【摘要】本文基于初中化学专题复习中的常见问题,凝练初中化学专题复习内容构建的原则和方法,为“素养为本”的初中化学专题复习提炼知识整合、问题解决、反思体悟、智慧提取等关键教学程序,并结合教学实践案例论述“素养为本”的初中化学专题复习教学实践操作策略。
【关键词】初中化学 “素养为本” 专题复习 教学实践策略
【中图分类号】G63 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2022)25-0062-05
初中化学教学的核心任务是站在学科发展的全局设计化学情境,引导学生经历化学问题解决的全过程,感受化学学科的特征,体会微观与宏观相联系的化学思维,体悟化学概念理论建构的科学逻辑和学科价值,感知化学学习理论与实践、证据与假设、责任与态度的统一。初中化学专题复习教学,旨在引导学生聚焦特定模块的知识及应用,完成四个层次的学习历程:一是将零碎的知识进行有机地整合,二是将整合知识的过程内化为自身的科学经验,三是将科学经验升华为实践智慧,四是将解决化学问题的技能逐渐内化为自主学习的能力。在教学实践中,初中化学教师的专题复习教学仍然存在一些亟待澄清的问题:一是初中化学专题复习中的專题如何构建?二是特定专题的知识重构、问题解决、反思感悟、智慧提取等重要教学活动如何设计?三是如何评价不同发展水平的学生在专题复习中的学习进阶状态并进行科学的反馈和指导?以问题为导向,本文将结合自身的教学实践,提炼初中化学专题复习中专题内容构建的原则、方法和教学实践策略。
一、初中化学专题复习内容构建的原则和方法
初中化学教师在专题复习内容构建方面存在的问题较多:一是专题复习的目标不明确,未能指向学科核心素养的发展;二是专题内容构建的视角单一,未能全面反映知识、经验、价值观与关键能力的正确关联;三是专题内容构建的针对性不强,未能根据学生认知发展顺序、能力形成路径及学生实际存在的问题构建适合的专题复习内容。之所以产生以上问题,是因为教师对专题构建的原则、方法、功能、价值等研究不足,喜欢照搬参考书上的现成资料。笔者结合初中生化学学习的特点对此进行了专项研究,凝练了专题复习内容构建的原则和方法。
(一)专题内容构建的原则
鉴于初中生仅有一年的化学学习时间,所掌握的化学知识较少,教师在构建专题复习内容时,应遵循如下四原则。
1.引起兴趣原则。专题复习的核心理念在于引导学生学会自主学习。兴趣是自主学习的先导;发挥学生学习主体性的前提条件是学生已经具备内在的学习动机。专题复习的内容如能激发学生强烈的兴趣和求知欲,自然就能诱发学生的学习动机,使学生产生“我要学”的愿望。
2.难度适中原则。专题复习的内容应适合学生的认知水平,使学生感受到“我会学”:如内容过于简单,学生很容易得出结果,也就容易丧失学习探究的兴趣;如内容过于复杂,超越学生当前的认知水平,则可能给学生带来挫败感,使学生失去学习信心。
3.可操作性原则。专题复习课的设计应具有全局性和可操作性,足以支持学生根据已有的基础知识、基本技能、学习资源、实验设备及相关学习经验等,顺利地开展学习活动。专题复习课要特别注意问题设计,确保所提出的问题与所能得到的结果之间存在学生可以把握的因果关系。
4.可引导原则。化学启蒙期的初中生缺乏必要的基础知识、基本技能和化学学习经验,从提出问题、明确问题,到进行预测、假设和实验准备等,都需要教师的帮助和指导。所以,教师在选定专题复习内容后,必须做好充分的预案,在学生需要的时候能够给予有效的引导和恰当的帮助。
(二)专题内容构建的基本方法
专题内容构建的方法与专题复习的视角密不可分,笔者着重提取了学科核心素养视角、必备知识视角、中考题型视角、学生学习的难点和盲点视角四个视角,进行简要说明。
