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探索深度教学策略 促进核心素养培育

2020-11-30潘红王彦迪

化学教与学 2020年9期
关键词:深度教学教学案例教学策略

潘红 王彦迪

摘要:以几则高中化学教学片断为例,针对当前课堂教学实践浅层化的状况,提出了促进学生化学核心素养培育的深度教学策略:探索知识的本质与源头-重视教学内容的深刻化解读;掌握知识的逻辑与深化-关注驱动问题的精巧化设置;渗透知识的功能与价值-深度挖掘各种教材资源;释放学生的创意与活力-重视开展多种探究活动。

关键词:深度教学;核心素养;教学策略;教学案例

文章编号:1008-0546(2020)09-0037-04

中图分类号:G632.41

文献标识码:B

一、问题的提出

教师忽视学情分析,不顾及学生学习心理和知识储备情况,强行“满堂灌”的课堂教学状况还大量存在,表层知识符号的教学被重视,而真正对学生发展有意义的关于思维方式和价值观念的教学往往被忽视。浅层教学积弊太深,严重增加学生的学习负担,影响学生的学习体验,不利于学生核心素养的培育。

深度教学与浅层教学相对,是指教师借助一定的活动情境带领学生超越表层的知识符号学习,进入知识内在的逻辑形式和意义领域,挖掘知识内涵的丰富价值,完整地实现知识教学对学生的发展价值。

课堂教学实践中,教师只有让教学设计饱含“设计感”,不断探索并完善深度教学的策略,才能促进学生的深度学习,让学习真正发生,让核心素养培育真正落到实处。

二、问题的探索

笔者以人教版高中化学教材为例,对深度教学进行探索和尝试,得到以下4个策略,供同行们参考。

1.探索知识的本质与源头一重视教学内容的深刻化解读

深度教学不等于过度深挖知识难度和盲目拓展知识宽度,而是通过探索知识的本质与产生的源头,重视教学内容的深刻化解读,完成对知识的意义建构和深度理解,从而使核心素养的培育水到渠成。

案例1:“化学键”概念的意义建构

笔者在教授人教版化学必修2第一章第三节《化学键》时,对教材中“人们把这种使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键”产生了疑问,作用力为什么要用“键”来称呼?笔者课下问过不少学生,但没人能答出个所以然来。可以想见,大多数学生对“化学键”概念的理解还仅停留在记忆或表层理解层面。

为了帮助学生进入“化学键”概念意义领域,笔者查阅《现代汉语辞典》,找到了“键”的解释:使轮轴与车轮等连结并固定在一起的零件,俗称销钉。笔者又百度了古代的车(图1),在对“键”做出解释后又提出了4个具有深刻性的关键问题,帮助学生在学习完离子键和共价键后,完成对“化学键”概念精准而深刻地理解。

【师】问题1:找出下面两图中“键”的位置在哪里?

【生】思考并尝试在图片中找出“键”的位置。

【师】问题2:通过对NaCl和HCl形成过程的分析,思考什么是化学“键”?

【生】“键”的作用是连接并固定,使合而为一。在化学中,就借用“键”的这种作用来形象描述使离子相结合或原子相结合的作用力。

【师】问题3:如何对“键”进行分类(图2)?

【生】尝试用树状分类法对“键”进行分类。

【师】问题4:为什么100多种元素可以形成几千万种物质?

【生】相同或不同元素的原子(离子)间通过化学键形成了几千万种物质,才构成了丰富多彩的物质世界。

通过对以上4个问题的思考和回答,学生必然掌握化学键的本质:连结使合而为一。再根据“连结使合而为一”的微粒种类不同而对化学键进一步细分为离子键和共价键。这种对教学内容的深刻化解读是循着先“宏观辨识”一连接轮轴与车轮的“键”,再“微观探析”一连接离子或原子的“键”的认识深化路径展开的,触及到了教学内容的本质,超越了表层知识符号的教学,到达了知识的意义建构层面(图3)。

2.掌握知识的逻辑与深化-关注驱动问题的精巧化设置

新课程理念下“教为学服务”的教学观早已深入人心,这就要求教师在设计教学流程时要具有问题意识,在不增加知识容量的前提下,将“静态的”“平铺直叙”的陈述性知识经过设计精巧的加工,设置成环环相扣、层层递进的具有“驱动力”的问题链,让学生在做“思维体操”的过程中“动态地”“由浅到深”地建构对知识的深度理解,从而提升课堂教学的思维含量。

案例2:“氯水性质”的驱动问题链设计

教材中的陈述性知识1:

在25℃时,1体积水可溶解约2体积的氯气,氯气的水溶液称为氯水。

驱动问题1:氯气在水中的溶解度如何?你能設计实验方案测量出来吗?

