◎ 姚 澄 劉發(fā)初
中國教育學(xué)會化學(xué)教學(xué)專業(yè)委員會于2018年10月31日—11月2日在安徽省黃山市舉辦了2018年高中化學(xué)說播課的展示與觀摩活動,旨在進(jìn)一步貫徹全國教育大會精神與《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》,切實(shí)落實(shí)課程改革的基本理念和要求,體現(xiàn)中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)和化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要求,促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展,提升化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,展示與交流各地課程改革成果。
說播課是教學(xué)評比和教學(xué)研究活動的一種新形式。北京市教育科學(xué)研究院基礎(chǔ)教育研究中心主任賈美華對“說播課”的解釋是“根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)合教學(xué)實(shí)施現(xiàn)狀進(jìn)行說課,是對已經(jīng)上過的課進(jìn)行闡述,用自己的語言和真實(shí)的教學(xué)實(shí)錄描述教學(xué)過程”。一般說播課的時(shí)間要控制在15分鐘以內(nèi),其中播課為5—8分鐘(從實(shí)錄課中截取的重點(diǎn)環(huán)節(jié)),說課為7—10分鐘,重點(diǎn)根據(jù)教學(xué)視頻解說教學(xué)的主要環(huán)節(jié)。教師要圍繞如何提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)進(jìn)行說播課,應(yīng)體現(xiàn)新課程理念,突出科學(xué)探究,重視傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的作用。
說播課的目的在于能讓大家了解整節(jié)課的“教—學(xué)—評”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)思路,同時(shí)通過突出重點(diǎn)、化解難點(diǎn)、凸顯亮點(diǎn)的課堂教學(xué)實(shí)錄,看到發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的實(shí)施細(xì)節(jié)??梢哉f,說播課是教師展示與交流課改成果的抓手,是促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展的平臺,是提高教學(xué)質(zhì)量的一種途徑。
筆者參加本次說播課活動的主題是“揭秘原電池”。本文將從教材與學(xué)情分析、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定、教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)、教學(xué)過程分析和教學(xué)實(shí)踐反思這五個(gè)部分進(jìn)行闡述。
本節(jié)課內(nèi)容選自滬科版高一《化學(xué)》中“銅-鋅原電池及其原理”,是繼化學(xué)能與熱能之后的第二種能量轉(zhuǎn)換,涉及內(nèi)容既有學(xué)科交叉,又與生活緊密聯(lián)系,更是氧化還原反應(yīng)理論的延伸與應(yīng)用。本節(jié)課還是后續(xù)電化學(xué)知識的基礎(chǔ),起著承前啟后的作用。
學(xué)生通過高一第一學(xué)期的學(xué)習(xí)已經(jīng)具備了上述知識;他們對“電”有著豐富而又強(qiáng)烈的感性認(rèn)識;從認(rèn)知特點(diǎn)看,他們處于化學(xué)學(xué)科思想與方法培養(yǎng)的關(guān)鍵期,思維活躍,對新知識充滿好奇,但在實(shí)驗(yàn)觀察、探究、設(shè)計(jì)等方面的能力還有待提高。
教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定基于學(xué)科教學(xué)基本要求、教材和學(xué)情。教學(xué)基本要求中,對于原電池的內(nèi)容僅涉及銅-鋅-稀硫酸所組成的單液原電池,因此筆者擬定了如下的教學(xué)目標(biāo)。
(1)能從宏觀現(xiàn)象和微觀變化的角度解釋銅-鋅原電池的工作原理,會描述原電池的概念。
(2)在對銅-鋅原電池工作原理探究的過程中,體驗(yàn)構(gòu)建原電池模型的過程。