1.学科核心素养视角。《义务教育化学课程标准(2022年版)》指出:核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过课程学习而逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的正确价值观、必备品格和关键能力。化学课程要培养的核心素养,主要包括化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任。化学观念是人类探索物质的组成与结构、性质与应用、化学反应及其规律所形成的基本观念,包括分类观、转化观、物质观、微粒观、守恒观、安全观、实验观等,是建立在知识及其应用基础之上的观点和概念的集合,具有抽象性、统摄性和默会性特征。科学思维、科学探究与实践的核心指向提出问题、建立假设、采集证据、科学推理、模型建构、模型认知等认知行为,科学思维往往发生于任务情境中的知识建构和问题解决的过程,具有过程性、实践性和目的性特征,是学习者关键能力的具体体现。科学态度与责任包括科学态度和社会责任两个方面,其中:科学态度是学习者对科学知识、科学探究、科学学习、科学实践的态度倾向和认同程度;社会责任则是一种基于社会认知和社会实践的“行为—动机”控制系统,主要体现为个体对个体与社会关系的认识、对个体行为对社会发展影响方式的认识以及在此基础之上对自身行为、动机、想法、倾向的调控——当这种调控达到一定熟练程度时,责任意识、责任心、担责能力、担责行动等都将内化为个体的行为自觉。科学态度与责任的培养,往往依托于真实情境中的科学决策类问题解决的体验或实践。
基于专题构建的四原则,笔者对初中化学所学内容进行了系统梳理,构建了基于化学学科核心素养培养的专题复习内容体系(见表1)。
在表1中,专题1—3着眼于整合学生已经学过的课本知识,抽提其中的化学观念,用化学观念来统领具体的化学知识和方法复习,帮助学生重构记忆、优化认知结构。例如,通过复习氧气的性质,抽提出“具有氧化性的气体”的共性——容易将金属、非金属单质和某些化合物氧化为新的化合物;通常情况下,氧化反应总是伴随着发光、放热等现象;通过观察燃烧现象,可推测氧化反应的发生;氧化反应中氧化剂不一定都是O2,一些含氧化合物也可以作为氧化剂。这些观念会帮助学生形成对已有知识的新的理解,达到温故知新的专题复习效果。专题4—6着眼于学生学科能力的发展,帮助学生建立解决复杂、真实问题的化学视角、思路、方法和技能。专题7则着眼于学生的态度与责任培养视角,引导学生对社会生活中的化学问题进行简单解释,参与社会热点问题的分析与决策。
2.必备知识视角。初中化学专题复习应立足基本概念和原理,夯实学生必备的基础知识。初中化学知识相对零散,包括元素符号、化合价、化学式、物质的颜色、物质的性质、反应的现象、金属活动性顺序、酸碱盐的性质、实验仪器及操作、常见气体的制备、混合物的分离及提纯、常见物质的鉴别等。学生只有善于梳理,学会化零为整、织成网络并反复运用,才能透彻理解、提取其中的化学观念,达到知识学习融会贯通的境界。必备知识的分类方法有很多,既可以按照事实性知识、概念性知识、原理性知识、程序性知识或元认知知识进行分类,也可以按照元素及其化合物、化学概念与原理、化学用语与符号、化学实验与探究、化学实践与应用、化学推理与计算等学习模块进行分类。需要说明的是,立足必备知识视角构建专题复习内容,应努力避免知识整合与问题解决的割裂,避免陷入知识中心而忽略学生问题解决能力的培养和发展。
3.中考题型视角。按照中考题型构建专题复习内容,通常用于中考前夕对学生进行解题能力提升。中考题型通常包括化学基础型选择题、综合型选择题、化学用语题、STSE化学题、物质推断题、工业流程题、实验探究题、化学計算题等。复习之初按照题型构建专题复习的内容,容易使学生陷入“机械刷题”的境地,导致其基础知识、能力素养难以有效提升。当然,教师如能在题型专题复习过程中注重知识和方法的提取,也不失为一种有效的方法。
4.学生学习难点和盲点视角。教师基于日常测试或课堂提问中发现学生普遍存在的学习难点或思维盲点构建专题复习内容,会有较强的针对性。如,针对学生对钙及其化合物的转化关系的记忆模糊设立“钙”专题,引导学生从补钙入手,经历由石灰石、生石灰、熟石灰到补片剂、磨牙剂的专题复习历程,整合阅读理解、实验探究、科学计算、生活决策等问题或任务,抽提其中的思维方法和学习方法,促进学生的深度学习,不仅可以让学生加深印象、形成长时记忆,而且有利于学生对难点内容进行复习方法的迁移与运用。
二、初中化学“素养为本”专题复习教学的关键特征及四类基本教学活动的操作说明
