李 鳳
(廣州市培英中學(xué),廣東 廣州)
高中化學(xué)核心素養(yǎng)以“中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”為指導(dǎo),包含五個方面的要素:宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、實驗探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)精神與社會責(zé)任。
宏觀辨識與微觀探析要求能從物質(zhì)的微觀層面理解其組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的聯(lián)系,形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定應(yīng)用”的觀念。證據(jù)推理與模型認知要求能初步收集證據(jù)、對物質(zhì)的性質(zhì)及其變化提出可能的假設(shè)、分析推理,能解釋證據(jù)與結(jié)論之間的關(guān)系,確定形成科學(xué)結(jié)論所需要的證據(jù)和尋找證據(jù)的途徑(如化學(xué)實驗等),能認識化學(xué)現(xiàn)象與模型之間的聯(lián)系,能運用多種模型來描述和解釋化學(xué)現(xiàn)象等。實驗探究要求發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的化學(xué)問題,能依據(jù)探究目的設(shè)計并優(yōu)化實驗方案,完成實驗操作,能對觀察記錄的實驗信息進行加工并獲得結(jié)論;能和同學(xué)交流實驗探究的成果,提出進一步探究或改進實驗的設(shè)想??茖W(xué)精神與社會責(zé)任要求能夠關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會熱點問題,勇于承擔(dān)責(zé)任,積極參與有關(guān)化學(xué)問題的社會決策等。以上幾項化學(xué)核心素養(yǎng)在高中有機化學(xué)學(xué)習(xí)中均有體現(xiàn),值得在教學(xué)中挖掘各項素材,設(shè)置有意義的教學(xué)活動,培育學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。
高中生建立“模型認知”非常重要,它是讓學(xué)生在思維品質(zhì)層面有所提升,該項素養(yǎng)在各個學(xué)科中均有涉及。數(shù)學(xué)建模、物理的科學(xué)思維、生物的理性思維、語文的思維發(fā)展與提升、英語的綜合思維品質(zhì)、歷史的史料證實、政治的理性精神、地理的綜合思維、通用技術(shù)的工程思維、信息技術(shù)的計算思維,均在模型認知方面有著各自具體的要求。
化學(xué)核心素養(yǎng)中的“模型認知”包括兩方面的內(nèi)容:一是對化學(xué)模型(尤其是微觀結(jié)構(gòu)模型)的認知,將“宏—微—符”有機聯(lián)系,能有效描述和解釋化學(xué)現(xiàn)象,分析物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)等。二是建立解決化學(xué)問題的思維模型,如有機物的認知過程“結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—用途”亦為學(xué)習(xí)有機物的認知模型。
高中有機化學(xué)學(xué)習(xí)以“結(jié)構(gòu)(組成)—性質(zhì)—用途”為基本的認知主線,培育學(xué)生的宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認知、實驗探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)精神與社會責(zé)任。
有機化學(xué)學(xué)習(xí)過程是“宏—微—符”三重表征的完整演繹:宏觀物質(zhì)、實驗現(xiàn)象、用途等,微觀結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)模型制作,有機結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、分子式、有機化學(xué)方程式的書寫。
1.核心知識
①通過觀察模型,書寫乙烯的分子式、結(jié)構(gòu)式、電子式,知道乙烯的結(jié)構(gòu)特點。②知道乙烯是一種無色、難溶于水的氣體,標準狀況下密度比空氣小。③知道乙烯與甲烷一樣是由碳和氫元素組成的化合物,可以燃燒,生成水和二氧化碳。④知道乙烯的加成反應(yīng),能夠書寫化學(xué)方程式。⑤了解乙烯的用途,在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用。
2.思維培養(yǎng)
