林淑英
摘 要:以素養(yǎng)提升為總目標(biāo),學(xué)習(xí)進(jìn)階是以核心概念為中心,教師為滿足高中的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)劃與優(yōu)化認(rèn)知的“階”,充分利用學(xué)習(xí)進(jìn)階單元教學(xué)設(shè)計,保障學(xué)生的綜合發(fā)展。本文以“化學(xué)平衡”為例,為高中化學(xué)教學(xué)工作的優(yōu)化發(fā)展提出了一系列的方法與措施。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);學(xué)習(xí)進(jìn)階;化學(xué)平衡
以素養(yǎng)提升為總目標(biāo),圍繞化學(xué)平衡核心概念,對教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、方法、步驟等整體的綜合設(shè)計,合理規(guī)劃與優(yōu)化認(rèn)知的“階”,符合學(xué)生的知識建構(gòu)規(guī)律,加強(qiáng)學(xué)生理解能力與邏輯思維能力培養(yǎng)。鑒于此,教師可以選擇適合學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的教學(xué)手段,對學(xué)生綜合能力的提升具有指導(dǎo)性意義。
一、高中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
當(dāng)前,我國的高中化學(xué)教育已經(jīng)在嘗試尋求高效的策略將學(xué)科核心素養(yǎng)落地,重視培養(yǎng)并提升高中學(xué)生的綜合能力。一方面,化學(xué)教師如果不認(rèn)真思考知識的內(nèi)在聯(lián)系,往往容易忽略了知識的整體性和系統(tǒng)性,這樣傳授的就是一些零散和碎片化的知識,割裂了單課時教學(xué)之間的內(nèi)在聯(lián)系。另一方面,大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為化學(xué)知識雜、多、亂,面對這么多的知識他們毫無頭緒,為了考試和成績只能死記硬背。在這種教與學(xué)的模式下,教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”都比較單一、機(jī)械,缺少整合知識和意義建構(gòu)的能力。
二、學(xué)習(xí)進(jìn)階單元設(shè)計之化學(xué)平衡教學(xué)簡介
基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論的視角,學(xué)習(xí)進(jìn)階是以核心概念為中心,從簡單化的發(fā)展逐步演變到復(fù)雜化的概念序列的過程,能夠讓學(xué)生的學(xué)習(xí)具備更強(qiáng)的連貫性,并在此基礎(chǔ)上強(qiáng)化對概念的透徹、深入了解,從而便于學(xué)生形成學(xué)科的核心素養(yǎng)[1]。通過相關(guān)教育學(xué)者與專家的研究了解到,在核心概念通過概念陳述的方式呈現(xiàn)出來的過程中,能夠逐步凸顯同一個教學(xué)主題在不同學(xué)年段的成就,從而更加方便單元化教學(xué)設(shè)計。在高中化學(xué)課程中,化學(xué)平衡具有重要的作用,該部分教學(xué)內(nèi)容中包含了大量的教學(xué)重點(diǎn),如電離平衡、溶解平衡,以及鹽類水解。本文以“化學(xué)平衡”為例,提出使用進(jìn)階單元教學(xué)設(shè)計手段,將進(jìn)階單元教學(xué)設(shè)計應(yīng)用于構(gòu)建健全而完善的化學(xué)學(xué)科的知識框架。
三、研究“化學(xué)平衡”的學(xué)習(xí)進(jìn)階
