《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中強(qiáng)調(diào)教師盡可能設(shè)計多樣化的學(xué)習(xí)任務(wù),創(chuàng)設(shè)真實情境,引導(dǎo)學(xué)生“做中學(xué)”“學(xué)中思”“思中悟”“悟中創(chuàng)”“創(chuàng)中學(xué)”,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。本文依據(jù)化學(xué)學(xué)科性質(zhì)與特點,提出“真實化學(xué)”的教學(xué)主張,凝練“疑·思·評”輸出教學(xué)思想,旨在促使課堂教學(xué)從“教師主體”到“學(xué)生主體”轉(zhuǎn)變,從“關(guān)注學(xué)習(xí)”到“關(guān)注思維”的發(fā)展,注重思維表現(xiàn)、強(qiáng)調(diào)科學(xué)評價、打造高效的思維型課堂,設(shè)疑激思,問題驅(qū)動,發(fā)展學(xué)生的高階思維,引導(dǎo)學(xué)生主動思考,從而養(yǎng)成提出問題的習(xí)慣,學(xué)會質(zhì)疑,促進(jìn)深度學(xué)習(xí),發(fā)展學(xué)生的批判性思維,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展,倡導(dǎo)交互式“輸入”“輸出”教學(xué),實現(xiàn)“輸出為本”的教學(xué)范式變革。本文以高中化學(xué)人教版第二冊“乙烯”為例,以期展現(xiàn)“疑·思·評”輸出教學(xué)思想在課堂教學(xué)中的實踐。
一、“疑·思·評”輸出教學(xué)思想的提出
本文結(jié)合教學(xué)實踐與反思,以課程改革為指引,以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,凝練“疑·思·評”輸出教學(xué)思想,提出“真實化學(xué)”的教學(xué)主張,以“疑”促學(xué),以“思”定教,在教師引導(dǎo)中激發(fā)學(xué)生的求知欲,在學(xué)生思考中建構(gòu)知識體系,借助實驗設(shè)計,以及學(xué)生發(fā)言、討論、展示等行為輸出學(xué)習(xí)成果,并通過生生互評、教師評價等實現(xiàn)對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、目標(biāo)達(dá)成情況的評價,引導(dǎo)學(xué)生深入思考、深度學(xué)習(xí),實現(xiàn)“輸出為本”的教學(xué)范式變革。
基于教學(xué)思想轉(zhuǎn)變教學(xué)方式,教師創(chuàng)設(shè)真實情境引導(dǎo)學(xué)生因疑啟思;學(xué)生獨立思考與合作探究,因疑引思;學(xué)生歸納總結(jié)反思,因疑促思。教師在教學(xué)過程中充分發(fā)揮引導(dǎo)作用,積極倡導(dǎo)學(xué)生自我評價、活動表現(xiàn)評價等多種評價方式,培養(yǎng)學(xué)生的知識獲取能力、實踐操作能力與思維認(rèn)知能力,從而實現(xiàn)課堂的終極目標(biāo)——知識輸出和學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成。課堂教學(xué)圍繞“問題”呈現(xiàn)設(shè)疑、質(zhì)疑、解疑、示疑(釋疑)、答疑、總結(jié)等環(huán)節(jié),達(dá)到引思、深思、激思、展思、評思、反思等思維目的。
二、“疑·思·評”輸出教學(xué)思想的課堂教學(xué)實踐
(一)認(rèn)識和制備乙烯
【任務(wù)一】 認(rèn)識乙烯分子及其結(jié)構(gòu)
PPT展示從香蕉樹上剛摘的香蕉,與成熟的香蕉圖片。香蕉一般在飽滿度(成熟度)七成左右采摘,此時香蕉完全是青皮,而成熟的香蕉外皮呈現(xiàn)金黃色。兩種顏色的香蕉形成鮮明對比。很難想象,青皮香蕉就是摘下來最后在超市中購買的金黃色的可食用香蕉。如果采摘時飽和度九成以上,在運(yùn)輸過程中就會過度成熟而變黑、腐爛。
師(設(shè)疑):如果在超市里購買的香蕉還未完全成熟,怎么使未成熟的香蕉快速成熟(引思)?