【设计意图】激发探究欲望,开拓学生思维,通过独立思考和讨论交流,得出可行的实验方案,培养学生交流合作的能力和“科学探究与创新意识”的化学核心素养。这个问题的课堂生成内容丰富,学生甚至还创造性地设计出利用压强传感器(气体溶解过程中压强减小)来测量气体溶解度的方法。

教材中的陈述性知识2:

在常温下,溶于水中的部分氯气与水发生如下反应:Cl2+H2O=HCl+HCIO。

驱动问题2:溶于水中的氯气会跟水反应吗?如何证明。

驱动问题3:如何检验氯水中的各种组分?请你设计实验方案。

【设计意图】引导学生先观察“宏观现象”-氯水颜色较之前氯气的黄绿色变浅,猜测有部分氯气跟水反应;再检验“微观粒子”-设计实验方案、完善方案并动手操作,培养学生灵活应用离子反应和氧化还原反应知识设计实验的能力和实验操作技能;最后完成表格得出结论一“三分四离”,即氯水中的分子有Cl2、H2O、HClO,离子有H+、Cl-、ClO-、OH-(极少量)(表1)。

教材中的陈述性知识3:

驱动问题4:观察久置氯水,猜测其中的微粒还是“三分四离”吗?

驱动问题5:交流讨论氯气、液氯、新制氯水、久置氯水的异同,完成下面的对比表格(表2)。

【设计意图】通过对比氯气、液氯、新制氯水、久置氯水的异同,从宏观辨识(颜色、状态)到微观探析(体系中微粒种类的变化),再到宏观辨识(化学性质),完成对4种物质最本质的认识。

以学生为主体,通过设置精巧的学科问题,教师可以引导学生积极思考、大胆尝试并学会质疑、学会探究。这种问题驱动的深度教学策略既能充分发挥教师的主导引领作用,又能极大的增强学生的主体自觉意识,促使学生主动参与课堂教学,体验知识的探索过程,收获成功的喜悦。同时,设置精巧的驱动问题不仅为学生的思维提供了“驱动力”,也为学生动手实验提供了“驱动力”,在实验方案讨论、交流、评价、完善的过程中自然落实了“科学探究与创新意识”的化学核心素养培育。

3.滲透知识的功能与价值一深度挖掘各种教材资源

新课程改革以来,各个版本的化学教材中都设置了诸如“学与问”“科学视野”(人教版)、“资料在线”“身边的化学”(鲁科版)、“化学史话”“资料卡”(苏教版)等类型丰富、不尽相同的栏目,成为了各版本教材重要的组成部分。教师如果可以深度挖掘、灵活运用这些教材资源,不仅可以调动学生课堂学习的兴趣,还可以为自己的教学服务,渗透知识的功能与价值,将课堂教学引向深入。

案例3:教材栏目功能价值的挖掘

人教版化学选修5《有机化学基础》第三章第四节P66【学与问】卡托普利(Captopril)为血管紧张素抑制剂,临床上用于治疗高血压和充血性心力衰竭。文献共报道了10条合成该物质的路线,其中最有价值的是以2-甲基丙烯酸为原料,通过4步反应得到目标化合物。各步反应的产率如下:

请计算一下该合成路线的总产率是多少?

针对以上“学与问”栏目,如果仅是简单让学生计算4步反应后目标产物的总产率,那么化学课就被上成了数学课,白白“浪费”了优质的教学资源。教师如果在备课时能够思考下面2个问题,对该素材进行深度挖掘,教学目标就丰富了,可以更完整地实现知识教学对学生的发展价值。

问题1:本节《有机合成》内容安排这个【学与问】栏目的用意何在?

