基于信息素养的“三线法”教学

李文良　施凤鹤

摘要：化学课程是培养学生信息素养的载体。构建课堂教学“三线”，即知识线、思维线和情感线，以具体复习教学为例，阐述在“厨房中的化学”课题复习中从获得知识、启发思维和提升情感三个方面提升学生信息素养的尝试。

关键词：信息素养；化学教学；三线法；复习

一、设计背景

信息素养越来越受到各国教育界的关注和重视，是信息时代下实施素质教育、实现终身学习与可持续发展的需要。信息素养包括信息意识、信息认知、信息应用、信息传递、信息储备和信息道德等要素，是捕捉、筛选、评估、交流和应用信息的智能素养。

传统化学教学的方式，主要停留于向学生传递化学信息，而对于信息素养的培养与提升缺乏足够的关注。“化学来源于生活，又服务于生活”，与生活相关的信息素养必须在学生解决真实的生活问题中才能体现出来，从而促进学习自然、真实地发生。以“厨房中的化学”综合复习课为例，梳理和构建课堂教学“三线”，即知识线、思维线和情感线，阐述基于希沃授课平台，在提升学生信息素养方面的尝试。

二、设计理念

从有效整合并处理日常生活中的化学信息，以提高学生信息素养的视角分析，将复习教学分为两个层次水平：以化学知识的温故为核心和以提高信息素养为核心。

1.知识线——整合日常化学信息

根据学生生活经验，以厨房化学为主题，创设以“柴、米、水、盐”为明线的情境串联“能源问题、质量守恒定律、酸碱盐的性质、实验方案设计、物质含量测定”为暗线的化学知识，对零散知识与核心问题进行重组架构，以解决不同类型的生活问题开展教学活动，做到知识问题化、问题情境化、情境生活化，使教学事件与学习事件相匹配，实现知识的自主建构。

2.思维线——突出方法与思想建构

一方面，从生活出发，将零散信息整合成有逻辑性的系统组织，学生真实感受身边的化学，增强从化学视角看待生活问题的信息意识，感受化学知识的实用价值，形成化学价值观。另一方面，以时间轴的方式对燃料的变迁进行分析，不仅提高学生的信息认知，而且体现了科学发展观的哲学思想，赞赏了化学对社会发展的重大贡献，同时渗透低碳的可持续发展意识和绿色化学的观念。水垢主要成分的探究及定量分析的教学，多角度提高学生的核心素养，如从装置的设计、评价到完善，培养学生独立思考、同伴互助和敢于质疑的实验观。宏观图形的认识与分析、直角坐标系的建立，帮助学生定量认识化学反应的本质；其中图形内涵的分析与感悟，有利于学生运用图形工具解决具体化学问题的信息筛选、应用与传递能力的培养。调味品的鉴别，丰富了学生获取信息的手段，更为关键的是引导学生从特征离子与分类观的角度认识物质的性质，形成“结构决定性质”的观念和实验探索未知的实验观。

3.情感线——实现课堂教学融合

从“衣食住行”角度畅谈生活的化学身影，引入厨房化学之“柴米水盐”，切身体会“化学来源生活，又服务于生活”；通过“柴”——家庭燃料的变迁，增强学生对能源问题的关注程度和求知欲；通过“米”——初步感悟宏观图形的含义，懂得借助数学工具解决化学问题；通过“水”——水垢来源及成分的探究，体验科学探究的艰辛，让学生在同伴互助中分享成功的喜悦；通过“盐”——调味品的鉴别，不仅让学生体验了化学知识的实用价值，而且丰富了学生获取信息、应用信息的科学素养，体会科学的魅力。整个教学过程对学生的情感投入产生了积极的影响，有效提高了学习效率。

三、教学实施

1.情景创设

基于学生以“衣食住行”为线索绘制的简易思维导图，引导学生畅谈生活中的化学身影。进而由“其实真正懂生活的人，柴米水盐照样可以过得很浪漫”引出本节课将从“厨房”的角度重新深入感受化学是怎样与生活息息相关。由此，提高学生获取化学信息的敏感性与主动性，强化学生的信息意识，确保信息来源广泛。

2.问题驱动

环节一：“柴”——厨房燃料的变迁

将零散信息以时间轴的形式形成有序的信息链，整合信息认知，让学生对信息的筛选与分析变得更加容易。

环节二：“米”——感悟化学图形

由“厨师其实就像一个化学家，他所进行的烹饪就是另一种形式的化学实验”引出分子料理，得出烹饪从本质上讲就是一系列化学反应，最后提出问题：“一厨师在密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，图3为烹饪前后各物质的质量分数，从图3你能否判断它们之间是否发生了反应？发生了怎样的反应？”

教学过程中，学生通过图形筛选出“各物质质量分数变化”的关键信息，由此判断是否发生化学反应，并表述发生了怎样的反应，体验了图形表达化学反应的事实，从中利用已知信息发现新问题，从新的理解視角去感悟质量守恒定律，在正确分析与处理信息中实现信息的筛选、传递与应用。

3.自主探究

环节三：“水”——定量探究水垢的成分

由“水是生命之源”，提出问题：①从物质分类的角度，白开水属于什么？②从含钙、镁离子量的多少，白开水属于什么？③展示开水瓶和烧水的电热壶的图片，内壁有什么？

在解释水垢的来源时，学生知道水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁；进而提出本环节最重要的问题：水垢中碳酸钙质量分数的测定。

