尚曉靜
摘 要:對于化學(xué)核心觀念的教學(xué),應(yīng)樹立以觀念建構(gòu)為本的教學(xué)理念,在具體化學(xué)知識的基礎(chǔ)上,通過概括提煉逐步形成基本思想方法和核心認(rèn)知架構(gòu),不斷提升學(xué)生的思維能力,提高化學(xué)知識的持久價值和遷移價值。在此,結(jié)合建構(gòu)學(xué)習(xí)理論、觀念轉(zhuǎn)變理論,并以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,提出一些轉(zhuǎn)變化學(xué)模糊觀念的教學(xué)建議。
關(guān)鍵詞:模糊觀念;化學(xué)模糊觀念;化學(xué)觀;教學(xué)對策
學(xué)生在日常生活中的體驗(yàn)和觀念將不可避免地帶入課堂,并且以一種教師很難預(yù)料的方式影響學(xué)生的學(xué)習(xí)。這些觀念有的偏離于科學(xué)概念,有的甚至與科學(xué)概念大相徑庭,它們擾亂了學(xué)生正常的思維,嚴(yán)重阻礙著科學(xué)概念的形成。學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的偏離于科學(xué)概念本體的理解、表述、描述等稱為“化學(xué)模糊觀念”。
一、情景激疑策略
由模糊觀念的頑固性可知,實(shí)現(xiàn)觀念的轉(zhuǎn)變不是簡單地告訴學(xué)生他們錯了或者什么是正確的觀念就行得通。教學(xué)中,要有針對性地創(chuàng)設(shè)具體情境,引發(fā)認(rèn)知沖突,使學(xué)生對原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的觀念產(chǎn)生不滿。這是轉(zhuǎn)變模糊觀念的第一步,真實(shí)的STSE問題和化學(xué)史實(shí)等都是有價值的情景素材。利用這些真實(shí)的情景,啟發(fā)學(xué)生思考,激發(fā)學(xué)生認(rèn)識新知識的興趣。
例如,在“氧化還反應(yīng)”的教學(xué)中,引入氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展史,既可以使學(xué)生親歷知識的形成過程,還原知識本來的面貌,同時也為學(xué)生理解概念提供了多個視角(即得氧失氧、化合價升降、電子得失),并引導(dǎo)學(xué)生建立守恒觀,對這些認(rèn)知角度進(jìn)行高度概括和統(tǒng)一,奠定后續(xù)定量研究的基礎(chǔ)。另外,在學(xué)以致用環(huán)節(jié),呈現(xiàn)有關(guān)汽車尾氣綠色化處理的素材,引發(fā)學(xué)生思考氧化還原反應(yīng)原理在解決社會問題中的應(yīng)用,樹立綠色化學(xué)觀念,。
這正是建立在認(rèn)知沖突及其解決基礎(chǔ)上的教學(xué)策略,既能使學(xué)生逐步建立起與科學(xué)概念一致的新概念,又能讓學(xué)生從社會發(fā)展的角度認(rèn)識化學(xué),充分體會化學(xué)學(xué)科的社會價值,培養(yǎng)學(xué)生勇于擔(dān)當(dāng)?shù)纳鐣?zé)任感。
二、問題引導(dǎo)式思維展示策略
提問追問式教學(xué)策略就是教師針對學(xué)習(xí)內(nèi)容提出問題要求學(xué)生回答,學(xué)生在回答問題的過程中,可能會表現(xiàn)出一些模糊的認(rèn)識,這時教師通過追問的方式,要求學(xué)生說出形成這一模糊觀念的思維過程的教學(xué)策略。關(guān)于問題的設(shè)置,教師可以以問題串的形式展開,逐步提升問題的深度并拓展問題的廣度。
例如,在學(xué)習(xí)鐵單質(zhì)及其常見化合物時,啟發(fā)學(xué)生思考鐵元素常見的價態(tài)有哪些?如何實(shí)現(xiàn)鐵元素不同價態(tài)間的轉(zhuǎn)化?其轉(zhuǎn)化的本質(zhì)是什么?指導(dǎo)學(xué)生從氧化還原反應(yīng)的角度進(jìn)一步抽象“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系,提升知識的概括化水平。又如,在鹽類水解的教學(xué)中,首先引導(dǎo)學(xué)生對鹽溶液的酸堿性提出質(zhì)疑,鹽都是中性的嗎?再結(jié)合測定結(jié)果,分析鹽溶液呈現(xiàn)酸堿性的規(guī)律是什么?指導(dǎo)學(xué)生從平衡移動的角度分析鹽類水解在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用,提升知識的遷移能力。
在這個過程當(dāng)中,當(dāng)學(xué)生利用原有的知識經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析判斷時,教師便可掌握學(xué)生的模糊認(rèn)識,從而給予正確的引導(dǎo)。
三、實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)策略