(3)通過對銅-鋅原電池工作原理的學(xué)習(xí),感受化學(xué)變化中能量轉(zhuǎn)化的獨(dú)特魅力和應(yīng)用的價(jià)值。
同時(shí),筆者以原電池模型的構(gòu)建為本節(jié)課的設(shè)計(jì)重點(diǎn),在此基礎(chǔ)上落實(shí)教學(xué)目標(biāo)(1),滲透教學(xué)目標(biāo)(3)。
如何落實(shí)上述教學(xué)目標(biāo)呢?筆者借助玩具車的跑動作為真實(shí)的問題情境,引導(dǎo)學(xué)生在動手拆裝玩具車電池的過程中自主探索,揭秘原理??紤]到高一學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)探究能力,教學(xué)過程中筆者曾三次借助玩具車電池:第一次是宏觀層面,在拆裝電池中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力;第二次是深入微觀,在宏微結(jié)合中提升探究能力、滲透建模思想;第三次的改裝既是對原理的應(yīng)用,也是對創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。結(jié)合教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容和學(xué)情,筆者將第二次深入微觀,也就是將對銅-鋅原電池工作原理的揭秘作為本節(jié)課的教學(xué)重難點(diǎn)。
為了突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn),在教學(xué)過程中筆者設(shè)置了以下四個(gè)教學(xué)板塊。
1. 實(shí)驗(yàn)激趣
本節(jié)課以玩具車的跑動作為新課引入。
【課堂視頻選播】學(xué)生實(shí)驗(yàn)如圖1所示,玩具車立即向前或向后跑動起來。
圖1
對于學(xué)生提出的“疑似”電池的藍(lán)色盒子,教師又做了如下實(shí)驗(yàn)。
【課堂視頻選播】將玩具車中的藍(lán)色盒子取下,接入電流計(jì),可觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)一下子激起了學(xué)生探索的興致與欲望,“神秘的液體”“跑動的小車”和“能產(chǎn)生電的盒子”促使他們自覺、主動地融入學(xué)習(xí)情境中,同時(shí)引出了本節(jié)課的課題。
2.模型構(gòu)建
接下來教師順應(yīng)學(xué)生的好奇心讓他們自己拆開電池看一看,再將電池復(fù)原。
【課堂視頻選播1】學(xué)生實(shí)驗(yàn):對電池的拆、裝和討論,如圖2所示。
圖2
【課堂視頻選播2】學(xué)生描述電池內(nèi)部結(jié)構(gòu):自上而下依次是紅色金屬片、浸潤神秘液體的無紡布、銀白色的金屬片。學(xué)生還紛紛提出了自己的想法和疑惑:是神秘液體與金屬反應(yīng)產(chǎn)生電嗎?電池里是哪兩種金屬?存在哪兩種能量的轉(zhuǎn)換?神秘液體的成分是什么?產(chǎn)生電需要有電子的定向移動,電子從哪里來?如何定向移動?……
學(xué)生發(fā)表的觀點(diǎn)是基于自身的經(jīng)驗(yàn)和已有的知識。教師將學(xué)生提出的疑問也作為本節(jié)課探索的問題。
拆裝過程中,有學(xué)生提出電池太小,不便于觀察,能不能換個(gè)大號的。教師順勢引導(dǎo):從實(shí)驗(yàn)室尋找替代品,將小電池轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)室的大裝置。裝置的轉(zhuǎn)換也是對玩具車電池的再一次拆解,學(xué)生們通過小組討論畫出了裝置圖(見圖3)。借助這樣的轉(zhuǎn)換,不僅使學(xué)生對原電池裝置有了初步的理解,也為后續(xù)的研究確立了模型。
圖3
3.微觀探析
模型確立后,教師結(jié)合實(shí)驗(yàn)推動學(xué)生繼續(xù)探索。這部分既是本節(jié)課的重點(diǎn)又是難點(diǎn)。教師從宏微結(jié)合的角度設(shè)置了四個(gè)主要問題去落實(shí)重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。
教師首先提出問題一:這套裝置中的反應(yīng)有電子轉(zhuǎn)移,但是產(chǎn)生電流了嗎?
【課堂視頻選播】教師引導(dǎo)(宏微結(jié)合):根據(jù)實(shí)驗(yàn),氣泡在哪里產(chǎn)生?H+在哪里得到電子?鋅失電子,H+在鋅片上得到電子,得失電子在同一地點(diǎn)(鋅片上)同時(shí)發(fā)生。這個(gè)過程中有電子轉(zhuǎn)移,但是電子并沒有流動起來,因此不可能有電流產(chǎn)生。為什么將藍(lán)色盒子插入玩具車后就產(chǎn)生了電流,使玩具車跑動起來了呢?