（1）思路分析

引导学生从以下角度进行分析，形成混合物纯度测定的一般思路，得出可以通过测定水垢样品与足量稀盐酸反应生成二氧化碳的质量进行测定。

（2）实验装置设计的讨论

首先，分步呈现体积法（图5）和减重法（图6）的实验装置，让学生描述各装置的功能和探究装置的设计原理，讨论提出改进的建议，从而推动学生“探究装置设计与评估”等信息评价能力的发展。

其次，引导学生从“增重法”角度，根据所提供的单元装置及其功能，小组合作组装出探究装置。最后，基于希沃授课平台，利用手机拍照上传功能直接将学生设计的装置图上传到一体机上。小组代表上台讲解装置的功能及设计思路。在装置对比之中，设计系列问题，引导学生从进入的气体获取相关信息，并以问题为载体，通过倾听、分享、质疑、补充和评价来完善装置的设计：①反应过程中有水蒸气产生，会不会影响测定结果？如何处理？②通过什么方法可以使锥形瓶中的二氧化碳全部进入吸收装置？③空气中的二氧化碳会不会影响测定结果？如何处理？

通过问题式信息资源的获取与处理，学生对装置设计的理解更加深刻。在问题分析与解决的过程中，学生初步学会运用“测定方法、装置设计与测定结果”相关联的思维方法来获取、加工、应用信息；通过对话式的过程性评价，暴露学生的认识问题，展示学生学习过程中的知识缺陷和思维过程，在诊断、纠错中共享思维成果达到互促互进，感受学科的内在美，提升知识的把握精度。

（3）实验结果的讨论

一方面，引导学生用二维坐标图表示两个量之间的相互关系：向一定质量的水垢中加入过量的稀盐酸，表示碳酸钙与稀盐酸反应过程中碳酸钙与二氧化碳的质量变化与反应时间的关系。随后，运用希沃授课助手，将学生的作品呈现在大屏幕上。学生对着作品先向台下同学介绍绘制思路，引导他们获取直接信息：碳酸钙与二氧化碳的质量变化情况；再和他们一起思考，一起讨论，以获取更本质的信息：起点、转折点与平台的含义。总之，学生一步步有效地获取信息，逐渐对反应曲线有一完整的认识，使低级信息向高级信息转化，提升信息加工能力。

另一方面，根据实验的图像（如图7），横坐标是反应时间，纵坐标是碱石灰增加的质量，即产生二氧化碳的质量。通过简单计算，发现了意外的结果，认为50g水垢中一定还含有少量碳酸镁。学生思考问题：怎样得出这个结论？小组讨论后，学生采用“正推或逆推”的极值法计算出结果。最后，由于碳酸镁的干扰，引导学生课后以绘制流程图的形式，采用“轉化沉淀测定质量”方法完成实验目的，实现在作业训练中锻炼学生整理与运用信息能力。

教学实践中将直角坐标系应用于课堂教学，不仅帮助学生学会从坐标系捕捉信息，合理表述信息；而且帮助学生建构定量观，构建相似问题的思维模型，在积极构建信息中完善信息储备，从而更好地促进和提升学生学习的迁移能力和解决问题的能力。

总之，定量测定，普遍认为用于解决该物质含多少即纯度测定，其实还可以解决该物质是什么的问题，即通过定量确定其存在，“刷新”了对普遍性结论的认识，并指导学生在获取新信息的同时对原有信息再认识、再提升，从而完善学生定量观的建构，感受定量测定对生产生活的作用，体会化学学科的价值。

环节四：“盐”——调味品的鉴别

厨房里的两只调料瓶放有白色固体，只知道它们分别是精盐和碱面中的一种。首先，学生利用厨房的条件将它们区分。其次，学生从实验室条件根据提供的试剂（酚酞试液、氢氧化钙溶液、稀盐酸）以分组实验的形式加以鉴别。实验结束后，小组代表将实验现象、结论向大家汇报。然后，学生思考是否有其他类的物质可以将它们区别，借此引导学生对比物质的组成特征，从特征离子和分类观的角度挖掘信息，不断发展元素观、分类观和转化观等观念的认识。最后，介绍亚硝酸钠的危害，引导学生通过专业书籍或网络查询其与氯化钠的差异，以实现二者的区分。

整个教学环节，不仅丰富了学生获取信息的手段，将有价值的信息进行加工处理以解决真实性问题，使信息的价值得到真正体现；而且让学生从化学视角关注食品安全问题，辩证地看待化学，感悟社会责任。

四、教学反思

“知识、思维、情感”是课堂教学的生命线。关注知识线，才能把握好教学的目标与重难点，让课堂教学具有效度；关注思维线，要求学生不仅要学到知识，更要注重知识的理解与运用，实现知识学习与观念建构、素养提升的有机达成，让课堂教学具有深度；关注情感线，使学生拥有积极的情感体验和精神追求，让课堂教学具有温度。

“知识、思维、情感，三线并进，融合一体”。只要在课堂教学中做到了以知识线为基础，以思维线为核心，以情感线为纽带，促进课堂三维（认知、行为和情感）投入间的良性互动，那课堂教学就真正地回到教学的原点，就能提升教学的实效性。