①建立乙烯加成反應(yīng)的“宏—微—符”三重表征:通過觀察和分析“石蠟油分解實驗、乙烯與溴水反應(yīng)”的現(xiàn)象感受乙烯與烷烴性質(zhì)的相同點和不同點,通過拼接模型了解乙烯的加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)的斷鍵成鍵位置,根據(jù)模型書寫相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式,初步學(xué)習(xí)從斷鍵和成鍵的位置理解典型有機反應(yīng)(取代反應(yīng)、加成反應(yīng))的方法。②能夠體驗“實驗探究”“證據(jù)推理”的過程:通過乙烯催熟作用的家庭實驗,能夠以控制變量探究的方法去驗證乙烯的催熟作用,能解釋實驗現(xiàn)象和結(jié)論之間的關(guān)系;通過查閱資料了解石蠟油的分解實驗,對實驗的改進提出可能的假設(shè)(二氧化錳做催化劑效果可能更好),通過實驗驗證假設(shè),完成實驗操作,觀察實驗現(xiàn)象,能對記錄的實驗信息進行加工并獲得結(jié)論。能和同學(xué)交流實驗探究的成果,提出進一步探究或改進實驗的設(shè)想。③初步形成認識有機化合物的“模型認知”:結(jié)構(gòu)(組成)—性質(zhì)—用途。
3.科學(xué)精神和社會責(zé)任
①在小組合作、任務(wù)驅(qū)動下,勇于承擔(dān)責(zé)任,積極參與化學(xué)問題的探索。②通過圖片展示、課外調(diào)查等方式,認識乙烯在化工生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用,感受化學(xué)對促進社會進步與發(fā)展的價值。
課前準備(任務(wù)驅(qū)動、小組合作)—體驗探究—課堂分享—討論交流—運用與反思。
1.課前準備
引導(dǎo)學(xué)生思考認識有機物的主線“結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—用途”,布置課前準備任務(wù),讓學(xué)生嘗試自主備課,引導(dǎo)學(xué)生準備進入深度的課堂生活體驗。
①乙烯的催熟效果家庭實驗。②乙烯的結(jié)構(gòu),如何應(yīng)用結(jié)構(gòu)書寫方程式。③乙烯的制備實驗改進和乙烯的性質(zhì)實驗。④解答疑難:高錳酸鉀和乙烯反應(yīng)的實質(zhì)。⑤乙烯的用途。
2.課堂小結(jié)與課后提升
“成功始于贊賞”,贊賞各組的表現(xiàn),為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)樹立信心。將本節(jié)課各小組的展示內(nèi)容融合,深化對“宏—微—符”三重表征、“結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—用途”的模型認知的方法指引。提出希望全體同學(xué)積極參與到日后的課堂教學(xué)準備中來,體驗深層課堂生活。請同學(xué)們分享深度體驗課堂生活的愉悅,獲得探索成功的體驗。課后引導(dǎo)學(xué)生進一步深層次思考,對各組的展示進一步提出質(zhì)疑,解答學(xué)生的疑惑。
在教學(xué)過程中,常常陷入一個圈“理科,理所應(yīng)當做習(xí)題”“凡是考試都是要訓(xùn)練的”……因此,自習(xí)課顯得很重要,理所當然會安排自認為很有用的訓(xùn)練試題,作業(yè)也顯得比上課還要重要。成績不錯的孩子在課堂上邊聽邊做作業(yè),成績一般的孩子在課堂上努力聽了,但沒記住,作業(yè)還是不會做;成績差的孩子課堂上根本聽不懂,因為他覺得老師講課不生動。
在“教學(xué)評議”結(jié)果統(tǒng)計中,有不少同學(xué)對老師的意見寫著“課堂不生動”“課堂不能與生活相結(jié)合”“有點悶”“作業(yè)做了效果不大”“上了課不會做作業(yè),做了作業(yè)沒時間講評”。教師有責(zé)任讓課堂活起來,讓學(xué)生在課堂上有事做,有思考。
課堂永遠是教學(xué)的主陣地,“如何讓課堂充滿活力?如何讓學(xué)生被動聽課變成主動思考?”也是教學(xué)永恒不變的研究課題。將課堂交給學(xué)生應(yīng)當是最佳的選擇。
課堂應(yīng)該像生活,學(xué)生是瘋狂成長的孩子。一個孩子要成長,需要嘗試,需要家長提供他們嘗試的機會;學(xué)生就是瘋狂成長的孩子,他們的大多數(shù)時間在課堂,需要教師提供給他們深度體驗課堂生活的機會?;瘜W(xué)課堂生活有豐富的體驗機會:實驗探究、展示成果、說說想法、分析別人的做法、大家一起產(chǎn)生疑問、大家一起想辦法、有個人想法不錯、很贊等。動手是體驗,圍著看是體驗,討論是體驗,質(zhì)疑也是體驗,而這樣的課堂生活需要教師了解學(xué)生的想法,去創(chuàng)設(shè)更多的機會。
