鄒明雄
【摘要】本文基于ARCS模型構(gòu)建“質(zhì)疑·探究·生成”三段式教學(xué)模式,通過(guò)設(shè)計(jì)引發(fā)質(zhì)疑的問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)分組進(jìn)行自主探究,讓學(xué)生經(jīng)歷并體驗(yàn)知識(shí)生成,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究、模型認(rèn)知能力和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,將對(duì)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落實(shí)到日常教學(xué)中。在模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上,以氫氧化亞鐵的制備實(shí)驗(yàn)為例,進(jìn)行教學(xué)案例的設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐。通過(guò)實(shí)踐,反思“質(zhì)疑·探究·生成”三段式教學(xué)模式的構(gòu)建,為模式構(gòu)建和課堂應(yīng)用的可行性和有效性提供佐證,為新課程標(biāo)準(zhǔn)背景下,課堂教學(xué)設(shè)計(jì)落實(shí)對(duì)化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的創(chuàng)新研究提供可供借鑒或應(yīng)用的模式研究樣例。
【關(guān)鍵詞】三段式;教學(xué)模式;科學(xué)探究;模型認(rèn)知;化學(xué)核心素養(yǎng);ARCS模型
一、問(wèn)題與思考
氫氧化亞鐵的制備是人教版普通高中實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué)必修1第三章第二節(jié)《幾種重要的金屬化合物》實(shí)驗(yàn)3-9。教材中將其作為演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),不少教師在處理該內(nèi)容時(shí),采用教師演示、學(xué)生觀察的方式引出氫氧化亞鐵的制備與性質(zhì)。課程預(yù)設(shè)的現(xiàn)象是生成白色絮狀沉淀,然后迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色。但實(shí)際上在演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生觀察到的現(xiàn)象卻是一開(kāi)始就出現(xiàn)灰綠色沉淀,這一現(xiàn)象與預(yù)設(shè)現(xiàn)象存在較大差距,教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)是否能充分應(yīng)用這一沖突,構(gòu)建有效的教學(xué)模式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí),以促進(jìn)素養(yǎng)的生成。
二、“質(zhì)疑·探究·生成”三段式教學(xué)模式的構(gòu)建與價(jià)值
教學(xué)模式是指在一定教學(xué)思想或教學(xué)理論指導(dǎo)下建立起來(lái)的較為穩(wěn)定的教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)框架和活動(dòng)程序,是教學(xué)理論應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐的中介環(huán)節(jié)。研究和探討教學(xué)模式不僅可以豐富和發(fā)展教學(xué)理論,而且有利于提高教師的教學(xué)技能和教學(xué)效果。
1.三段式教學(xué)模式各分階段教育理念與教學(xué)價(jià)值
“三段式”教學(xué)模式是把課堂教學(xué)過(guò)程分為三段進(jìn)行,包括課前段“質(zhì)疑”、中段“探究”和后段“生成”。
(1)質(zhì)疑的教學(xué)價(jià)值與課程教學(xué)設(shè)計(jì)的思考
