徐惠
摘要:基于CASES-T模型構(gòu)建高中化學(xué)選修三“配合物的形成與應(yīng)用”教學(xué)的有效課堂,發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng),示范基于CASES-T模型設(shè)計(jì)素養(yǎng)為本化學(xué)課堂的實(shí)現(xiàn)路徑。
關(guān)鍵詞:素養(yǎng)為本;教學(xué)設(shè)計(jì);配合物;CASES-T模型
文章編號(hào):1008-0546( 2021 )08-0027-06
中圖分類號(hào):G632.41
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
doi: 10.3969/j.issn. 1008-0546.202 1.08.008
一、問題的提出
2017年新修訂的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(下簡(jiǎn)稱2017版課標(biāo))要求教師在教學(xué)中開展以“素養(yǎng)為本的化學(xué)課堂教學(xué)。所謂“素養(yǎng)為本”的課堂教學(xué)就是站在化學(xué)學(xué)科的視角,將具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的科學(xué)觀念與科學(xué)實(shí)踐和科學(xué)思維作為發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的突破口[1]。如何在實(shí)踐層面構(gòu)建以“素養(yǎng)為本”的化學(xué)課堂就成為了一線教師必須面對(duì)的問題。
事實(shí)上,2017版課標(biāo)回答了如何在實(shí)踐教學(xué)中構(gòu)建“素養(yǎng)為本”的化學(xué)課堂的問題。2017版課標(biāo)在呈現(xiàn)課程內(nèi)容時(shí)每一主題內(nèi)容均提出了“內(nèi)容要求”“教學(xué)提示”和“學(xué)業(yè)要求”等3個(gè)構(gòu)成部分。其中“學(xué)業(yè)要求”是預(yù)計(jì)學(xué)生在學(xué)習(xí)相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容后所能體現(xiàn)出的素養(yǎng)表現(xiàn)要求;而“內(nèi)容要求”則明確了學(xué)生學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容,這些內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生素養(yǎng)的學(xué)習(xí)載體,學(xué)生借助于學(xué)習(xí)這些內(nèi)容而達(dá)到最終的素養(yǎng)要求。在“內(nèi)容要求”和“學(xué)業(yè)要求”之間2017版新課標(biāo)提出了“教學(xué)提示”其中又具體包括:“教學(xué)策略”“學(xué)習(xí)活動(dòng)建議”以及“情境素材建議”等三項(xiàng)。結(jié)合具體的課堂教學(xué)實(shí)踐“教學(xué)情境”決定了學(xué)生在什么氛圍下學(xué)習(xí)教學(xué),“教學(xué)活動(dòng)”決定了學(xué)生通過什么方式學(xué)習(xí),“教學(xué)策略”則決定了怎樣才能學(xué)得更好的問題。此外只有借助于評(píng)價(jià)才知道學(xué)生學(xué)得怎么樣,是否達(dá)成了教學(xué)的目標(biāo)要求。
內(nèi)容( Content)、活動(dòng)(Activity)、策略(Strategy)、評(píng)價(jià)(Evaluation)、情境(Situation)成為了化學(xué)課堂的核心構(gòu)成5要素,只有這5要素構(gòu)建整體系統(tǒng)、發(fā)揮系統(tǒng)作用才能實(shí)現(xiàn)素養(yǎng)為本的整體目標(biāo)(Target)。鄭長(zhǎng)龍等專家認(rèn)為這課堂構(gòu)成五要素之間的CASES-T模型表征了2017版新課標(biāo)所倡導(dǎo)的化學(xué)課堂教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造(如圖1)[2]?;贑ASES-T模型,通過對(duì)內(nèi)容、活動(dòng)、策略、情境以及評(píng)價(jià)等進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)整合所設(shè)計(jì)出的課堂可以有效達(dá)成“素養(yǎng)為本”的教學(xué)目標(biāo)。