張美欽
(閩侯縣第三中學,福建 閩侯 350109)
為有效落實“立德樹人”的教育根本任務,發(fā)展素質教育,發(fā)揮化學課程在人才培養(yǎng)中的作用,新修訂的化學課程標準突出了化學學科核心素養(yǎng),強化了基礎教育要著力于學生的創(chuàng)新意識、實踐能力的培養(yǎng)。因此,我們在高中化學教學中要立足于課堂,在關注知識學習的同時,重視學生分析、推理、質疑等能力的培養(yǎng),關注學生的社會參與意識、自主探究能力發(fā)展,重視學生的證據(jù)推理能力的培養(yǎng),讓化學學科特有的教育價值在學生心里生根發(fā)芽。下面以“乙烯”教學為例談談學生證據(jù)推理能力的培養(yǎng)。
證據(jù)推理是通過觀察實驗或已有知識經驗,獲得相關證據(jù),基于證據(jù)進行分析推理并得到相關的結論,從而完成知識、能力建構的過程。它是我們生存的一個基本技能之一,是我們認識事物的重要方法之一,而恰當?shù)膯栴},如“為什么”的問題、“怎么辦”的問題、關系性問題和思路性問題,是發(fā)展學生化學思維、培養(yǎng)據(jù)證推理能力的一種行之有效“催化劑”。
如在“乙烯”課堂教學中,首先展示了身邊的乙烯,通過視覺沖擊、趣味催熟動畫,感受乙烯在生活中的重要價值,引發(fā)推理的欲望,乙烯性質與學過的乙烷性質相似嗎?教師提出問題:乙烷可以燃燒,不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,能與鹵素單質發(fā)生取代反應,而在組成上同樣只含有碳氫元素的乙烯,是否與乙烷有相似性質呢?基于以上猜想,再組織學生設計實驗,通過動手實驗充分收集證據(jù)并加以驗證,從而獲得乙烯能與酸性高錳酸鉀溶液反應、能與溴的四氯化碳溶液反應、具有可燃性的證據(jù)。由此,學生會產生兩種物質性質有差異的矛盾沖突,差異的原因是什么?從而激發(fā)學生去深入推理,緊接著教師提出問題:性質差異大,而結構決定性質,乙烯和乙烷應該在結構上有著差異,乙烯有怎樣的結構呢?學生通過搭建乙烯球棍模型,結合斷裂1mol碳碳鍵所需能量,通過合作學習,推出斷裂碳碳雙鍵中兩個鍵,所需要的能量大小并不一樣,一個鍵強,一個鍵比較弱,容易發(fā)生斷裂。教師順勢拋出問題:乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,結合結構,從碳碳雙鍵角度,小組探究反應中的化學鍵變化情況。已知:反應生成物為1,2二溴乙烷。小組很自然地推理出加成反應的機理,進行如下匯報:乙烯中有兩個鍵,其中一個鍵斷鍵比較容易,更容易斷掉的那個鍵,斷裂了,分別接上二個溴原子,形成一種新物質,這種物質是無色透明的,因而導致了溶液的褪色。教師追問:溴溴鍵呢?學生再答:溴溴鍵也斷裂了,然后兩個溴原子分別加到兩個碳原子上面。師生共同總結加成反應,完成該知識的建構。
這種問題引領的教學,教師不是以一味灌輸?shù)姆绞缴嵊蔡兹o學生,而是通過一些循序漸進的問題,引領學生想象、探究、推理,自己尋找證據(jù)得到結論,在預測驗證推演式的學習過程當中,片段性的知識間建立了聯(lián)系,他們的認知得到更深入的發(fā)展,推進證據(jù)推理科學思維發(fā)展,促進證據(jù)推理能力的養(yǎng)成,為自主學習奠定基礎。
關注課堂評價,就是在課堂教學中適當運用激勵性的語言,對學生的態(tài)度、學習的方法和認知的結果等進行及時的評價。評價的重點不僅僅是知識,還有學生的感悟、困惑或解決真實問題的一種能力等,從而讓學生主動探索、敢于表達,樂于合作,提升科學探究的能力,推動學生據(jù)推理能力的發(fā)展。
