也谈基于化学核心素养的教学设计——“氧化还原反应复习”同课异构课堂教学思考宋美真(浙江省淳安中学 311700)【摘要】呈现两位老师在“同课异构”教研活动中“氧化还原反应复习”的课堂教学,对比评析,提出确立学科素养的教学目标、形成过程化教学手段、构建情景化教学模式等基于化学核心素养的教学设计策略。
【关键词】核心素养“境脉”过程教学教学情境前段时间有幸聆听了两堂“氧化还原反应复习”的“同课异构”课堂教学交流课,为了更好的比较,我将他们的教学环节、教学内容、师生活动、设计意图设计成表格形式呈现如下:教学过程设计一:氧化还原反应复习——汪老师教学过程设计二:“碘”藏智慧——氧化还原反应再认识王老师从两堂课的教学过程设计不难发现,汪老师和王老师他们的本质区别在于教学目标不同,从而形成不同的教学脉络和教学意图:汪老师的教学目标在于落实“双基”,掌握氧化还原的概念与应用。
整个过程的设计均是以习题设置的方式助概念的理解,是一堂传统的复习课模式;而王老师的课堂教学目标在于培养学生分析问题、解决问题的能力,所以她的教学设计通过从实际生活中寻找知识的应用,让生活走进化学,实验研究化学,用化学解释生活,“境脉”清晰,明暗交错,是基于化学学科核心素养而进行教学内容设计的,这正是当前我们所要追求的一种新型教学理念。
下面就基于化学学科素养的教学设计谈谈我的浅陋想法。
1 确立核心素养为本的教学目标教学目标是教学设计的指挥棒,确立核心素养为本的教学目标是时代的要求。
教学目标是在不断的变化与发展的,从原来的“双基”目标(基础知识与基本技能)到后来的“三维”目标(知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观)再到现在的学科素养目标(立德树人);从原来的知识本位发展到现在能力素养本位,即以前的知识传授发展到现在的以提高学生的核心素养的根本转化。
核心素养最本质的就是在陌生的环境中能解决问题的能力,是一种信息迁移能力和处理问题的思维方式。
在这样的教学目标指引下,有时候知识不是最重要的,而获得知识的过程与方法,形成一种批判性思维与创新能力才是最重要的,因此我们的教学设计必须围绕提高学生化学学科核心素养而展开,而不能只针对知识点的落实。
案例1:(2014浙江高考试题)某研究小组为了探究一种无机矿物质X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40g固体1.请回答如下问题:一定条件下,气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学反应方程式_______,并设计实验方案验证该反应的产物_______。
我们很多学生都已经推知气体甲和固体1分别是二氧化碳和CaO、FeO,就是无从下手写这个可能的反应方程式,因为在他们已有的知识体系中比较根深蒂固的是Fe2O3与CO可以反应,而对于FeO与CO2反应生成Fe2O3和CO是很难接受的。
但是如果我们的学生有较强的信息加工能力和知识的迁移能力,该方程式是完全可以写出来的:题目中已讲明是发生氧化还原反应,所以选择CO2与FeO的反应是顺理成章的,根据化合价的升降得到氧化产物为Fe2O3或Fe3O4都是可以的,还原产物为CO或C都可以,如果考虑熵增有利于反应的发生会得出CO比C更合理,再从反应的限度的角度分析得到产物为Fe2O3和CO也就不难理解了。
还有2015第29题“探究海带中碘含量的测定和碘的制取”等都体现对学生化学学科素养的要求。
解决这类试题就要求我们学生要有很好的信息迁移能力和一定的创新思维能力。
我想这样的试题也许将在以后的高考试题中成为主流,所以我们在组织课堂教学的时候要从学生自身特点和实际情况出发,要把化学学科素养和学业质量要求有机地结合起来,把教学目标确定在培养学生的化学学科核心素养上。
2 形成过程化教学手段北京师范大学林崇德教授指出:“核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中,逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格与关键能力。
它是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等多方面要求的综合体;它指向过程,关注学生在其培养过程中的体悟,而非结果导向”。
以获得知识为目标,课堂效率必然是单位时间内获得知识的多少为标准,追求的是一种立竿见影的教学手段——灌输式、填鸭式,整堂课多是以记忆知识、训练解题技巧为主,这样的方式获得的知识与他所具有的核心素养是成反比例关系的,学生获得的知识越多,他的核心素养就会越少。
以素养本位的课堂教学以提高学生的学科素养为主线组织课堂教学,强调的是如何获得知识,研究的是获得知识的方法与过程,所以知识的获得只是这个过程中的“附带品”,在这样一种课堂活动中获得知识过程就是素养提升的过程,知识与素养是成正比的。
这就要求我们在组织课堂教学的过程中要强化知识获得的过程,要将课堂交给学生。
