摘 要:基于真實情境的問題探究既貼近生活實際,又指向?qū)W生核心素養(yǎng)發(fā)展,在順應(yīng)學(xué)生心理發(fā)展特點的同時,讓學(xué)生投入情感,幫助學(xué)生形成社會責(zé)任意識。在復(fù)習(xí)課中,教師通過設(shè)置一項較為復(fù)雜的任務(wù)組織教學(xué)過程,把相關(guān)內(nèi)容設(shè)計得有趣、有意義,可以極大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性?!八苫ǖ暗募庸すに嚒边@一真實情境是基于化學(xué)復(fù)習(xí)課的教學(xué)內(nèi)容、目標(biāo)與任務(wù)創(chuàng)設(shè)的。在這樣的化學(xué)復(fù)習(xí)課中,教師通過創(chuàng)設(shè)情境設(shè)置問題鏈,學(xué)生通過解決問題驅(qū)動學(xué)習(xí),從而建立利用化學(xué)知識分析、解決實際問題的思維模型。
關(guān)鍵詞:初中化學(xué);復(fù)習(xí)教學(xué);情境體驗
作者簡介:沈?。?988—),男,上海市世界外國語中學(xué),一級教師,碩士研究生學(xué)歷。
一、問題背景
教師在開展化學(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué)時,應(yīng)從新的視角出發(fā),使學(xué)生從整體上把握復(fù)習(xí)內(nèi)容的基本結(jié)構(gòu),對已學(xué)過的知識進(jìn)行二次學(xué)習(xí),從而促進(jìn)學(xué)生形成結(jié)構(gòu)化、功能化、系統(tǒng)化的知識,使學(xué)生的認(rèn)知水平和價值觀念達(dá)到新的高度[1]。
根據(jù)《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》有關(guān)內(nèi)容,精心創(chuàng)設(shè)的情境不僅可以為學(xué)生提供生動、豐富的學(xué)習(xí)素材,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,讓學(xué)生成為教學(xué)活動的主體,還可以為學(xué)生提供在實踐中應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的機會,實現(xiàn)其能力的發(fā)展。教師可以在復(fù)習(xí)課中以富有價值的真實情境為載體進(jìn)行教學(xué),如“松花蛋的加工工藝”,這一情境貼近學(xué)生的生活,能促使學(xué)生通過查找文本資料、開展實驗等解決問題,實現(xiàn)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。
二、教學(xué)目標(biāo)和過程
有研究表明,大部分初三學(xué)生的思維以形象思維為主,正處于向抽象思維、邏輯思維發(fā)展的階段,所以教師應(yīng)該根據(jù)初三學(xué)生的這一特點進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。
酸、堿、鹽溶液是初中化學(xué)教學(xué)的重點,其涉及的知識內(nèi)容龐雜、題型多變,是初三學(xué)生學(xué)習(xí)的難點。學(xué)生往往在課上聽得懂,課后卻不會做題,無法有效運用所學(xué)知識解決問題,遇到綜合型問題往往束手無策。之所以會出現(xiàn)這種情況,主要是因為學(xué)生雖然學(xué)習(xí)了零散的知識,但是卻沒有對知識進(jìn)行系統(tǒng)的梳理。因此,筆者在學(xué)生學(xué)習(xí)了有關(guān)酸、堿、鹽溶液的元素化合物、化學(xué)計算等內(nèi)容后,基于“松花蛋的加工工藝”這一真實情境設(shè)計了一個完整的探究活動,讓學(xué)生參與發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程,在活動中通過閱讀資料、挖掘有效信息,自主構(gòu)建知識體系,并形成解決問題的一般思路和方法。
(一)目標(biāo)設(shè)計
