張穎
摘要:目前高中化學(xué)教材新授課時(shí)以模塊開(kāi)展教學(xué),元素化合物基本化學(xué)性質(zhì)在必修教材中學(xué)習(xí),從物質(zhì)微觀層面理解其組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的聯(lián)系、物質(zhì)反應(yīng)原理等內(nèi)容在選修教材中學(xué)習(xí)?!敖Y(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途”的思維方式恰恰是化學(xué)學(xué)科基本的邏輯思維素養(yǎng),文章就“以鐵為主,以銅為輔”這兩種元素及其化合物知識(shí)的整合式復(fù)習(xí)為例來(lái)談如何用整合式復(fù)習(xí)讓學(xué)生在高三復(fù)習(xí)課上能溫故而知新,如何利用高三復(fù)習(xí)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:整合式復(fù)習(xí);高三元素化合物復(fù)習(xí);學(xué)科素養(yǎng);教學(xué)模式
文章編號(hào):1008-0546(2021)02-0053-04 中圖分類號(hào):G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2021.02.013
目前國(guó)內(nèi)高中化學(xué)教學(xué)基本是在高一高二完成了新課的教學(xué),高三用來(lái)復(fù)習(xí)。高一高二初步掌握化學(xué)的基本知識(shí),高三配合大量題目層層遞進(jìn),高效率提高解題能力。這種復(fù)習(xí)的高效可以達(dá)到驚人的地步,有些學(xué)生能做對(duì)題目,可是再深入地提問(wèn),為什么這么回答,得到的答復(fù)可能會(huì)是:“不知道”。這就帶來(lái)了思考:復(fù)習(xí)在培養(yǎng)學(xué)生什么能力?化學(xué)作為一門(mén)理科卻常常用記憶在解決問(wèn)題,而不是邏輯思維。本文就“鐵和銅”這兩種元素及其化合物知識(shí)的整合式復(fù)習(xí)為例來(lái)談如何用整合式復(fù)習(xí)讓學(xué)生在高三復(fù)習(xí)課上能溫故而知新,讓學(xué)生具備“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途”的化學(xué)學(xué)科基本的邏輯思維素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)的學(xué)科素養(yǎng)。
一、模塊式教材決定了整合式復(fù)習(xí)的必要性
現(xiàn)行化學(xué)教材的模塊化決定了學(xué)生建立化學(xué)學(xué)科基本觀念缺乏整合。學(xué)生在學(xué)習(xí)某類物質(zhì)(例如鐵和銅單質(zhì)及其化合物)時(shí),首先是在必修1初步學(xué)習(xí)性質(zhì),在必修2了解初步的結(jié)構(gòu)、原理等,但必修2內(nèi)容非常簡(jiǎn)單不能深入學(xué)習(xí),必須要選擇選修模塊《物質(zhì)結(jié)構(gòu)》來(lái)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,再選擇選修模塊《化學(xué)反應(yīng)原理》學(xué)習(xí)其反應(yīng)原理,每一部分是分階段進(jìn)行的,這就決定了高三的復(fù)習(xí)必需要進(jìn)行有機(jī)的整合。