案例2:在“化学反应限度”这个概念的教学时,我设计如下的教学活动:计算要将2毫升0.1mol/L 的FeCl3溶液完全反应需滴加0.1mol/L的KI多少毫升?加入后观察现象,设计实验检验溶液中亚铁离子的存在?如何排除I2的干扰?在大家的讨论中想到了用CCl4萃取,接下来的实验让同学们不安静了,大多数同学都是先加硫氰化钾再滴加氯水,发现一滴入硫氰化钾溶液就变血红色了,彼此之间交流着各自的所见,我见时机成熟就说:“变红说明溶液中还存有铁离子,请问可能的原因是什么?”有的同学说:“KI的浓度可能偏低了”,也有的说“亚铁离子又被溶液中溶解的氧气氧化了”,“根据你们的假设设计实验继续验证”,同学们又在他们的试管中继续滴加了过量的KI溶液,有的同学都快加满试管了溶液依然是红色,于是把目光又转向了我,我提议说“你们再做个实验,取一定量的氯化亚铁溶液滴加硫氰化钾后再滴入碘水”,同学们都按我的提议开始操作了,课堂马上沸腾了,“怎么这也能变红?原来Fe2+也可以和I2反应。
”这时提出反应是有限度的,具有可逆性,学生也就自然理解与接受了。
所以通过如此进行过程教学,不断提出假设、不断验证、不断实验,从过程中获得知识,学生的学科素养会逐渐被提升,知识的获得只是这个过程的“附带品”,这样获得的知识也是最深刻,最不容易被遗忘的。
在过程化教学中要减少对教学流程的预设而应注重结果的动态形成,在过程化教学中课堂教学有时往往不按照我们课前预设的过程或结果进行,会不时的有“小插曲”发生,作为教师要合理利用和谦虚对待这些“小插曲”。
这就要求我们更新观念,放弃自己的“权威”,让学生说话、发问,与学生一起讨论、分析、查找、实验,在这个过程中不仅可以增强师生之间的情感,更能培养学生的缜密思维。
案例3:在做乙醛与新制Cu(OH)2反应的实验时,我让学生自己操作实验,并记录现象,很多同学都写了蓝色变橙黄色,最后变红色,但有位同学说我还看到这个变色的现象总是先从试管液面开始,逐渐扩散到试管底部,一问激起千层浪,同学们集体呼应,我一时也没能答上来。
有同学提出是不是上层乙醛浓度高?也有的同学提出是不是上层温度高?有同学试着利用胶头滴管将乙醛滴入试管底部,现象仍然从上层开始,课堂上没能得到明确的答案,课后鼓励学生自行查找资料,发现液体传热都有一个对流过程——热的溶液向上流动,冷的溶液向下流动,上层液体温度会比下层液体高,由此可知现象从液体上层先出现也就自然而然了。
一旦把课堂交给学生,学生会回馈你一片精彩,在享受过程教学中,学生的学科素养将不断提升。
3 构建情境化教学模式情境学习是指在知识赖以存在与应用的真实背景中,通过目标定向活动而进行的学习。
在《情境认知和学习文化》一书中认为知识是具有情境性的,而且是其被应用于其中的文化、背景活动的副产品,知识是在情境中通过活动与合作而产生的,情境可以促进知识建构以及知识技能和体验的连接。
情境教学就将学生所学的化学概念、化学知识与所创设的情境任务联系起来,达到对知识的深层理解,并真正获得解决实际问题的能力。
知识只有应用于实践才有意义,能力只有在实践中才会不断被提升。
所以基于化学学科素养的教学必须建立情境化教学模式。
王老师的课堂教学设计,通过现象非常明显的典型氧化还原反应实验“碘钟反应”引题,激发学生的兴趣,让学生在新情境下进入复习课堂,在熟悉的身边物质海带中碘元素的提取、和碘盐中KIO3的检测等情境创设,试图通过实际生活中寻找知识的应用,让生活走进化学,实验研究化学,化学解释生活帮助学生认知,培养学生分析问题、解决问题的能力,整个过程实施中“境脉”清晰,目标明确。
那么如何创设教学情境呢?通过课堂演示实验创设问题情境,比如在探究影响反应速率的因素时我创设如下教学情境:在相同体积相同pH值的硫酸溶液与盐酸中分别投入相同大小的铝片,让学生观察现象,疑问自然产生:产生气泡的速度怎么会不一样?我顺势引导从影响化学反应速率的因素角度分析可能的原因,并设计实验验证你的推测。
在分析、推测、验证中得出氯离子对该反应有催化作用。
用现实生活中的化学问题创设情境,比如复习二氧化硫时可以创设“葡萄酒中二氧化硫含量的检测”来组织课堂教学,在氯水的成分分析时可以创设“自来水中有效成分的探究”。
还可以利用教材上的素材创设情境,比如《实验化学》的海带中碘元素的检测、食醋中酸含量测定等来整合我们的化学教学。
此外还可以利用认知冲突来创设情境,如在研究微观上粒子之间的结合原理及结合的顺序时可以创设“弱酸可以制强酸吗?”氢硫酸与硫酸铜的反应,显然与原有的认知水平产生冲突,激发学生探究原因的冲动。
也可以以新闻旧事、社会热点等创设问题情境这里就不一一例举了。
情境的创设过程中要注意以下几个问题。
首先,情境的创设最好能够贯穿整个课堂教学,不能只为导课而创设情境,而与后续教学不关联,只是为了情境而情境,这样的情境创设是没有意义的。
王老师在情境创设中从演示“碘钟反应”开始到书写“碘钟反应”的原理结束,前后呼应完美谢幕。
其次,情境的创设要有时代感,不具时代感的情境创设是不能引起学生的共鸣的,就会减弱或失去情境创设的意义。
最后,情境的创设要有可操作性,情境内容要让学生不仅可以动眼、动耳更要让学生能够动手、动脑。
只有这样才能正真提高学生解决问题的能力。
总之,基于学科核心素养的教学要求是当今时代的要求,而学科核心素养的实现必须以知识教学为载体,以提高学生分析、解决问题能力为主线,以课堂教学为实施主阵地。
教材是学生学习的重要文本,化学学科的核心素养应该内隐在教材内容的整合中,根据学生的实际状况,为实现发展学科核心素养的目的创造性地开发和使用教材,这就要求教师必须围绕化学学科核心素养精心设计教学内容。
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