例说基于证据推理的初中化学“协进”教学策略

2022-11-07 00:48吴丛铎
科学咨询 2022年20期
关键词:证据化学科学

吴丛铎

(江苏省南通市如东县实验中学,江苏南通 226400)

教学应当是教师和学生,学生和学生,学生和知识、学生和环境、学生自身不断发展完善的过程,在这个过程中,通过教师、学生、知识、环境等之间的互动、协调和配合等的关系的发生、发展、促进等过程,在师生、生生共同体的构建基础上,实现学生、教师、环境等方面的“协进”。初中化学是一门和学生的现实生活联系十分紧密的学科,在教育教学实践中,教师要充分地结合学生的学习实际,结合学校的实际环境,在对环境、资源、学生等的科学调控的过程中,不断强化和巩固学生的知识、技能、情感态度价值观。基于证据推理的“协进化学”就是在教育教学实践中,要充分调动师、生、文本、环境等要素的作用,教师通过有效的教学实施,给出学生必要的线索,这些线索能成为学生对学习内容的研究、探索和推理的重要依据,初中生喜爱探险和揭秘,当学习活动与证据推理有机结合起来的时候,学生的学习动机和探索求知的欲望被加倍激发出来,在学习活动中,他们会主动地根据线索信息,找到可靠的证据,依据证据去推理验证,在学生的主体性意识的驱动下,引导学生去自觉地动手实践,在实践中不断发现和检验真理。

一、初中“协进化学”教学的意义

(一)对教师发展的意义

人教版初中化学教材在内容设置的过程中,非常注重化学知识与学生的生活实际的联系,特别是在化学知识学习的过程中,化学教材内容的设置是以现实事实为依据,以学生们的实际生活为切入点,在对生活化的内容的观察、探究和实践的过程中,引导学生通过宏观现象去分析和辨别客观事实,通过对宏观现象的分析,去挖掘和剖析隐含在宏观现象背后的微观世界。从物质的物理变化到化学变化,从宏观的辨识到微观世界的探秘,在学习活动中,教师能以生活中同学们看得见、摸得着的宏观现象作为教学内容的切入点,在科学的教材分析和理解的基础上,促使教师展开科学的教学决策,展开对学习内容的科学分析和判断,展开对学生的学习的精准预设和生成。教师在对学习对象的科学把握和精准预测的过程中,在教学活动中积极地调动环境因素,不断地将化学现象与学生的认知结构中的已有知识经验进行碰撞和交融,有效地激发起学生对学习对象的探索和求知的欲望。教师对课堂宏观调控和把握的能力,对学生的心理的微观把握和分析的能力等,都能在积极的学与教的过程中,得到充分凸显,教师的教育教学能力、教学研究能力等,也能在具体的科学教学设计的过程中,生动的教学实践活动中,积极的教学反思等过程中,得到有效的发展。

(二)对学生发展的意义

基于证据推理的“协进化学”教学中,教师作为教学活动的引导者身份,为学生提供各种现实而生动的学习线索,让学生根据线索去寻找和验证这些证据的可靠性和科学性。学生对老师提供的线索或现象,起初是伴随着好奇感和新鲜感的,但是随着他们在学习活动中的科学实验活动、观察活动、记录活动等的开展,他们将一个个科学课题转化成活生生的证据,根据证据之间的内在的逻辑关系去分析和验证隐含在背后的科学知识和原理。在这个过程中,学生的科学分析和研究的能力、学生的宏观辨识和微观分析的能力,学生的化学变化和平衡思想、学生的科学探究精神和实践品质、学生的高度的社会责任感等,都在他们对学习对象的能动的探索和研究的过程中凸显,因此,“协进化学”教学,不仅能巩固学生的基础知识,学生的核心素养也能在具体的学习活动中体现。

