李忠元 徐丹丹
摘要:基于對“現(xiàn)象教學(xué)”核心內(nèi)涵的理解,以初中化學(xué)“溶解現(xiàn)象”為例,從現(xiàn)實問題出發(fā),運用主題教學(xué)方法設(shè)計單元復(fù)習(xí)。從溶液的形成、特征、配制方法、定量表示、溶液計算等方面設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù),構(gòu)建溶液的知識體系和教學(xué)設(shè)計思路。在真實情境下解決實際問題,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,實現(xiàn)了單元復(fù)習(xí)課功能,在提高學(xué)生知識水平的同時,發(fā)展學(xué)生的合作能力、交流能力和創(chuàng)新能力,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)象教學(xué);復(fù)習(xí)課;設(shè)計研究
文章編號:1008-0546(2022)09-0076-04中圖分類號:G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
“現(xiàn)象教學(xué)(TeachingByTopic)”是基于現(xiàn)象(主題)的教學(xué)?!艾F(xiàn)象教學(xué)”從學(xué)生現(xiàn)實生活中存在的真實問題和情境入手,事先確定一些主題,然后圍繞這些主題,將相近的學(xué)科知識重新編排形成學(xué)科融合式的課程模塊,在同一模塊中囊括跨學(xué)科的知識,以主題貫穿學(xué)習(xí),實現(xiàn)跨學(xué)科教學(xué)。[1]“現(xiàn)象教學(xué)”的特征是圍繞真實的任務(wù),結(jié)合項目式、情境體驗式和合作學(xué)習(xí)式,讓學(xué)生在合作和探究的過程中達(dá)成主題任務(wù)目標(biāo),培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力?!艾F(xiàn)象教學(xué)”的最大特點是基于需要、剖析現(xiàn)象、回歸應(yīng)用,通過跨學(xué)科的合作教學(xué),使學(xué)生獲取知識并發(fā)展各方面的能力。
在化學(xué)課程中進(jìn)行的“現(xiàn)象教學(xué)”,主要是融合學(xué)科知識圍繞某一主題進(jìn)行的教學(xué)。本文以初中化學(xué)“溶解現(xiàn)象”單元復(fù)習(xí)為例,通過對溶液相關(guān)的主題內(nèi)容進(jìn)行重新設(shè)計,確定建立知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系,使之具有可探索性,增加學(xué)生獲取直接經(jīng)驗的空間,提升學(xué)生的能力水平,建構(gòu)完整的具有邏輯性的知識體系,從而形成對溶液相關(guān)知識的較為全面的理解,使課堂教學(xué)不僅是一個教與學(xué)的過程,更是一個經(jīng)過創(chuàng)新的實踐過程?!叭芙猬F(xiàn)象”涵蓋了多方面的內(nèi)容,與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活密切相關(guān)。例如:水能溶解許多物質(zhì)形成溶液,許多營養(yǎng)物質(zhì)都是分散或溶解于水中最終被人體吸收的。在人類的生產(chǎn)和生活中,溶解現(xiàn)象隨處可見,應(yīng)用極其廣泛,涉及農(nóng)藥、醫(yī)藥、紡織印染、石油開采、污水處理、生產(chǎn)生活中常用的冷卻劑、農(nóng)作物無土栽培營養(yǎng)液、水產(chǎn)養(yǎng)殖、風(fēng)力及日光海水曬鹽、生理鹽水等溶液的配制、飲料、各種日用洗滌劑、化妝品、乳制品、植物油、溶液的導(dǎo)電性等。[2]
一、基于“現(xiàn)象教學(xué)”的設(shè)計策略
復(fù)習(xí)課是對已有知識的整合、深化、提升和重組構(gòu)建的過程,溶解現(xiàn)象與學(xué)生生活聯(lián)系緊密,在設(shè)計“溶解現(xiàn)象”復(fù)習(xí)課時,通過創(chuàng)設(shè)真實的問題情境,以實驗為載體,引導(dǎo)學(xué)生通過實驗探究活動進(jìn)行相關(guān)知識點的復(fù)習(xí),在問題解決中鞏固所學(xué)知識,在對知識體系進(jìn)行重構(gòu)的過程中,促進(jìn)學(xué)生感受學(xué)科價值,解決復(fù)習(xí)問題,能使復(fù)習(xí)課變得有趣高效。