“素养为本”的教学亦称素养“落地”教学,是一种指向学生主体在经历化学课程的学习后正确价值观、必备品格、关键能力的形成、巩固和发展的教学。“素养为本”的教学具有以下关键特征:一是以学生为中心,二是以促进深度学习为目的,三是突出观念析出、添加、辨析和整合,四是突出认知视角选择、转换和创新,五是突出特定视角中认知思路的建构与熟练运用。“素养为本”的初中化学专题复习最终需要落实的,就是引导学习者在整合所学化学学科科学知识的过程中积累科学经验,同时将科学经验升华为实践智慧,将解决化学问题的技能内化为自主学习的能力。为了在专题复习教学中培养和发展学生学科核心素养,笔者提炼了专题复习教学的关键程序暨四类教学活动的“学术话语”和“教学话语”,同时明确了各类教学活动的“操作方法”(见表2),方便教师顺利达成“素养为本”的专题复习目标。
需要说明的是,以上四类教学活动的设计,根据专题内容构建的趣味性原则,呈现在师生互动课件或学案中的学习活动话语,应尽可能与学生的年龄特征、主流话语相匹配;教学实施中的操作方法,应尽可能体现“以学生为中心”的理念,以激发学生广泛参与和深度参与为宗旨。此外,教学实施中的评价方式作为一种嵌入性实时评价模式,在表2中没有特别列出,但教学过程中不可或缺,要求教师必须充分关注学生的书写、做题、感悟等情况,运用恰当的评价技术,准确把握学生的知识与素养水平,适时做出教学反馈、指导和评价,并基于学生的实际学情适时调整教学进度。
三、初中化学“素养为本”专题复习教学例析
“素养为本”的专题复习教学,其实践操作始于专题内容的构建。笔者从化学观念分类体系中抽取出转化观与守恒观,构建了“酸、碱、盐的相互转化及相关知识的应用”专题复习内容,将学习目标设定为“从物质分类、变化分类、离子转化的视角,建立并分析酸、碱、盐的知识体系,析出相应的化学观念,并运用化学观念解决实际问题”。分析酸、碱、盐的转化关系可发现,酸、碱、盐的中心是盐,而在硝酸盐、氯盐、硫酸盐、亚硫酸盐、碳酸盐五种常见的盐中,碳酸盐是最基础、最具迁移价值的学习内容。于是笔者设计了以典型物质转化为中心的迁移式学习循环架构(如下页图1),以此为基础设计有效的学习进阶活动,帮助学生回忆、整合已有知识,抽提概念、原理、方法、技巧等可迁移的转化观和守恒观,依托随堂练习巩固知识、提升能力。
(一)知识重构(我绘我知):厘清以碳酸盐为核心的物质转化关系
知识重构的目标是让每一个学生在自己的头脑中形成完整而正确的知识图谱。在本专题复习中,笔者将该环节命名为“我绘我知”教学活动,要求学生独立绘制酸、碱、盐三类物质相互转化的关系图,建立完整的相关知识图谱,并在此基础上分析知识图谱中的核心点、直接关联、间接关联、应用价值,总结其中的本质特征和规律,以利于学生对该专题形成“课本位置—图谱结构—知识本质—应用领域”的关联性和理解性长久记忆。
教学中,教师可首先呈现常见酸、碱、盐的溶解性表,让学生据此写出感兴趣的化合物,数一数阴阳离子两两结合后至少可生成多少种酸、碱、盐;之后巡堂指导并评价学生的学习状态,通过课堂问答呈现学生写出的总共5种酸、12种碱、61种盐;最后聚焦基础知识,与学生展开下面的课堂对话。
师:为什么大家写出来的物质中盐最多、碱其次、酸最少呢?
生1:因为组成酸的元素都是非金属元素,且其中一种元素必须为H,所以数量最少。
师:我们学过高锰酸钾,意味着必定存在一种酸叫高锰酸,即HMnO4。请问高锰酸中一定只有非金属元素吗?
生2:不是的。酸的定义是电离出的阳离子全部是氢离子的化合物,所以酸中一定含有氢元素和其他非金属元素,但酸中不一定全部是非金属元素,如高锰酸中的高锰酸根离子MnO4-中就有一种金属元素锰。
师:看来,部分同学还需要学会辨析知识、夯实知识基础哟。其他同学继续——
生3:盐的种类最多,原因是表中构成盐的阳离子和阴离子都很多。
师:判断某种物质是否为酸、碱或盐,需要依托其元素构成或电离出来的阴阳离子的种类来分析,这部分内容到高中后大家再进一步研究。
接下来,教师课件呈现了学生小组合作学习的任务和问题,安排学生完成任务后再回答问题。
任务:盐的典型代表物是CaCO3和Na2CO3。请同学们分成两组,分别写出二者“从哪里来?”“到哪里去”的有关化学方程式,并绘制物质转化关系图。
问题:从元素组成的角度看,酸、碱、盐有哪些差异性?从离子视角看,酸、碱、盐的溶液有什么共性?从化学反应的角度看,酸、碱、盐三类物质的相互转化通常依托什么反应类型?