(三)知识增长的意义

知识的发展并不是一个简单的相加的过程,这个过程伴随着学生认知的发展、学生心理的发展和学生逻辑思维的发展等。基于证据推理的初中化学“协进”学习与教学过程,知识在学生的头脑中存在并不是死板地按照书中的概念、规则、原理等形式呈现的,而是经过学生的头脑意义加工后,在理解的意义上的知识理解和领会。不同的理解程度,对知识的掌握效果和运用的效果也不尽相同。证据推理基础上的协进化学教学,在协进教学的过程中,知识仿佛变成了活的,同学们在与知识经验的交流和沟通的过程中,不断地丰富和拓展自身的认识,不断地巩固和强化自己对知识的认识和理解的程度,在学生们的能动的知识增长和能力提升的过程中,实现核心素养的科学提升。

二、基于证据推理的初中化学“协进”的例说分析

基于证据推理的初中化学协进教学,将教师的教、学生的学,教师的环境调控、学生的情境分析、微观探索等要素有效地调动起来,在能动的化学学习体验中,实现学生的有效学习过程,教师的科学教学过程。学生在学习活动中的积极能动的心态和教师对教学过程的科学分析的心态。在积极的环境、人文、知识等的有机融合中,实现师、生、知、人的全面发展。基于证据推理的初中化学“协进”的例说分析教学,在一定程度上帮助学生提高自身的学习效率,潜移默化地提高学生化学学科的核心素养,化学学科的核心素养,主要体现在对化学知识的证据推理与相关模型认知的培养,需要提高学生对化学知识的理解能力。

(一)生活驱动,生本协进,高效互动

基础证据推理的初中化学协进教学,应当以学生的兴趣和需要为前提,在生动活泼的现实材料的驱动下,教师通过将化学学科的知识与生活相结合,由此激发学生参加化学学习的积极性,引导学生自主地参与到对化学学习对象的探索和分析的过程中,在学习过程中,能够保持对学习对象的持续的、强烈的热情,能够就学习中遇到的问题,积极地搜集和整理相关材料,整合证据,形成科学的判断依据,在对问题的科学分析和验证的过程中,实现学生的能力的积极的发展和进步。

例如,在教学课题2“氧气”部分的知识时,教师给出的预习质疑内容中就提到寓言故事《陶罐和铁罐》,这是学生在小学时就读过的故事,初中阶段的故事再读,特别是生活化的故事体验与化学学习结合起来,有效地调动了学生在学习实践中对问题的探索和研究的热情。铁罐去哪里了,为什么会消失不见呢?铁罐中难道有物质能够和空气中的氧气发生反应?在预习内容的驱动下,同学们的好奇心被充分地调动起来,同学们首先结合教材内容去自主学习化合反应的相关概念知识点,结合学习过程中对三个典型实验现象进行分析:

木炭、硫、铁与氧反应实验

反应物 实验现象 反应后生成的物质反应的符号表达式木炭和氧气 发出白光,生成能够使澄清的石灰水变浑浊的气体二氧化碳 C+O2点燃CO2硫和氧气 剧烈燃烧,放热,火焰呈蓝紫色,生成刺激性气味的气体二氧化硫 S+O2点燃SO2铁和氧气 剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体四氧化三铁Fe+O2点燃Fe3O4

通过观察现象,同学们能够发现,在实验研究前同学们看到的物质,和实验后生成的物质发生了外在形象的变化,也就是说,它们的颜色、状态等都发生了变化,形成了新的物质。由宏观现象逐渐向微观世界解析过渡,教师分析点评实验过程,推动学生对实验现象的解释等。

原来铁罐中的铁能和空气中的氧发生反应,铁罐被埋在地下,地下潮湿的环境,容易使铁与氧气发生反应,形成铁锈,铁锈是一种棕红色的物质,它疏松多孔,轻轻碰一下,有时候就能掉下一大块儿,生活中学生能见到很多铁制品生锈的情形,如铁锅生锈(铁与氧气、等水发生反应)、自行车车架生锈、一些铁质的晾衣架、绳子的生锈等,这些都是自然状态下与氧气的反应,生成棕红色铁锈。在证明的过程中,教师与学生协作共进,对这些活生生的例子进行总结和梳理,在科学的梳理与协进活动中,实现协进化学教学的积极展开。