1.學(xué)生學(xué)會運用常見的酸、堿、鹽來檢驗常見的物質(zhì),歸納檢驗混合物中的物質(zhì)的原則,探究物質(zhì)檢驗的依據(jù)和途徑。
2.學(xué)生學(xué)會在真實情境中應(yīng)用化學(xué)方程式計算多組分溶液中特定溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
3.學(xué)生通過對松花蛋浸泡液的循環(huán)利用、無害化處理的措施的了解,樹立綠色化學(xué)思想,感受化學(xué)學(xué)科的魅力,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。
4.學(xué)生學(xué)會建立利用化學(xué)知識分析、解決實際問題的思維模型。
5.學(xué)生通過解決真實情境中的問題,體驗完整的科學(xué)探究過程。
(二)過程設(shè)計
在“松花蛋的加工工藝”的復(fù)習(xí)課中,筆者先將這一項真實、復(fù)雜的問題探究任務(wù)拆分為以下三項驅(qū)動型任務(wù),接著將這三項任務(wù)轉(zhuǎn)化成八個層層遞進(jìn)、由淺入深的關(guān)于對多組分溶液中特定溶質(zhì)成分的定性、定量探究的子問題。
1.學(xué)生通過分析具體的化學(xué)反應(yīng)了解松花蛋的制作原理。
2.學(xué)生對成功腌制松花蛋所需的氫氧化鈉溶液的濃度進(jìn)行探究。
3.學(xué)生對剩余的松花蛋浸泡液進(jìn)行分析,并制訂循環(huán)利用、無害化處理浸泡液的措施。
在第一項驅(qū)動型任務(wù)“分析松花蛋的制作原理”中,筆者設(shè)計的六個問題及其意圖和預(yù)想的學(xué)生回答的內(nèi)容如下:
問題1:閱讀文本資料一“松花蛋的簡介及配料”,思考制作松花蛋需要用到的材料,并寫出相應(yīng)的物質(zhì)名稱及化學(xué)式。
回答:生石灰CaO;純堿Na2CO3;氯化鈉NaCl
設(shè)計意圖:復(fù)習(xí)上述物質(zhì)的名稱、化學(xué)式、化學(xué)性質(zhì)等基礎(chǔ)知識。
問題2:上述物質(zhì)之間可能會發(fā)生什么化學(xué)反應(yīng)?寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。
回答:CaO+H2O=Ca(OH)2;Ca(OH)2+Na2CO3 =CaCO3↓+ 2NaOH
設(shè)計意圖:提升學(xué)生的分析能力,使學(xué)生明確 Ca(OH)2、Na2CO3 的化學(xué)性質(zhì)。
問題3:分析制作松花蛋的料泥的濾液中的溶質(zhì)成分有哪些?
回答:一定會有NaOH和NaCl,可能會有 Ca(OH)2或Na2CO3 。
設(shè)計意圖:為下一步的實驗設(shè)計做鋪墊。
問題4(重點):設(shè)計一個實驗,以檢驗料泥的濾液中是否存在Ca(OH)2 或Na2CO3 。
回答:可以向濾液樣品中滴加HCl或滴加 Na2CO3 或滴加 CaCl2 ,也可以通入 CO2 ,觀察是否會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
易錯答案:滴加CuSO4或AgNO3 。
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)的與物質(zhì)性質(zhì)相關(guān)的知識設(shè)計一個簡便、合理、可行的實驗方案,并引導(dǎo)學(xué)生與學(xué)生之間對方案進(jìn)行相互評價、修正,讓學(xué)生進(jìn)行思維的碰撞,幫助學(xué)生提升實驗設(shè)計能力、語言表達(dá)能力。另外,在引導(dǎo)時不應(yīng)對學(xué)生的方案做過多的干涉,而應(yīng)尊重學(xué)生的想法。
問題5:若熟石灰( Ca(OH)2 )和純堿恰好完全反應(yīng),那么生石灰和純堿的質(zhì)量比是多少?
回答:56∶106
設(shè)計意圖:幫助學(xué)生回顧對簡單的化學(xué)方程式的計算,從定性思維的視角向定量思維的視角轉(zhuǎn)換。
問題6:閱讀文本資料二“制作松花蛋的配料表中各種配料的質(zhì)量”,分析在實際生產(chǎn)中生石灰投入的質(zhì)量大于理論值的原因是什么?