1.教學(xué)設(shè)計思路
基于“現(xiàn)象教學(xué)”設(shè)計的復(fù)習(xí)課,主要設(shè)計思路為:①真實情境下的問題驅(qū)動;②對驅(qū)動問題展開探究;③嘗試各種問題解決的方法;④在活動中提升能力;⑤問題解決,成果分享。
依據(jù)上述思路,在設(shè)計“溶解現(xiàn)象”單元復(fù)習(xí)課時,首先要通讀教材,研讀課標(biāo)和考綱對本章的基本要求,通過對溶液定義、特征、性質(zhì)、組成、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等概念的聚焦,確立復(fù)習(xí)主題和重點,使創(chuàng)設(shè)的問題情境與真實情境相交融,設(shè)計出一條明晰的以主題教學(xué)和實驗探究活動引領(lǐng)的復(fù)習(xí)主線。其次,通過對真實情境下問題的探究、分析、處理,學(xué)會解決問題的方法,并在此過程中整合本章教材內(nèi)容,使之條理化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。再次,選擇以自主、合作、探究學(xué)習(xí)為基本方法,使整個復(fù)習(xí)過程設(shè)計的問題充滿啟發(fā)性、思考性、創(chuàng)新性和探究性,在問題解決的基礎(chǔ)上分享學(xué)習(xí)成果。
2.教學(xué)設(shè)計方法
(1)從現(xiàn)象的真實性、探究的有序性和思維的深刻性確立復(fù)習(xí)視角,在設(shè)計“溶解現(xiàn)象”復(fù)習(xí)課時,我們重點做了以下考慮:從創(chuàng)設(shè)真實情境與設(shè)計驅(qū)動性問題(現(xiàn)象的真實性)、建立探究任務(wù)與安排探究環(huán)節(jié)(探究的有序性)、掌握探究方法與建構(gòu)化學(xué)概念(思維的深刻性)三個研究視角對“溶解現(xiàn)象”的內(nèi)容進(jìn)行了梳理,通過對本單元各部分知識點的梳理,設(shè)計探究情境和問題,通過對問題的解決加深對溶液相關(guān)知識的理解和掌握,通過復(fù)習(xí)整合讓學(xué)生形成完整的知識體系。
(2)以一瓶失去標(biāo)簽的無色液體為情境核心設(shè)計實驗探究活動主線
首先,結(jié)合復(fù)習(xí)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)一個真實的情境:以探究一瓶失去標(biāo)簽的無色液體為情境核心,展開對此無色液體成分的猜想,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生從溶液的形成、特征、配制方法、溶液的定量表示、固體溶解度等方面生成一系列問題,以此為主線把溶液知識都串起來,形成一條明晰的實驗探究活動主線。[3]
其次,通過對失去標(biāo)簽的無色液體的探究,引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位設(shè)計實驗方案,讓學(xué)生在假設(shè)、探究、釋疑中不斷解決問題,逐步構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò),提高學(xué)生分析、分類、歸納、綜合等能力,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知欲,提升高階思維能力,發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。
3.教學(xué)設(shè)計方案
根據(jù)溶解現(xiàn)象章節(jié)內(nèi)容,提前安排各小組獨立設(shè)計項目主題方案,經(jīng)過分組展示、討論、歸納整理后形成以下五個方面的學(xué)生探究主題:
主題1:物質(zhì)在溶解過程中會發(fā)生哪些變化?為什么會發(fā)生這些變化?
主題2:水溶液具有哪些重要的性質(zhì)?這些性質(zhì)有何應(yīng)用?