(二)科学验证,合作驱动,有力论证

化学是以实验为基础,在分子原子层面研究物质的组成结构及其变化规律的科学。化学家在研究化学现象和问题的时候,能够准确地选取药品、用品、仪器并设计实验的重要依据就是化学反应的规律。基于实验的科学论证能够极大地丰富学生们的知识经验,在学生对化学实验的理性分析和判断的过程中,在对论证的积极推理的过程中,实现有力论证。

例如,在学习《质量守恒定律》时,对反应物和生成物之间的质量关系学生可以有多种猜测。教师通过前置学习,提出预习目标,学生根据预习目标,展开自主学习,提出疑问。有学生提出“磷在空气中燃烧,生成了五氧化二磷,那么,生成的五氧化二磷的质量与反应物磷和氧气的质量之间有怎样的关系呢?”小组同学讨论,作出猜想:一是参加反应的物质质量之和与大于生成物质量总和,二是参加反应的物质质量之和等于生成物质量总和;三是参加反应的物质质量之和小于生成物质质量总和。接着,同学们根据假设,设计实验方案,分析方案的可行性,讨论实验注意事项,开始实验,然后分析实验现象,得出结论。

为了学生能明白科学探究的原理,从本质上理解质量守恒定律,必须用不同的反应继续进行简单的实验探究,本节课师生共同完成的实验还有铁与硫酸铜溶液反应,碳酸钠溶液与盐酸的反应。通过对这三组实验在反应前后反应物与生成物的质量对比,及对反应条件控制,学生认同了“在化学反应中,参加反应的各物质的质量之和与反应生成的各物质的质量总和相等”。

协进学习过程中,鼓励学生质疑很重要。学生的质疑精神,能驱使学生在具体的学习实践中,积极自主地合作起来,通过设计实验方案、确定实验步骤、开展实验过程,具体记录实验、科学总结等合作的实施,促使质量守恒定律在学生的亲身体验和见证的过程中得到有效的认识。在验证的过程中,学生认识到,生活中的任何现象都是与科学密切相关的,很多以前未知的现象,如果通过学习,就能得到更好地验证。在此过程中,学生的“变化和守恒”的学科思想得到了有效的培养,同时,学生的科学态度和求真务实的品质也在具体的论证实验的过程中,得到了有效的发展。

(三)“协进”媒体,科学展示,积极提升

随着教育媒体在教育实践中的应用程度的提高,教师在教学过程中,通过调动环境、知识、人等要素的配合,在调动各方媒体势力的协同作用下,将证据的论证作用活生生地展现在学生的眼前,在生动活泼的化学体验中,实现协进教学的科学促进。

例如,在教学“金属资源保护”时,教师将学生手中的手机、身边的环境等学习资源融入学习实践中,学生们通过走访废品站、垃圾站、废物处理场等场所,在现实生活的基础上,搜集和整理大量的事实证据,依据这些证据进行事实推理、分析和讨论等,在活动中,同学们和老师一起就金属资源在现实生活中存在的问题进行分析和讨论,教师则适时渗透和引导学生树立“节约、保护、寻找代用品”的意识,乃至生活中对其他物质资源、自然资源等的保护意识融入具体的学习实践中,在积极的科学态度延伸和拓展的过程中,激发学生积极的社会责任感和科学的学习、生活态度。在学与教的科学配合、协进发展中,实现化学素养的积极发展和进步。

三、结束语

教师基于证据推理的初中化学“协进”的例说分析教学,通过各种教学方式,提高学生的化学学习能力,必须注重对学生进行化学核心素养的培养,通过各种学习方式逐步培养学生的逻辑思维能力,引导学生构建化学学科的探索体系,激发学生的证据探索兴趣;教师通过创设活动,逐步提高学生的动手操作能力,引发学生思考,将抽象的知识系统化,不断地提高学生的化学学习信心,从而提高学生的化学核心素养。

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