支瑤
復習在初三化學中占有較大的比重。但是,綜觀目前初三復習課教學現狀,基本呈“知識梳理+習題講評”模式。在知識梳理時,通常借助學案等在教師引導下回顧具體知識,建立知識結構;在習題講評時,主要是針對具體習題的分析,有時教師會在習題分析的基礎上提煉問題解決思路。因此,經歷復習課學習后,學生常出現“熟記具體知識,但遇到陌生問題不知該應用哪些知識解決問題;熟悉的題目,即使難度較大,也能較好完成;陌生的題目,即使難度較小,也得不到分”等情況。這是由于目前初三復習教學中,主要存在以下問題:一是知識梳理活動開放度小,學生缺少自主建立知識間聯(lián)系的空間;二是知識復習以具體知識記憶為本,忽視學生認知角度、認知方式的形成和發(fā)展,導致學生面對陌生情境時,不能自主調用所學知識解決問題;三是習題教學零散、孤立,缺少知識與問題間關聯(lián)的建立;四是習題教學重解題技巧,輕基于問題解決思路的梳理和提煉。
基于目前初三復習教學中存在的這些問題,實驗教材依據項目學習特點,嘗試在“梳理我的項目成果”單元中,根據復習教學各階段的特點,設計系列活動任務。本項目以設計“化學手冊”為線索,貫串整個項目,其間,設計不同水平、不同指向的項目學習活動,以期提高復習教學效率,提升學生化學學科能力,發(fā)展學生化學核心素養(yǎng)。
一、設計進階性自主學習活動,建立知識結構,形成認識模型
為了促進學生自主建構知識間的關聯(lián),形成知識結構,進而發(fā)現具體知識,并促使其能從化學的視角認識世界,形成對物質、對化學反應的認識角度,本項目設計了一系列階梯性的自主學習活動,促使學生完成從知識梳理到建立知識間的關聯(lián),形成知識結構,再到形成認識模型的能力進階。
首先,設計了開放性自主學習活動“回顧重要物質”,請學生自主梳理有關氧氣、二氧化碳、金屬、鹽酸、氫氧化鈉、碳酸鹽等初中常見物質的知識。在本活動中,學生將按照其原有的認識物質的角度、思路梳理常見物質的性質,既可以促使學生自主完成具體知識點的回顧,也可以通過學生展示其梳理成果探查學生對物質、對化學反應的原有認識,同時,為后續(xù)建立知識結構,形成認識模型等活動任務提供素材。
其次,設計了系列交流討論活動,借助“方法導引”幫助學生建立知識間的關聯(lián),形成對物質、對化學反應的認識模型。例如,在交流討論“梳理對物質的認識”中,通過“化學研究中,通常從哪些角度認識物質,各角度之間有怎樣的關系?”“認識物質化學性質的方法和途徑是什么?”等問題促使學生自主發(fā)現,認識物質,特別是認識物質化學性質的基本角度和思路。同時,借助方法導引欄目(如圖1所示),以對CO2的認識為例,幫助學生從中發(fā)現認識物質的基本角度。
此外,交流討論活動中,還通過“為了全面地認識物質,需要哪些化學概念、化學理論作為支撐?” “這些概念、理論對認識物質起到了哪些作用?”等問題促使學生建立知識間的關聯(lián)。
最后,設計應用性活動,一方面要求學生利用梳理形成的對物質的認識角度,補充、完善“回顧重要物質”活動中對物質的認識,優(yōu)化所建立的知識結構;另一方面,以二氧化硫(SO2)為例,嘗試從多角度認識陌生物質,在應用認識模型完成任務的過程中,固化認識模型。
由此可見,本項目中,將具體知識點的復習、知識結構的建立、認識模型的建構與應用融為一體,互為基礎,循序漸進。學生在完成活動任務的過程中,經歷了“孤立、零散回顧具體知識→基于經驗構建知識網絡→發(fā)現、形成認識模型→基于認識模型建構知識結構→應用認識模型認識陌生物質”的能力進階過程。
二、聚焦實驗,感悟實驗思想,提升探究能力
科學探究是《義務教育化學課程標準(2011年版)》的五個內容主題之一,化學實驗與科學探究是初中化學的重要組成部分,因此,本項目非常重視指向化學實驗和科學探究的活動任務設計。本項目中,設計了不同層次的項目學習活動,從復習基本實驗,到理解實驗設計思路、感悟其中蘊含的實驗思想,再到基于真實問題的開放性探究活動。