在乙烯性質教學中,當學生解釋完乙烯與溴反應原理,教師適時評價:這組同學結合數(shù)據(jù)資料進行分析,非常完整。其它組還有不同的見解嗎?非常完整,肯定性評價,結合數(shù)據(jù)資料,是一種方法的評價,這種課堂評價是及時、有針對性的,肯定了學生的思維,明確了思考重心,導引思考的方向。接下來的小組討論和匯報就有了新的思考和新的角度。例如,至于怎樣斷鍵,我們小組考慮用手中的乙烯模型來演示,乙烯通過斷開它的雙鍵中一個鍵,其中兩個碳原子分別與一個溴原子連接上,然后形成一種無色透明的物質,所以溶液褪色。還有的小組想到了用人體表演進行表達:解釋這個現(xiàn)象,我想請我們組的三位同學進行人體示范來幫助我們來解釋。中間那位雙手抱胸的同學是雙鍵,旁邊兩位手拉手的同學是溴原子,中間同學雙手張開,然后分別牽起另外兩位同學,主要的過程是因為乙烯雙鍵中一個鍵斷裂了,分別連上兩個溴原子。這種直觀形象生動的表述,促進了學生對加成反應的深刻理解。
恰當激勵性的課堂評價,肯定學生有效思考的同時,誘使學生進一步比較證據(jù)、推理解釋,學生對“碳碳雙鍵”這一重要結構的認識得到了發(fā)展,有利于學生掌握有機化學的最基本的知識和學習方法,為今后有機學習奠定了良好基礎。同時課堂評價中我們要盡可能讓學生自己去描述,盡量外顯學生的思維過程,在學生思維外顯的活動中,教師要不斷地追問,提供證據(jù)去反駁學生思維的漏洞,然后對學生進行適時評價,這樣的教學過程豐富了他們的認識角度,拓展了認知深度,促進學生的學科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成,指引學生的證據(jù)推理能力進一步發(fā)展。
教學中充分融合信息技術,將會開啟一扇證據(jù)推理能力發(fā)展的新大門,能高效地解決教學重難點,開發(fā)學生的空間想象能力,促進化學實際問題的解決,有利于提升證據(jù)推理能力,提高課堂教學質量。
有機物的微觀結構和反應機理一直是學生學習的難點,學生利用分子的空間結構思考問題的能力較差,對認識有機物分子結構、理解有機反應有一定困難。在探究乙烯的結構特點、斷鍵情況時,為了加深學生對知識的理解,課堂教學中利用多媒體三維動畫技術模擬了乙烯和溴反應過程。在整個界面中簡潔地呈現(xiàn)富有動感和立體感的乙烯分子和溴分子,它們慢慢地靠近、相遇,緩緩地打開各自的鍵,連成新鍵。之后進行了是否為取代反應的討論,小組匯報:這不是取代反應,因為乙烯的氫原子是四個,而1,2二溴乙烷的氫原子還是四個,它沒有取代氫原子,所以不是取代反應。教師引導:從反應形式上分析,如果是取代反應,則還會生成何種物質?學生補充:會生成溴化氫,很明顯沒有溴化氫,應該不是取代反應。如果發(fā)生取代反應,應該是一個反應物的一部分和另外一個反應物發(fā)生交換,它應該生成兩種產物,可是最后就一種產物,所以它應該不是取代反應。隨后還進行了用動畫模擬乙烯的加聚反應的教學,畫面上只見一個個飽滿的乙烯分子在催化劑作用下,各自打開雙鍵中一個鍵,相鄰分子柔柔地接起來,形成長鏈的物質,從而進一步加深和拓展對加成反應原理及官能團的認識。
化學教學中適時適度地融合信息技術,提供了常規(guī)教學難以獲得的證據(jù),把抽象的反應機理推理過程直觀地展現(xiàn)在學生面前,有效地降低了結構抽象思維的難度,使復雜變簡單、使深奧變淺顯,學生的再現(xiàn)性思維得以發(fā)展,學習體驗不再是憑空死記硬背,而是變成了直觀、富有活力的建構知識的活動,學生對有機分子的結構形成了立體化的認知,有利于學生從結構上分析、理解乙烯結構特點和反應原理,深化學生對事物的本質屬性的深刻理解和認識,實現(xiàn)推理思維的再活化、再碰撞,有利于學生證據(jù)推理能力更深方向發(fā)展。
在高中教學實踐中我們不僅要重視知識的教學,更要重視并不斷發(fā)展學生的證據(jù)推理能力,將自主、合作、探究的學習方式更有效地融入課堂教學,通過交流、討論、評價等來優(yōu)化我們的課堂,使學生真正從學習過程中收獲學科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成,為今后的自主學習奠定良好的基礎,更有效地優(yōu)化和提升教育改革質量。