首先,以課程標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn),完成進(jìn)階研究。在高中化學(xué)教學(xué)中,結(jié)合學(xué)生的心理發(fā)展特征狀況,需要將學(xué)生所掌握的知識內(nèi)容視為基礎(chǔ)而進(jìn)行的相應(yīng)的進(jìn)階研究。此外,還要求學(xué)生能夠通過選修課程,強(qiáng)化學(xué)習(xí)從而掌握建立化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)可逆性。在學(xué)習(xí)進(jìn)階單元設(shè)計中,能夠以速率為切入點(diǎn),從多個角度研究化工生產(chǎn)等生命活動的問題。其次,構(gòu)建學(xué)習(xí)化學(xué)平衡框架。無論何種學(xué)習(xí)形式,教師在進(jìn)行教學(xué)工作中,都不可以簡單地進(jìn)行知識羅列,而應(yīng)該有效指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建合理、科學(xué)的學(xué)習(xí)框架,而這也是在學(xué)習(xí)進(jìn)階單元設(shè)計教學(xué)中,建立學(xué)習(xí)概念的主要過程。例如:蘇教版選修必修《化學(xué)反應(yīng)原理》是圍繞化學(xué)平衡核心概念進(jìn)行連貫、進(jìn)階的整體規(guī)劃學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)“從知識到思維、到觀念、到素養(yǎng)”的能力進(jìn)階[2]。第一,對于高中化學(xué)的必修課而言,選修課是對其的補(bǔ)充與擴(kuò)展,能夠?qū)⑵浠瘜W(xué)原理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程等進(jìn)行更加細(xì)致的分析與深度的擴(kuò)展。簡而言之,可以理解成必修課將化學(xué)反應(yīng)的成果直接告訴學(xué)生,而選修課則能夠?qū)Ρ匦拚n內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步的延續(xù)與深化,對問題本質(zhì)的探索與發(fā)現(xiàn)具有重要作用。在學(xué)習(xí)進(jìn)階單元教學(xué)設(shè)計的視角下,學(xué)習(xí)化學(xué)平衡課程的各個環(huán)節(jié)中,如果想全面強(qiáng)化學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu),便需要教師能夠充分利用理論基礎(chǔ),輔助學(xué)生架構(gòu)起更加健全、完善的知識空間,通過有效的聯(lián)系實(shí)際與理論,促使學(xué)生完成化學(xué)平衡的相關(guān)學(xué)習(xí)。
四、基于學(xué)習(xí)進(jìn)階單元教學(xué)設(shè)計完善——以“化學(xué)平衡”為例
通過研究學(xué)習(xí)進(jìn)階,能夠?qū)W(xué)生所必須掌握的核心技能、實(shí)踐能力,以及知識體系等重點(diǎn)凸顯,并能夠?qū)⑵潆S著時間的推移所產(chǎn)生的變化也一一呈現(xiàn),教師在掌握學(xué)生的綜合能力與學(xué)習(xí)的進(jìn)階情況之后,并將該種了解應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué),對學(xué)生學(xué)科知識的充盈與發(fā)展具有重要的作用。
(一)指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建優(yōu)良的化學(xué)平衡課程知識體系
在設(shè)計學(xué)習(xí)進(jìn)階的化學(xué)平衡單元教學(xué)課程內(nèi)容時,教師可以通過問題驅(qū)動、實(shí)驗(yàn)探究、討論交流等教學(xué)手段復(fù)習(xí)鞏固可逆反應(yīng)的特點(diǎn)、化學(xué)平衡概念、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素等相關(guān)知識的掌握情況,建立化學(xué)“微粒觀”“平衡觀”“守恒觀”,能用對立統(tǒng)一的哲學(xué)思維考查化學(xué)反應(yīng),并學(xué)以致用,科學(xué)探討生產(chǎn)生活中化學(xué)現(xiàn)象。例如:根據(jù)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)如何擇優(yōu)合成氨反應(yīng)條件,并運(yùn)用化學(xué)平衡理解現(xiàn)實(shí)工業(yè)合成氨反應(yīng)條件的意義。
(二)通過學(xué)習(xí)進(jìn)階降低學(xué)生的理解難度
