机物之前。通过建模以及展示相应的模型,让学生在认知过程中透过现象理解概念。如此学生既能获取知识,又能掌握应用模型进行认知的方法,从而树立模型认知意识[5]。学生在探究中发现问题,开放思维,充满探究热情,直观地认识“碳四键”的位置。在宏微结合探析同分异构体的过程中,学生直观体验分子式相同而结构不同的变化思想,形成同分异构体概念并在探究中发现问题,巩固“碳四键”的位置,培养思维的严密性和创新性,体会科学探究的严谨性,学会同伴互助合作。
为了解决部分学生习惯被动输入、缺乏主动探究意识等问题,促使每一位学生获得发展,教师可根据教学目标和学科特点,创设问题情境,开展以化学实验、模型建构为主的多种合作探究活动,把教学重心向学生协作推进,增进学生交流,使学生深刻理解所学知识,养成主动学习的良好习惯。教师应及时肯定学生的学习体验,让学生将成功体验转化为学习的动力。
四、独立表现,强化评价,诊断素养
只有及时对学生的学习效果进行评价,才能及时了解教学效果。目前对学生的科学建构评价进阶还不足,没有充分发挥诊断学生学习过程的评价功能。主要存在以下问题:评价方法较单一,情感渗透少;评价方式较简单,以教师评价为主,学生较少参与评价;评价不及时,主要是因为课堂容量大,没有时间当堂检测,导致有教无评,无法及时反馈学生的学习效果。
教学的终极目标就是让学生能独当一面,即教师对学生的“放”,因此教师必须给学生提供独立表现的时间和空间并及时进行有效评价。2017年版课程标准提出的化学学习评价有化学日常学习评价和化学学业成就评价[6]。随堂检测和阶段考试是诊断和评价学习的常见做法,须做到紧扣教学内容,题量适当,难易有度,批改及时,辅导精准。教师对学生进行提问和活动点评时应指导方法,渗透情感,可以是学生自评、生生互评、教师点评。
【片段4】典例分析,独立总结
在分析例题的基础上,让学生独立填写导学案中的表格,对同素异形体、同分异构体、同位素进行比较,并及时核对完善,使所学知识表格化,提高学生的类比归纳能力。
【片段5】随堂检测,互评巩固
限时5分钟让学生完成3道选择题和1道填空题,然后交换批改并及时反馈做题情况。大部分学生对同素异形体、同分异构体、同位素的直接判断较好,对学术探索情境的接受、吸收、整合的能力较强,说明学生宏微结合认识同素异形现象和同分异构现象的学习初显成效。有12位学生误认为H2O 与 D2O互为同位素,此时是教师直接讲评还是请学生讲评呢?如果请学生讲评,是请哪类学生呢?笔者选择了一位做对题目的中等生让其进行讲评,他从概念入手进行分析,强调了同位素的判断方法。有15位学生对“化学式只表示一种物质”理解有困难,此时笔者让一位优等生详细列出同一化学式所代表的不同物质,强化同素异形体和同分异构体的判断。笔者及时肯定了两位学生的讲评,随即又列出2道同类题目让学生当堂巩固。
设计意图:通过让学生独立完成导学案中的比较表格和随堂检测,确保学生全员参与,专注学习,同时教师及时诊断,及时调整教学,扫除学生知识盲点。评价过程采用学生自评、生生互评、教师点评等方法,及时诊断学生应用知识的能力,使“教、学、评”一体化落地课堂。
实施有效教学需要教师有丰富的知识储备、合理的教学设计以及驾驭课堂的能力,并能通过及时评价反馈教学效果,捕捉学生的课堂行为,对学困生进行个别强化辅导。精选精编习题供学生练习,既能考查学生利用基本概念和原理阐释生产、生活中的现象和问题的能力,又能体现化学学科的应用价值和实用功能,激发学生学习化学和应用化学的兴趣,提高化学教学的实效性。为了让每位学生都获得发展,教师应该给各类学生表现的机会,既可以评价学生即检测学生的学习效果,又可以评价教师即检测教师的教学成效。每个人都希望被肯定,教師应善于捕捉学生的亮点,让学生互相促进、共同进步。
综上,教师应灵活运用多种教学方式,激活课堂,并根据学生的认知特点,扶放有度,收放自如,驱动学生有序学习,不让学生已形成的学习兴趣消退,让学生在课堂学习体验中领悟学习方法,提升社会责任感,培养化学学科核心素养。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 费希尔,弗雷.扶放有度实施优质教学[M].徐佳燕,张强,译. 福州:福建教育出版社,2019.
[2][6] 中华人民共和国教育部. 普通高中化学课程标准(2017年版)[M]. 北京:人民教育出版社,2018.
[3][4] 王祖浩. 普通高中教科书·化学必修第一册[M].南京:江苏凤凰教育出版社,2020.
[5] 陆军.化学教学中引领学生模型认知的思考与探索 [J]. 化学教学,2017(9):19-23.
(责任编辑 罗 艳)
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