回答:為了降低成本。
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生從經(jīng)濟性的角度考慮對原料的投入,體會理論上的化學(xué)計算對實際生產(chǎn)的指導(dǎo)作用。
在第二、第三項驅(qū)動型任務(wù)“探究松花蛋浸泡液”中,筆者設(shè)計的兩個問題及其意圖和預(yù)想的學(xué)生回答的內(nèi)容如下:
問題7:閱讀文本資料三“氫氧化鈉溶液的濃度對蛋白質(zhì)的凝固的影響”,探究成功腌制松花蛋所需的氫氧化鈉溶液的濃度;然后對最容易聯(lián)想到的探究方案進(jìn)行評價。
回答:采用控制變量法(二分法),配制不同濃度的氫氧化鈉溶液;但是采用這種方案進(jìn)行探究,需要消耗較多的資源和較長的時間。
設(shè)計意圖:考查學(xué)生是否具備探究能力和控制變量的意識,同時讓學(xué)生深刻感受溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對實際生產(chǎn)、生活的重要性。
追問:如何借鑒傳統(tǒng)的加工松花蛋的工藝方法,對成功腌制松花蛋所需的氫氧化鈉溶液的濃度進(jìn)行預(yù)估?
回答:可以根據(jù)文本資料二“制作松花蛋的配料表中各種配料的質(zhì)量”預(yù)估氫氧化鈉溶液的濃度。
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)結(jié)合現(xiàn)有經(jīng)驗預(yù)測探究結(jié)果、解決問題的意識,同時為引出問題8做鋪墊。
問題8:如何根據(jù)文本資料二計算氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?(思維點撥:計算溶液的總質(zhì)量時,其余溶解在水中的溶質(zhì)也要計入,還要考慮氫氧化鈣的微溶)
回答:氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
a% = ×100%
易錯答案:a% = ×100%
設(shè)計意圖:復(fù)習(xí)關(guān)于多組分溶液中某一特定溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算,對計算溶液總質(zhì)量時只計入氫氧化鈉和水的質(zhì)量的問題進(jìn)行糾正。
整個探究過程包括提出問題、做出假設(shè)、設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、得出結(jié)論、拓展反思,均由學(xué)生自主開展,教師則負(fù)責(zé)適時點撥、歸納,以知識為載體提升學(xué)生基于真實情境解決復(fù)雜問題的能力,進(jìn)而提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
上述三項驅(qū)動型任務(wù)分別對應(yīng)建立解決實際問題的思維模型的三個步驟,即“實際問題運用了什么原理?”“實際問題怎么解決?”“實際問題的結(jié)果怎么控制?負(fù)面影響怎么消除?”通過對上述任務(wù)的探究,明確了松花蛋的加工工藝中涉及的化學(xué)反應(yīng)原理,同時深刻體會到:松花蛋的制作方案從理論到實踐是一個復(fù)雜的過程,而且需要從經(jīng)濟性、可操作性、是否會造成二次污染等多個角度綜合考慮。在遇到其他實際問題時,學(xué)生可以嘗試運用這一思維模型進(jìn)行解決,如自熱火鍋發(fā)熱包的成分探究等。
三、教學(xué)反思與啟示
(一)創(chuàng)設(shè)生活化情境,激發(fā)探究熱情
松花蛋是中國傳統(tǒng)美食之一,筆者設(shè)計的“松花蛋的加工工藝”這一探究活動,立足真實的情境,通過緊密銜接、相互關(guān)聯(lián)的三項驅(qū)動型任務(wù),能將知識由課內(nèi)向課外遷移,讓學(xué)生保持學(xué)習(xí)的動力,有效地激發(fā)學(xué)生的探究熱情,培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新、勤于表達(dá)、敢于質(zhì)疑的寶貴品質(zhì)。筆者精心設(shè)計的生活化情境為學(xué)生提供了豐富的學(xué)習(xí)素材,讓學(xué)生在感知信息、加工信息、綜合運用學(xué)科知識的過程中不斷提升化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。
學(xué)生的生活經(jīng)驗以及對生產(chǎn)、生活情境的認(rèn)識直接影響他們對化學(xué)的理解,他們在學(xué)習(xí)了化學(xué)知識之后,會運用所學(xué)知識再次審視周圍的世界,體會化學(xué)的實用性,認(rèn)識到“化學(xué)即生活,生活即化學(xué)”。因此,教師創(chuàng)設(shè)生活化的情境,能極大地豐富學(xué)生的情感體驗,有效促進(jìn)學(xué)生對“學(xué)真實的化學(xué)”的學(xué)習(xí)理念的認(rèn)知以及教師對“教真實的化學(xué)”的教學(xué)理念的認(rèn)知。