在化學(xué)平衡課程的教學(xué)工作中,為了能夠更好地構(gòu)建優(yōu)良的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。教師需要與學(xué)生進(jìn)行深入的溝通與細(xì)致觀察,并以此為基礎(chǔ),對學(xué)生進(jìn)行判斷檢驗(yàn)其能否通過先驗(yàn)知識進(jìn)行新知識的同化,進(jìn)而將教學(xué)起點(diǎn)更好地把握,讓原本擁有的知識與教育目標(biāo)建立一定的聯(lián)系,從而全面推進(jìn)學(xué)生已經(jīng)擁有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與接受的新的知識內(nèi)容進(jìn)行融合的教學(xué)目標(biāo),教師講解簡單方便,學(xué)生的學(xué)習(xí)也不會過于費(fèi)力。例如:“化學(xué)平衡移動”教學(xué)實(shí)踐中,教師利用靈動的圖片、視頻資料與詳細(xì)的概念講解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,通過合理且科學(xué)的方式拓展化學(xué)知識內(nèi)容,搭好進(jìn)階落腳點(diǎn),降低學(xué)生的理解難度,提升學(xué)生掌握化學(xué)教學(xué)中基礎(chǔ)概念的能力。在學(xué)生接受該部分知識內(nèi)容之后,再為學(xué)生展示進(jìn)階部分的教學(xué),即化學(xué)平衡問題的計算、判斷是否處于化學(xué)平衡狀態(tài),以及具體的試驗(yàn)現(xiàn)象等。在此教學(xué)內(nèi)容中,教師圍繞化學(xué)平衡核心概念展開的概念序列講解,層層遞進(jìn),將化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡,以及能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生直接影響的因素等融會貫通。學(xué)生在教師的講解中能夠越來越清楚化學(xué)的基本原理與概念,并在興趣的引導(dǎo)下強(qiáng)化學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量。
(三)通過學(xué)習(xí)進(jìn)階單元設(shè)計完成知識遷移,輔助學(xué)生創(chuàng)建化學(xué)知識系統(tǒng)
培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的主要目的在于優(yōu)化學(xué)生對知識內(nèi)容的遷移能力,從而更加全面地了解知識點(diǎn)之間存在的內(nèi)在聯(lián)系與外在聯(lián)系,達(dá)成各個學(xué)年段間知識點(diǎn)的互通,學(xué)生也能夠在不斷融合知識點(diǎn)的過程中,搭建出與所學(xué)知識點(diǎn)具備一定呼應(yīng)效應(yīng)的知識體系。為了盡早且有效實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo),教師在進(jìn)行教學(xué)工作的進(jìn)程中,應(yīng)該以學(xué)生實(shí)際的學(xué)習(xí)狀況為依據(jù),完善知識遷移工作。輔助高中學(xué)生搭建更加系統(tǒng)的化學(xué)知識系統(tǒng)。此外,有效利用學(xué)習(xí)進(jìn)階單元設(shè)計思想,用富有層理性和系統(tǒng)性的化學(xué)思維導(dǎo)圖進(jìn)行內(nèi)容的羅列與補(bǔ)充,加深對化學(xué)平衡部分的定義、概念等深刻解讀,幫助學(xué)生強(qiáng)化邏輯推理意識,體會化學(xué)學(xué)科社會和科學(xué)價值。不僅如此,通過科學(xué)的方式創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,能夠讓學(xué)生輕松理解并掌握難以想象的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)結(jié)論,也能夠促使學(xué)生的實(shí)踐能力逐步加強(qiáng)。例如:在蘇教版高中教材中,有緩慢加熱氯化鐵溶液使其濃度逐步提升的題目,在這一過程中,可以向溶液中添加氯化鈉、堿性溶液、少量鐵粉等,學(xué)生在進(jìn)行添加劑不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察過程中,可以結(jié)合具體的現(xiàn)象完成與之相對應(yīng)的推理分析,并在實(shí)驗(yàn)的最后做出鹽類水解等結(jié)論規(guī)律。
(四)有效利用教學(xué)案例強(qiáng)化學(xué)生的推理能力
