刘永谦 冯浩 王静怡 涂春蕾
《义务教育化学课程标准(2022年版)》中强调教师尽可能设计多样化的学习任务,创设真实情境,引导学生“做中学”“学中思”“思中悟”“悟中创”“创中学”,促进学生核心素养的发展。本文依据化学学科性质与特点,提出“真实化学”的教学主张,凝练“疑·思·评”输出教学思想,旨在促使课堂教学从“教师主体”到“学生主体”转变,从“关注学习”到“关注思维”的发展,注重思维表现、强调科学评价、打造高效的思维型课堂,设疑激思,问题驱动,发展学生的高阶思维,引导学生主动思考,从而养成提出问题的习惯,学会质疑,促进深度学习,发展学生的批判性思维,促进学生创新思维发展,倡导交互式“输入”“输出”教学,实现“输出为本”的教学范式变革。本文以高中化学人教版第二册“乙烯”为例,以期展现“疑·思·评”输出教学思想在课堂教学中的实践。
一、“疑·思·评”输出教学思想的提出
本文结合教学实践与反思,以课程改革为指引,以核心素养为导向,凝练“疑·思·评”输出教学思想,提出“真实化学”的教学主张,以“疑”促学,以“思”定教,在教师引导中激发学生的求知欲,在学生思考中建构知识体系,借助实验设计,以及学生发言、讨论、展示等行为输出学习成果,并通过生生互评、教师评价等实现对学生的学习效果、目标达成情况的评价,引导学生深入思考、深度学习,实现“输出为本”的教学范式变革。
基于教学思想转变教学方式,教师创设真实情境引导学生因疑启思;学生独立思考与合作探究,因疑引思;学生归纳总结反思,因疑促思。教师在教学过程中充分发挥引导作用,积极倡导学生自我评价、活动表现评价等多种评价方式,培养学生的知识获取能力、实践操作能力与思维认知能力,从而实现课堂的终极目标——知识输出和学习目标的达成。课堂教学围绕“问题”呈现设疑、质疑、解疑、示疑(释疑)、答疑、总结等环节,达到引思、深思、激思、展思、评思、反思等思维目的。
二、“疑·思·评”输出教学思想的课堂教学实践
(一)认识和制备乙烯
【任务一】 认识乙烯分子及其结构
PPT展示从香蕉树上刚摘的香蕉,与成熟的香蕉图片。香蕉一般在饱满度(成熟度)七成左右采摘,此时香蕉完全是青皮,而成熟的香蕉外皮呈现金黄色。两种颜色的香蕉形成鲜明对比。很难想象,青皮香蕉就是摘下来最后在超市中购买的金黄色的可食用香蕉。如果采摘时饱和度九成以上,在运输过程中就会过度成熟而变黑、腐烂。
师(设疑):如果在超市里购买的香蕉还未完全成熟,怎么使未成熟的香蕉快速成熟(引思)?
生1(答疑):将未成熟的香蕉和成熟的苹果放在一个塑料袋里,扎緊袋口放置一段时间。
生2(质疑):为什么香蕉和苹果放在一起就成熟了呢(深思)?
