何儒剛
摘 要:以《物質(zhì)的分離與提純》的教學(xué)為例,通過對比傳統(tǒng)教學(xué)和核心教學(xué),提出化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需要對課堂教學(xué)的各環(huán)節(jié)進行滲透,課堂教學(xué)要抓準核心知識、核心能力,才能達到培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目的。
關(guān)鍵詞:實驗探究;核心知識;核心能力;核心素養(yǎng);教學(xué)過程
近年來,隨著新課改的推進,“核心素養(yǎng)”這個名詞頻繁出現(xiàn)在教學(xué)的各個場所,甚至有教師在公開課的一開始就拋出化學(xué)五大核心素養(yǎng);同時,在課堂教學(xué)中,還反復(fù)追問“同學(xué)們,我們的國家強大嗎”從而來凸顯“科學(xué)精神與社會責(zé)任”。
實際上,教師要清楚認識到培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng),應(yīng)體現(xiàn)在教學(xué)設(shè)計及課堂教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中,而不是課堂上喊喊口號。接下來,我將結(jié)合《物質(zhì)的分離與提純》的教學(xué)設(shè)計,淺談如何在潛移默化中將化學(xué)核心素養(yǎng)滲透到課堂教學(xué)。
一、《物質(zhì)的分離與提純》教學(xué)分析
1.教材內(nèi)容分析
本節(jié)內(nèi)容在教材中以“交流與討論”“觀察與思考”形式呈現(xiàn),內(nèi)容編排上從已學(xué)過的過濾、結(jié)晶等分離方法切入,利用“交流與討論”順利地引入各種不同情況下的固液分離、液液分離的操作方法。然后在“觀察與思考”中運用實驗,引出萃取、分液、蒸餾等分離方法,最后學(xué)生對各種分離方法的適用條件、操作目的進行比較和歸納。具體內(nèi)容如圖1所示。
2.學(xué)情分析
教材只是知識呈現(xiàn)的載體。在大力提倡培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的大背景下,對教師提出了較高的要求——除了要剖析教材及教學(xué)內(nèi)容,還需變革學(xué)習(xí)方式和教學(xué)模式,探究出適合學(xué)生的課堂教學(xué)模式。故應(yīng)該摸透學(xué)情。關(guān)于分離提純的知識,學(xué)生初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了一部分,比如過濾、蒸發(fā)、蒸餾等。圖2是初中教材和高中教材關(guān)于蒸餾操作的對比,可以看出,初中教材已講得很明確,完全可以在興趣活動中,讓學(xué)生通過組裝裝置來完成。
二、《物質(zhì)的分離與提純》的核心教學(xué)設(shè)計
1.核心理念下的課堂知識、能力、素養(yǎng)之間的關(guān)系
從圖3可以看到,核心知識的學(xué)習(xí)是基礎(chǔ),只有扎扎實實地建構(gòu)好整個知識體系,才能在核心知識的熟練應(yīng)用中,不斷強化、提升自我的核心能力,也正是在這種不斷強化下,學(xué)生才能在不同情境下綜合利用所學(xué)的知識與技能去處理復(fù)雜的任務(wù),最終培養(yǎng)擁有個性化的核心素養(yǎng),三者之間相互影響、相互促進。
2.基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的新教學(xué)設(shè)計
在“核心”的理念下,我設(shè)計了七個環(huán)節(jié)(如圖4)。
本課設(shè)計環(huán)節(jié)雖然較多,但課堂內(nèi)交給學(xué)生自主探究的環(huán)節(jié)只有兩個。這樣可以確保學(xué)生有足夠的時間充分討論,而不是為了有“討論”而討論。具體教學(xué)設(shè)計如下。
3.具體教學(xué)設(shè)計
(1)引課——最新科技直接呈現(xiàn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引出萃取。
【PPT】科學(xué)著名雜志——《Nature》“化學(xué)的合成與分離技術(shù)是20世紀最重要的科學(xué)進展”;《Nature》專欄文章——七種化學(xué)分離方法改變世界。
【視頻】屠呦呦獲得諾貝爾獎時的演講片段。
設(shè)計意圖:著名的科學(xué)雜志和屠呦呦事例是真實情境,是學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成與發(fā)展的載體,可以激發(fā)學(xué)生求知欲,同時引出今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
(2)萃取實驗——學(xué)生自主探究、自主觀察、自主討論、自主總結(jié),四大自主學(xué)習(xí)核心知識(萃取)。
【學(xué)生探究實驗】以四人為一小組,利用已有的實驗儀器和試劑,完成實驗并記載現(xiàn)象。
設(shè)計意圖:本堂課學(xué)生實驗選擇了碘水、青菜汁萃取。選擇青菜汁,體現(xiàn)化學(xué)的生活化與趣味化,讓學(xué)生體會到化學(xué)應(yīng)來源于生活而服務(wù)生活的理念;選擇碘水,體現(xiàn)實驗現(xiàn)象的明顯性,教材使用溴水,但考慮到其易揮發(fā),從安全著手,改用碘水,且實驗現(xiàn)象也較溴水明顯。
由學(xué)生的實驗記錄(圖5下)可知,學(xué)生能夠?qū)嶒灛F(xiàn)象進行仔細的觀察、客觀的記錄,例如用CCl4萃取碘水時,學(xué)生沒有盲目寫上標(biāo)準答案——無色,而是根據(jù)實際記載黃色;特別是碘水與植物油的實驗,學(xué)生能通過實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題,自我假設(shè),自主討論,并解決問題,個人認為有效地避免了為探究而探究,同時也防止了探究過程程序化和表面化,使“實驗探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)的培養(yǎng)得到具體化。
(3)過渡——用熟悉人物的話及實例,告訴學(xué)生科學(xué)實驗的重復(fù)性及好的實驗儀器的重要性。
【PPT】過渡1:屠呦呦“第一次的成功是在經(jīng)歷190次失敗后才出現(xiàn)的”。過渡2:拉瓦錫“要取得不一樣的發(fā)現(xiàn),要有不一樣的器材”。
設(shè)計意圖:利用學(xué)生熟悉的名人,激發(fā)學(xué)生積極實踐、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和學(xué)習(xí)熱情。
(4)實驗儀器的設(shè)計——創(chuàng)設(shè)發(fā)散式問題情境,激發(fā)學(xué)生的討論和想象力;“我闡述你反駁”的教學(xué)模式,引發(fā)課堂教學(xué)高潮。
【教師】如果你是分離專家,將如何設(shè)計實驗儀器對萃取的兩層液體進行分離?