如何在實(shí)際課堂教學(xué)巾基于CASES-T模型,整合好教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)情境、教學(xué)評(píng)價(jià)和教學(xué)策略最終為教學(xué)目標(biāo)服務(wù)?教學(xué)一線的不斷嘗試的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)豐富和發(fā)展CASES-T模型的內(nèi)涵,下文以“配合物的形成與應(yīng)用”一課的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)為例,闡述基于CASES-T模型構(gòu)建以“素養(yǎng)為本”的有效課堂的實(shí)踐路徑。
二、“配合物的形成與應(yīng)用”教學(xué)設(shè)計(jì)
1.內(nèi)容分析與目標(biāo)追求
CASES-T模型巾,教學(xué)內(nèi)容(Content)是素養(yǎng)培養(yǎng)的載體,立足于素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)應(yīng)從教學(xué)內(nèi)容出發(fā)制定素養(yǎng)化的教學(xué)目標(biāo)。
課程標(biāo)準(zhǔn)中“配合物”相關(guān)的內(nèi)容要求為:“知道配位鍵的特點(diǎn),認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單的配位化合物的成鍵特征,了解配位化合物的存在與應(yīng)用”。如何通過這些教學(xué)內(nèi)容制定素養(yǎng)化的教學(xué)目標(biāo)?配合物在實(shí)際生活中應(yīng)用廣泛,從治療癌癥的特效配合物的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用作為起點(diǎn),從化學(xué)史實(shí)以及生活走進(jìn)化學(xué),可以使得化學(xué)更貼近學(xué)生,從應(yīng)用到物質(zhì)性質(zhì)、性質(zhì)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)正是“宏觀辨識(shí)與微觀探析”核心素養(yǎng)的體現(xiàn);同時(shí)配合物應(yīng)用于癌癥的治療也正是“發(fā)展學(xué)生科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”的重要素材。從制備簡(jiǎn)單的配合物的實(shí)驗(yàn)人手探究一般配合物的簡(jiǎn)單性質(zhì)又可以發(fā)展學(xué)生證據(jù)推理、模型認(rèn)知和實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)等核心素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)探究配合物的配位平衡還可以發(fā)展學(xué)生的變化觀念與平衡思想。鑒于此,本教學(xué)設(shè)計(jì)整合現(xiàn)行3種版本教材相關(guān)內(nèi)容,制定針對(duì)素養(yǎng)發(fā)展的教學(xué)目標(biāo),并依據(jù)教學(xué)目標(biāo)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)、結(jié)合評(píng)價(jià)運(yùn)用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略組織教學(xué)。
2.教學(xué)過程
【教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)】講述1961年美國(guó)物理學(xué)家羅斯伯格(B.Rosenberg)受聘前往密西根大學(xué)成立生物物理學(xué)系,物理學(xué)家跨界進(jìn)人生物學(xué)界后受植物有絲分裂圖片(圖2)與物理學(xué)電磁線(圖3)相似的啟發(fā),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),利用穩(wěn)定Pt電極研究電磁能對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的影響。從而在Pt電極發(fā)現(xiàn)一種能夠?qū)?xì)胞生長(zhǎng)產(chǎn)生影響的物質(zhì)順鉑-Pt(NH3)2Cl2,并最終將其應(yīng)用于癌癥治療的故事[3]。并指出這種物質(zhì)的組成和我們之前所學(xué)物質(zhì)不同,Pt( NH3)2Cl2是一種配合物。進(jìn)而明確學(xué)習(xí)主題——配合物的形成與應(yīng)用。
