曾燕
摘 要: 作為高中化學(xué)學(xué)科重要部分的研究型課題如何教學(xué)才能培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),是高中化學(xué)教師的研究課題,可以從四個環(huán)節(jié)著手:創(chuàng)設(shè)生活情境,建立化學(xué)知識和生活的聯(lián)接;溫故知新,建立前后知識的結(jié)構(gòu)框架;設(shè)計方案,體驗化工產(chǎn)品生產(chǎn)流程;拓展延伸,發(fā)散學(xué)生思維。
關(guān)鍵詞: 高中化學(xué);研究型課題;核心素養(yǎng);生活情境;溫故知新;設(shè)計方案;拓展延伸
【中圖分類號】G633.0 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.30.204
新課標(biāo)下,高中化學(xué)教材減少了知識性內(nèi)容的同時增加了研究型內(nèi)容,旨在培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng),構(gòu)建學(xué)生變化觀念、平衡思想,形成學(xué)生創(chuàng)新意識、科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任,發(fā)展學(xué)生解決實際問題的能力。研究型課題如何教學(xué)才能實現(xiàn)有效性,成為高中化學(xué)教師的一項重任。學(xué)科知識與學(xué)科活動是學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的左膀右臂,學(xué)科知識是學(xué)科核心素養(yǎng)形成的載體,學(xué)科活動是學(xué)科核心素養(yǎng)形成的主要路徑。高中化學(xué)研究型課題教學(xué),可以通過學(xué)生自主的實踐活動,構(gòu)建學(xué)生化學(xué)知識。
1 創(chuàng)設(shè)生活情境,建立化學(xué)知識和生活的聯(lián)接
高中化學(xué)研究型課題多是圍繞生活中與化學(xué)相關(guān)的現(xiàn)實問題展開,本就與生活息息相關(guān),并沒有遠(yuǎn)離生活,更不是抽象和玄妙。創(chuàng)設(shè)生活情境進(jìn)行研究型課題教學(xué),建立化學(xué)知識和生活的聯(lián)接,是一種得宜的教學(xué)方法,能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,加深學(xué)生對知識的印象,更是研究型課題教學(xué)的本質(zhì)訴求,回歸生活,讓學(xué)生明白化學(xué)知識來處和歸處,才是教學(xué)的真諦。
在《海水的綜合利用》教學(xué)中,教師可以創(chuàng)設(shè)鹽水動力車的生活情境導(dǎo)入,“幾滴鹽水就可以激活電池生出動力拉動車子,含鹽量巨大的海水是不是能夠獲得更多的開發(fā)和利用?鹽的主要成分是什么,如何與電池發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?”生活情境不僅讓學(xué)生從宏觀上體會了物質(zhì)的變化和能量的轉(zhuǎn)化,從微觀上了解了海水的成分以及可能產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng),也建構(gòu)了學(xué)生從宏觀和微觀結(jié)合的角度分析問題的方法,提高了學(xué)生研究海水的興趣。
2 溫故知新,建立前后知識的結(jié)構(gòu)框架
溫故知新是圣人倡導(dǎo)的學(xué)習(xí)方式,也是高中研究型課題教學(xué)應(yīng)該采取的教學(xué)方式,溫故,是為了提取舊的知識備用,也是為了了解新知識的由來,更是為了實現(xiàn)新舊知識結(jié)構(gòu)框架的構(gòu)建,為了方便及時提取,學(xué)生頭腦中的知識不應(yīng)該是雜亂無章的,必須形成系統(tǒng)性,而且也往往有些學(xué)生可以從舊的知識中有所發(fā)現(xiàn),在不斷的經(jīng)驗積累中形成頓悟。高中化學(xué)教師在正式開始教學(xué)前,需要促使學(xué)生完成對與新知識密切相關(guān)的舊知識的提取。
以《海水的綜合利用》為例,教師先引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)粗鹽提純的知識,為后續(xù)活動設(shè)計和設(shè)計工業(yè)生產(chǎn)流程圖做鋪墊。雖然粗鹽提純是相對簡單的化學(xué)反應(yīng),但其間也發(fā)生了多次化學(xué)反應(yīng),并且伴有物理過程,教師可以以流程圖來做思維導(dǎo)圖,將轉(zhuǎn)化過程具體清晰地呈現(xiàn)出來,然后讓學(xué)生根據(jù)流程圖回憶每一步的轉(zhuǎn)化,并且從宏觀的轉(zhuǎn)化過程和微觀的物質(zhì)組成兩個方面來分析轉(zhuǎn)化,形成學(xué)生的元素觀,建構(gòu)學(xué)生工業(yè)生產(chǎn)是從原料經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)品的初步認(rèn)知,新舊知識的聯(lián)接由此建立,學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)系統(tǒng)性建設(shè)已經(jīng)邁出了左腿。
