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      從深度學(xué)習(xí)視角反思實驗教學(xué)創(chuàng)新

      2022-05-30 22:42:40艾進達田雅玲賈光弟盧天宇
      化學(xué)教與學(xué) 2022年19期
      關(guān)鍵詞:化學(xué)核心素養(yǎng)教師專業(yè)發(fā)展深度學(xué)習(xí)

      艾進達 田雅玲 賈光弟 盧天宇

      摘要:基于區(qū)域近年經(jīng)典的實驗教學(xué)創(chuàng)新案例,從深度學(xué)習(xí)理念視角探尋一線初中化學(xué)教師實驗教學(xué)創(chuàng)新的嬗變。發(fā)現(xiàn)在創(chuàng)新實驗教學(xué)中,教師逐漸形成對教材實驗“聯(lián)系與構(gòu)建、批判與質(zhì)疑、遷移與應(yīng)用”來解決實驗教學(xué)問題的一種學(xué)習(xí)方式。實驗教學(xué)創(chuàng)新能夠促進教師的專業(yè)發(fā)展,深化教師對新課改理念的理解與應(yīng)用,有效落實化學(xué)課程核心素養(yǎng)。

      關(guān)鍵詞:深度學(xué)習(xí);實驗教學(xué)創(chuàng)新;教師專業(yè)發(fā)展;化學(xué)核心素養(yǎng)

      文章編號:1008-0546(2022)10-0095-03中圖分類號:G632.41文獻標識碼:B

      實驗是化學(xué)的靈魂,義務(wù)教育課程標準(2011版)強調(diào):“化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)以實驗為主的科學(xué)探究活動,有助于激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣,引導(dǎo)學(xué)生在觀察、實驗和交流討論中學(xué)習(xí)化學(xué)知識,提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。教師在教學(xué)中應(yīng)高度重視和加強實驗教學(xué),充分發(fā)揮實驗的教育功能?!盵1]在新一輪課程改革中,實驗教學(xué)創(chuàng)新成為優(yōu)質(zhì)課堂出彩的有力抓手之一,圍繞實驗教學(xué)創(chuàng)新舉辦的各級各類比賽點燃了一線初中化學(xué)教師的“創(chuàng)”勁。在教學(xué)實踐層面,涌現(xiàn)出不少“探討如何通過化學(xué)實驗教學(xué)創(chuàng)新撬動學(xué)生的深度學(xué)習(xí)”的優(yōu)質(zhì)案例。“以實驗教學(xué)創(chuàng)新促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)”已成為當(dāng)前研究熱點。教學(xué)相長,有效的深度學(xué)習(xí)設(shè)計必將促進教師的專業(yè)發(fā)展。受此啟發(fā),我們梳理深圳市龍崗區(qū)近6年初中化學(xué)實驗創(chuàng)新展示課及比賽的優(yōu)秀案例,從深度學(xué)習(xí)視角反思實驗教學(xué)創(chuàng)新,探尋一線教師實驗教學(xué)創(chuàng)新的嬗變。

      一、區(qū)域?qū)嶒灲虒W(xué)創(chuàng)新優(yōu)質(zhì)案例

      2017年至2021年期間,深圳市龍崗區(qū)初中化學(xué)教師響應(yīng)課改的新思想,形成了一批優(yōu)秀實驗教學(xué)創(chuàng)新案例(見表1)。表中從“年份與作者、實驗教學(xué)主題、獲獎或展示情況、創(chuàng)新概述及發(fā)表情況”呈現(xiàn)了區(qū)域典型案例的概況。

      二、從深度學(xué)習(xí)視角審視實驗教學(xué)創(chuàng)新的變化

      何謂深度學(xué)習(xí)?深度學(xué)習(xí)指在理解的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)者能夠批判性地學(xué)習(xí)新的思想和事實,并將它們?nèi)谌胍延械恼J知結(jié)構(gòu)中,能夠在眾多思想間建立聯(lián)系,并能夠?qū)⒁延械闹R遷移到新的情境中,以此作為問題決策和解決的一種學(xué)習(xí)方式。[2]教師在創(chuàng)新實驗教學(xué)過程中,實則是基于對教材實驗和學(xué)情理解的基礎(chǔ)上,聯(lián)系眾多實驗方案構(gòu)建創(chuàng)新設(shè)計,批判地將其它實驗方法或?qū)嶒灩ぞ呷谌虢滩脑袑嶒灝?dāng)中,并將個人已有的實驗教學(xué)經(jīng)驗遷移到新的情境當(dāng)中,以此形成解決實驗教學(xué)問題的一種學(xué)習(xí)方式。

