湯女賢
一、教學(xué)背景分析
核心素養(yǎng)視域下的高中化學(xué)課堂教學(xué),需要面對(duì)的三個(gè)問題:“教什么”“怎么教”“教的怎么樣?”,教、學(xué)、評(píng)相互制約,相互影響,因此在課堂教學(xué)過程中應(yīng)追求“教、學(xué)、評(píng)”一致性。崔允漷教授提出了教、學(xué)、評(píng)一致性理論,他將“教、學(xué)、評(píng)一致性”定義為在整個(gè)課堂教學(xué)活動(dòng)中教師的教、學(xué)生的學(xué)和對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)三者的相互協(xié)調(diào)配合的程度,也就是所學(xué)即所教,在目標(biāo)的引領(lǐng)下學(xué)生的學(xué)習(xí)與教師的教學(xué)之間的匹配程度。
“從海水中提取鎂”是普通高中化學(xué)蘇教版新教材必修第一冊(cè)專題3第三單元第三節(jié)內(nèi)容。本單元主要學(xué)習(xí)海洋化學(xué)資源的綜合利用,能依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及其變化綜合利用資源,認(rèn)識(shí)化學(xué)理論與技術(shù)在資源利用中發(fā)揮積極作用。與舊教材相比,新教材重點(diǎn)介紹了鎂的提取流程以及對(duì)應(yīng)的反應(yīng)原理,而降低了有關(guān)于鎂的性質(zhì)要求,把鎂的相關(guān)性質(zhì)設(shè)置在“拓展視野”欄目,以素材形式幫助學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)之余,進(jìn)一步開拓視野。新教材根據(jù)設(shè)計(jì)鎂的提取流程,認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)與技術(shù)合理使用的重要性,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑,樹立“綠色化學(xué)”的觀念,形成資源全面節(jié)約、物質(zhì)循環(huán)利用的意識(shí)。
在本節(jié)課內(nèi)容學(xué)習(xí)之前,學(xué)生已經(jīng)了解了海水中各主要元素的含量,知道鎂在海水中含量和存在形式;掌握了氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)的相關(guān)知識(shí),會(huì)利用物質(zhì)的分離與提純的方法去解決生產(chǎn)中的實(shí)際化學(xué)問題。所以本節(jié)課的設(shè)計(jì)理念是引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能去設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程,解決實(shí)際問題。
二、教學(xué)目標(biāo)與評(píng)價(jià)
(1)通過設(shè)置實(shí)驗(yàn)情境,生活情境,讓學(xué)生交流討論,感受鎂的神奇,了解鎂在高科技領(lǐng)域,生產(chǎn)生活中的用途以及在自然界中的存在形式。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)鎂的興趣,提高學(xué)習(xí)鎂的熱情。診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)鎂的認(rèn)識(shí)進(jìn)階水平。
(2)通過設(shè)置問題情境讓學(xué)生理解從海水中提取鎂的原理,了解提取流程中試劑的選用原則,優(yōu)化合理的設(shè)計(jì)流程。培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理和模型認(rèn)知的素養(yǎng)。診斷并發(fā)展學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力,實(shí)驗(yàn)探究能力以及證據(jù)推理能力。
(3)通過分析討論點(diǎn)評(píng)海水提取鎂的工藝流程圖,讓學(xué)生體會(huì)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化思路,了解可以通過其性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化關(guān)系實(shí)現(xiàn)鎂的提取,從而認(rèn)識(shí)化學(xué)價(jià)值所在。診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)物質(zhì)性質(zhì)及轉(zhuǎn)化思路的認(rèn)知水平。分析工業(yè)上要從自然界獲取工業(yè)產(chǎn)品的一般思路以及考慮因素。
三、教學(xué)與評(píng)價(jià)思路(如圖1所示)
四、教學(xué)過程
環(huán)節(jié)1 實(shí)驗(yàn)引課,尋找“鎂”