從科學(xué)家的故事人手創(chuàng)設(shè)配合物的學(xué)習(xí)情境,除了激發(fā)學(xué)生興趣之外還在于故事此處提出的配合物Pt(NH3)2Cl2也是貫穿整節(jié)課的教學(xué)線索,用以串起整節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。
教師講述,研究配合物可以直接選擇Pt( NH3)2Cl2作為研究對(duì)象,但該物質(zhì)限于條件并不易得,故選擇從身邊的物質(zhì)開始實(shí)驗(yàn)探究,實(shí)驗(yàn)室可用常見藥品制備配合物。
【教學(xué)任務(wù)1】配合物的制備實(shí)驗(yàn)探究與分析
教師取2mL O.lmol/L CuSO4溶液,往其中逐滴滴加濃氨水,觀察現(xiàn)象并記錄,請(qǐng)學(xué)生寫出對(duì)應(yīng)方程式,并提出問題:“深藍(lán)色物質(zhì)是CuSO4中誰生成?Cu2+還是?”從熟悉的實(shí)驗(yàn)人手引入具有認(rèn)知沖突的新現(xiàn)象,引發(fā)學(xué)生思考。學(xué)生在教師引導(dǎo)下寫出沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式:CuSO4+2NH3.H20一Cu( OH)2↓+2(NH4).S04通過書寫,將化學(xué)現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為化學(xué)符號(hào)表征。
教師繼續(xù)取2mL O.lmol/L Cu (N03)2溶液、2mLO.lmol/L CuSO4溶液,分別往其中逐滴滴加濃氨水,引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象并記錄,通過實(shí)驗(yàn)滲透實(shí)驗(yàn)控制變量思想。
師生通過上述三組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析,可知藍(lán)色物質(zhì)由Cu2+生成。但仍需確認(rèn),在藍(lán)色物質(zhì)生成過程中,S04-是否參與,應(yīng)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明?引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)意識(shí)。
教師再往“深藍(lán)色溶液中加入BaCl2溶液”,溶液出現(xiàn)白色沉淀,證明S04-游離于溶液,未參與藍(lán)色物質(zhì)的生成。引導(dǎo)思考Cu2+參與了藍(lán)色物質(zhì)生成,那生成的藍(lán)色物質(zhì)中,Cu2+離子去了哪里?是否能夠電離于溶液中,生成的藍(lán)色物質(zhì)中,Cu2+是否仍然游離在溶液中?
師生討論基礎(chǔ)上再“往生成藍(lán)色物質(zhì)的溶液中繼續(xù)滴加NaOH溶液,觀察有無藍(lán)色沉淀出現(xiàn)”,結(jié)果發(fā)現(xiàn)無藍(lán)色沉淀生成。
師生在分析上述探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果后總結(jié)歸納結(jié)論一Cu2+參與藍(lán)色物質(zhì)生成,且生成的物質(zhì)中Cu2+被牢固束縛。此處層層深入的實(shí)驗(yàn)探究引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)角度逐步認(rèn)識(shí)新生成藍(lán)色物質(zhì)的組成,為理性分析奠定感性基礎(chǔ)。且Cu2+不能大量游離的性質(zhì)揭示也為后續(xù)分析配合物電離性質(zhì)做鋪墊。
教師講解,上述實(shí)驗(yàn)活動(dòng)獲知NH3與Cu2+形成了新微粒,該微粒中Cu2+被緊緊束縛,且S04-未參與其中,該微粒只可能是NH3與Cu2+結(jié)合,通過后續(xù)測(cè)定發(fā)現(xiàn)該微粒組成為[Cu(NH3)4]2+并展示如圖4所示結(jié)構(gòu)圖。實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象到微觀結(jié)構(gòu)的勾連,實(shí)現(xiàn)了從宏觀辨識(shí)到微觀的探析。進(jìn)而教師引導(dǎo)學(xué)生寫出CuSO4一次性與過量氨水反應(yīng)離子方程式:Cu2++4NH3= [Cu(NH3)4]2+,又一次將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為化學(xué)符號(hào)表征,從理性角度深入認(rèn)知物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。