      1.注重聯(lián)系與構(gòu)建,為推陳出新而創(chuàng)

      從歷屆實驗教學(xué)創(chuàng)新比賽作品看,類似鄧七梅等老師“聚焦經(jīng)典實驗,優(yōu)化實驗裝置”占比較大。此類創(chuàng)新的主題主要包括:測定空氣中氧氣的含量、探究蠟燭燃燒的產(chǎn)物、O2的實驗室制取與性質(zhì)一體化裝置設(shè)計、CO2的實驗室制取與性質(zhì)一體化裝置設(shè)計等。創(chuàng)新的思路一般是:審視教材所設(shè)計實驗的局限性→立足文獻資料調(diào)研→改進實驗裝置或?qū)嶒灹鞒?。從深度學(xué)習(xí)視角看,教師緊扣實驗教學(xué)所遇到的問題,將“教材實驗、文獻資料”二者關(guān)聯(lián)起來,厘清二者相對應(yīng)的實驗原理、實驗裝置及實驗操作的異同點、優(yōu)劣點,調(diào)整原理、重組裝置及流程,構(gòu)建出互補增值點。如何出新意,是“舊瓶裝新藥”,還是“新瓶裝舊藥”?“就想找到加分的創(chuàng)新點”是諸多教師們“求新而創(chuàng)”的本位思考。從學(xué)習(xí)的思維層級來看,此類創(chuàng)新是在建立多點知識結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián),屬于從低階思維過渡到高階思維的進階范疇,即深度學(xué)習(xí)的“起跑階段”。

      2.啟發(fā)批判與質(zhì)疑,為驅(qū)動探究而創(chuàng)

      類似秦婕老師的“探究NaOH溶液與CO2反應(yīng)”,不僅對實驗裝置進行優(yōu)化,還對實驗教學(xué)方法進行改進。通過創(chuàng)設(shè)實驗激發(fā)認知沖突,“密閉的兩只礦泉水瓶中,CO2分別與等量的H2O、NaOH溶液振蕩”。兩個瓶子均發(fā)生形變。CO2一定與NaOH溶液反應(yīng)了嗎?怎么設(shè)計方案找到更加直接有力的證據(jù)?教師站在學(xué)生的已有認知水平上,聯(lián)系新舊知識,對教材實驗進行批判與質(zhì)疑,找到了開啟學(xué)生思考與探究的著力點。盧天宇老師的“質(zhì)量守恒定律實驗教學(xué)創(chuàng)新”,通過比較多版本教材,聯(lián)系生活經(jīng)驗,使用帶濾網(wǎng)水杯創(chuàng)設(shè)牢靠的密閉體系,實現(xiàn)密閉體系與敞開體系的自由切換,利于學(xué)生進行分組實驗探究,自主解決心中質(zhì)疑“為什么有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)前后看起來質(zhì)量不守恒”[3]。這一類創(chuàng)新的一般思路是:跳出教材實驗設(shè)計脈絡(luò)→聯(lián)系文獻資料、批判質(zhì)疑實驗教學(xué)邏輯→構(gòu)架驅(qū)動學(xué)生探究的新情境、新問題。創(chuàng)新的著力點是:創(chuàng)設(shè)“不憤不啟,不悱不發(fā)”的教學(xué)新情境,驅(qū)動學(xué)生在實驗中真探實究。此類創(chuàng)新需要教師在聯(lián)系新舊經(jīng)驗之上進行批判質(zhì)疑,進而重構(gòu)實驗教學(xué)方法,處于拓展抽象結(jié)構(gòu)水平。即教師能運用已形成的實驗教學(xué)模型分析評價不同的實驗教學(xué),并能預(yù)測所用模型分析的效果。從學(xué)習(xí)進階看,屬于高階認知水平,即深度學(xué)習(xí)的“加速階段”。顯然,這類實驗教學(xué)創(chuàng)新對教師的專業(yè)綜合素養(yǎng)要求更高。盤點區(qū)域每屆實驗教學(xué)創(chuàng)新參賽作品,此類佳作占比較少。

      3.強化遷移與應(yīng)用,為素養(yǎng)發(fā)展而創(chuàng)