【學(xué)習(xí)任務(wù)】觀看實(shí)驗(yàn),引入新課
【評(píng)價(jià)任務(wù)】診斷學(xué)生對(duì)鎂的化學(xué)性質(zhì)認(rèn)識(shí),并評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)水平。
【教師活動(dòng)】演示實(shí)驗(yàn):展示3根鎂條,一根點(diǎn)燃,在空氣中安靜燃燒;第二根點(diǎn)燃,把燃著的鎂條伸進(jìn)水中;第三根點(diǎn)燃,把燃著鎂條伸進(jìn)有剛打開的可樂瓶中。
【學(xué)生活動(dòng)】觀看教師演示實(shí)驗(yàn),回答實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象寫出鎂的化學(xué)性質(zhì),分析鎂的原子結(jié)構(gòu)示意圖,小結(jié)鎂的相關(guān)性質(zhì)。
【評(píng)價(jià)方案】邀請(qǐng)學(xué)生口頭描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,投影展示學(xué)生書寫的化學(xué)方程式,鼓勵(lì)學(xué)生之間補(bǔ)充、糾錯(cuò),以生生互評(píng)的形式激活學(xué)生已有的認(rèn)知,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象寫出物質(zhì)轉(zhuǎn)化反應(yīng)方程式,分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)總結(jié)鎂金屬單質(zhì)的主要性質(zhì)。
設(shè)計(jì)意圖 把新教材“拓展視野”關(guān)于鎂的性質(zhì)設(shè)計(jì)在前面作為實(shí)驗(yàn)引入新課,一是通過實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生興趣,開啟學(xué)生探索欲望;二是讓學(xué)生更直觀了解鎂的化學(xué)性質(zhì),清楚在海水中鎂的存在形式。為后面實(shí)驗(yàn)方案,工藝流程設(shè)計(jì)儲(chǔ)備基礎(chǔ)知識(shí)。
【過渡】鎂是一種神奇的金屬,鎂有“美麗的金屬“之意,它的美不僅是外在美,更重要的是內(nèi)在之美。今天這節(jié)課,我們一起譜寫關(guān)于”鎂“的篇章,一起尋找“鎂”、創(chuàng)造“鎂”、感受“鎂”。
【學(xué)習(xí)任務(wù)】交流鎂在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用,找出鎂在自然界的存在形式。
【評(píng)價(jià)任務(wù)】診斷學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)的水平,發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)知水平。
【教師活動(dòng)】展示電子產(chǎn)品、汽車、自行車、飛機(jī)、火箭等鎂合金制品圖片;講述鎂在自然界中的存在;分析海水中、菱鎂礦、白云石以及我國(guó)鎂的儲(chǔ)量。
【學(xué)生活動(dòng)】自由發(fā)言,找出生活生產(chǎn)中鎂的存在,感受鎂就在身邊;根據(jù)圖片材料分析討論,了解鎂元素在海水、礦石中的含量。
【評(píng)價(jià)方案】采用課堂提問的方式,啟發(fā)其他學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充。
設(shè)計(jì)意圖 通過討論,交流,補(bǔ)充的形式了解鎂的用途,讓學(xué)生明確提取鎂的重要性。發(fā)展學(xué)生的化學(xué)價(jià)值認(rèn)知水平。
【過渡】實(shí)際生產(chǎn)中我們需要的是鎂合金,而自然界提供給我們的是化合態(tài)的鎂,這就需要化學(xué)工程師設(shè)計(jì)合理的方案從自然界中提取鎂。
環(huán)節(jié)2 任務(wù)驅(qū)動(dòng),創(chuàng)造“鎂”
【學(xué)習(xí)任務(wù)】分析表格數(shù)據(jù),探究Mg2+沉淀劑的選擇,并實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證;整理歸納鎂的提取流程并匯報(bào)交流。
【評(píng)價(jià)任務(wù)】診斷并發(fā)展學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力,解決實(shí)際問題的能力,實(shí)驗(yàn)探究能力以及物質(zhì)轉(zhuǎn)化思路的認(rèn)識(shí)水平。
【教師活動(dòng)】設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)性問題鏈,以追問的方式引導(dǎo)學(xué)生形成分析思路。
問題1:結(jié)合表1、表2信息,類比已學(xué)金屬(Fe、Cu、Na)的冶煉原理,試分析冶煉鎂的可能的方法?