【教學(xué)任務(wù)2】配合物形成的理論分析
教師提出系列問題:Cu2+為什么能與NH3形成[Cu(NH3)4] 2+?從化學(xué)鍵角度分析[Cu (NH3)4]2+中Cu2+與NH3如何結(jié)合?Cu2+、NH3之間的作用是否離子鍵?是否金屬鍵?通過討論最終將這種作用定位為共價(jià)鍵,再?gòu)腃u2+價(jià)電子排布[Ar]3d9分析Cu2+是否可以以常規(guī)共價(jià)鍵形式與NH3分子結(jié)合?進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生思考特殊的共價(jià)鍵形式——配位鍵。再在討論的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生以NH3分子與H+結(jié)合成NH4+為例復(fù)習(xí)配位鍵的形成。
接著回顧:(1)配位鍵的成鍵條件:A:提供孤對(duì)電子(配位體);B:提供能量相近的空軌道
(2)配位鍵的表達(dá)方式:A→B。
通過討論,復(fù)習(xí)所學(xué)有關(guān)價(jià)鍵理論,建立新知與舊知的聯(lián)系,為新知學(xué)習(xí)做好鋪墊。
在復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上,教師再次引導(dǎo)學(xué)生思考并解決系列問題:(1)Cu2+與NH3之間是否可以通過配位鍵結(jié)合?(2)形成配位鍵時(shí),誰提供空軌道?誰提供孤對(duì)電子?(3)在[Cu(NH3)4]2+結(jié)構(gòu)示意圖中表達(dá)出[Cu(NH3)4]2+中的配位鍵形成情況。
層層遞進(jìn)的問題將教學(xué)任務(wù)問題化,且推進(jìn)引導(dǎo)學(xué)生思維逐步向前發(fā)展,最后教師再?gòu)?qiáng)調(diào)此類配位鍵正是配合物與其它物質(zhì)最本質(zhì)的區(qū)別,此時(shí)配位化合物的概念呼之欲出。
【教學(xué)任務(wù)3】配合物的概念界定與組成分析
教師引導(dǎo),[Cu(NH3)4]2+中金屬離子與NH3這樣的物質(zhì)形成特殊的配位鍵是我們把[Cu(NH3)4]2+界定為配合物的關(guān)鍵原因,能否根據(jù)此信息給配合物下個(gè)定義?引導(dǎo)學(xué)生思考并補(bǔ)充完成圖5中橫線上內(nèi)容的填空。
在明確配合物定義后,教師回顧之前制備配合物的實(shí)驗(yàn),CuSO4與過量氨水時(shí)發(fā)現(xiàn)生成[Cu(NH3)4]2+,溶液中有SO 2-4,生成的配合物可以完整書寫為[Cu(NH3)4]SO4,該物質(zhì)在水巾能電離出[Cu(NH3)4]2+、SO2- 4一兩種離子,可以表示為:[Cu( NH3)4] SO4=
,這里生成的完整配合物應(yīng)是[ Cu( NH3)4]SO4,那[Cu( NH3)4]2+與
一對(duì)于[ Cu (NH3)4]SO4又是怎樣的存在?且配合物組成相對(duì)于一般物質(zhì)比較復(fù)雜,它們的具體組成還可以如何細(xì)分呢?引導(dǎo)學(xué)生思考并閱讀教材相應(yīng)內(nèi)容,通過閱讀深入理解配合物的組成。學(xué)生通過閱讀后分析配合物[Cu(NH3)4]SO4,理解配合物組成的各個(gè)細(xì)節(jié),如圖6所示。隨后教師再引導(dǎo)學(xué)生從配合物組成的各個(gè)部分進(jìn)行進(jìn)一步的拓展與總結(jié)。
總結(jié)l——配合物的性質(zhì)
電離性質(zhì):外界易電離、內(nèi)界難電離:如[Cu(NH3)3]SO4=[Cu(NH3)4]2++S0 2-4
總結(jié)2——配合物組成
中心原子(離子):能夠接受孤電子對(duì)的離子或原子,多為過渡金屬元素的離子或原子以及部分主族元素。(如:Cu2+,Ag+,F(xiàn)e3+,F(xiàn)e,Ni,Al、P等)
配位體:提供孤電子對(duì)的分子或離子(如:X一,OH-,H20,NH3,CO,CN-)。
配位原子:配位體中提供孤電子對(duì)的原子(如:X、O、S、N、P等)。
配位數(shù):實(shí)際與中心原子(離子)以配位鍵結(jié)合的原子個(gè)數(shù)。