主題3:如何表示溶液的組成?還有哪些方法可以表示溶液的組成?
主題4:影響物質(zhì)溶解性的因素有哪些?這些因素是如何影響物質(zhì)溶解性的?
主題5:如何定量表示物質(zhì)的溶解性?利用其可以解決什么問題?
圍繞上述項目主題內(nèi)容再組織學(xué)生分組設(shè)計活動方案,并在教師指導(dǎo)下進(jìn)行優(yōu)化、整合,使之更具有可操作性,體現(xiàn)了以學(xué)生活動為主體,以問題探究為主線,以問題解決為形式,以能力培養(yǎng)為核心,引導(dǎo)學(xué)生通過對相關(guān)主題的討論與探究,讓學(xué)生在分析溶液性質(zhì)的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)掌握與此相關(guān)的知識。
二、基于“現(xiàn)象教學(xué)”的設(shè)計關(guān)注要點
單元教學(xué)設(shè)計的整體性、系統(tǒng)性和進(jìn)階性能促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展?;凇艾F(xiàn)象教學(xué)”及實驗探究活動引領(lǐng)的復(fù)習(xí)課,在教學(xué)過程設(shè)計時,我們重點考慮了以下幾點:
1.課堂引入要新穎,設(shè)計的問題要富有思考性和啟發(fā)性
首先展示一瓶失去標(biāo)簽的無色液體,讓學(xué)生觀察并思考杯中液體是不是溶液?如果是溶液,應(yīng)該具有什么特征?如何驗證杯中液體是溶液?這樣創(chuàng)設(shè)的問題驅(qū)動情境既簡單又富有思考性,有利于促進(jìn)學(xué)生積極思考,開展探究。[3]
指導(dǎo)學(xué)生建立“溶液”概念時,除了在實驗室準(zhǔn)備高錳酸鉀、硝酸銨、氫氧化鈉等化學(xué)藥品外,還請學(xué)生找來一些身邊的物品;例如:食鹽、白糖、植物油、面粉等,以方便在后續(xù)探究中提高學(xué)生的注意力和興趣。讓學(xué)生分組把高錳酸鉀、硝酸銨、氫氧化鈉、食鹽、白糖、植物油、面粉等常見物質(zhì)溶于水,觀察現(xiàn)象,并追問:植物油、面粉溶于水有什么特點?以此為線索引導(dǎo)學(xué)生積極思考并總結(jié)懸濁液、乳濁液和溶液的特點及區(qū)別。在家里,如何清洗油污?引導(dǎo)學(xué)生分析生活中的乳化現(xiàn)象,并交流討論溶解和乳化的區(qū)別。
2.探究思路要清晰,設(shè)計的實驗要富有趣味性和創(chuàng)新性
為了讓學(xué)生把目光從教材實驗轉(zhuǎn)向生活中的現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生嘗試設(shè)計了一些生活趣味小實驗。譬如圍繞主題1:物質(zhì)在溶解過程中會發(fā)生哪些變化?如何根據(jù)物質(zhì)溶解時常伴隨吸熱或放熱現(xiàn)象設(shè)計實驗來鑒別失去貼標(biāo)簽的硝酸銨、氫氧化鈉、氯化鈉三瓶白色固體?學(xué)生利用物質(zhì)溶解時熱量變化能導(dǎo)致裝置內(nèi)外壓強(qiáng)差變化的原理,先獨立思考設(shè)計實驗方案,再通過上網(wǎng)查閱資料尋找較佳實驗方案,最后經(jīng)小組交流后確定本組的實驗方案。各小組經(jīng)過充分交流后將設(shè)計的實驗方案匯總?cè)缦拢?/p>
(1)用等體積水溶解等質(zhì)量的三種固體,用手粗略感知溶解前后水溫的變化。
(2)用等體積水溶解等質(zhì)量的三種固體,使用溫度計精確測量溶解前后的溫度變化。
(3)把盛水的燒杯放在表面噴灑一層水的小木塊或玻璃片上,然后分別溶解三種固體,能把燒杯和木塊或玻璃片凍在一起的是硝酸銨固體。
