朱旭文
(南京市金陵中學(xué) 江蘇 南京 210005)
在以“素養(yǎng)為本”的教學(xué)中,倡導(dǎo)真實(shí)問題情境的創(chuàng)設(shè)[1],因此“教學(xué)情境”已逐漸成為課堂教學(xué)的基本要素。但在追求情境教學(xué)的時(shí)候,常常會出現(xiàn)“為了情境而情境”。例如,課堂教學(xué)中的多個(gè)知識點(diǎn)均創(chuàng)設(shè)了新的情境,課堂教學(xué)內(nèi)容豐富了,看似非常熱鬧,但各個(gè)情境之間缺少內(nèi)在的聯(lián)系或邏輯關(guān)系,教學(xué)不能做到“一氣呵成”,內(nèi)容的銜接上反倒顯得生硬,知識點(diǎn)在無形中被割裂開了。
《化學(xué)教學(xué)論》中認(rèn)為,“教學(xué)情境”是指知識在其中得以存在和應(yīng)用的環(huán)境背景和活動背景,學(xué)生所要學(xué)習(xí)的知識不但存在于其中,而且得以在其中應(yīng)用[2]。情境素材作為知識的載體,好像一條主鏈,將整個(gè)知識串聯(lián)起來。
情境教學(xué)設(shè)計(jì)的一般步驟是確立課題→明確教學(xué)目標(biāo)→分析教學(xué)內(nèi)容→發(fā)掘情境素材→進(jìn)行情境教學(xué)的設(shè)計(jì)。情境教學(xué)的全程性主要是通過教學(xué)內(nèi)容和情境素材的有機(jī)結(jié)合來實(shí)現(xiàn),如圖1所示。
圖1 化學(xué)知識和情境事件的關(guān)系1
在上述過程中,通過對化學(xué)知識的分析和對情境事件的剖析,各知識要點(diǎn)均能和相應(yīng)的情境層面一一對應(yīng)。但實(shí)際操作過程中,當(dāng)化學(xué)知識的要點(diǎn)與情境事件的層面不能一一對應(yīng)時(shí),這就需要對情境事件進(jìn)行進(jìn)一步開發(fā)。例如借助恰當(dāng)?shù)膯栴},衍生出情境事件新的層面,從而與知識要點(diǎn)能夠一一對應(yīng),如圖2所示。
圖2 化學(xué)知識和情境事件的關(guān)系2
全程性的教學(xué)設(shè)計(jì)主要是教學(xué)內(nèi)容和情境素材的聯(lián)系過程,兩者之間不應(yīng)該是簡單地從知識到情境,或是從情境到知識的單向關(guān)系,而需要多次交互,多次碰撞,即“知識→情境→知識→情境→知識……”從而使情境貫穿整個(gè)教學(xué)過程,實(shí)現(xiàn)其全程性。
在進(jìn)行“碳酸鈉和碳酸氫鈉”(高中化學(xué)必修第一冊,人教版)的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),可以得到化學(xué)知識與情境的對應(yīng)關(guān)系,如圖3所示。
圖3 “碳酸鈉和碳酸氫鈉”教學(xué)設(shè)計(jì)中,情境與知識點(diǎn)的結(jié)合關(guān)系
經(jīng)過對情境事件的再開發(fā),在以上設(shè)計(jì)中補(bǔ)充了“發(fā)酵粉成分的檢驗(yàn)”的環(huán)節(jié)。
背景:本節(jié)課是人教版《化學(xué)必修(第一冊)》“鈉的化合物”的一部分內(nèi)容。教材中主要是通過對比實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)及其差異。
思考:元素化合物知識的講解順序一般是結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途。具體就“碳酸鈉和碳酸氫鈉”來說,常常按照物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、用途這一順序進(jìn)行,按部就班。從知識教授上講,條理清晰,結(jié)構(gòu)完整,但毫無新意,教師的角色僅僅是照搬課本的“點(diǎn)讀筆”。
碳酸鈉和碳酸氫鈉是學(xué)生在初中就很熟悉的兩種鹽,在生活中的應(yīng)用也非常廣泛。能否從生活中的實(shí)例出發(fā),激發(fā)學(xué)生對兩種鹽的性質(zhì)進(jìn)行探究的興趣,并在探究過程中重視兩種鹽的對比呢?基于這樣的思考,在設(shè)計(jì)之初,就積極尋找學(xué)生熟悉的素材作為教學(xué)情境,串聯(lián)起兩者性質(zhì)的探究和對比。
情境材料:
分析:面食蓬松是靠產(chǎn)生CO2形成的,發(fā)酵粉(泡打粉)的主要成分都有碳酸氫鈉,很顯然是產(chǎn)生CO2的主要原料,其原理又是什么呢?自然就引入了碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)。
教學(xué)片段1:
[討論]1.發(fā)酵粉的作用原理是什么?
[學(xué)生]碳酸氫鈉受熱分解產(chǎn)生CO2,CO2逸出,面食就變得蓬松了。
[提問]可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性,并證明產(chǎn)生CO2嗎?
[學(xué)生]將碳酸氫鈉粉末裝入一個(gè)大試管中,加熱,將所產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水,觀察澄清石灰水是否變渾。
[實(shí)驗(yàn)]碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性。
[講解]碳酸氫鈉熱分解反應(yīng)。
[過渡]你們都認(rèn)可這就是發(fā)酵粉在烘焙過程中發(fā)生的反應(yīng)嗎?