高三復(fù)習(xí)提供了模塊整合的契機(jī),有利于學(xué)生從模塊學(xué)習(xí)中歸納、總結(jié)、從而提升化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。高三復(fù)習(xí)最常見(jiàn)的是按照章節(jié)像“掃地雷”那樣重溫一遍,再通過(guò)小專題方式歸類復(fù)習(xí),最后是練習(xí)綜合卷。這樣的重復(fù)性教學(xué)學(xué)生的學(xué)習(xí)興奮度降低;按章節(jié)復(fù)習(xí)沒(méi)有解決學(xué)生知識(shí)的割裂性,只增強(qiáng)了熟練度。在高三復(fù)習(xí)過(guò)程中如果能注意到各模塊之間的整合,將會(huì)讓學(xué)生用新的視角看化學(xué),領(lǐng)悟?qū)W科內(nèi)在的聯(lián)系,改變學(xué)生偏重用記憶的方式來(lái)學(xué)習(xí)化學(xué),讓其“知其然,更能知其所以然”方為提升學(xué)科素養(yǎng)的正道。新課學(xué)習(xí)的模塊化所產(chǎn)生的缺陷,正好可以利用高三復(fù)習(xí)得到整合提升。
二、例談如何在高三整合式復(fù)習(xí)中提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)
整合式復(fù)習(xí)作為高三復(fù)習(xí),自然是需要知識(shí)點(diǎn)的整合的,但是如果僅僅是將知識(shí)進(jìn)行“串燒”依然是缺乏廣度和深度的,依然會(huì)讓學(xué)生感覺(jué)到枯燥乏味,依然難以提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。因此,高三的整合式復(fù)習(xí)更加需要教師在學(xué)生已有的基礎(chǔ)上提出新的討論點(diǎn),這就對(duì)整合工作提出了更高的要求。整合絕對(duì)不是單一的知識(shí)點(diǎn)整合,圍繞提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)這個(gè)教育教學(xué)目的可以整合的方面很多,下面以鐵和銅元素化合物知識(shí)的復(fù)習(xí)為例談如何開(kāi)展整合式復(fù)習(xí):
1.情景設(shè)定帶動(dòng)知識(shí)點(diǎn)整合,新任務(wù)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性
復(fù)習(xí)要有“新意”,方能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,而這新意,一方面可以是學(xué)生意想不到的常見(jiàn)現(xiàn)象,也就是知識(shí)的廣度;另一方面也可以是思考的進(jìn)一步深入,也就是知識(shí)的深度。
情景不僅僅是一種“引入”,更是一種“項(xiàng)目任務(wù)”的布置。本節(jié)課設(shè)定了“時(shí)空穿梭機(jī)”,帶領(lǐng)學(xué)生穿越古今中外,穿越生活和生產(chǎn),穿越生物與化學(xué),??康奈鍌€(gè)站臺(tái),每個(gè)站臺(tái)都有一項(xiàng)任務(wù)等待學(xué)生去揭秘去研究。環(huán)環(huán)緊扣,學(xué)生體現(xiàn)了濃厚的興趣,一站站的???,金屬及其化合物的復(fù)習(xí)也貫穿其中。圖1為用“時(shí)空穿梭機(jī)”設(shè)計(jì)情景任務(wù)整合金屬及其化合物的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)圖,知識(shí)點(diǎn)是緊扣課程標(biāo)準(zhǔn)的,采用了多樣化情景任務(wù)將這些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了重新的整合。
2.每一個(gè)情景任務(wù)整合的不僅僅是知識(shí)點(diǎn),更是核心素養(yǎng)的綜合培養(yǎng)
前文已經(jīng)呈現(xiàn)了知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容,此處不再贅述,表1為整合式復(fù)習(xí)教學(xué)課例,重點(diǎn)呈現(xiàn)每個(gè)情景任務(wù)是如何開(kāi)展整合式復(fù)習(xí)的教學(xué)情況。
三、關(guān)于高三化學(xué)整合式復(fù)習(xí)教學(xué)模式探索的思考
復(fù)習(xí)課是在學(xué)生原有知識(shí)基礎(chǔ)上開(kāi)展的,其功能一方面喚醒強(qiáng)化已學(xué)知識(shí),而更重要的是在原有的知識(shí)建構(gòu)基礎(chǔ)上有更深入的理解并能綜合運(yùn)用解決實(shí)際問(wèn)題。