在以學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)階的狀況為基準(zhǔn),強(qiáng)化學(xué)生的核心素養(yǎng)時,教師應(yīng)該意識到,學(xué)生是否具備邏輯推理能力會直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)階與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[3]。故而,在日常教學(xué)中,教師應(yīng)該有效結(jié)合部分題目案例,通過問題正確地引導(dǎo)學(xué)生,并在這個過程中逐步培養(yǎng)學(xué)生對題目的分析與推理能力,進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力。
如:巰基乙酸(HSCH2COOH)是一元弱酸。常溫下,向20mL0.1mol·L-1HSCH2COOH溶液中逐滴滴加VmL pH=13的NaOH溶液,當(dāng)V=20時,溶液為________;宜選擇______作指示劑,溶液中離子濃度大小關(guān)系_________ 。
在實(shí)際講解的過程中,首先,教師要對學(xué)生進(jìn)行正確引導(dǎo),使其能夠?qū)⑵渲械年P(guān)鍵信息提煉出來。其次,引導(dǎo)學(xué)生充分利用教材內(nèi)容。在對化學(xué)平衡內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生應(yīng)該明確在建立化學(xué)規(guī)律、化學(xué)概念的進(jìn)程中,推理是最為重要的思維方式,在解答問題時,可以充分利用課本中的知識點(diǎn),回顧課本中的案例分析所應(yīng)用的思維模式,并結(jié)合具體的方式對新問題進(jìn)行重新解讀。最后,得出當(dāng)V=20時,恰好達(dá)到滴定終點(diǎn),溶液為HSCH2COONa,且能夠判定溶液為堿性,結(jié)合以往知識,明確應(yīng)該選擇酚酞作為指示劑,而通過對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分析后可以明確在溶液中,離子濃度的大小關(guān)系為c(Na+)>c(HSCH2COO-)>c(OH-)>c(H+)。
故而,綜合應(yīng)用化學(xué)平衡特點(diǎn),探討溶液中的離子行為,引導(dǎo)學(xué)生如何分析平衡移動、電離平衡常數(shù)計算等,進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力[4]。
例如:新制備的氫氧化鐵膠體,通過實(shí)驗(yàn)探究改變反應(yīng)條件:加熱、添加NaCl(S)、NaOH(S)、少量鐵粉、濃鹽酸等現(xiàn)象變化,學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合具體的現(xiàn)象完成與之相對應(yīng)的推理分析,并在實(shí)驗(yàn)的最后做出鹽的水解除了根據(jù)化學(xué)平衡移動定律,鹽自身的溫度、濃度,以及鹽溶液的酸堿程度等因素都會在極大程度上影響鹽類水解等結(jié)論。
(五)有效應(yīng)用學(xué)習(xí)進(jìn)階單元教學(xué)設(shè)計手段,強(qiáng)化學(xué)生的知識應(yīng)用能力
如何運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識在“化學(xué)課堂”與“生活化學(xué)”之間架起一座橋梁,解決實(shí)際生產(chǎn)生活中的問題,這才是學(xué)習(xí)化學(xué)的意義。下面以蘇教版選修必修中“沉淀溶解平衡的應(yīng)用”教學(xué)片段為例。
[新聞事件]鋇中毒
[信息]1.鋇中毒屬于重金屬鹽中毒;當(dāng)人體內(nèi)C(Ba2+)≥2.4×10-3mol/L時,就產(chǎn)生危害。
2.胃酸的酸性很強(qiáng),pH約為0.9~1.5;
[設(shè)疑]1.如果你是醫(yī)生,會采取什么措施來解毒。
[真實(shí)情境]醫(yī)院通常用5.0%(約0.35mol/L)的硫酸鈉溶液給患者洗胃。
[設(shè)疑]2.為什么使用5.0%的硫酸鈉溶液?試通過計算說明。(25℃,Ksp(BaSO4)=1.07×10-10)