教师呈现“水果的催熟原理”视频。视频介绍植物激素和生活中催熟水果的做法及原理。
师(解疑):教师做补充解释,解释熟苹果能够催熟香蕉的原因,介绍成熟苹果释放的气体为乙烯,引出本节课的学习内容——乙烯。
教师通过视频和教师讲解,让学生感受自然的神奇,创设真实的生活情境,与本节课学习的乙烯建立直接联系,激发学生的学习兴趣,激起学生探究乙烯的欲望(激思)。
师(设疑):什么是乙烯?请同学们推断乙烯的结构式、电子式,并根据碳原子的成键方式搭建乙烯的球棍模型(引思)。
生(做中学):小组合作,用球棍模型搭建乙烯分子模型,观察并讨论乙烯分子的空间结构。
生(答疑):学生分享交流展示讨论结果(展思)。
师(释疑):引导学生构建乙烯分子的空间结构模型,教授学生分析简单有机物空间结构的一般方法(评思)。
学生通过动手操作,发现乙烯分子很简单,但缺少氢原子,达不到饱和键的要求,在心中形成疑惑和质疑,引发对问题的深思。教师及时点拨,释疑解惑。
师(释疑):教师对乙烯的分子结构做出解释,引出碳碳双键,列举碳碳双键和碳碳单键的键能,引导学生认识碳碳双键。
生(答疑):通过计算,认识到C—C不是两个C—C的简单组合,C—C中有一个键比较特殊,比通常的C—C键能小,比较活泼,键容易断裂。
通过双键与单键数据对比和分子模型的搭建,认识到双键的存在,完成认识乙烯,了解碳碳双键的键能。
【任务二】 如何利用生活中常见物质制取乙烯
学生(实践活动):通过查阅资料、走访果农,发现果农使用一种叫做“乙烯利”的产品为果园水果催熟。查阅资料知道,乙烯利随pH升高发生水解,释放出乙烯,由此得出可以用乙烯利和氢氧化钠制取乙烯气体。
师(释疑):教师做演示实验,总结乙烯的物理性质,乙烯是一种无色、稍有气味的气体,密度比空气略小,难溶于水。
师(释疑):点燃乙烯,观察现象,与甲烷的燃烧作比较。
师(设疑):分析乙烯燃烧产生黑烟的原因,并写出相关反应方程式。
学生通过具体观察乙烯气体,总结物理性质和燃烧现象,通过燃烧时伴随的黑烟,感受到乙烯气体的不饱和性,深刻认识乙烯分子含碳量比甲烷高的事实,体现宏观辨识与微观探析的核心素养,同时通过实验深入理解乙烯分子结构,发展证据推理与模型认知素养,并形成认识有机物饱和性与不饱和性的一般思路。
(二)乙烯的吸收
【任务三】 如何延长水果的保鲜期?
师(设疑):信息技术和快递业的迅速发展,让人们能吃上来自全国各地的水果和蔬菜,那么,商家如何保证在蔬菜、水果长途运输过程中不过度成熟而腐烂呢?引出如何延长蔬菜、水果保鲜期的问题。
生:商家为了延长水果的成熟期,用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土来达到保鲜的目的。
师(提示,再设疑):为什么会用到高锰酸钾呢?我们通过前面的学习知道,高锰酸钾是一种具有强氧化性的物质,难道这里发生了氧化还原反应?
教师引导学生学会用已有知识预测、假设、设计实验、科学探究进行证据推理。
生(参加实验活动):小组讨论、设计实验,验证乙烯与高锰酸钾的反应,观察现象。
师(释疑):引导学生分析高锰酸钾褪色的原因,得出乙烯还原性,双键不稳定,易断裂,易被氧化。
(三)乙烯的用途及相关性质
【任务四】 学生观看《大国重器》片段,了解乙烯的重要用途。
生(释疑):乙烯的年产量可以用来衡量一个国家石油化工的发展水平。用途:①石油化学工业的重要基本原料,可制取乙醇、聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、聚氯乙烯塑料等有机高分子材料、药物;②农业中用作植物生长调节剂。
教师将乙烯“性质——用途”倒置,在学习乙烯的性质之前,先介绍乙烯的用途,让学生思考其用途反映了它哪些性质,这样更能激发学生的学习兴趣。
师(设疑):乙烯作为重要的化工原料,是如何应用于生产生活的?