學(xué)生通過觀察找到了玩具車的導(dǎo)線、電機(jī),發(fā)現(xiàn)了電池插入玩具車后產(chǎn)生電流的原因。教師順勢提出問題二:如何模擬玩具車,利用導(dǎo)線,建立裝置的外電路?畫圖并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
【課堂視頻選播】學(xué)生實(shí)驗(yàn):①將盛有稀硫酸的水槽中的銅片、鋅片接入電流計(jì)中,觀察現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏向于與銅片相連的導(dǎo)線。②將上述銅片、鋅片用導(dǎo)線連接后觀察現(xiàn)象,銅片上有氣泡產(chǎn)生,引發(fā)了學(xué)生的討論。
在實(shí)驗(yàn)中氣泡產(chǎn)生位置的變換引發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知沖突。但是有了問題一的鋪墊,學(xué)生要求嘗試自己推理。
【課堂視頻選播】學(xué)生回答,通過宏觀現(xiàn)象推知微觀變化,如圖4所示。
圖4
【教師提問】如果沒有銅片,能否形成電流?銅片的作用是什么?銅片能不能被替換?可以替換成什么?替換的依據(jù)是什么?……
學(xué)生再結(jié)合這些問題的思考與討論,最終歸納總結(jié)銅-鋅原電池中電流產(chǎn)生的原因。
【課堂視頻選播】學(xué)生歸納總結(jié)。
接著教師提出問題三:實(shí)驗(yàn)中電流表的指針為什么偏向銅呢?教師引導(dǎo)學(xué)生借助干電池作參照,結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)證推理,再聯(lián)系氧化還原反應(yīng)歸納判斷原電池正、負(fù)極的多種方法,示意如圖5所示。
圖5
教師再把教材中銅-鋅原電池的裝置和玩具車中的電池再次聯(lián)系起來,使學(xué)生感悟到裝置雖然不同,但基本原理是相通的。理解了本質(zhì)也就抓住了解決問題的關(guān)鍵。最后教師提出問題四:為什么本節(jié)課一開始,有的玩具車前進(jìn),有的后退?如果從能量轉(zhuǎn)化和化學(xué)反應(yīng)的角度描述原電池,也就水到渠成了。
學(xué)生通過傾聽、表達(dá)、修正,從最初對反?,F(xiàn)象的疑惑不解,到最終對原理推導(dǎo)的肯定自信,既拓展了思路,又提升了從不同維度認(rèn)識物質(zhì)變化的能力。
4.拓展延伸
最后一個(gè)板塊中的改裝電池與第一次組裝還原不同,教師給學(xué)生布置的是一個(gè)開放性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),并要求藥品自選、玩具車正向跑動、設(shè)計(jì)用時(shí)短。這也需要學(xué)生從宏微結(jié)合的角度去思考。
【課堂視頻選播】學(xué)生討論、設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
玩具車的第一次跑動是教師提供安裝好的銅-鋅原電池,在課堂的結(jié)尾處的創(chuàng)新設(shè)計(jì),則是學(xué)生本節(jié)課對原電池的工作原理“有所得”的體現(xiàn)。當(dāng)自己設(shè)計(jì)的原電池讓玩具車再次跑動起來后,那種成功的喜悅不言而喻。
【課堂視頻選播】實(shí)驗(yàn)后學(xué)生針對自己的設(shè)計(jì)選材和原理進(jìn)行了交流,個(gè)別組對玩具車沒有正向跑動的原因進(jìn)行了反思。
最后教師將形形色色的電池和中國首創(chuàng)的氫燃料電車與原電池概念再次聯(lián)系,加深學(xué)生對原電池工作原理的理解,再次感受化學(xué)變化中能量轉(zhuǎn)化的獨(dú)特魅力,了解隨著科技的不斷發(fā)展,原電池的應(yīng)用價(jià)值和廣闊前景,同時(shí)也升騰起一種民族自豪感。
本節(jié)課圍繞“玩具車中的藍(lán)色盒子為什么能產(chǎn)生電流”這個(gè)實(shí)際問題,對銅-鋅原電池的原理進(jìn)行了探究。這與高中化學(xué)新課標(biāo)的理念是相吻合的,也符合滬科版教材的特點(diǎn)。筆者嘗試了兩條線索并行的設(shè)計(jì),從教學(xué)的效果看,對提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退季S品質(zhì)是有效的。
但是學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的個(gè)體差異性在課堂上還是有所體現(xiàn)的。例如,對玩具車為什么會正向或逆向跑動這個(gè)問題,有的學(xué)生表現(xiàn)出茫然,是由于在第一次拆裝電池時(shí)忽視了金屬片擺放順序的觀察和記錄;有的小組在改裝電池的過程中遇到困難,教師在指導(dǎo)中發(fā)現(xiàn)是因?yàn)闆]有從宏微結(jié)合的角度分析氧化還原反應(yīng)及電子轉(zhuǎn)移,電池的正負(fù)極判斷或者接入錯(cuò)誤,導(dǎo)致玩具車無法按照要求正向跑動。針對這些情況,教師在本節(jié)課中采用了合作學(xué)習(xí)、相互交流的方式,來縮小課堂上學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度的差異。此外,這也說明對學(xué)生能力的培養(yǎng)和思維的鍛煉不是一蹴而就的,需要長期的訓(xùn)練和逐步的提升。
