郭永山
摘 要:深度学习是提升学生化学学习力、发展学生化学学科核心素养的有效路径。在初中化学教学中,教师要借助化学实验、化学史、多媒体技术、化学观念等,促进学生的化学深度学习,使学生认识化学概念、了解化学历史、提高化学实操能力。同时,教师还要在学生掌握化学基础知识和技能的基础上,融入、渗透化学思想、方法等,深化学生的化学学习,培养学生的化学学科核心素养。
关键词:初中化学 深度学习 化学学科核心素养
化学是一门兼具理论性与实践性的自然科学,它既具有演绎性又具有归纳性,既具有工具性、实用性又具有思维性、探究性。在初中化学教学中,教师不仅要引导学生掌握化学知识、习得化学技能,还要培育学生的化学观念、化学方法、化学思想等,更重要的是提升学生的化学学习力、发展学生的化学学科核心素养。
一、借助化学实验,提高学生的实践能力
实验是初中化学教学的重要方式。初中化学实验有很多类型,如模型实验、模拟实验、对比实验等。作为教师,我们不仅要引导学生观察实验现象,还要引导学生通过实验现象洞察、探寻其背后的本质。对化学学习来说,现象和本质同样重要。通过现象,学生能探寻现象背后的成因;通过本质,学生能揣摩不同条件下会产生怎样的实验现象。从某种意义上说,化学实验现象与本质是相辅相成、相得益彰的,没有无现象的本质,也没有无本质的现象。因此,在化学实验中,教师要引导学生细致地观察实验现象、把握现象的变化、揣摩现象的成因和化学本质等,并引导学生积极应用相关的化学知识来解释实验现象,赋予实验现象意义。
例如,在教学“金属镁与稀盐酸的反应”部分内容时,笔者首先引导学生根据“质量守恒定律”进行猜想:“生成物可能有哪些物质?”学生根据“元素不变”的原则,依据“反应物”的化学式展开积极的猜想。有的学生认为生成物有氢气;有的学生认为有氧气;还有的学生认为有氯气,等等。在学生猜想的基础上,笔者引导学生进行实验操作。在实验操作中,学生会发现,实验过程中产生的气体是无色无味的,而氯气是黄绿色的,因此首先可以排除氯气。然后,学生认为可以根据“氢气的可燃性”和“氧气的助燃性”特征来进行实验区分。最终学生通过实验发现:金属镁与稀盐酸发生反应产生的气体是氢气。在深度研讨、交流、互动的过程中,学生能实现思维、操作与想象的融通,进而有效建构化学知识。
借助化学实验来引导学生的深度学习,教师要学会科学地整合实验、合理地优化实验、巧妙地应用实验、积极地拓展实验,从而让实验驱动学生的化学高阶思维,引发学生的化学高阶认知。在化学实验过程中,教师还要有意识地融入其他相关学科的课程资源、素材,渗透生活经验性的内容。如此,就能让化学实验成为学生深度学习的载体,充分发展学生的化学探究能力。
二、借助化学史,强化学生的化学认知
化学史是化学教学的指南,不仅能让学生了解化学知识的由来,还能让学生亲历化学知识的发展过程,更能增强学生对化学知识的建构力、理解力、记忆力、辨识力。因此,在初中化学教学中,教师要从化学史入手,引导学生深入认识化学知识的产生与发展过程,促进学生的化学深度学习。
例如,在教学“稀有气体”时,笔者在课堂上引入了英国著名化学家威廉· 拉姆塞发现“氖气(Ne)”这种稀有气体的过程。威廉·拉姆塞采用加压分馏法,即“将剂量为1升的空气在零下215度时变为液态气体,然后进行蒸发,最后得到25毫升氖气的挥发物”。拉姆塞在收集這些气体时,发现这些气体“具有极壮丽的光谱”,因而将其命名为“neon”,翻译成中文就是“霓虹灯,氖气”。如今,这种稀有气体已经成为霓虹灯的重要材料,成为夜景的重要光源。借助这样的历史故事,学生能深刻地理解化学知识的来源,对化学知识更感兴趣。