生1(答疑):將未成熟的香蕉和成熟的蘋果放在一個塑料袋里,扎緊袋口放置一段時間。
生2(質(zhì)疑):為什么香蕉和蘋果放在一起就成熟了呢(深思)?
教師呈現(xiàn)“水果的催熟原理”視頻。視頻介紹植物激素和生活中催熟水果的做法及原理。
師(解疑):教師做補(bǔ)充解釋,解釋熟蘋果能夠催熟香蕉的原因,介紹成熟蘋果釋放的氣體為乙烯,引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容——乙烯。
教師通過視頻和教師講解,讓學(xué)生感受自然的神奇,創(chuàng)設(shè)真實的生活情境,與本節(jié)課學(xué)習(xí)的乙烯建立直接聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激起學(xué)生探究乙烯的欲望(激思)。
師(設(shè)疑):什么是乙烯?請同學(xué)們推斷乙烯的結(jié)構(gòu)式、電子式,并根據(jù)碳原子的成鍵方式搭建乙烯的球棍模型(引思)。
生(做中學(xué)):小組合作,用球棍模型搭建乙烯分子模型,觀察并討論乙烯分子的空間結(jié)構(gòu)。
生(答疑):學(xué)生分享交流展示討論結(jié)果(展思)。
師(釋疑):引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建乙烯分子的空間結(jié)構(gòu)模型,教授學(xué)生分析簡單有機(jī)物空間結(jié)構(gòu)的一般方法(評思)。
學(xué)生通過動手操作,發(fā)現(xiàn)乙烯分子很簡單,但缺少氫原子,達(dá)不到飽和鍵的要求,在心中形成疑惑和質(zhì)疑,引發(fā)對問題的深思。教師及時點撥,釋疑解惑。
師(釋疑):教師對乙烯的分子結(jié)構(gòu)做出解釋,引出碳碳雙鍵,列舉碳碳雙鍵和碳碳單鍵的鍵能,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識碳碳雙鍵。
生(答疑):通過計算,認(rèn)識到C—C不是兩個C—C的簡單組合,C—C中有一個鍵比較特殊,比通常的C—C鍵能小,比較活潑,鍵容易斷裂。
通過雙鍵與單鍵數(shù)據(jù)對比和分子模型的搭建,認(rèn)識到雙鍵的存在,完成認(rèn)識乙烯,了解碳碳雙鍵的鍵能。
【任務(wù)二】 如何利用生活中常見物質(zhì)制取乙烯
學(xué)生(實踐活動):通過查閱資料、走訪果農(nóng),發(fā)現(xiàn)果農(nóng)使用一種叫做“乙烯利”的產(chǎn)品為果園水果催熟。查閱資料知道,乙烯利隨pH升高發(fā)生水解,釋放出乙烯,由此得出可以用乙烯利和氫氧化鈉制取乙烯氣體。
師(釋疑):教師做演示實驗,總結(jié)乙烯的物理性質(zhì),乙烯是一種無色、稍有氣味的氣體,密度比空氣略小,難溶于水。
師(釋疑):點燃乙烯,觀察現(xiàn)象,與甲烷的燃燒作比較。
師(設(shè)疑):分析乙烯燃燒產(chǎn)生黑煙的原因,并寫出相關(guān)反應(yīng)方程式。
學(xué)生通過具體觀察乙烯氣體,總結(jié)物理性質(zhì)和燃燒現(xiàn)象,通過燃燒時伴隨的黑煙,感受到乙烯氣體的不飽和性,深刻認(rèn)識乙烯分子含碳量比甲烷高的事實,體現(xiàn)宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng),同時通過實驗深入理解乙烯分子結(jié)構(gòu),發(fā)展證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng),并形成認(rèn)識有機(jī)物飽和性與不飽和性的一般思路。
(二)乙烯的吸收
【任務(wù)三】 如何延長水果的保鮮期?