学生在教师指导下完成了知识图谱的构建(如图2),并独立完成了以FeSO4为核心的酸、碱、盐转化关系图,最后在生生合作与教师精讲中提炼出酸、碱、盐转化关系的一般模型(如图3)。
聚焦知识图谱和转化关系图,师生一起抽提出如下化学观念:(1)酸、碱、盐都是化合物,酸中一定含有氢元素,但含有氢元素的化合物不一定都是酸;(2)碱一定含有氢氧原子团,但含有氢氧原子团的化合物不一定都是碱;(3)酸、碱、盐的共性是三者都能在一定条件下电离出阴阳离子,阴阳离子在一定条件下也可以结合为酸、碱或盐;(4)转化关系图中总共包含了5个复分解反应、2个置换反应、1个化合反应、1个分解反应,说明复分解反应是生成盐的最佳路径;(5)复分解反应的实质是离子交换反应,只需观察混合前的离子在混合过程中是否重新结合生成了难电离的气体、水或沉淀;(6)氧化物和酸或碱反应,亦称为复分解反应,因为其本质上亦是离子交换反应……
抽提出上述观念后,学生就有能力去解决情境中的问题了。
(二)问题解决
问题解决主要涉及两大类问题:一类是基础知识理解题,另一类是真实情境中的问题。基础知识理解题主要聚焦本专题已建构的知识体系进行设计,通常以选择题、判断题、简答题的方式呈現;真实情境中的问题主要是从生活、生产、实验的实际出发,提出真实性、复杂性的问题组,要求学生调用当下复习的知识体系以及之前已学相关知识进行解答。
在本专题复习中,笔者综合了两大类问题,围绕四项任务设计了相关的情境问题(问题呈现略),用以发展学生的问题解决能力。
四项任务安排如下:任务1,完成特定情境中的化学反应方程式,从反应类型的视角和离子重组的视角分析反应何以能够发生,并建构物质转化关系图;任务2,完成基于物质转化关系的一般模型的实验或化工原理设计;任务3,用化学方程式和文字解释说明相关实验或生产实践中的科学原理;任务4,完成历年中考题(注:中考题的选取要做到难、中、易合理搭配)。
基于上述四项任务设计的问题解决题要求体现以下设计思想:任务1为复杂情境建模任务,任务2为设计类任务,任务3为解释类任务,任务4为中考测试题。需要说明的是,往年的中考题侧重知识理解、记忆、熟练调用等能力考查,涉及真实生活、生产实践的问题较少;从学科核心素养发展的视角看,未来的中考题亦应做出相应的变革。
(三)反思感悟
学生在经历紧张和高强度的知识重构和问题解决之后,通常都会有较多的感悟。教师可引导学生按照从具体到抽象、从情感到技术、从知识到能力、从过去到现在的思维路径说出自己的学习感悟。引导性问题包括:(1)本专题复习与过去的章节学习有何不同?(2)我达成“温故知新”的目的了吗?我所知的“新”表现在哪里、有哪些?(3)我能闭卷绘制出酸、碱、盐的转化图吗?(4)我过去记不清的知识点是什么?本课之后,我是否已经记住?(5)本课练习之后,我还需要做哪些工作,才能达到对本专题内容精通、熟练的水平并具备了运用本专题内容解决实际问题的能力?
(四)智慧提取
智慧通常是不能言传的,但智慧是可以后知后觉、归纳总结的。智慧的提取往往是以故事的形式来呈现。如古人的人际沟通智慧、治国方略智慧、军事谋略智慧等,都是古人在实践之后记录下来的。因此,本课的智慧提取,笔者重点要求学生记述自己攻克难点、盲点、困惑点的心路历程,若能对这些历程进行要素提取和方法建模,则有利于提升学生的实践智慧。
近年来,笔者采用以上专题复习教学策略,所教学生的学习成绩得到了稳步提升,但仍然存在部分潜力生跟不上教学节奏的情况。分析个中原因,不外以下两点:一是部分潜力生在章节学习阶段便因自身在学习习惯、学习态度、认知加工能力等方面的基础薄弱,导致出现化学知识学习理解力低下、化学知识学过即忘或记忆混乱、化学学习思维方式和行为方式无法固化等问题;二是九年级的化学教师仅用一年时间指导学生学习和复习,再也无法腾出更多的时间做专题复习教学的分层设计,无法做到面向每一个学生分层施教。以问题为导向,笔者拟出了两条解决思路:一是对潜力生强化个别指导,重构其化学章节学习的进程,采取小步子、勤反馈的教学方法和程序启发式教学指导,时常提醒他们提前预习、及时复习、自主训练、反复思考,培养其良好的学习习惯,提升其学习信心,使之从“不会学,学不会”逐步转向“会学、学会、乐学、易学”;二是对“素养为本”专题复习中收益不大的学生进行“重启学习”教学指导,为他们专门设计专题复习的内容和进程,重启他们的化学学习进阶,再塑其化学学习兴趣和信心、重构其化学知识记忆、重建其化学认知能力、重构其化学学习信念。
总之,“素养为本”的初中化学专题复习,应关注每一个学生的化学学习进阶,切实促进学生学科核心素养的形成和发展。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2022年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2022.
作者简介:郑丽萍(1970— ),广西贵港人,本科,高级教师,主要研究方向为初中化学教学。
(责编 白聪敏)