[證據(jù)推理]BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq),根據(jù)Ksp=c(Ba2+)c(SO42-),服用5.0%(約0.35mol/L)Na2SO4,c(SO42-)增大,濃度商QC>Ksp,平衡向左移動,生成BaSO4白色沉淀,使c(Ba2+)降低到安全濃度。
[設(shè)疑]3.為什么不使用碳酸鈉溶液?基于證據(jù)推理與模型認(rèn)知,小組合作、討論并優(yōu)化方案,完成科學(xué)探究過程并給出合理科學(xué)解釋。
[試劑準(zhǔn)備]0.10mol/L鹽酸、試管數(shù)根、BaCl2溶液、Na2SO4溶液、Na2CO3溶液。
[實(shí)驗(yàn)探究證實(shí)]由于胃酸中含量濃度較高的H+,H+可與BaCO3反應(yīng)生成H2O和CO2,c(Ba2+)并沒降低,因此不使用碳酸鈉溶液給患者洗胃[5]。
在以學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)階的狀況為基準(zhǔn),強(qiáng)化學(xué)生的核心素養(yǎng)時,教師應(yīng)該意識到,學(xué)生的邏輯推理能力會直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)階與核心素養(yǎng)的培養(yǎng),故而,在日常教學(xué)中,教師應(yīng)該有效結(jié)合部分題目案例,通過問題正確引導(dǎo)學(xué)生,并在這個過程中逐步培養(yǎng)學(xué)生對題目的分析與推理能力,進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力。在學(xué)習(xí)進(jìn)階單元設(shè)計的教學(xué)方式中,鍛煉學(xué)生知識應(yīng)用的能力,重點(diǎn)對學(xué)生核心素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)。無論是哪一階段的教學(xué)與學(xué)習(xí),教師應(yīng)巧妙設(shè)計進(jìn)階的“落腳點(diǎn)”,創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境,輔助學(xué)生搭建知識網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),引導(dǎo)學(xué)生得以具備參透化學(xué)課程中各個知識點(diǎn)之間關(guān)聯(lián)性,強(qiáng)化自身問題的解決能力,還能夠在強(qiáng)化核心素養(yǎng)的基準(zhǔn)上,完善學(xué)生概括并整合知識的能力。
結(jié)束語
在高中階段化學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)階大多數(shù)是由課程與教學(xué)決定的。教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合對化學(xué)學(xué)科知識本原性、結(jié)構(gòu)化的理解,整體規(guī)劃和設(shè)計出符合素養(yǎng)目標(biāo)要求的學(xué)習(xí)進(jìn)階單元,并完善對學(xué)生化學(xué)學(xué)科進(jìn)階狀況的評價,讓學(xué)生能夠通過課程學(xué)習(xí)反思與總結(jié)自身學(xué)習(xí)的優(yōu)勢與不足。在本文中,對于化學(xué)進(jìn)階學(xué)習(xí)手段下的化學(xué)平衡教學(xué),主要提出了五方面優(yōu)化策略,即指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建優(yōu)良的化學(xué)平衡課程知識體系;通過學(xué)習(xí)進(jìn)階降低學(xué)生的理解難度;通過學(xué)習(xí)進(jìn)階單元設(shè)計完成知識遷移,輔助學(xué)生創(chuàng)建化學(xué)知識系統(tǒng);有效利用教學(xué)案例強(qiáng)化學(xué)生的推理能力;有效應(yīng)用學(xué)習(xí)進(jìn)階單元教學(xué)設(shè)計手段,強(qiáng)化學(xué)生的知識應(yīng)用能力。望本文的研究能夠有效指引高中化學(xué)教學(xué),促使其能夠在學(xué)習(xí)進(jìn)階單元教學(xué)設(shè)計的方法中,有效強(qiáng)化化學(xué)課堂的魅力,從而進(jìn)一步強(qiáng)化高中生對化學(xué)平衡知識的掌握。
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