問題2:我們可以從那里獲得氯化鎂?
問題3:結(jié)合表3、表4信息,將鎂離子轉(zhuǎn)化為什么沉淀?依據(jù)是什么?沉淀劑如何選擇?
問題4:如何獲得氫氧化鈣?
問題5:畫出海水提鎂工藝流程,寫出涉及的化學(xué)方程式?
【學(xué)生活動(dòng)】舉手發(fā)言,回憶相關(guān)知識(shí),根據(jù)表格信息,鎂的性質(zhì)推理出海水中鎂的冶煉原理;小組協(xié)作,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探究鎂離子沉淀劑的選擇,最后小組代表發(fā)言分享交流實(shí)驗(yàn)成果。
【評(píng)價(jià)方案】教師通過提問不斷促使學(xué)生思考,對(duì)學(xué)生的回答情況給予點(diǎn)評(píng);教師在各小組實(shí)驗(yàn)探究之間巡視指導(dǎo),學(xué)生代表展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果并闡述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論,其他小組進(jìn)行評(píng)價(jià)和補(bǔ)充。通過互評(píng)使學(xué)生學(xué)會(huì)傾聽別人的意見,表達(dá)自己的觀點(diǎn),體驗(yàn)參與評(píng)價(jià)的快樂。
設(shè)計(jì)意圖 關(guān)注學(xué)生分析問題的思路,能否正確寫出從海水中提取鎂的反應(yīng)原理,能否選擇合理沉淀劑沉淀鎂離子;檢驗(yàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究水平,觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作水平,是否會(huì)與成員協(xié)作,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力,證據(jù)推理能力以及實(shí)驗(yàn)探究能力,發(fā)展學(xué)生對(duì)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化思路的認(rèn)識(shí)水平,以及歸納總結(jié)能力。
環(huán)節(jié)3 提煉反思,感受“鎂”
【學(xué)習(xí)任務(wù)】討論、匯報(bào)從海水中提取物質(zhì)的一般思路和注意問題。
【評(píng)價(jià)任務(wù)】診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)物質(zhì)性質(zhì)及轉(zhuǎn)化思路的認(rèn)知水平,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感。
【教師活動(dòng)】讓學(xué)生回顧鎂的提取原理以及流程路線,讓學(xué)生討論、分析、總結(jié)海水中獲取物質(zhì)的一般思路。
問題6:討論分析從復(fù)雜體系中提取物質(zhì)的一般思路主要有哪些?