設(shè)計(jì)思路:最初的設(shè)計(jì)是希望學(xué)生認(rèn)識到產(chǎn)生了CO2使得面食蓬松,并引導(dǎo)他們注意酸對產(chǎn)生CO2所起的作用,引出碳酸氫鈉與酸的反應(yīng),再趁勢討論“可以用碳酸鈉嗎?”從而形成兩種物質(zhì)與酸反應(yīng)的對比關(guān)系。
但實(shí)際教學(xué)中,學(xué)生面對這個(gè)問題,馬上聯(lián)想到了初中對鐘乳石形成過程的討論,認(rèn)為這里的CO2是碳酸氫鈉受熱分解產(chǎn)生的,正好對應(yīng)上碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性。因此,可立刻順著學(xué)生的思路將原有的設(shè)計(jì)順序臨時(shí)調(diào)整,直接先引入了碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性,并讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。然后借助“發(fā)酵粉在烘焙過程中發(fā)生的反應(yīng)就是它了嗎?”來進(jìn)行過渡,將話題引到碳酸氫鈉與酸反應(yīng)上,進(jìn)而討論“為什么發(fā)酵粉用碳酸氫鈉,而不是碳酸鈉?”
思考:在處理了“碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與鹽酸反應(yīng)的對比及分析”這一問題之后,對化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行小結(jié),銜接上自然且順理成章。接下來所要面對的是如何講解物理性質(zhì)?若直接過渡“在對比了它們的化學(xué)性質(zhì)之后,我們再來看看它們物理性質(zhì)又存在哪些差異呢?”雖然是回到了知識的本體上,但好像是為了講物理性質(zhì)而講,又回到了教學(xué)的一般“套路”上,顯得生硬而牽強(qiáng)。
教學(xué)片段2:
[過渡]通過以上的分析,我們發(fā)現(xiàn)NaHCO3更適合用于發(fā)酵粉。
如何證明發(fā)酵粉含有的是NaHCO3,而不是Na2CO3?
設(shè)計(jì)思路:因?yàn)榘l(fā)酵粉的作用原理主要涉及的是NaHCO3的化學(xué)性質(zhì),如果要研究它們的物理性質(zhì),似乎得另起爐灶,這樣整節(jié)課的教學(xué)就有了非常明顯的斷裂感。能否在“發(fā)酵粉”這一素材上再次發(fā)掘,從而引出對Na2CO3和NaHCO3物理性質(zhì)的討論呢?
研究物質(zhì)的一般思路:結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途。我們還可以利用性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)、鑒別。打破一般的思維定式,反向進(jìn)行呢?
通過討論“如何證明發(fā)酵粉含有的是NaHCO3,而不是Na2CO3”,給學(xué)生一個(gè)思考的空間:檢驗(yàn)的方法可以利用化學(xué)性質(zhì),還可以是物理性質(zhì),而它們有哪些物理性質(zhì)呢?
當(dāng)然,最后需要給學(xué)生一個(gè)結(jié)論:純凈的碳酸鈉和碳酸氫鈉的檢驗(yàn)可以借助物理或化學(xué)的很多方法,而在發(fā)酵粉當(dāng)中,由于其他成分的影響,不一定能達(dá)到我們的檢驗(yàn)?zāi)康?。讓他們體驗(yàn)到,在面對具體問題的時(shí)候,所要考慮的因素將更為復(fù)雜。
通過對發(fā)酵粉產(chǎn)生二氧化碳的原理的探究,將碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)一一揭示。從“碳酸氫鈉如何產(chǎn)生二氧化碳”到“碳酸鈉也可以和酸反應(yīng)生成二氧化碳,但為什么選擇碳酸氫鈉呢?”從學(xué)生已知的碳酸氫鹽的熱分解反應(yīng)到強(qiáng)酸制弱酸的應(yīng)用,再到兩種鹽的選擇,層層遞進(jìn),在不斷的設(shè)疑中獲得了對兩種鹽化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)識。
完成全程性設(shè)計(jì)的瓶頸在于,如何借這個(gè)情境再延伸出對兩種鹽的物理性質(zhì)的討論?!叭绾巫C明發(fā)酵粉含有的是碳酸氫鈉而不是碳酸鈉?”一個(gè)新的角度又賦予了這個(gè)情境更多的教學(xué)價(jià)值。
設(shè)計(jì)之初,考慮到發(fā)酵粉的作用是依靠酸和碳酸氫鈉反應(yīng)放出二氧化碳,因此兩種鹽的化學(xué)性質(zhì)的講解順序是先討論和酸的反應(yīng)并進(jìn)行對比,再討論它們的熱穩(wěn)定性。兩者之間銜接的設(shè)計(jì),始終感覺不太自然。但是,課堂上學(xué)生在討論“發(fā)酵粉的原理是什么?”的時(shí)候,將原本存在的這個(gè)問題化解了。學(xué)生認(rèn)為是由碳酸氫鈉受熱分解產(chǎn)生了二氧化碳,在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生討論這一反應(yīng)若作為發(fā)酵粉原理可能存在的問題,進(jìn)而引入與酸的反應(yīng)。
了解學(xué)生的知識基礎(chǔ),充分預(yù)估學(xué)生的課堂反應(yīng),及時(shí)把握課堂的動態(tài)生成,全程性的情境設(shè)計(jì)才能更好地為教學(xué)服務(wù)。