      當(dāng)很多初中化學(xué)教師感嘆“教材僅有九年級上、下兩冊,實驗教學(xué)創(chuàng)新的點無處可尋”之時,在高中化學(xué)課程的改革思潮,部分教師轉(zhuǎn)向為發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)而創(chuàng)新實驗教學(xué)的新路徑。田雅玲老師的“利用高吸水樹脂優(yōu)化中學(xué)化學(xué)實驗”“利用超聲霧化技術(shù)優(yōu)化‘侯氏制堿模擬實驗”,靈感均來自《普通高中化學(xué)課程標準(2017年版)》所倡導(dǎo)的主題教學(xué)與項目式學(xué)習(xí)。教師將“初中化學(xué)教材實驗、文獻資料與高中課標思想”三者相關(guān)聯(lián),從主題教學(xué)與項目學(xué)習(xí)的維度展開批判質(zhì)疑,融入新理念、新方法,重塑模型,強化學(xué)生的遷移與應(yīng)用能力。盧天宇老師的“分子與原子的概念教學(xué)”,實驗教學(xué)創(chuàng)新的目標是充分發(fā)展學(xué)生“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認知”的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

      教師在“遷移與應(yīng)用”的摸索間,嘗試根據(jù)已形成的實驗教學(xué)知識選擇創(chuàng)新的方式解決陌生情境的教學(xué)任務(wù),并在解決新問題時提出有創(chuàng)造性的實驗方案并付諸實踐,體現(xiàn)出一定的創(chuàng)造能力。教師設(shè)計主題教學(xué)與項目學(xué)習(xí),實則已沉浸在高階認知層面,進入深度學(xué)習(xí)的“沖刺階段”。此時,教師能夠從課程標準要求、教材編排用意、學(xué)生認知水平等綜合地理解實驗,引入“大單元、大概念、綜合實踐活動”等重構(gòu)實驗方案,對教材實驗的理解更全面、更系統(tǒng),真正將化學(xué)核心素養(yǎng)內(nèi)化為學(xué)科教學(xué)知識。

      三、反思與啟示

      1.實驗教學(xué)創(chuàng)新能夠促進教師專業(yè)深度發(fā)展進行實驗教學(xué)創(chuàng)新是教師浸染在深度學(xué)習(xí)的一種反思型學(xué)習(xí)狀態(tài),一定程度反映出化學(xué)教師主動提升專業(yè)素養(yǎng),積極克服職業(yè)倦怠,嘗試終身學(xué)習(xí)的立德樹人追求。龍崗區(qū)大部分教師在新課改的影響下,已成為實驗教學(xué)創(chuàng)新的“知之者”,注重聯(lián)系與構(gòu)建,在區(qū)域教研的講座或比賽中,熟知了“聯(lián)系生活與生產(chǎn)、知網(wǎng)查新、整合裝置”等創(chuàng)新實驗教學(xué)的技巧。小部分教師有興趣研究實驗教學(xué),成為實驗創(chuàng)新的“好之者”,將初中實驗相關(guān)的素材融會貫通,辯證地批判和發(fā)展實驗方案。少數(shù)老師晉升為“樂之者”,把實驗教學(xué)創(chuàng)新服務(wù)于課堂、服務(wù)于學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展,樂此不疲。區(qū)域?qū)嶒灲虒W(xué)創(chuàng)新比賽雖不能維持參賽作品“今年花勝去年紅”的持續(xù)攀升,但可見“歲歲年年人不同”的教師成長蛻變。

      2.實驗教學(xué)創(chuàng)新需要站在立德樹人的制高點

      科學(xué)技術(shù)需要傳承與發(fā)展以適應(yīng)社會發(fā)展的需求,深度學(xué)習(xí)還應(yīng)該面向未來。做實驗教學(xué)創(chuàng)新,教師的學(xué)習(xí)思維不能拘泥在教材實驗,還要聯(lián)系到化學(xué)發(fā)展史及化學(xué)前沿資訊;實驗的教學(xué)目標不能還停留在學(xué)生會寫實驗探究題、能夠順利完成實驗操作考試,應(yīng)當(dāng)致力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生敢于發(fā)問與質(zhì)疑,發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力??茖W(xué)研究必須實事求是,師德為先,一線教師切不可因為求“新”心切,忘乎學(xué)術(shù)規(guī)范剽竊他人成果。實驗教學(xué)創(chuàng)新的終極意義是為了學(xué)生的發(fā)展,教師們不需要人人成為實驗教學(xué)創(chuàng)新能手,只需秉承“學(xué)生為本”的專業(yè)發(fā)展理念,掌握實驗教學(xué)的多元手法,在化學(xué)課堂教會學(xué)生科學(xué)探究的要領(lǐng),喚醒學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新的基因。

      參考文獻

      [1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標準(2011年版)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012.

      [2]何玲,黎加厚.促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)[J].計算機教與學(xué),2005(5):29-30.

      [3]盧天宇,艾進達.質(zhì)量守恒定律探究實驗再改進[J].化學(xué)教與學(xué),2019(6):91-92.

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