(4)把盛水的燒杯放在表面滴有熔化的石蠟的小木塊或玻璃片上,待兩者粘連在一起后,再分別加入三種固體,使之溶解。能使燒杯下面石蠟熔化的是氫氧化鈉固體。
(5)利用圖1所示裝置,滴入水使固體溶解,如觀察到燒杯中導(dǎo)管口有氣泡冒出,說明被溶解的固體是氫氧化鈉,如果燒杯中的導(dǎo)管里有水柱上升,說明被溶解的固體是硝酸銨;無明顯變化的是氯化鈉。
(6)利用圖2所示裝置,滴入水使固體溶解,如觀察到U形管右端液面升高,說明被溶解的固體是氫氧化鈉,如觀察到U形管左端液面升高,說明被溶解的固體是硝酸銨;無明顯變化的是氯化鈉。
(7)利用圖3所示裝置,滴入水使固體溶解,如觀察到氣球膨脹,說明被溶解的固體是氫氧化鈉,如觀察到氣球變癟,說明被溶解的固體是硝酸銨;無明顯變化的是氯化鈉。
(8)利用圖4所示裝置,滴入水使固體溶解,如觀察到氣球a變癟,氣球b膨脹,說明被溶解的固體是氫氧化鈉,如觀察到氣球a膨脹,氣球b變癟,說明被溶解的固體是硝酸銨;無明顯變化的是氯化鈉。
(9)用圖5所示裝置,將溶解有固體的溶液傾倒在燒瓶底部,如觀察到鵪鶉蛋緩慢上升,并從瓶口“吐”出來說明被溶解的固體是氫氧化鈉,如觀察到鵪鶉蛋緩慢下降,并進(jìn)入燒瓶,說明被溶解的固體是硝酸銨;無明顯變化的是氯化鈉。[4]
學(xué)生根據(jù)所設(shè)計的實驗分組完成后,教師再啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生思考上述實驗設(shè)計,利用了什么原理?為什么物質(zhì)溶于水時,有的表現(xiàn)為吸熱,有的表現(xiàn)為放熱?啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生完成微觀解釋。
利用創(chuàng)新實驗,不僅趣味性強(qiáng),而且現(xiàn)象非常明顯,效果很好。這些實驗超越傳統(tǒng)學(xué)科界線,適時與物理學(xué)科相結(jié)合,讓學(xué)生在真實的生活情境中,從化學(xué)的角度去分析生活現(xiàn)象,解決生活問題,體驗化學(xué)與生活的聯(lián)系,學(xué)生品嘗到學(xué)以致用的樂趣,才能真正體會到學(xué)習(xí)化學(xué)的樂趣,從而使學(xué)生的綜合能力得到全方位提升。
3.探究要有思考性,設(shè)計的問題要富有思維的深刻性和遞進(jìn)性
“溶解現(xiàn)象”是學(xué)生系統(tǒng)認(rèn)識溶液的開端,涉及到溶液方方面面的知識,通過創(chuàng)設(shè)真實的問題情境,設(shè)計一些具有思維含量的遞進(jìn)性問題,引導(dǎo)學(xué)生通過實驗探究解決一些具體生產(chǎn)和生活的問題,可在問題解決中提高學(xué)生思維的深刻性和分析問題、解決問題的能力,提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。
例如:對于溶解度、溶解度曲線的相關(guān)概念及飽和溶液與不飽和溶液的相互轉(zhuǎn)化復(fù)習(xí)是這樣設(shè)計的:往盛有100mL水的燒杯里加一藥匙硝酸鉀,攪拌,(展示杯中溶液)能看到什么現(xiàn)象?繼續(xù)加入固體仍可以繼續(xù)溶解,說明什么?通過實驗,讓學(xué)生明白固體不能在水中無限制溶解,從而強(qiáng)化飽和溶液的概念及固體溶解度的概念,通過實驗探究展示杯中不飽和溶液與飽和溶液是如何轉(zhuǎn)化的,引導(dǎo)學(xué)生積極思考。
物質(zhì)在一定溫度下、一定量的水里是不能無限制溶解的,可用溶解度來定量表示物質(zhì)的溶解性。不同溫度下物質(zhì)的溶解度是不同的,可用溶解度曲線來更直觀地表示物質(zhì)溶解度的變化。根據(jù)溶解度曲線,能獲得哪些信息?降溫是結(jié)晶的一種方法,若想完全結(jié)晶應(yīng)該怎么辦?