1.根據(jù)高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生已有的學(xué)科基礎(chǔ),設(shè)計(jì)好整合方案。
例如,本節(jié)課主要的教學(xué)目標(biāo)是以鐵為核心元素,帶動(dòng)金屬及金屬化合物的相關(guān)學(xué)習(xí),本著“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途”的化學(xué)基本思維,打破初學(xué)時(shí)的教學(xué)模塊,以生活生產(chǎn)更真實(shí)的世界為呈現(xiàn)方式,不是為了學(xué)知識(shí)而復(fù)習(xí)知識(shí),不是為了做題而學(xué)化學(xué),我們面對(duì)的真實(shí)的化學(xué)世界不會(huì)是單一知識(shí),一定是有學(xué)科內(nèi)綜合的問(wèn)題,也會(huì)有跨學(xué)科的綜合問(wèn)題,用真實(shí)情景將模塊間、跨學(xué)科間的知識(shí)及技能整合起來(lái),有利于在解決真實(shí)問(wèn)題的過(guò)程中訓(xùn)練科學(xué)思維、培養(yǎng)科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任感。
2與“司空見(jiàn)慣”不一致的沖突點(diǎn)是整合原知識(shí)體系的觸發(fā)點(diǎn)
高三復(fù)習(xí)可以比上新課時(shí)有著更大的展開(kāi)空間,例如上新課時(shí),做了銅絲和鐵絲分別在氯氣中燃燒的實(shí)驗(yàn),看到深淺不完全一致的棕黃色的煙,如果沒(méi)有告知學(xué)生燃燒的是銅絲還是鐵絲,初學(xué)者是無(wú)法判斷燒的是什么金屬,即使是化學(xué)老師,如果僅僅是過(guò)程中拍一張棕色煙的照片,根據(jù)現(xiàn)象也很難去判斷這煙是氯化銅還是氯化鐵,在初學(xué)時(shí),一般都是在燃燒后往瓶子里加入少量的水,根據(jù)溶液的顏色去判斷,這種判斷會(huì)給學(xué)生一種認(rèn)知,銅離子是藍(lán)色,鐵離子是棕黃色,在當(dāng)時(shí)教師是無(wú)法進(jìn)一步解釋,關(guān)于配合物的知識(shí)要到《物質(zhì)結(jié)構(gòu)》的教材中才會(huì)學(xué)到。而在復(fù)習(xí)課中,“老話”重提,卻能引出“新意”,從而加深了學(xué)生對(duì)溶液顏色新的理解,通過(guò)“宏觀辨識(shí)和微觀探析”進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的理性思維,提高了分析的能力。
3.一個(gè)問(wèn)題引發(fā)多種解決途徑時(shí),往往是整合復(fù)習(xí)的良好契機(jī)
《必修1》的學(xué)習(xí)中,鐵離子檢驗(yàn),一般是三種途徑:看溶液顏色、加堿看沉淀顏色、加硫氰化鉀溶液看溶液顏色,《有機(jī)化學(xué)》的學(xué)習(xí)中會(huì)增加苯酚檢驗(yàn)法。而檢驗(yàn)工作其實(shí)是有條件,例如硫酸鐵溶液就難以用氯化鐵的顏色去判斷,例如濃度過(guò)低視覺(jué)就無(wú)法識(shí)別,例如有干擾離子影響試劑測(cè)定等等各種情況。
“在硫酸亞鐵溶液中檢測(cè)是否有三價(jià)鐵”,和“在硫酸鐵中是否有二價(jià)鐵”就是二個(gè)問(wèn)題,二個(gè)思考方向入手;而“在氯化鐵溶液中是否有二價(jià)鐵”與“在硫酸鐵中是否有二價(jià)鐵”,問(wèn)題又發(fā)生了變化,這種變化引向的就是氯離子會(huì)對(duì)用氧化劑檢測(cè)的方法是否會(huì)造成影響。