用意在此:呼应本节教材开篇所讲有机合成“甚至可以合成具有特定性质的、自然界并不存在的有机物,以满足人类的特殊需要”一说明化学与现代医药密切相关,为人类健康做出了巨大贡献。这层深意的揭示可促进“社会责任”核心素养的达成,可以起到激励学生学好有机合成知识,投身人类健康事业的研究并造福人类。

问题2:该栏目提到“文献共报道了10条合成该物质的路线,其中最有价值的是以2一甲基丙烯酸为原料,通过4步反应得到目标化合物”的用意何在?

用意在此:①“文献共报道了10条合成该物质的路线”说明化学一直关注并致力于人类健康问题,为改善人类生活、提高生命质量不遗余力、孜孜以求。②“最有价值的是以2一甲基丙烯酸为原料,通过4步反应得到目标化合物”是为了让学生理解确定合成路线的基本原则:即I.各步反应的条件必须温和;Ⅱ.收率较高;Ⅲ.基础原料和辅助原料低毒低污染和廉价易得。③通过计算该合成路线的总产率(=93.0%×81.7%×90.0%×85.6%=58.5%),让学生体会不断优化合成步骤、提高原料利用率的绿色化学理念,激励学生不断创新、精益求精的科学态度和意志品质。

通过对以上两个问题的思考,将会自然而然地使“科学态度与社会责任”的化学核心素养培育得到落实。

4.释放学生的创意与活力一重视开展多种探究活动

高中化学课程标准(2017年版)中强调要重视开展以化学实验为主的多种探究活动。除了案例3中设计的系列实验探究活动之外,教师还要充分探索开发其它形式多样的课堂探究活动,为学生对知识的深度理解搭建“脚手架”,从而突破对知识或规律本质的理解,促进学生实现“知、情、意、行”的统一。

案例4:乙烯的加聚反应与乳酸的缩聚反应

笔者观摩过一堂给人印象颇深的课,授课教师讲解乙烯的加聚反应时创造性地采取“角色扮演”的活动策略:让多名学生两两一组,手拉手“扮演”乙烯分子,再由一名学生扮演“催化剂”打开各组“乙烯分子”中的“双键”之一(将相互拉在一起的4只手打开2只,模拟乙烯分子中π键的断开),最后所有学生手拉手形成聚乙烯“长链”。这样的活动策略可以很好地突破加聚反应的理解难点,为学生留下印象深刻的加聚原理解读(图4)。

对于乳酸的缩聚反应,授课教师又拿出多张画有乳酸分子结构简式的A3卡纸,然后让部分学生参考制备乙酸乙酯的反应,通过“折叠”纸张的方式“脱去”羟基或氢原子,再“拼接”“组合”出聚乳酸。另一部分学生则尝试利用多个乳酸分子的球棍模型,像玩乐高玩具一样地“摆弄”“拼接”聚乳酸的形成过程。这两种“做中学”或“玩中学”的教学策略释放了学生爱“玩”的天性,不仅课堂参与程度高,而且学生专注程度也高,收到了很好的教学效果。

三、实践的反思

《普通高中化学课程标准(2017年版)》指出:“学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。”化学学科核心素养的培育必须以知识教学为载体,但如果在化学课堂上把“令人惊叹”的化学学科肢解为零散的知识,再把知识的获得仅仅落实到表层符号的死记硬背上、海量习题的重复训练上,那么这样的化学课堂是没有魅力的,这样的化学教学是背离化学学科本质的,是绝不能形成学生的化学学科核心素养的。

核心素养与教学过程之间是目标与手段、结果与过程的关系。有什么样的教学过程,就会获得相应的素养;同样,要取得某种素养,就需要相应的教学过程。课堂教学是落实学科核心素养培育的主渠道和主阵地,而学科核心素养是教学目标的新设想,但它不能实现其自身,它的培育应“扎根”于学科课堂教学实践,通过精心设计的深度教学策略落实到位。

化学课堂教学应如何适应新一轮课程改革的发展与潮流,探索更多有利于化学核心素养培育的深度教学策略,值得每一位化学教育工作者继续思考、继续实践并不断完善。

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