三、借助多媒体技术,催生学生的深度学习
传统的化学学习往往是纸笔学习,在新时代背景下,教师要充分利用相关的媒体、媒介,借助互联网、大数据、云计算等技术,引导学生展开多维度的化学学习。相较于传统的教学手段,多媒体技术包含音频、视频、图片等多种元素,具有一种声色光影的特质,能给学生带来直接的感官刺激,从而激活学生的化学思维,引发学生的化学想象。
在信息化、网络化、智能化的时代,教师可以借助多媒体技术,催生学生的深度学习。例如,在教学“水通电分解”知识点时,教材给出的解释是“水分子分解成氢原子、氧原子,然后氢原子重新组合,形成了氢分子,氧原子重新组合,形成了氧分子”。尽管这种描述有助于学生理解物质发生化学变化的实质,即化学变化是一种“微观粒子的变化”,让学生认识到“化学变化中分子、原子之间的相互转化关系”。但其实我们知道,这种简单的诠释并不准确。那么教师如何让学生深刻地认识到物质发生化学变化的本质呢?教师在教学中可以借助多媒体技术,给学生生动形象地展示“粒子”变化的过程。在水电解的过程中,阴极上产生氢分子,阳极上产生氧分子,而这些氢分子是氢离子得到电子而形成的,氧分子其实是氢氧根离子失去电子而形成的。通过多媒体技术,学生能直观地认识水电解过程中粒子的变化,实现化学学习科学性与阶段性的有机统一。
四、借助科学的化学观念,优化学生的学习方法
“化学观念”是人们在化学活动中形成的一些化学方法、思想、概念等。化学观念往往体现出学生对世界、对事物的一种化学基本性的看法。在初中化学教学中,教师要引导学生形成的化学观念是丰富的,如“元素观念”“粒子观念”“结构观念”“变化观念”“价值观念”“实验观念”等。在化学教学中,教师要有意识地引导学生思考:“这一化学知识体现了怎样的化学观念?”让学生在思考的过程中形成科学的化学观念,从而优化学生的化学学习方法,促使学生深度学习化学知识。
例如,在教学“酸和碱的中和反应”时,首先,笔者开展了“稀盐酸和氢氧化钠溶液完全反应”的实验。通过这一环节,笔者向学生融入、渗透实验观念,即“当我们在探究化学未知知识的过程中,可以用实验来验证猜想,借助实验来发现规律”。其次,笔者通过实验来探究“稀盐酸与氢氧化钠反应的能量变化”,向学生渗透“变化观念”,让学生深刻地认识到“化学变化必然伴随着能量的变化”。最后,引导学生探究“稀盐酸与氢氧化钠反应的微观本质”,让学生树立“粒子观念”,深刻地认识到“酸碱在水溶液中是以离子的形态存在的,当发生化学变化时,这些离子也会发生变化,产生新的离子”。
总之,深度学习理念是落实学生课堂主体地位的重要理念,能充分激发学生学习的兴趣,发展学生的自主探究能力与实践能力。在初中化学教学中,教师要充分认识到深度学习的重要性,借助化学实验、化学史、多媒体技术与化学观念,让学生在化学课堂中掌握科学的化学思想、方法、观念,从而充分发展学生的化学学科核心素养。
参考文献:
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[2]王英,魏明贵.开展深度教学 破解认知冲突:以“盐酸的性质”教学为例[J].实验教学与仪器,2021,38(12):17-19.
[3]朱韶红,季芸.基于大概念理论的初中化学深度教学目标设计研究:以义务教育教科书《化学(上、下)》为例[J].化学教与学,2021(11):23-25,40.◆(作者单位:江苏省海安市白甸镇初级中学)