師(設(shè)疑):信息技術(shù)和快遞業(yè)的迅速發(fā)展,讓人們能吃上來自全國各地的水果和蔬菜,那么,商家如何保證在蔬菜、水果長途運(yùn)輸過程中不過度成熟而腐爛呢?引出如何延長蔬菜、水果保鮮期的問題。
生:商家為了延長水果的成熟期,用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土來達(dá)到保鮮的目的。
師(提示,再設(shè)疑):為什么會用到高錳酸鉀呢?我們通過前面的學(xué)習(xí)知道,高錳酸鉀是一種具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì),難道這里發(fā)生了氧化還原反應(yīng)?
教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會用已有知識預(yù)測、假設(shè)、設(shè)計實驗、科學(xué)探究進(jìn)行證據(jù)推理。
生(參加實驗活動):小組討論、設(shè)計實驗,驗證乙烯與高錳酸鉀的反應(yīng),觀察現(xiàn)象。
師(釋疑):引導(dǎo)學(xué)生分析高錳酸鉀褪色的原因,得出乙烯還原性,雙鍵不穩(wěn)定,易斷裂,易被氧化。
(三)乙烯的用途及相關(guān)性質(zhì)
【任務(wù)四】 學(xué)生觀看《大國重器》片段,了解乙烯的重要用途。
生(釋疑):乙烯的年產(chǎn)量可以用來衡量一個國家石油化工的發(fā)展水平。用途:①石油化學(xué)工業(yè)的重要基本原料,可制取乙醇、聚乙烯塑料、聚乙烯纖維、聚氯乙烯塑料等有機(jī)高分子材料、藥物;②農(nóng)業(yè)中用作植物生長調(diào)節(jié)劑。
教師將乙烯“性質(zhì)——用途”倒置,在學(xué)習(xí)乙烯的性質(zhì)之前,先介紹乙烯的用途,讓學(xué)生思考其用途反映了它哪些性質(zhì),這樣更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
師(設(shè)疑):乙烯作為重要的化工原料,是如何應(yīng)用于生產(chǎn)生活的?
生(實驗活動):將乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,觀察實驗現(xiàn)象。
生(實踐活動):學(xué)生小組活動,用球棍模型模擬乙烯與溴的反應(yīng)。
生(答疑):小組合作,分析斷鍵和成鍵情況。
生(答疑):結(jié)合課本,說出加成反應(yīng)的定義,寫出乙烯分別與氫氣、氯氣、氯化氫、水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。
師(釋疑):知識遷移。有機(jī)物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)是加成反應(yīng)。
師(設(shè)疑):比較烷烴取代反應(yīng)和烯烴加成反應(yīng)。
生(答疑):分析加成反應(yīng)的特征和規(guī)律。
師(設(shè)疑):乙烯分子之間能否發(fā)生加成反應(yīng)?如果能,請小組合作用球棍模型模擬多個乙烯分子發(fā)生加成反應(yīng)的過程。
師(釋疑):由相對分子質(zhì)量小的化合物分子相互結(jié)合成相對分子質(zhì)量極大的聚合物的反應(yīng)叫作聚合反應(yīng)。發(fā)生加成反應(yīng)的聚合反應(yīng),叫作加成聚合反應(yīng),簡稱“加聚反應(yīng)”。
生(示疑):結(jié)合課本總結(jié)鏈節(jié)、聚合度、單體的概念,并結(jié)合乙烯的聚合反應(yīng)指出以上概念。
師(釋疑):介紹聚合相關(guān)概念。鏈節(jié):聚合物中重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元;聚合度:鏈節(jié)的數(shù)目;單體:能合成高分子的小分子物質(zhì)。
(四)小組交流評價,解決實際問題
【任務(wù)五】 工業(yè)上如何制備氯乙烷?