此處簡(jiǎn)單概念通過引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材進(jìn)行學(xué)習(xí),既培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)閱讀能力,也能發(fā)揮教材作用,引導(dǎo)學(xué)生回歸書本立足基礎(chǔ)。[Cu(NH3)4]SO4組成分析到配合物一般組成的歸納,促使學(xué)生認(rèn)知從個(gè)別到一般的提升。
教學(xué)過程中的適時(shí)反饋與評(píng)價(jià)有助于教師適時(shí)判斷學(xué)生是否存在迷思概念,在配合物組成分析完畢,勢(shì)必有學(xué)生的理解是不到位的,適時(shí)進(jìn)行有效評(píng)價(jià)對(duì)教學(xué)行為就顯得尤其重要。此時(shí)教師可再提出問題:依據(jù)概念分析[Cu(H2N-CH2-CH2-NH2)2]2+配位數(shù)為幾?當(dāng)學(xué)生困惑時(shí)適時(shí)展現(xiàn)出該微粒的結(jié)構(gòu)如圖7,明確“實(shí)際與中心原子(離子)以配位鍵結(jié)合的原子個(gè)數(shù)”為配位數(shù),[Cu(H2N-CH2-CH2-NH2)2]2+配位數(shù)為4。
概念是否正確建立,需要在具體物質(zhì)的識(shí)別判斷中不斷強(qiáng)化,新知識(shí)也只有不斷納入舊的學(xué)生原有的知識(shí)系統(tǒng)中才能逐漸建構(gòu)發(fā)展,對(duì)于配合物的知識(shí)也是一樣。教師根據(jù)配合物一般組成以及與一般化合物的本質(zhì)區(qū)別引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)比分析搜索整個(gè)高中階段所學(xué)習(xí)過的物質(zhì),思考學(xué)過的物質(zhì)巾哪些可能是配合物?在回顧與思考中,學(xué)生可以逐一列舉出[Ag(NH3)2]OH、Na3[AIF6]、Fe(SCN)3,三種物質(zhì),教師引導(dǎo)學(xué)生填寫表1,通過練習(xí)鞏固所學(xué)概念,將學(xué)生已有知識(shí)納入新的概念范疇的做法,可以使知識(shí)系統(tǒng)化。
在學(xué)生分析上述三種配合物之后,教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生從組成角度分析填寫表2。在完成上述兩表內(nèi)容以后,可及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出如下幾點(diǎn):(1)配合物巾,可以是配陽(yáng)離子也可以是配陰離子、也可以是配分子;(2)配分子沒有外界(Pt( NH3)2Cl2);(3)-種配合物中可以有多種配體;(4)同種的配體、中心原子可以形成不同配合物。從更加深入的層次強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)于配合物概念的理解。
此處Pt( NH3)2Cl2的分析,呼應(yīng)本課初始設(shè)置的情境使得教學(xué)內(nèi)容一脈相承,而選取具有概括意義的典型配合物進(jìn)行分析,既可充分鞏固所學(xué)有關(guān)配合物概念,同時(shí)也為后續(xù)學(xué)習(xí)配合物的結(jié)構(gòu)問題埋下伏筆。完成上述兩表,通過及時(shí)的反饋與評(píng)價(jià)修正教學(xué)行為,促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成,適時(shí)體現(xiàn)了評(píng)價(jià)對(duì)于教學(xué)的重要性。
【教學(xué)任務(wù)4】配合物的性質(zhì)探討
上述分析的最后兩種配合物中,同樣的中心原子C03+,同樣的配體NH3、Cl-,卻形成了不同的兩種配合物,這兩種配合物品體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,展示圖片顯示一種為橙黃色,另一種為紫紅色,提出問題如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案將這兩種配合物區(qū)別開來?在學(xué)生進(jìn)行討論的過程中教師可引導(dǎo)學(xué)生注重定量實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般方法。學(xué)生嘗試解決此問題的過程,是“配合物內(nèi)界難電離,外界易電離的性質(zhì)”的應(yīng)用,也是本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容掌握的及時(shí)反饋與評(píng)價(jià)。