將學(xué)生提前分了組(分組的主要依據(jù)是認知風(fēng)格類型),將《乙烯》的重要內(nèi)容進行切割(按照“結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—用途”將內(nèi)容分組:①引入:乙烯的催熟效果家庭實驗。②乙烯的結(jié)構(gòu),如何應(yīng)用結(jié)構(gòu)書寫方程式。③乙烯的制備實驗改進和性質(zhì)實驗。④解答疑難:高錳酸鉀和乙烯反應(yīng)的實質(zhì)。⑤乙烯的應(yīng)用等),各組認領(lǐng),課前準備,準備好之后和老師研討,最后帶著自己組的成果在課堂上分享。
課前的準備完全交給了學(xué)生,查閱了一些資料,預(yù)設(shè)學(xué)生可能會“照本宣科”,可能會從網(wǎng)上下載一些課件,學(xué)生可能會是應(yīng)付式地講一講。但對學(xué)生的猜測完全是錯誤的,學(xué)生在深度參與教學(xué)的過程中十分用心,根據(jù)任務(wù)要求和自己的興趣去篩選網(wǎng)絡(luò)上大量的資料,也真正思考了如何呈現(xiàn)給全班同學(xué),每個小組組內(nèi)也簡單分了工。與教師研討的時候,學(xué)生帶來很多的驚喜,形成豐富的生成性教學(xué)資源:第一組同學(xué)說乙烯的催熟效果家庭實驗,自己還設(shè)計了一個表格;第二組的同學(xué)提出網(wǎng)絡(luò)上查到了很多乙烯制備實驗的改進方法,他們想試一試,于是約好實驗老師,當天中午就去試了,試完之后,他們沒有選擇直接演示催化效果最好的那組實驗,而是提出要做對比實驗;第三組的同學(xué)用橡皮泥自制模型的過程本身就是對結(jié)構(gòu)的認知過程,她談到“碳碳雙鍵”和“單鍵”不一樣,很難用一次性筷子做成功,應(yīng)該是獨特的,她查閱資料學(xué)習(xí)了雜化軌道理論,盡管還不能完整理解;第四組的同學(xué)不僅寫出了乙烯和高錳酸鉀氧化還原反應(yīng)方程式,竟然解讀了高錳酸鉀和乙烯的反應(yīng)機理;第五組的同學(xué)也將乙烯應(yīng)用的圖片收集了很多,有一些是老師都不太了解的。
課堂上學(xué)生很自信,表現(xiàn)很不錯。上課結(jié)束后,學(xué)生也有疑惑:乙烯制備過程中,為何課前做實驗二氧化錳催化效果好,課堂上的效果不理想呢?也有遺憾:乙烯催熟效果家庭實驗,我居然放在宿舍里,沒拿給大家看,我為什么沒想到呢?根據(jù)結(jié)構(gòu)書寫方程式課前理解得很好,為何課堂上沒講出來?時間不夠了,乙烯的應(yīng)用PPT都沒來得及展示;高錳酸鉀和乙烯的化學(xué)反應(yīng)機理,我們小組懂了,但是不知道其他同學(xué)懂了沒?……這節(jié)課,學(xué)生都有收獲,都在思考,或多或少。
《乙烯》這一課時結(jié)束后,反復(fù)觀看課堂錄像,發(fā)現(xiàn)學(xué)生都值得信賴,他們真的很棒!乙烯催熟作用的家庭實驗展示,雖然沒有帶回實物,但學(xué)生的表達細致到位,其他同學(xué)的表情也告訴我們類似的對比實驗大家都理解;自制乙烯結(jié)構(gòu)大家很欣賞,她介紹的時候很緊張,但她努力克制自己的緊張,認真講解,讓同學(xué)們都能理解乙烯的結(jié)構(gòu),并且能動手制作出球棍模型;鑒于對球棍模型的興趣,連班里立志選文科的幾個同學(xué)都做得非常到位,于是我讓其中兩位同學(xué)即興上臺分享他們對乙烯結(jié)構(gòu)的理解;實驗探究學(xué)生準備得最充分,但沒想到課堂實驗與課前準備不符合,他們及時思考,并在課后補充實驗,得出原來是兩個酒精燈火力不同,相信這一次的“失誤”讓他們深受啟發(fā),也相信他們的探索精神能傳遞給更多的同學(xué);展示高錳酸鉀和乙烯反應(yīng)機理的同學(xué)是一位化學(xué)迷,他自學(xué)大學(xué)教材,對有機化學(xué)和化工原理很感興趣,這一次展示的機會,也讓他得到了同學(xué)們的贊賞和聽課老師的贊許。
觀看課堂錄像后,也發(fā)現(xiàn)教師在課堂中的有些話顯得多余。只要學(xué)生行為和思考得當,教師無需多言。教師的指導(dǎo)很重要,指導(dǎo)到位了,放手給孩子們?nèi)ンw驗課堂生活,教師此刻“無聲勝有聲”。
課后的反思與補足可以讓本節(jié)課發(fā)揮出更大的功效。課后,補充了三點:一是解決學(xué)生的疑惑;交換小組任務(wù),將本節(jié)課的內(nèi)容用各自的方式完整理解,申請做實驗的,可以補做實驗。二是方程式的書寫:兩人合作,一個做球棍模型,一個書寫方程式,互檢。三是將“宏—微—符”三重表征有機結(jié)合起來,進而落實有機方程式的書寫。
本節(jié)課基本達成了目標,也將在日后的教學(xué)中不斷改進課堂教學(xué)方式,增強對學(xué)生活動的指導(dǎo)力和課堂教學(xué)的執(zhí)行力,讓學(xué)生在更加有趣、有質(zhì)量的教學(xué)背景下主動探索知識。體驗課堂生活不是單一的展示或分享,只要是有思考的、有收獲的,都值得去嘗試。
“生活世界理論”告訴我們,教育的最終目的是使人的生活更加美好,我們所做的一切不是為了高中僅有的那些知識點,而是為了生活。如何讓學(xué)生在課堂生活中獲得核心素養(yǎng)的提升,是我們不斷前行的方向。