【學(xué)生活動(dòng)】小組交流討論,回憶分析實(shí)驗(yàn)流程,勾勒海水提取鎂的工藝流程圖,討論回答提取物質(zhì)的一般思路以及需要考慮的因素。
【評(píng)價(jià)方案】教師對(duì)學(xué)生問題的回答進(jìn)行點(diǎn)評(píng),將學(xué)生設(shè)計(jì)的工藝流程圖讓其他學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和糾正,師生共同評(píng)價(jià)。最后通過不斷地引導(dǎo)和點(diǎn)撥,師生共同完成從復(fù)雜體系中提取物質(zhì)的一般思路的構(gòu)建模型。
設(shè)計(jì)意圖 關(guān)注學(xué)生分析問題的思路,培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理能力,發(fā)展學(xué)生對(duì)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化思路的認(rèn)識(shí)水平,以及歸納總結(jié)能力,從而使學(xué)生從孤立水平向系統(tǒng)水平進(jìn)階式發(fā)展。
五、教后反思
“從海水中提取鎂”是高中化學(xué)必修課程中的常見金屬及其化合物內(nèi)容之一。鎂是常見的金屬元素,鎂合金及其鎂化合物在生活、生產(chǎn)等各領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。本節(jié)課提取鎂的流程設(shè)計(jì)過程具有豐富的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展價(jià)值。
1.創(chuàng)設(shè)情境,驅(qū)動(dòng)課堂互動(dòng)
根據(jù)教學(xué)困境與知識(shí)板塊之間的聯(lián)系,本節(jié)課設(shè)置了4個(gè)情景模塊,創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣以及探究的欲望;通過生活情境,讓學(xué)生了解鎂與生活的緊密聯(lián)系,學(xué)習(xí)鎂提取的必要性;由一連串由淺入深的問題組,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的探知欲。在對(duì)問題進(jìn)行提問時(shí),讓學(xué)生積極參與,整個(gè)過程學(xué)生參與度高,學(xué)習(xí)動(dòng)力強(qiáng),課堂氣氛熱烈。
2.解決問題,建構(gòu)知識(shí)體系
教學(xué)過程中重要的是能使學(xué)生在自己已有的相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)上建構(gòu)新知識(shí)體系,充分利用自己原來的認(rèn)知結(jié)構(gòu),只有把新知識(shí)與已有知識(shí)聯(lián)系起來,才能有意義地構(gòu)建新知識(shí)體系。本節(jié)課在教學(xué)重點(diǎn)關(guān)于鎂的提取部分設(shè)計(jì)了6個(gè)特定的學(xué)習(xí)問題,以問題為任務(wù)驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生通過回答,實(shí)驗(yàn)操作等完成具體的教學(xué)內(nèi)容。使學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握更加扎實(shí),從而建構(gòu)知識(shí)體系。
3.注重評(píng)價(jià),實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、評(píng)”一致性
教學(xué)中以情境建設(shè)為載體,驅(qū)動(dòng)性任務(wù)為主線,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和認(rèn)知發(fā)展水平,將教學(xué)目標(biāo)與學(xué)習(xí)活動(dòng)相結(jié)合,在教學(xué)過程中,教師充分利用自評(píng)、他評(píng)、師評(píng)等不同評(píng)價(jià)主體,注重多元化評(píng)價(jià),學(xué)生根據(jù)教師創(chuàng)設(shè)的“分組討論”“實(shí)驗(yàn)探究”“匯報(bào)講解”“展示操作”等活動(dòng)情境環(huán)節(jié)進(jìn)行分析,討論,實(shí)驗(yàn)探究,分享成果,反思不足,構(gòu)建自己的知識(shí)體系,形成物質(zhì)工業(yè)提取的一般思路以及注意考慮的問題。同時(shí),教學(xué)評(píng)價(jià)貫穿于整個(gè)教學(xué)過程,實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)全程化,落實(shí)“教、學(xué)、評(píng)”一致性。
本節(jié)課以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的情境為基本指向,設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo),通過創(chuàng)設(shè)情景,提出問題,融入即時(shí)性評(píng)價(jià),引導(dǎo)學(xué)生全身心投入課堂學(xué)習(xí),在解決問題過程中掌握化學(xué)知識(shí)。這樣教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)活動(dòng)與評(píng)價(jià)任務(wù)是一個(gè)整體,具有一致性,在教學(xué)實(shí)施過程中,關(guān)注“教、學(xué)、評(píng)”一致性在課堂教學(xué)中的應(yīng)用,讓不同教學(xué)階段與學(xué)生評(píng)價(jià)相結(jié)合。這樣在教學(xué)中取得知識(shí)掌握與素養(yǎng)發(fā)展的雙重效果,提升學(xué)生的綜合思維能力。
基金項(xiàng)目:本文系全國(guó)教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2018年度教育部規(guī)劃課題“指向核心素養(yǎng)的高中化學(xué)課堂‘教-學(xué)-評(píng)一致性研究”(課題編號(hào):DHA180418)的階段性研究成果。
(收稿日期:2021-08-15)