質(zhì)疑是建立在深入思考的基礎(chǔ)之上,但有教師研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)前學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中時(shí)常會(huì)呈現(xiàn)出“不思考”狀態(tài),指出甚至很大一部分學(xué)生長(zhǎng)久處于這種狀態(tài)之中,在這種教學(xué)狀態(tài)下,學(xué)生較少進(jìn)行深度學(xué)習(xí),更加不利于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力,進(jìn)而影響學(xué)生質(zhì)疑能力的培養(yǎng)與提高。在教育領(lǐng)域,質(zhì)疑主要是指首先敢于向權(quán)威質(zhì)疑,包括教師和書(shū)本知識(shí),其次是樂(lè)于發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題,以及能夠發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題。楊振寧教授也曾根據(jù)中西文化傳統(tǒng)不同,比較了中美兩國(guó)的教學(xué)方法,指出中美不同的教學(xué)方法對(duì)培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑能力方面存在較大差距。在美國(guó)課堂普遍采用“問(wèn)題本位學(xué)習(xí)”(Problem-Based Learning,簡(jiǎn)稱PBL)的教學(xué)方式,教師設(shè)置一些復(fù)雜、有意義的問(wèn)題,學(xué)生通過(guò)小組合作確定解決問(wèn)題所需要的知識(shí)并自主學(xué)習(xí)(self-directed learning),然后運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題。主動(dòng)質(zhì)疑、能質(zhì)疑是進(jìn)行問(wèn)題本位學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。
質(zhì)疑對(duì)學(xué)生、對(duì)教師都具有一定的難度。對(duì)學(xué)生而言,學(xué)生需具備適當(dāng)?shù)恼J(rèn)知基礎(chǔ)和主動(dòng)質(zhì)疑的意識(shí)與能力,對(duì)教師而言,應(yīng)積極創(chuàng)設(shè)適時(shí)適度的問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出問(wèn)題。要引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑,需使得相應(yīng)的問(wèn)題情境的設(shè)計(jì)具備以下特征:第一,問(wèn)題情境的設(shè)計(jì)需留有思考空間。教師預(yù)設(shè)學(xué)生質(zhì)疑的點(diǎn),讓學(xué)生通過(guò)仔細(xì)觀察或深入思考,針對(duì)現(xiàn)象或問(wèn)題提出質(zhì)疑。第二,設(shè)計(jì)具有一定的彈性。教師預(yù)設(shè)教學(xué)路徑可能與學(xué)生實(shí)際思考存在一定的偏差,教師需在情境設(shè)計(jì)的具體環(huán)節(jié)保留一定的靈活性。第三,設(shè)計(jì)具有一定的指向性。教師的問(wèn)題設(shè)計(jì)旨在通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生自主思考,提出質(zhì)疑,進(jìn)而引出后面的探究環(huán)節(jié),在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需僅僅圍繞課時(shí)教學(xué)目標(biāo)有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。第四,設(shè)計(jì)寬嚴(yán)有度。設(shè)計(jì)時(shí),在需要學(xué)生重點(diǎn)觀察或重點(diǎn)思考的地方,教學(xué)設(shè)計(jì)需給予適當(dāng)?shù)年P(guān)注。適當(dāng)適度的質(zhì)疑對(duì)于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣具有積極的作用,也是學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。
(2)探究的教學(xué)價(jià)值與課程教學(xué)設(shè)計(jì)的思考
教學(xué)中的探究教育主要是體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)探究或問(wèn)題解決過(guò)程中,科學(xué)探究是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分,探究環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)知識(shí)、方法和態(tài)度解決實(shí)際問(wèn)題具有重要的教育價(jià)值。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生探究,讓學(xué)生經(jīng)歷問(wèn)題解決的體驗(yàn)過(guò)程,符合杜威的“做中學(xué)”的教育理念。探究教學(xué)作為與知識(shí)授受教學(xué)相對(duì)應(yīng)的一種教學(xué)方式 ,由來(lái)已久。它早期的表現(xiàn)形式是“發(fā)現(xiàn)法”和“問(wèn)題解決法”。探究教學(xué)是指在教師指導(dǎo)下學(xué)生運(yùn)用探究的方法進(jìn)行學(xué)習(xí) ,主動(dòng)獲取知識(shí)、發(fā)展能力的實(shí)踐活動(dòng),其目的在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