學(xué)生自主設(shè)計互不相容的液體分離儀器成果展示。
設(shè)計意圖:本環(huán)節(jié)主要目的在于培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理與模型認知”的素養(yǎng)。從設(shè)計裝置可以看到,學(xué)生已經(jīng)有將化學(xué)與生活聯(lián)系的意識;主動靈活地應(yīng)用所學(xué)知識分析和解決實際問題,達到學(xué)以致用??傮w而言,學(xué)生已經(jīng)會利用已知的知識來建構(gòu)起陌生的模型,從而解決相關(guān)問題。
采用學(xué)生自主闡述探究成果,其他小組提問反駁的模式,增強學(xué)生的批判性思維,他們在原有的基礎(chǔ)上,能提出進一步的改進方案,有利于提高學(xué)生的文字組織能力、語言表達能力、概括能力、信息提取能力及與同伴之間的溝通能力。
(5)分液實驗——教師演示連貫的實驗過程、標(biāo)準的實驗操作,教科書般地向?qū)W生展示分液的整個流程,體現(xiàn)科學(xué)的一絲不茍。
【教師】演示實驗——將加入CCl4的碘水進行分液。設(shè)問:分液的原理是什么?具體有哪些操作步驟?需要注意哪些問題?
設(shè)計意圖:對于新儀器——分液漏斗采用直接演示、
講解,目的在于規(guī)范學(xué)生對分液漏斗的使用,培養(yǎng)學(xué)生實驗操作的嚴謹性和標(biāo)準化。
(6)課堂總結(jié)——水到渠成,得出結(jié)論,對萃取、分液形成系統(tǒng)認識。
【學(xué)生活動】總結(jié)萃取、分液的異同之處,總結(jié)它們的使用范圍、實驗儀器、注意事項等。
設(shè)計意圖:本環(huán)節(jié)以學(xué)生個人為單位進行獨立思考,學(xué)生在沒有外界幫助下,獨立思考問題、自主總結(jié)和提煉要點,有助于提升學(xué)生知識網(wǎng)絡(luò)的體系化。
(7)結(jié)課——介紹不同狀態(tài)下的萃取劑及萃取在我國化學(xué)中的地位,向?qū)W生展示萃取的多樣性與輝煌。
【PPT】①徐光憲利用稀土溶劑進行萃取;②中國化學(xué)會4次召開全國性的“萃取”大會。
設(shè)計意圖:簡單的兩張PPT向?qū)W生展示萃取在我國的發(fā)展,起到畫龍點睛的效果。
(8)開放性習(xí)題——習(xí)題形式從定量評價轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄐ栽u價,更多采用過程評價,從而調(diào)動學(xué)生的積極性,確保其可持續(xù)發(fā)展。
【課后練習(xí)】以4~6人為一小組,查閱相關(guān)資料,利用植物油等生活中的溶劑,嘗試萃取西紅柿、玫瑰花、桂花、蔬菜汁、果汁等,并完成課題報告。
設(shè)計意圖:利用真實情境的課后練習(xí),來培養(yǎng)學(xué)生的價值觀,在體現(xiàn)化學(xué)應(yīng)用價值的情境中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。
三、教學(xué)反思
整堂課進行的過程中,完全沒有提及核心素養(yǎng)的相關(guān)內(nèi)容,但從學(xué)生活動參與度、成果展示來看,學(xué)生對模型的認知、實驗探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)精神與社會責(zé)任等素養(yǎng)都得到了極大的提高。
當(dāng)然也要看到素養(yǎng)的養(yǎng)成不是一朝一夕就可以完成的,需要教師結(jié)合學(xué)生實際情況在每節(jié)課的設(shè)計中有意識地進行問題設(shè)計和活動展開。本堂課在教學(xué)效果的反饋上取得了很好的反響,但是我在不斷反問自己:在處理教材與教學(xué)內(nèi)容時,有沒有使得知識偏向于碎片化?本課在教學(xué)時能否采用綜合問題解決的主題式的教學(xué)方式,從而使知識達到一個整體化與結(jié)構(gòu)化?這有待于在之后的教學(xué)過程中不斷加強。
編輯 魯翠紅