3 設(shè)計方案,體驗化工產(chǎn)品生產(chǎn)流程
設(shè)計方案是研究型課題教學(xué)的中心環(huán)節(jié),是化學(xué)知識與工業(yè)生產(chǎn)的橋梁,主要是在教師的引導(dǎo)下設(shè)計方案然后進(jìn)行實驗驗證,先假設(shè)后演繹,明確方案的可行性。通過設(shè)計方案,學(xué)生可以發(fā)展自己的創(chuàng)新思維和實踐能力,并且有助于科學(xué)態(tài)度和實證態(tài)度的構(gòu)建,學(xué)生對化學(xué)知識應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)也會形成完整的系統(tǒng)性的認(rèn)識,而且體會到用化學(xué)知識解決實際問題的樂趣,體會到化學(xué)科學(xué)對人類文明和社會發(fā)展具有不可小覷的促進(jìn)作用。
在《海水的綜合利用》中,鑒于日常生活中的經(jīng)驗以及對舊知識的提取,綜合海水的化學(xué)成分構(gòu)成,學(xué)生對Na較為熟悉,所以首先可以設(shè)計Na的應(yīng)用的方案。當(dāng)然,用于工業(yè)生產(chǎn)的不是純粹的Na,是化合物NaOH氫氧化鈉。首先,學(xué)生需要知道氫氧化鈉的原料可以是食鹽,形成食鹽有多重作用的體會;學(xué)生需要知道氫氧化鈉可以用于不同的化工生產(chǎn),比如生產(chǎn)紙、肥皂、染料、冶煉金屬、石油精制,食品加工等等,即學(xué)生不僅要明白氫氧化鈉的來處,也要對氫氧化鈉的去處形成一個大致認(rèn)知。其次,根據(jù)物質(zhì)變化觀念和元素守恒思想具體設(shè)計原料到產(chǎn)品的物質(zhì)轉(zhuǎn)化路徑,學(xué)生需要考慮到轉(zhuǎn)化的多次性以及復(fù)雜性,轉(zhuǎn)化并不是一次就能實現(xiàn)完全,也并非不會有其他狀況的發(fā)生,在排除掉種種不確定性后,確定可行的方案,由此,學(xué)生建構(gòu)了化學(xué)學(xué)科的系統(tǒng)性和準(zhǔn)確性認(rèn)知,而且學(xué)生也會理解工廠選址的重要性。然后是根據(jù)方案具體實驗,發(fā)展學(xué)生的操作能力,建構(gòu)學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的實踐性認(rèn)知,借直觀的感受形成學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的欣賞。
4 拓展延伸,發(fā)散學(xué)生思維
拓展延伸是指教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考與章節(jié)內(nèi)容關(guān)聯(lián)的其他知識,建構(gòu)學(xué)生知識的系統(tǒng)性;教師組織學(xué)生進(jìn)行知識的遷移應(yīng)用,提升學(xué)生解決問題的能力。比如,學(xué)生在完成《海水的綜合利用》的實驗報告后,教師引導(dǎo)學(xué)生思考海水中除了Na元素,還有沒有其他元素,比如Mg元素、Br元素甚至其他化學(xué)元素可用于工業(yè)生產(chǎn),若是存在,都可以用來做什么?學(xué)生收集材料形成擴(kuò)散性認(rèn)知,教師再組織學(xué)生分別完成Mg元素、Br元素的提取方案設(shè)計和實驗操作,學(xué)生通過小組合作,不斷完善自己的方案設(shè)計,并且在方案設(shè)計完成交教師審核后進(jìn)行實驗操作。這是學(xué)生的遷移練習(xí),構(gòu)建學(xué)生應(yīng)用知識的能力;這是學(xué)生所學(xué)知識的深化,學(xué)生可以通過對同種元素相同價態(tài)不同物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化以及不同價態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的方法的認(rèn)識,構(gòu)建物質(zhì)轉(zhuǎn)化的一般思路。化學(xué)知識應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),是化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)和生機(jī),學(xué)生必須形成認(rèn)識并熟悉流程,發(fā)展相應(yīng)的核心素養(yǎng),才能在未來有所成就。
參考文獻(xiàn)
[1] 張丹.基于“深度學(xué)習(xí)”的高中化學(xué)實驗教學(xué)研究[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報,2019,7:61-65.
[2] 吳星.高中化學(xué)核心素養(yǎng)的建構(gòu)視角[J].化學(xué)教學(xué),2017(02): 3-6.