在實(shí)施探究教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),需明確以下幾個(gè)問(wèn)題:第一,將學(xué)生視為具有一定問(wèn)題解決能力的個(gè)體。教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),考慮到學(xué)生雖存在一定的認(rèn)知差異和水平差異,但不能無(wú)視學(xué)生已具備的問(wèn)題解決能力基礎(chǔ)。第二,對(duì)個(gè)體而言較難解決的問(wèn)題有可能通過(guò)小組協(xié)作的方式完成。小組協(xié)作可以整合各成員優(yōu)勢(shì),發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作集思廣益的優(yōu)點(diǎn)。第三,無(wú)論探究結(jié)果如何,都是一種積極的教育實(shí)踐過(guò)程。探究過(guò)程中,學(xué)生個(gè)體都會(huì)有或多或少的收獲,無(wú)論是有形的或無(wú)形的,對(duì)學(xué)習(xí)者個(gè)體外在行為還是內(nèi)在認(rèn)知方面的,都會(huì)產(chǎn)生一定的正向影響。第四,小組具備過(guò)程評(píng)價(jià)和對(duì)探究過(guò)程的元監(jiān)控能力。小組在明確探究任務(wù)后,在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下,小組自身對(duì)于任務(wù)的達(dá)成具有一定的動(dòng)力和興趣,也具備初步評(píng)價(jià)任務(wù)達(dá)成情況的能力。探究教學(xué)的實(shí)施過(guò)程是學(xué)生體驗(yàn)“做中學(xué)”,并促進(jìn)知識(shí)、能力或素養(yǎng)主動(dòng)生成的過(guò)程。
(3)生成的教學(xué)價(jià)值與課程教學(xué)設(shè)計(jì)的思考
美國(guó)的伊麗莎白·瓊斯教授和約翰·尼莫教授在其合著的《生成課程》一書(shū)中指出,生成性課程的核心,乃是帶有特殊背景的教師與處于一定情境中的具有個(gè)性的學(xué)生,對(duì)他們面臨的周圍世界的問(wèn)題進(jìn)行共同商討而確定課程生成的過(guò)程。注重生成的教學(xué)關(guān)注的是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和建構(gòu)的過(guò)程,符合當(dāng)前教育發(fā)展實(shí)際需要。
注重生成的教學(xué)設(shè)計(jì),需明確以下特征:第一,關(guān)注過(guò)程多于關(guān)注結(jié)果;第二,關(guān)注能力或素養(yǎng)的提高多于知識(shí)的獲取;第三,關(guān)注互動(dòng)過(guò)程中的交流和教學(xué)過(guò)程所產(chǎn)生的附加的教育價(jià)值。
2.整合視角下的模式構(gòu)建與價(jià)值思考
無(wú)論是質(zhì)疑、探究還是生成,均圍繞問(wèn)題解決展開(kāi),如何將其整合并融入到教學(xué)設(shè)計(jì)中,使其在教學(xué)設(shè)計(jì)的適當(dāng)環(huán)節(jié)發(fā)揮有效的作用,進(jìn)而促進(jìn)有效學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)。美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)的約翰·M·科勒(John M Keller)教授提出的ARCS動(dòng)機(jī)模型,為整合構(gòu)建提供的基礎(chǔ),在整合過(guò)程中需把握注意、相關(guān)、自信和滿意等四個(gè)內(nèi)容。通過(guò)問(wèn)題情境創(chuàng)設(shè),引起學(xué)生注意,并引導(dǎo)學(xué)生提出質(zhì)疑,使得探究任務(wù)與學(xué)生緊密相關(guān),教師實(shí)施分組任務(wù),并適當(dāng)引導(dǎo)以保障學(xué)生探究活動(dòng)有效開(kāi)展,使學(xué)生在探究過(guò)程中體驗(yàn)探究樂(lè)趣,獲得自信和滿意感,進(jìn)而促進(jìn)知識(shí)、能力與素養(yǎng)的生成。
(1)課前段設(shè)計(jì)問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑
在課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)的前段,為學(xué)生學(xué)習(xí)精心設(shè)計(jì)問(wèn)題情境,為學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)造條件,此類問(wèn)題情境的設(shè)計(jì)主要符合以下幾個(gè)方面的特征:第一,問(wèn)題情境設(shè)計(jì)需避免“生搬硬套”。部分教師在設(shè)計(jì)問(wèn)題情境時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)“為了情境而情境”的問(wèn)題,即為了符合情境教學(xué)這一理念,例舉生活實(shí)例或原始化學(xué)問(wèn)題,但未將情境與后續(xù)教學(xué)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)聯(lián)系,僅作為課程知識(shí)導(dǎo)入的“引子”;另有部分教師對(duì)情境缺乏理解,認(rèn)為簡(jiǎn)單例舉實(shí)例即為進(jìn)行了情境教學(xué),直接搬用已有的課本實(shí)例,未考慮到自己課堂構(gòu)建的實(shí)際需要。第二,問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)需能對(duì)教學(xué)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)作用。所創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境功能明確,指向清晰,是整節(jié)課設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,也是教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展的必備基礎(chǔ)。第三,問(wèn)題情境的設(shè)計(jì)需符合“問(wèn)題的潛在性”和“情境的關(guān)聯(lián)性”雙重特征。教學(xué)設(shè)計(jì)中,若由教師直接給出需探究的問(wèn)題,學(xué)生缺失了在思考基礎(chǔ)上提出質(zhì)疑環(huán)節(jié),情境創(chuàng)設(shè)的教學(xué)功能就會(huì)大打折扣。創(chuàng)設(shè)合適的情境,為學(xué)生自主質(zhì)疑創(chuàng)造條件,是培養(yǎng)學(xué)生自主進(jìn)行探究學(xué)生的第一步。在學(xué)生質(zhì)疑階段,也需要教師適當(dāng)引導(dǎo),保證學(xué)生的質(zhì)疑不偏移整個(gè)教學(xué)的方向,使學(xué)生進(jìn)行“有所限定”的質(zhì)疑。教師在這一環(huán)節(jié)的教學(xué)需把握收放有度,既要兼顧對(duì)學(xué)生思維靈活性和創(chuàng)新性的培養(yǎng),又要兼顧課時(shí)教學(xué)的實(shí)際需要,適時(shí)適當(dāng)?shù)膶W(xué)生的質(zhì)疑引導(dǎo)到教學(xué)預(yù)設(shè)問(wèn)題上。
(2)課中段學(xué)生自主探究,進(jìn)行深度學(xué)習(xí)
在學(xué)生聯(lián)系問(wèn)題情境提出質(zhì)疑后,教師可讓學(xué)生按照科學(xué)探究環(huán)節(jié),圍繞各小組的設(shè)計(jì)構(gòu)想展開(kāi)自主探究活動(dòng)。對(duì)于提出的質(zhì)疑,每個(gè)小組都有探究任務(wù),在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行學(xué)習(xí),更能促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。此階段學(xué)生進(jìn)行自主探究時(shí),需注意:第一,各組探究任務(wù)明確。即明確質(zhì)疑提出的問(wèn)題,并清楚本組的探究任務(wù)是什么?第二,小組形成了初步的探究方案。即小組對(duì)如何實(shí)施探究達(dá)成了一致方案,明確了探究活動(dòng)該怎么做?第三,具備實(shí)施探究所需條件。除具備探究所需具備的必備外部條件,小組需明確如何評(píng)價(jià)探究過(guò)程,包括對(duì)探究過(guò)程和探究結(jié)果的評(píng)價(jià),即明確探究活動(dòng)做得怎么樣?第四,組員具備基本的科學(xué)探究態(tài)度。在探究過(guò)程中,需具備嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度。遇到問(wèn)題不畏懼,充分發(fā)揮小組協(xié)作作用,集思廣益,積極研討,深入思考解決方案。促進(jìn)參與探究的每一個(gè)學(xué)生個(gè)體積極參與,并進(jìn)行深度思考和學(xué)習(xí)。
(3)課后段遷移應(yīng)用知識(shí),促進(jìn)素養(yǎng)生成