教師進(jìn)一步提出C03+的配合物的美麗顏色打動(dòng)了人,課上所用的CuSO4溶液也有漂亮的藍(lán)色,可是新的問題也出現(xiàn)了,無水硫酸銅為白色固體,硫酸鈉也是白色固體,那么硫酸銅溶液為什么是藍(lán)色的呢?具有思維沖突的問題再次促使學(xué)生深入思考。
教師可引導(dǎo)學(xué)生思考硫酸銅溶液中存在的Cu2+與H2O分子之間可能的作用,進(jìn)而分析硫酸銅溶液巾的藍(lán)色為[Cu(H2O)4]2+所表現(xiàn)出的顏色,適時(shí)展示[Cu(H20)4]“的微觀結(jié)構(gòu)圖如圖8,再次強(qiáng)化宏觀與微觀的聯(lián)系。
分析CuSO4溶液的藍(lán)色后,可再次引導(dǎo)學(xué)生回憶無水CuCl2的顏色為何?結(jié)合高一知識(shí)學(xué)生可知,CuCl2為棕黃色。教師展示一瓶濃CuCl2溶液為綠色,介紹溶液中存在棕黃色[CuCl4]2-請(qǐng)學(xué)生嘗試分析為什么CuCl2溶液為綠色,師生共同進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)探究。
實(shí)驗(yàn)(l):往綠色CuCl2溶液中逐漸加水稀釋至溶液為藍(lán)色(圖9-10)。
實(shí)驗(yàn)(2):向藍(lán)色的氯化銅溶液中加一藥匙NaCl固體觀察顏色,再向加過NaCl固體的溶液中加水(圖11)。
基于上述實(shí)驗(yàn)所呈現(xiàn)的證據(jù),可以分析出配合物具有怎樣的性質(zhì)?在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生不難發(fā)現(xiàn),CuCl2溶液中存在[Cu(H20)4]2++4Cl
[CuCl4]2-+4H20的平衡,配合物內(nèi)界的中心離子和配體之間是配位鍵,但配合物內(nèi)界仍是可以電離的,只是電離微弱而可逆。此處通過實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)出配合物的配位平衡,不僅讓學(xué)生對(duì)于配合物的性質(zhì)有了更清晰全面的了解,也培養(yǎng)了學(xué)生的變化觀念與平衡思想。
【教學(xué)任務(wù)5】配合物結(jié)構(gòu)的異構(gòu)分析
物質(zhì)的性質(zhì)反映的是物質(zhì)的結(jié)構(gòu),理解了配合物的一般性質(zhì)后,我們能夠把目光重新回到我們一開始就提到的配合物——Pt( NH3)2Cl2,能否嘗試用球棍搭出Pt( NH3)2Cl2的結(jié)構(gòu)模型?學(xué)生通過動(dòng)手活動(dòng)可以搭出如圖12兩種結(jié)構(gòu),兩種結(jié)構(gòu)為同分異構(gòu)體。
講述當(dāng)年美國(guó)物理學(xué)家羅斯伯格在研究時(shí)同時(shí)發(fā)現(xiàn)了兩種Pt( NH3)2Cl2分子,但這兩種分子中一種是棕黃色極性分子,有抗癌性,另一種是淡黃色非極性分子,無抗癌性,請(qǐng)利用所學(xué)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)分析,上述哪一結(jié)構(gòu)具有抗癌性。學(xué)生應(yīng)用本單元所學(xué)分子結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)不難得出“順鉑”為具有抗癌性的分子。
此處學(xué)生通過動(dòng)手活動(dòng)搭建出Pt( NH3)2Cl2的兩種結(jié)構(gòu),強(qiáng)化了學(xué)生的學(xué)習(xí)參與,也使得配合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象更為直觀可見,且不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)展現(xiàn)出不同的性質(zhì),進(jìn)一步強(qiáng)化了學(xué)生“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的基本的化學(xué)學(xué)科思維。且本課的教學(xué),行將至此,又一次回到了初始設(shè)定的教學(xué)情境,做到了整個(gè)教學(xué)情境有始有終,教學(xué)情境能夠?yàn)榻虒W(xué)目標(biāo)達(dá)成服務(wù),教學(xué)情境才是有價(jià)值的。