生(实验活动):将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,观察实验现象。
生(实践活动):学生小组活动,用球棍模型模拟乙烯与溴的反应。
生(答疑):小组合作,分析断键和成键情况。
生(答疑):结合课本,说出加成反应的定义,写出乙烯分别与氢气、氯气、氯化氢、水发生反应的化学方程式。
师(释疑):知识迁移。有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应是加成反应。
师(设疑):比较烷烃取代反应和烯烃加成反应。
生(答疑):分析加成反应的特征和规律。
师(设疑):乙烯分子之间能否发生加成反应?如果能,请小组合作用球棍模型模拟多个乙烯分子发生加成反应的过程。
师(释疑):由相对分子质量小的化合物分子相互结合成相对分子质量极大的聚合物的反应叫作聚合反应。发生加成反应的聚合反应,叫作加成聚合反应,简称“加聚反应”。
生(示疑):结合课本总结链节、聚合度、单体的概念,并结合乙烯的聚合反应指出以上概念。
师(释疑):介绍聚合相关概念。链节:聚合物中重复的结构单元;聚合度:链节的数目;单体:能合成高分子的小分子物质。
(四)小组交流评价,解决实际问题
【任务五】 工业上如何制备氯乙烷?
生(答疑—评思):包括乙烷的取代反应和乙烯的加成反应两种方法。小组之间交流讨论,互相点评,寻找制备氯乙烷的最优方案。
引导学生应用学习知识,设计实验或制订方案,并能够对方案进行分析评价,得出采用乙烯与氯化氢加成反应,能够制取较为纯净的氯乙烷的方案。教师在课堂上进行高阶思维训练,发展学生的创造性思维、批判性思维,达成发展思维的深度教学。
【任务六】 当堂练习,教学评价
教师设计若干道习题,当堂评测学生学习效果,请学生思考后回答,检验学生的学习效果和思维品质,生生互评,教师评价,教师总结,达成“教—学—评”一致性,关注学生“学会”和解决问题能力的培养。
总结核心知识及概念,达到知识当堂转化,关注课堂“输出”成果。
【任务七】 总结反思,构建思维导图
生:小组合作,碰撞思维,形成思维导图(反思)。
学生总结出乙烯的结构决定了乙烯的性质,性质决定了乙烯的用途,总结元素化合物学习的一般思路,提炼本节课主干知识,形成思维导图,将课本知识转化为学习成果,教师做点评总结。
(五)教学反思
“乙烯”属于化学学科知识的有机化合物知识,在常规课堂教学中元素化合物教学容易做成流水账。如这节课,大多数教师采用讲授法,按照教材编排顺序推进,一节课讲授下来,平淡无奇,枯燥乏味,缺少对教材内容的整合和教学设计,缺乏真实、有效的情境,只是知识点的罗列和堆砌,难以激发学生的学习兴趣。
“疑·思·评”输出教学思想旨在创设真实的情境,在课堂中不断提出真实问题,引发学生对问题的思考,用任务驱动学生思维,构建真正解决问题的思维型课堂。本节课中教师结合乙烯在生产生活中实际应用展开教学,让学生感受到化学知识真实、有用,感受到化学就在我们身边,激发学生学习化学知识的兴趣,体现化学学科的社会价值,也充分体现“真实化学”的教学主张。在课堂推进过程中,教师紧紧围绕乙烯的结构、物理性质、氧化性、加成反应等性质提出问题,引发学生的思考和質疑,步步为营,层层深入,完成“乙烯”这节课的核心知识教学。本节课内容充实、真实有趣、科普生活常识,是一节典型的深度学习的教学案例。
课堂教学中展示“设疑—引思”“质疑—深思”“解疑—激思”“示疑(释疑)—展思”“测疑—评思”“总结—反思”等教学环节,充分体现了“学生”“学习”主体作用和以问题导向、以疑促思的思维型课堂建构,转变了教学方式,达到了关注学生“学”和“学会”的目的,发展了学生的思维品质,培育了学生的核心素养。
(作者单位:1.驻马店市教育课程与教学发展中心;2.河南省驻马店高级中学;3.驻马店市第一高级中学分校)
编辑:陈鲜艳
注:本文系河南省教育科学“十四五”规划2023研究项目“‘疑·思·评输出教学思想建构与中学化学课堂教学实践研究”(课题批准号:2023YB1256)的研究成果。
作者简介:刘永谦(1979—),男,河南驻马店人,中小学高级教师,主要研究方向:课堂教学、中高考命题研究、中高考备考及教师成长研究。
新课程·上旬2024年3期