探究活動(dòng)完成后,學(xué)生對(duì)問(wèn)題所關(guān)聯(lián)的知識(shí)有了較為深刻的實(shí)踐體驗(yàn),為促進(jìn)知識(shí)理解和素養(yǎng)的生成,需借助適當(dāng)適量的遷移應(yīng)用和小結(jié)。此部分的教學(xué)設(shè)計(jì),一方面,教師結(jié)合課時(shí)內(nèi)容,凝練整體內(nèi)容對(duì)素養(yǎng)生成的關(guān)鍵點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值,促進(jìn)素養(yǎng)生成。另一方面,引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)核心素養(yǎng)所涵蓋的五個(gè)方面的微觀培育視角進(jìn)行思考,如證據(jù)推理或模型認(rèn)知的微目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)探究或創(chuàng)新意識(shí)的微目標(biāo)等在課程中是否達(dá)成,在知識(shí)遷移應(yīng)用和課堂小結(jié)環(huán)節(jié)著重引導(dǎo)學(xué)生自主評(píng)價(jià),促進(jìn)有意義的學(xué)習(xí)和素養(yǎng)的生成。
三、“質(zhì)疑·探究·生成”三段式教學(xué)案例設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)主要實(shí)施對(duì)象為高三學(xué)生,學(xué)生普遍有比較好的化學(xué)理論基礎(chǔ),已經(jīng)很好的掌握了氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)等理論知識(shí),對(duì)于二價(jià)鐵易被氧化這個(gè)知識(shí)點(diǎn)已經(jīng)非常熟悉。但是對(duì)于高考中出現(xiàn)的“易被氧化的物質(zhì)”的保護(hù)方法不清楚,實(shí)驗(yàn)裝置更是看不明白。其次,學(xué)生具備了的實(shí)驗(yàn)觀察和分析能力,愿意動(dòng)手實(shí)驗(yàn),并能在老師的指導(dǎo)下,在課堂上較好地完成一些實(shí)驗(yàn)操作,有一定的知識(shí)遷移能力和思維創(chuàng)新能力。為此,應(yīng)用“三段式”進(jìn)行“氫氧化亞鐵的制備”的教學(xué)設(shè)計(jì),教學(xué)設(shè)計(jì)概述如表1所示。
四、教學(xué)實(shí)踐后的思考
實(shí)踐后發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)質(zhì)疑、探究和生成三個(gè)環(huán)節(jié)的活動(dòng)參與度非常高,對(duì)此課例教學(xué)效果非常滿意。其中,學(xué)生對(duì)教師所設(shè)計(jì)的從質(zhì)疑到問(wèn)題探究、教學(xué)生成的流程認(rèn)可度非常高。其中也包含了模型建立→模型認(rèn)知→模型應(yīng)用的模型認(rèn)知能力的培養(yǎng),體現(xiàn)了課堂教學(xué)設(shè)計(jì)注重化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)的特征。模型認(rèn)知主要包括:第一,模型建立。通過(guò)課前段演示實(shí)驗(yàn)可以觀察到白色沉淀存在的時(shí)間非常的短,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)觀察到的現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析。并引導(dǎo)學(xué)生主要圍繞內(nèi)、外兩方面進(jìn)行分析,內(nèi)因方面,F(xiàn)e(OH)2很不穩(wěn)定,具有很強(qiáng)的還原性,極易被氧化。外因主要有三個(gè)方面:①空氣中有O2;②溶液中可能有溶解氧;③溶液中可能有少量的Fe3+。第二,模型認(rèn)知。做這個(gè)試驗(yàn)需要?jiǎng)?chuàng)造的條件:無(wú)O2的環(huán)境; 無(wú)Fe3+的環(huán)境??梢圆扇〉姆椒ㄓ校孩倥懦芤褐械腇e3+→加鐵粉;②驅(qū)逐溶液中的溶解氧→加熱煮沸;③避免與空氣接觸→油封、滴管的使用、反常規(guī)操作等。第三,模型應(yīng)用。主要是氫氧化亞鐵的制備原理在高考中的應(yīng)用。思考發(fā)現(xiàn),模型認(rèn)知的過(guò)程也與“質(zhì)疑”“探究”“生成”一一對(duì)應(yīng)。
綜上,本文所構(gòu)建的三段式教學(xué)設(shè)計(jì)模式在實(shí)際教學(xué)設(shè)計(jì)中有較為廣泛的適用范圍,在問(wèn)題解決類或?qū)嶒?yàn)探究類課型中均能有效提高教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的效率和教學(xué)效果,對(duì)廣大一線教師有較好的借鑒價(jià)值。
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