生(答疑—評思):包括乙烷的取代反應(yīng)和乙烯的加成反應(yīng)兩種方法。小組之間交流討論,互相點評,尋找制備氯乙烷的最優(yōu)方案。
引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用學(xué)習(xí)知識,設(shè)計實驗或制訂方案,并能夠?qū)Ψ桨高M(jìn)行分析評價,得出采用乙烯與氯化氫加成反應(yīng),能夠制取較為純凈的氯乙烷的方案。教師在課堂上進(jìn)行高階思維訓(xùn)練,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維、批判性思維,達(dá)成發(fā)展思維的深度教學(xué)。
【任務(wù)六】 當(dāng)堂練習(xí),教學(xué)評價
教師設(shè)計若干道習(xí)題,當(dāng)堂評測學(xué)生學(xué)習(xí)效果,請學(xué)生思考后回答,檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和思維品質(zhì),生生互評,教師評價,教師總結(jié),達(dá)成“教—學(xué)—評”一致性,關(guān)注學(xué)生“學(xué)會”和解決問題能力的培養(yǎng)。
總結(jié)核心知識及概念,達(dá)到知識當(dāng)堂轉(zhuǎn)化,關(guān)注課堂“輸出”成果。
【任務(wù)七】 總結(jié)反思,構(gòu)建思維導(dǎo)圖
生:小組合作,碰撞思維,形成思維導(dǎo)圖(反思)。
學(xué)生總結(jié)出乙烯的結(jié)構(gòu)決定了乙烯的性質(zhì),性質(zhì)決定了乙烯的用途,總結(jié)元素化合物學(xué)習(xí)的一般思路,提煉本節(jié)課主干知識,形成思維導(dǎo)圖,將課本知識轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)成果,教師做點評總結(jié)。
(五)教學(xué)反思
“乙烯”屬于化學(xué)學(xué)科知識的有機(jī)化合物知識,在常規(guī)課堂教學(xué)中元素化合物教學(xué)容易做成流水賬。如這節(jié)課,大多數(shù)教師采用講授法,按照教材編排順序推進(jìn),一節(jié)課講授下來,平淡無奇,枯燥乏味,缺少對教材內(nèi)容的整合和教學(xué)設(shè)計,缺乏真實、有效的情境,只是知識點的羅列和堆砌,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
“疑·思·評”輸出教學(xué)思想旨在創(chuàng)設(shè)真實的情境,在課堂中不斷提出真實問題,引發(fā)學(xué)生對問題的思考,用任務(wù)驅(qū)動學(xué)生思維,構(gòu)建真正解決問題的思維型課堂。本節(jié)課中教師結(jié)合乙烯在生產(chǎn)生活中實際應(yīng)用展開教學(xué),讓學(xué)生感受到化學(xué)知識真實、有用,感受到化學(xué)就在我們身邊,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識的興趣,體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的社會價值,也充分體現(xiàn)“真實化學(xué)”的教學(xué)主張。在課堂推進(jìn)過程中,教師緊緊圍繞乙烯的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、氧化性、加成反應(yīng)等性質(zhì)提出問題,引發(fā)學(xué)生的思考和質(zhì)疑,步步為營,層層深入,完成“乙烯”這節(jié)課的核心知識教學(xué)。本節(jié)課內(nèi)容充實、真實有趣、科普生活常識,是一節(jié)典型的深度學(xué)習(xí)的教學(xué)案例。
課堂教學(xué)中展示“設(shè)疑—引思”“質(zhì)疑—深思”“解疑—激思”“示疑(釋疑)—展思”“測疑—評思”“總結(jié)—反思”等教學(xué)環(huán)節(jié),充分體現(xiàn)了“學(xué)生”“學(xué)習(xí)”主體作用和以問題導(dǎo)向、以疑促思的思維型課堂建構(gòu),轉(zhuǎn)變了教學(xué)方式,達(dá)到了關(guān)注學(xué)生“學(xué)”和“學(xué)會”的目的,發(fā)展了學(xué)生的思維品質(zhì),培育了學(xué)生的核心素養(yǎng)。
(作者單位:1.駐馬店市教育課程與教學(xué)發(fā)展中心;2.河南省駐馬店高級中學(xué);3.駐馬店市第一高級中學(xué)分校)
編輯:陳鮮艷
注:本文系河南省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023研究項目“‘疑·思·評’輸出教學(xué)思想建構(gòu)與中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)實踐研究”(課題批準(zhǔn)號:2023YB1256)的研究成果。
作者簡介:劉永謙(1979—),男,河南駐馬店人,中小學(xué)高級教師,主要研究方向:課堂教學(xué)、中高考命題研究、中高考備考及教師成長研究。