在一系列關(guān)于三價(jià)鐵和二價(jià)鐵檢驗(yàn)的問(wèn)題的討論中,最終形成了圖2檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子方法的原理圖,很顯然這一個(gè)問(wèn)題所引發(fā)的多種解決途徑,涉及到了必修模塊、物質(zhì)結(jié)構(gòu)模塊、有機(jī)模塊、化學(xué)反應(yīng)原理模塊,當(dāng)學(xué)生的學(xué)識(shí)逐漸豐滿,將各種模塊有機(jī)地組合起來(lái)共同去解決問(wèn)題的過(guò)程才是學(xué)生深入理解的過(guò)程。
4.高三復(fù)習(xí)教學(xué)中,跨學(xué)科的整合會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生社會(huì)責(zé)任感,理解化學(xué)學(xué)科的重要性。
本節(jié)課不論針對(duì)是“911”恐怖事件“雙子座”坍塌進(jìn)行原因分析從而復(fù)習(xí)金屬及合金的知識(shí),看到恐怖活動(dòng)的災(zāi)難,也是對(duì)今后可能在高層建筑生活或工作的一種防火安全的教育,感受學(xué)好化學(xué)對(duì)自己生活的幫助。
在討論“吳越之地”干將莫邪煉制吳王劍的問(wèn)題上,從兵器的發(fā)展看冶金的發(fā)展,引入了古文獻(xiàn),《越絕書(shū)》專為寶劍列傳:王請(qǐng)干將、歐冶制劍,他為劍的威風(fēng)“大悅”,風(fēng)胡子告訴他“軒轅、神農(nóng)、赫胥之時(shí);以石為兵,…至黃帝之時(shí),以玉為兵,…禹穴之時(shí),以銅為兵,…當(dāng)此之時(shí),作鐵兵”,可以“威服三軍。天下聞之,莫敢不服”。我校位于蘇州古城區(qū),虎丘劍池為姑蘇名勝,以古文獻(xiàn)記載干將莫邪煉成鐵劍而至今未發(fā)現(xiàn)鐵劍的矛盾,以及那批吳王劍葬身于虎丘劍池的傳說(shuō),將地方資源、地方文化整合進(jìn)來(lái),讓理科生添上“文氣”,強(qiáng)化中華民族的自豪感,人文底蘊(yùn)會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。
5.整合式復(fù)習(xí)側(cè)重于學(xué)生的“學(xué)”,帶來(lái)教師“教”的挑戰(zhàn)
章節(jié)式復(fù)習(xí)對(duì)于教師來(lái)說(shuō)駕輕就熟,市場(chǎng)上有很多類似教輔材料,整合式復(fù)習(xí)對(duì)于教師的備課而言,難度無(wú)疑是增大的。這種模式需要教師統(tǒng)觀必修和選修教材,按照“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途”的脈絡(luò)將知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái);需要教師有比較寬廣的視野和學(xué)科的敏感性。需要思考高考考試說(shuō)明中對(duì)學(xué)生的要求,需要尋找相關(guān)物質(zhì)在科學(xué)發(fā)展、本地資源、實(shí)驗(yàn)研究、生活生產(chǎn)等方面的內(nèi)容,將復(fù)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)整合進(jìn)去形成情景引人,提高學(xué)生用已學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
高考的考核方向越來(lái)越趨向于考核核心知識(shí)、核心素養(yǎng),綜合性程度加大,模塊式學(xué)習(xí)會(huì)造成一部分學(xué)習(xí)的碎片化,缺乏知識(shí)之間的聯(lián)系。利用整合式復(fù)習(xí)將與元素及其化合物知識(shí)相關(guān)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、原理、應(yīng)用等內(nèi)容有機(jī)地整合起來(lái),學(xué)生將會(huì)有更完整的認(rèn)識(shí)。整合不僅僅是知識(shí)點(diǎn)的簡(jiǎn)單累加,將生產(chǎn)生活中貼近學(xué)生的內(nèi)容整合進(jìn)來(lái),將會(huì)引發(fā)思想矛盾的問(wèn)題整合進(jìn)來(lái),有利于構(gòu)建核心知識(shí)和培養(yǎng)核心素養(yǎng)。