再如,對溶液的配制實驗是這樣設(shè)計的:農(nóng)業(yè)上小麥育種需要使用15%的氯化鈉溶液,如何配制100g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的氯化鈉溶液?先讓學(xué)生獨立思考,然后小組交流討論:需稱量多少克氯化鈉?量取多少毫升水?在配制過程中要用到哪些儀器?如果想加快溶解有什么建議?讓學(xué)生簡述配制溶液的步驟,達(dá)成共識后開始動手實驗。設(shè)計的問題一環(huán)扣一環(huán),以此啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生積極思考溶液的配制方法。
三、基于“現(xiàn)象教學(xué)”設(shè)計的反思
在化學(xué)復(fù)習(xí)課中實施“現(xiàn)象教學(xué)”,既是一種嘗試,也是一種探索。探索的重點是培養(yǎng)學(xué)生的問題意識、探究意識,它改變了傳統(tǒng)教學(xué)中教師講學(xué)生被動學(xué)的局面,讓學(xué)生在輕松、快樂、民主、和諧、充滿啟發(fā)的氛圍中學(xué)習(xí)[5]。
1.提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,突出了學(xué)生的主體地位
教育的魅力是讓學(xué)生能將學(xué)到的知識應(yīng)用到生活實踐中去?!艾F(xiàn)象教學(xué)”突出了“課堂是靈魂,學(xué)生是主體,教師是關(guān)鍵”的教學(xué)理念,其精髓在于發(fā)揮問題對學(xué)習(xí)過程的指導(dǎo)作用,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性?!艾F(xiàn)象教學(xué)”的終極目標(biāo)不再是學(xué)習(xí)單純的知識,而是學(xué)生如何運用所學(xué)知識去解決生活中的實際問題,以及這個過程給學(xué)生帶來的改變。在這種教學(xué)中,教師僅在關(guān)鍵時刻起到點撥、引導(dǎo)的作用,教師不再是導(dǎo)演,而是學(xué)生知識建構(gòu)的促進(jìn)者、引導(dǎo)者和咨詢者。為學(xué)生帶來了新鮮有趣的學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生更積極地參與到課程當(dāng)中快樂、自由地學(xué)習(xí),充分激發(fā)了學(xué)生的好奇心和創(chuàng)造力,學(xué)生的主體地位得以真正凸顯,讓學(xué)生真正在參與和創(chuàng)造中體驗學(xué)習(xí)的樂趣和成功。
2.提高學(xué)生的探究意識,有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)
“現(xiàn)象教學(xué)”以問題為導(dǎo)向,以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)為目標(biāo),把學(xué)習(xí)設(shè)置到有意義的問題情景中,學(xué)生為解決這些問題需要查閱資料、訪談、歸納、整理所需的知識與技能,然后通過自主探究和合作來解決問題,學(xué)習(xí)隱含在問題背后的學(xué)科知識,形成解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力。運用這種學(xué)習(xí)方式,目的在于讓學(xué)生在真實的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生不斷地思考,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)精神,從而有利于把孤立的知識點有機(jī)融合成整體知識鏈,有利于鍛煉學(xué)生的動手能力、合作能力、探究意識、思維能力、表達(dá)溝通能力以及歸納總結(jié)、綜合理解、邏輯推理、口頭表達(dá)、主導(dǎo)學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)等能力,更好地提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。
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