以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)是化學(xué)學(xué)科的重要特征,教學(xué)中充分利用化學(xué)實(shí)驗(yàn),既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時也能增加感性經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)學(xué)生的深度思考,避免認(rèn)知的片面性。教學(xué)中,應(yīng)充分利用顯示實(shí)驗(yàn),例如,在電解質(zhì)部分的教學(xué)中,借助溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),可以直觀地反應(yīng)電解質(zhì)在溶液中的電離情況,將微觀的電離過程宏觀地呈現(xiàn)出來,再結(jié)合分類的思想,幫助學(xué)生區(qū)分電解質(zhì)和非電解質(zhì)以及強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念。
另外,精心設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究活動,有效組織學(xué)生小組實(shí)驗(yàn),可以在探究中完善學(xué)生對概念的理解。例如,在原電池的教學(xué)中,通過對鋅銅原電池-鹽水電池-氫氧燃料電池三個原電池模型的探究,幫助學(xué)生理解電解質(zhì)在電極反應(yīng)中的不同作用,從而建立完善的原電池認(rèn)知模型;在電解池的教學(xué)中,通過對電解水、氯堿工業(yè)、電解硫酸銅溶液等實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,歸納總結(jié)電極反應(yīng)中陰陽離子的放電的順序,培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生證據(jù)推理的學(xué)科素養(yǎng)。
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室已走入我們的課堂,教學(xué)中可以合理利用化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)平臺獲取逼真的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),讓實(shí)驗(yàn)不再拘泥于時間和空間的限制。
四、三重表征練習(xí)策略
表征是指信息在人腦中記載和呈現(xiàn)的方式。所謂化學(xué)學(xué)習(xí)中的三重表征,就是指個體從宏觀、微觀和符號三種水平上認(rèn)識和理解化學(xué)知識,建立三者間的有機(jī)聯(lián)系。在教學(xué)中,教師可以借助多媒體、模型、實(shí)驗(yàn)等多種方式輔助教學(xué),提升學(xué)生宏觀辨識與微觀探析的能力,促進(jìn)學(xué)生三重表征思維方式的形成。
例如,關(guān)于氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的教學(xué),應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生利用原子結(jié)構(gòu)知識,從微觀電子轉(zhuǎn)移的角度分析宏觀化合價變化的本質(zhì)原因,并利用雙線橋、單線橋進(jìn)行符號表征,更深層次地把握物質(zhì)變化的本質(zhì)規(guī)律;對于離子反應(yīng)條件的理解,應(yīng)啟發(fā)學(xué)生在復(fù)分解反應(yīng)條件的基礎(chǔ)上,將宏觀的生成沉淀、氣體和水的現(xiàn)象與微觀上離子濃度降低的實(shí)質(zhì)建立起聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生在分析中逐漸觸及反應(yīng)的本質(zhì),最后加強(qiáng)離子反應(yīng)方程式的練習(xí),使學(xué)生能夠在表征三種之間自由轉(zhuǎn)換。
五、思維導(dǎo)圖展示策略
1.基于知識關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)化。
在電化學(xué)的學(xué)習(xí)中,應(yīng)充分結(jié)合氧化還原反應(yīng)及電解質(zhì)的相關(guān)內(nèi)容,幫助學(xué)生在原有的認(rèn)知基礎(chǔ)上,準(zhǔn)確判斷離子的氧化性還原性的相對強(qiáng)弱,確定離子放電順序并運(yùn)用方程式進(jìn)行表達(dá),同時加強(qiáng)對這兩部分理論的深度學(xué)習(xí)。
2.基于認(rèn)識思路的結(jié)構(gòu)化。
在必修1學(xué)習(xí)了元素化合物知識之后,必修2從微觀層面介紹物質(zhì)的結(jié)構(gòu),歸納原子結(jié)構(gòu)、元素化合價、元素性質(zhì)的變化規(guī)律,從而引發(fā)元素周期律和元素周期表的學(xué)習(xí),充分建立起元素“位-構(gòu)-性”三者的關(guān)系,從學(xué)科本原對物質(zhì)及其變化規(guī)律進(jìn)行高度概括。