本次說播課的主題是基于新課標(biāo)核心素養(yǎng)背景下的課堂教學(xué)展示,因此在說播課的環(huán)節(jié)中凸顯課堂教學(xué)的精髓與靈魂顯得尤為重要。筆者在說播課的過程中,將本節(jié)課的精髓,即宏微結(jié)合、模型構(gòu)建、科學(xué)探究、創(chuàng)新精神等核心素養(yǎng)融入介紹的各個(gè)板塊中,不僅在教學(xué)目標(biāo)中加以說明,在問題情境的設(shè)置、探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、生生間的合作學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)后的匯報(bào)反思等教學(xué)環(huán)節(jié)中也進(jìn)行一一展現(xiàn)。通過創(chuàng)建以學(xué)生的學(xué)習(xí)為中心的課堂,體現(xiàn)本節(jié)課的“魂”,這也是對新課標(biāo)理念的詮釋。
這里的“理”,不僅指“設(shè)計(jì)意圖”,還指“條理清晰”。本次說播課時(shí)間是15分鐘,其中要求播課時(shí)間占1/3以上,因此“說”的時(shí)間只有不到10分鐘。如何能在如此短的時(shí)間內(nèi)“說”清“理”順,筆者選擇借圖“梳”理,看圖“說”理。例如,“說”教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)時(shí),通過流程圖(見圖6)呈現(xiàn)情境、探究內(nèi)容和學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)的動態(tài)圖,通過標(biāo)注的“觀察”“探究”“設(shè)計(jì)”等關(guān)鍵詞突出設(shè)計(jì)意圖。又如,“說”重難點(diǎn)突破時(shí),利用“問題鏈”的圖示(見圖7)展示如何通過設(shè)計(jì)基于真實(shí)情境的若干問題,引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)、探究、解決問題,并在活動中逐步發(fā)展核心素養(yǎng)。再如,“說”教學(xué)實(shí)踐反思時(shí)(見圖8),從“真實(shí)情境—學(xué)科問題—核心素養(yǎng)”梳理整堂課的線索,再現(xiàn)設(shè)計(jì)亮點(diǎn)。
圖6
圖7
圖8
一節(jié)課40分鐘,播課的時(shí)間不超過10分鐘。選擇哪些片段能夠更好地對教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行補(bǔ)充與拓展?選擇哪些片段可以體現(xiàn)教學(xué)設(shè)計(jì)在教學(xué)實(shí)施中的落實(shí)?在打磨的過程中,筆者一遍遍地審視播課的每一段視頻,反復(fù)推敲,進(jìn)行取舍,最終選擇:①播活動。例如,對原電池中的電流從哪里來的討論,展示學(xué)生如何從宏微結(jié)合的角度,逐步構(gòu)建原電池模型的過程。②播實(shí)驗(yàn)。例如,在課的初始和尾聲,兩次利用原電池的原理讓玩具車跑動起來,體現(xiàn)“教—學(xué)—評”的一體化教學(xué)設(shè)計(jì)思路,凸顯亮點(diǎn)。③播生成。例如,學(xué)生在拆裝電池的過程中引發(fā)的思考與疑問,在設(shè)計(jì)新的原電池后的交流與反思,呈現(xiàn)真實(shí)課堂中的精彩生成。此外,剪掉視頻中瑣碎的語句、等待的時(shí)間,也讓播課內(nèi)容更精煉。
說播課過程中,說課和播課兩個(gè)環(huán)節(jié)需要有機(jī)整合、詳略得當(dāng),才能突出亮點(diǎn)、相得益彰。例如,對于玩具車的兩次跑動的展示,在新課引入環(huán)節(jié),筆者選擇了簡短的“說”實(shí)驗(yàn)操作和“播”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,重在呈現(xiàn)如何激發(fā)學(xué)生的興趣;在拓展延伸環(huán)節(jié),筆者不僅“播”學(xué)生設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程,而且還有實(shí)驗(yàn)后的交流與反思,再配合“說”,重在呈現(xiàn)學(xué)生在本節(jié)課上的“習(xí)得”。
通過這次說播課活動,筆者準(zhǔn)備過、經(jīng)歷過也體驗(yàn)過,在參與中進(jìn)步,在體驗(yàn)中成長。學(xué)無止境,經(jīng)驗(yàn)靠積累,自知還有很多可以提升的空間,視頻的制作、實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新、教學(xué)細(xì)節(jié)上的雕琢、教學(xué)高潮的形成等方面需要不斷的努力。在說播課現(xiàn)場觀摩學(xué)習(xí),筆者汲取了全國各地參賽化學(xué)教師許多好的創(chuàng)意、好的做法,聆聽了專家的點(diǎn)評與指導(dǎo)。學(xué)無止境,止于至善。