【教學(xué)總結(jié)與回顧】這一節(jié)課的學(xué)習(xí),通過共同研討學(xué)習(xí)了(l)配合物不同尋常的成鍵方式(2)配合物有著豐富的結(jié)構(gòu)(3)配合物也悠著獨(dú)特的性質(zhì),這些必然決定配位化合物在各個(gè)層面有著神奇的用途,如“順鉑”可以用于治療癌癥,其實(shí)配合物還有很多用途,下節(jié)課繼續(xù)探討??偨Y(jié)教學(xué),承上啟下,教學(xué)情境也做到首尾呼應(yīng)。
三、CASES-T模型應(yīng)用于教學(xué)設(shè)計(jì)的思考
通過上文的詳細(xì)敘述,我們不難看出基于CAS-ES-T模型的“配合物的形成與應(yīng)用”一課的教學(xué)設(shè)計(jì)首先從核心素養(yǎng)培養(yǎng)角度解析本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo),做到教學(xué)目標(biāo)的“素養(yǎng)化”指向,然后分析教學(xué)內(nèi)容,尋求信息資源匹配到真實(shí)且有意義的著名配合物“順鉑”的發(fā)現(xiàn)和利用歷史,將其設(shè)計(jì)成貫穿整節(jié)課的教學(xué)情境,讓學(xué)生在啟發(fā)且趣味的情境巾學(xué)習(xí),“真實(shí)的情境”是設(shè)計(jì)發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)課堂重要的要素。教學(xué)內(nèi)容如何在整個(gè)教學(xué)情境中貫穿也是重要的,本課的設(shè)計(jì)將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了“任務(wù)化”分解與協(xié)同,整節(jié)課按照“配合物相關(guān)知識(shí)”獲得的邏輯順序?qū)⒔虒W(xué)內(nèi)容“分解”成“配合物的制備實(shí)驗(yàn)探究與分析”“配合物形成的理論分析”“配合物的概念界定與組成分析”“配合物的性質(zhì)探討”“配合物結(jié)構(gòu)的異構(gòu)分析”等五個(gè)思維關(guān)聯(lián)的教學(xué)任務(wù),五個(gè)教學(xué)任務(wù)層層遞進(jìn),層次分明,任務(wù)的逐一解決過程也是教學(xué)目標(biāo)達(dá)成的過程。而在每個(gè)教學(xué)任務(wù)的完成過程中,實(shí)施的是具體的教學(xué)活動(dòng),構(gòu)建以“素養(yǎng)”為根本目標(biāo)追求的教學(xué)課堂,教學(xué)活動(dòng)必須是多樣化的,“實(shí)驗(yàn)探究”“對(duì)話與討論”“教材閱讀““提問與回答”“模型搭建”……等豐富的活動(dòng)拓展了知識(shí)的獲得路徑、愉快了學(xué)習(xí)的過程、提升了學(xué)習(xí)的目標(biāo)達(dá)成度。至于在什么時(shí)候組織怎樣的教學(xué)活動(dòng),屬于教學(xué)策略層面是教師個(gè)人教學(xué)智慧的體現(xiàn),以“素養(yǎng)”為目標(biāo)導(dǎo)向的教學(xué)中,教師在不斷思考與提升中,不斷調(diào)整教學(xué)策略,靈活的策略使得課堂有著更多的靈動(dòng),且教師的策略選擇應(yīng)注意化學(xué)學(xué)科“變化與平衡”“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”“宏微結(jié)合”等核心思維方式的培養(yǎng),只有將基本化學(xué)思想融入教學(xué),才能最終在學(xué)生思想巾成長(zhǎng)。此外,課堂教學(xué)巾適時(shí)的教學(xué)評(píng)價(jià)可以即時(shí)反饋教學(xué)的效果,以“素養(yǎng)為本”的課堂,教學(xué)評(píng)價(jià)適時(shí)納入到教學(xué)活動(dòng)中,適時(shí)成為教師巧妙的教學(xué)策略。
基于CASES-T模型為“素養(yǎng)為本”的教學(xué)課堂設(shè)計(jì)提供了具有操作意義的設(shè)計(jì)路徑。教學(xué)目標(biāo)素養(yǎng)化、教學(xué)情境真實(shí)化、教學(xué)內(nèi)容任務(wù)化、教學(xué)活動(dòng)多樣化、教學(xué)評(píng)價(jià)適時(shí)化、教學(xué)策略智慧化成就發(fā)展學(xué)生素養(yǎng)的化學(xué)課堂。
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本文系江蘇教育科學(xué)規(guī)劃課題“基于真實(shí)問題的學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)評(píng)價(jià)研究”(編號(hào)D/2016/02/24)研究成果。