以情境素材促进学生深度学习化学

◇ 甘肃 周文静

(作者单位:甘肃省张掖市张掖实验中学)

高中化学是一门注重情境与实验的学科,但是化学学科知识点比较零散,内容比较抽象,为了让学生加深理解,进行有效内化迁移,教师要不断引导学生进行深度学习.在教学过程中教师要发挥情境素材的作用,有效提高学生的学习能力,提升学习质量.

1 准备阶段的教学策略

1.1 依据教材与新课标,设计深度学习的目标

深度学习背景下,教师要告诉学生深度学习的目标,让学生知道自己该学到什么程度.例如在开始“氧化还原反应”教学前,教师设置教学目标:1)遵循化合价的变化,建立氧化还原反应的概念.2)在了解概念的基础上,掌握本质.3)完成对氧化还原反应本质的探究,建立相应的化学模型.4)可以利用氧化还原反应处理汽车尾气,建立绿色化学的意识.5)找出生活中存在的氧化还原反应并做客观评价等.为学生展示深度学习的目标,让其在课堂中有意识地学习,并在已经掌握了知识的条件下完成迁移与运用.

1.2 结合情境素材,评估学生对前概念的掌握情况

为了让学生完成深度学习,教师应要求学生对自己的预习情况做预估.在日常学习中,学生受自身经验、网络信息与教师自身素养的影响,在学习前对化学新知识会有一定的认知,进而形成前概念.教师可以通过课堂提问、随堂测试等了解学生的前概念学习情况.例如,在“水的电离与溶液酸碱性”教学开始之前,教师可进行简单的测试,如书写水、NH3·H2O 和CH3COOH 的电离方程式,了解学生对电离、电离度的掌握程度.或者提出问题:我们都知道纯水不导电,那么水是不是电解质,请写出此电离方程式.通过这样的问题情境设置,教师能了解学生对H2O 电离的预习情况,进而能开展精准评估.

2 教学阶段加工化学知识

2.1 以化学实验构建探究情境,引发学生深度思考

高中化学以实验为基础,在课堂教学中,教师应重视实验情境的构建,在带领学生进行实验的同时,引导学生发现问题,并学会在操作中解决问题,帮助学生完成知识点的深度学习.例如,讲解“水与过氧化钠”反应教学中,教师为学生构建这样的情境:向水与过氧化钠反应产生的物质中滴入酚酞溶液,发现溶液颜色先变红然后消失.学生的前概念中,知道酚酞溶液遇碱会变红,并根据元素守恒定律推知碱溶液为氢氧化钠.此时学生产生疑惑:为什么酚酞遇到碱后还会褪色? 教师引导学生思考是不是有新的物质生成,以此激发学生认知冲突,进而进行深度思考,设计探究实验.基于上述认知冲突,学生提出溶液褪色的原因可能有:1)产生化学反应,生成氧气,最终氧化褪色.2)溶液中有强氧化性物质,将带色物质漂白.3)化学反应中放热,溶液达到一定温度后红色消失.对于这些预测,学生设计如下实验验证:① 正常情况下向试管中滴加酚酞试液,溶液变红,然后再向试管中通入氧气,发现溶液不会褪色.② 溶液变红后,向试管中滴入过氧化氢溶液,振荡后发现红色褪去.③ 溶液变红后,加热试管,发现红色不消退.通过这3个自主小实验,学生基本知道是什么原因导致的溶液褪色,并分析此实验涉及的化学方程式.在实验情境中,能激发学生的学习积极性,同时在实验过程中,已有知识与未知现象产生冲突,进一步培养学生发现问题与探究问题的欲望,进而提升其深度学习的效率.

2.2 通过结构图开展教学,加强知识点间的整合

结构图可以将多种知识点结合起来,教师可以利用这种情境素材帮助学生整合知识,在加强学生对知识理解的基础上,随时进行补充与完善,进而构建更加完善的知识体系.例如,在教学前,教师先根据教学目标,制作知识网络图发给学生,并在课堂教学中有意识地完善知识点.以“水溶液中的离子平衡”为例,教师制作水溶液中的离子平衡知识网络图(如图1),然后,教师带领学生一同制作平衡问题的知识脉络,从化学平衡、电离平衡、水解平衡等角度入手,分析反应速度、平衡移动、平衡常数与平衡计算等内容.

图1

2.3 创建问题情境,引发学生质疑,进行体验式学习

创建真实的问题情境,为学生深度学习创造条件,这样不但可以在课堂中发现问题,还能在探究中解决问题,培养学生深度学习的能力.例如“铝与碱的反应”教学中,传统教学是教师直接告知学生铝可以与酸、碱反应,这种直述的形式不能激发学生思想上的变化,因此也不能进行深度学习.所以教师需做好教学的改革,过程如下:1)课堂教学中为学生展示多媒体课件,播放管道疏通剂的成分与使用过程,让学生在观看视频的同时唤醒对生活的回忆,通过与生活相关的内容,激发学生情感共鸣.2)教师接着提问:为什么管道疏通剂的主要成分是铝粉与氢氧化钠? 让学生从化学反应的角度分析两种物质发生反应后可能产生什么物质,并且有什么作用.3)教师追问:“氢氧化钠溶液与铝粉反应产生的气体是什么?”引导学生从元素守恒与氧化还原反应的角度分析.学生经过思考后得出气体可能是氢气也可能是氧气,并从元素守恒与氧化还原反应角度分析可知,产生的气体只能是氢气.4)学生自主进行实验操作,并观察实验现象.然后思考回答教师的问题——如何验证产生的气体是氢气.5)教师引导学生进行知识的总结,学生在总结后,要进行知识的再加工.在教学过程中,教师提问为什么管道疏通剂的主要成分为金属铝与氢氧化钠,是为了让学生深刻记忆铝粉要先与水发生反应,然后再与氢氧化钠发生反应的顺序,且实验现象有助于管道排出油污.将化学知识与生活结合,培养学生利用所学知识解决实际问题的能力.

3 评价阶段的教学策略

优质的课堂活动包含反馈内容,这也代表学生在学习的过程中,可以听到、看到自己的学习成果.在评价过程中,学生可以通过叙述、解释等形式展现学习到的知识与技能,通过自己的语言表述学习到的知识,借此帮助学生在复杂的环境中融会贯通知识点,在记忆与迁移过程中,完成新课标倡导的“教、学、评”一体化.教师要在课堂教学中使用多元化评价方法,对于学生课前、课中与课后学习过程都进行总结性评价,促使学生进行反思,完成深度学习目标.教师可以将成绩当作评价的一部分依据,主要借助新型评价形式——表现性评价,对学生深度学习进行有效评价,进一步克服传统评价的弊端.

综上所述,培养学生的深度学习,教师需做好调整,优化实验过程.这是一个漫长的过程,基于教师精力与时间的约束,还需加强教研,在实践中不断改变教学策略,为高中化学教学做贡献.