復(fù)習(xí)課中一種常見的情況是“穿靴戴帽”式地聯(lián)系實際——僅在復(fù)習(xí)課教學(xué)的開始和結(jié)尾簡單地提及“科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境”(英文縮寫為STSE)的內(nèi)容。為了避免出現(xiàn)這種情況,教師應(yīng)嘗試將STSE貫穿復(fù)習(xí)課的始終,其核心在于找到化學(xué)教學(xué)與社會生活的關(guān)鍵結(jié)合點。在復(fù)習(xí)課教學(xué)中,教師要通過不斷積累和挖掘素材,充分發(fā)揮自身的實踐智慧,展現(xiàn)STSE內(nèi)容所蘊含的化學(xué)知識、生活知識以及問題解決方式。
(二)設(shè)置驅(qū)動型問題,提升思維品質(zhì)
教師在復(fù)習(xí)課中應(yīng)著眼于培養(yǎng)學(xué)生調(diào)動所學(xué)知識解決實際問題的能力,通過任務(wù)驅(qū)動,使學(xué)生頭腦中的化學(xué)知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、條理化,打破固有的思維定式,舉一反三、觸類旁通,將已經(jīng)學(xué)過的知識進(jìn)行再學(xué)習(xí),幫助學(xué)生回顧以前的知識,同時在全面了解這些知識的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行重構(gòu),提高對知識的再認(rèn)識,提升認(rèn)識的層次,從而促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。
對問題的設(shè)計應(yīng)充分考慮初三畢業(yè)班學(xué)生的心理和年齡特點,兼顧各類學(xué)生,做到難易結(jié)合、形式多樣,有梯度、分層次,面向全體學(xué)生。對問題鏈的設(shè)置應(yīng)基于學(xué)生的認(rèn)知能力和課程標(biāo)準(zhǔn),符合整體性原則,注重問題之間的內(nèi)在聯(lián)系,問題可以從定性到定量,由淺入深、由點到面地層層推進(jìn)。在復(fù)習(xí)關(guān)于化學(xué)方程式和溶液的計算時,教師可以通過追問、點撥、提供信息引導(dǎo)學(xué)生深入思考,幫助學(xué)生理清知識之間的內(nèi)在聯(lián)系及前后銜接關(guān)系,自主構(gòu)建知識框架。
教師要適時對化學(xué)思想和方法的關(guān)鍵要素進(jìn)行歸納和點撥,對于本例而言,對“松花蛋的加工工藝”的探究為明線,暗線則是對氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈣等物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí),將檢驗、鑒別、定量測定等方法自然融入其中。教師要讓學(xué)生通過解決某些具體問題掌握一般原理,引導(dǎo)學(xué)生靈活運用知識,提高其探索、創(chuàng)新能力,提升其思維品質(zhì)。
(三)捕捉生成性資源,引起師生共鳴
在綜合運用知識解決問題的過程中,學(xué)生如果被賦予了充分的自主權(quán),那么他們會在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出較高的積極性。比如,就如何確定剩余的浸泡液中氫氧化鈉溶液的濃度這一問題,有學(xué)生提出疑問:“雖然浸泡液在密閉容器中保存,但經(jīng)過30天后,氫氧化鈉溶液是否會變質(zhì)而產(chǎn)生碳酸鈉,影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性?”教師可借此機會將問題留給學(xué)生,讓學(xué)生自主探討。
學(xué)生在課堂上迸發(fā)的思維火花常常是學(xué)生形成知識的助推劑,是學(xué)生提升能力的催化劑。教育家蘇霍姆林斯基說過:“教育的技巧并不在于能預(yù)見到課上的所有細(xì)節(jié),而在于根據(jù)當(dāng)時的具體情況,巧妙地在學(xué)生不知不覺中做出相應(yīng)的變動?!被瘜W(xué)課堂上蘊藏著豐富的生成性資源,教師及時捕捉、激活和利用好這些資源,能使教學(xué)實踐更富有創(chuàng)造性與合理性。
教師要讓學(xué)生在鮮活的化學(xué)復(fù)習(xí)過程中提升效率,促進(jìn)學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的再次理解和掌握,提升學(xué)生的創(chuàng)新及批判性思維能力,助力學(xué)生的個性化發(fā)展,從而使化學(xué)教學(xué)“因問題而美麗”。
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