首先,設計了“完成幾個重要實驗”自主學習活動,促使學生再現課程標準中要求的基本實驗,彌補在前面的學習中基本實驗與項目任務融合而不夠凸顯的不足?;顒右髮W生在粗鹽中難溶性雜質的去除、氧氣的實驗室制取與性質、二氧化碳的實驗室制取與性質、金屬的物理性質和某些化學性質、一定溶質質量分數的氯化鈉溶液的配制、溶液酸堿性的檢驗、酸堿的化學性質等7個實驗中,選擇沒有做過的實驗,在實驗室中與小組同學合作完成,并根據實驗任務類型,按要求完成實驗報告(如表1所示)。并向全班同學演示實驗全過程,講解實驗目的、實驗步驟、觀察到的實驗現象、實驗結論及實驗過程中應注意的問題。報告正文結合典型實驗闡釋物質性質、物質制備、物質分類等幾類重要實驗的基本思路、應注意的問題等。
其次,設計了交流討論活動“感悟實驗設計思想”,促進學生對重點實驗的理解,對實驗中所蘊含的實驗思想的感悟,并通過變式實驗進行應用練習。例如,對于空氣中氧氣含量的測定實驗,通過對比實驗方案1和2(如圖2所示)的異同,促進學生對實驗原理的理解;對于燃燒條件的探究實驗,通過對比實驗方案1和2(如圖3所示)的異同,促進學生對變量控制思想的感悟;對于質量守恒定律實驗,則促使學生應用質量守恒定律和變量控制思想,對實驗方案的合理性進行評價。
最后,本項目在任務三中,設計了基于真實情境的綜合復雜探究任務“從黃銅渣中提取有價產品”。本任務按照學生解決問題的真實過程,分三個環(huán)節(jié)展開。
第一個環(huán)節(jié),通過交流討論活動,結合背景資料對探究任務進行拆解。學生通過對問題“可以將黃銅渣轉化為哪些有價產品”和“若要將黃銅渣轉化為這些有價產品,需要解決哪些問題”的討論,明確了轉化目標——將黃銅渣轉化為硫酸鋅和銅;同時,發(fā)現若設計轉化路徑,首先需要認識陌生物質氧化鋅和氧化銅的性質,即將探究任務拆解成了認識氧化鋅、氧化銅的性質和設計、實現物質轉化兩個子任務。
第二個環(huán)節(jié),主要是應用物質的認識模型預測氧化鋅、氧化銅的性質,應用研究物質性質實驗的基本思路和方法設計、實施實驗,探究氧化鋅、氧化銅的性質。這一環(huán)節(jié),不僅解決了探究任務中的具體問題,更進一步應用了在前面項目學習活動中形成的認識模型和實驗思路與方法。
第三個環(huán)節(jié),通過開放性探究實驗,從黃銅渣中提取硫酸鋅和金屬銅。本活動中,學生要通過小組合作,經歷方案設計、修訂、實施、反思評價等科學探究主要環(huán)節(jié),獨立完成探究任務。這一環(huán)節(jié),對于學生形成物質分離類探究任務的基本思路,建立提出問題—猜想與假設—制訂計劃—進行實驗—收集證據—解釋與結論—反思與評價等科學探究各環(huán)節(jié)間的關聯(lián),提升學生的科學探究能力將起到積極的促進作用。
三、設計多類型問題解決活動,建立知識—認識—問題間關聯(lián),提升問題解決能力
提升問題解決能力,不僅需要熟練準確地掌握具體化學知識,形成從化學視角認識物質、分析現象的基本角度,還需要建立知識—認識—問題間的關聯(lián),讓知識、認識、問題在學生的頭腦中形成一個有機的整體。為此,本項目設計了任務——“解釋身邊的現象,解決生活中的問題”。在本任務中,學生將經歷分析解釋、推論預測、設計簡單方案、復雜推理、實驗探究等不同類型的活動任務,在問題解決過程中,應用知識、認識模型解決問題;在對問題解決過程的反思中,建立知識—認識—問題間的關聯(lián)。例如,在交流討論“判斷真假”(如圖4所示)活動中,學生將經歷分析解釋、推論預測不同類型的活動,同時需要自主調用認識物質的基本角度,結合具體知識解決問題。在判斷、解釋“水能否變成汽油”時,需要從元素的角度認識物質和變化,利用元素守恒理論,做出判斷;在判斷“可以用潔廁靈清洗淋雨噴頭上的水垢”時,需要從組成和性質的角度認識物質,利用碳酸鹽和鹽酸的性質做出判斷。而在具體問題解決后,對“用化學知識分析解釋身邊的現象時,思考問題的角度是什么?思路是什么?”的交流研討,則促使學生將認識角度轉化為問題解決思路,建立知識—認識—問題之間的關聯(lián)。
此外,在本任務的“總結反思”中,要求學生對完成該任務的過程中所用到的化學知識進行歸納梳理,對與生產生活相關的化學問題的問題類型及解決思路進行概括提煉,并以分析解釋類任務為例,概括了該類問題的基本特征、解決問題時應注意的問題等。
綜上所述,本單元基于項目學習,設計了具有開放性、進階性,兼顧具體知識落實、認識模型建立和問題解決思路形成的活動任務,對于解決目前初三化學復習教學中存在的問題、創(chuàng)新復習教學模式將起到積極的促進作用。
※備注:本文系“北京市中小學名師發(fā)展工程”項目成果