主题整合教学：发展学生高阶思维的推手

摘 要：为了提高学生化学复习课的效率，触发学生复习的内驱力，教师打破思维定式，对教材重新整合，设计以实验为载体的主题式教学活动，使学生能用低阶思维捕捉有效信息，通过对信息的深加工，发展探究力、问题解决能力、创造力.

关键词：主题整合教学;高阶思维;高中化学

中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2021）06-0096-02

收稿日期：2020-11-25

作者简介：张妮妮（1985.2-），本科，中学二级教师，从事初中化学教学研究.

基金项目：本论文为“主题整合教学助推初中学生化学问题解决能力发展的研究”课题阶段性研究成果，课题编号：2019LYGJY13-L195.

一、问题的提出

“复习课难上”这是许多一线教师的心声.化学知识多、碎，在复习阶段一味的题海战术，或千篇一律的把知识点从头到尾再理一遍，课堂枯燥无味，教师、学生也都是深感疲惫，学习效率自然不高.为了提高学生的学习兴趣，触发学生复习化学的内驱力，在复习课上教师打破思维定式，对教材重新整合，设计以实验为载体的主题式教学活动，使学生能用低阶思维捕捉有效信息，通过对信息的深加工，带动学生高阶思维能力的发展.

1955年，美国学者Hanna首次给主题式教学界定了概念内涵，他认为主题式教学是对具有社会意义的某一课题展开的有目的的学习体验，这种课题是涉及多学科的、基于儿童个体社会需求的意义整体.我国教育学者肖平认为，主题式教学是学生围绕某一主题，借助探究手段和活动以及与主题相关的各类资源，使学生认知发生迁移，提高学生解决问题的能力等高级思维能力以及主动探究的精神的教学方式.通过比较、分析学者的观点，笔者将主题式教学主要应用于复习课中，在学生已有的知识、经验基础上，基于教学需求和学生思维能力提升的需求，打破教材的单元局限，重新创设一条主线，围绕主线开展探究活动，实现学生由低阶思维向高阶思维的迁移.

二、教学设计

课本原生态的化学实验是学生拓展知识的源泉.教师要充分利用好这个无限的资源，通过各种形式，如改造、拓宽、引申等等，激发学生的学习潜力，让化学实验成为学生学习化学的真正动力.本文就利用生活中每天都要见到的鸡蛋，将“二氧化碳制取的研究”、“证明二氧化碳和氢氧化钠溶液的反应”、“蛋白质的性质实验”三部分内容联系不明显，相关性不强的内容，通过创设多种趣味实验，学生通过对反应原理、实验步骤、实验现象、产物成分等要素分析、讨论，发展探究力、问题解决能力、创造力.

三、主要教学环节

1.思维碰撞，培养探究力

“二氧化碳制取的研究”新授课时，以实验室制取的研究为主，而复习中工业制取二氧化碳的原理，流程题中却也常见.由于碳酸钙高温分解在初中实验室较难达到很少有教师会演示這一实验，学生的分组实验更是无从谈起，所以学生对于工业制取二氧化碳的原理，还停留在浅层记忆上，使用时不能从记忆中及时唤醒，做流程题时，遇到这个问题就会不知所措，为了增强学生的理解，加深记忆，设计灼烧鸡蛋壳实验（原理与工业制二氧化碳同）.

[活动1]取洗净晾干的鸡蛋壳，放在酒精灯火焰上灼烧一段时间后，观察到蛋壳表面产生白色的固体.

教师提问这白色的固体是什么？学生基于对工业制取二氧化碳的原理的记忆，自然知道白色固体是氧化钙，教师接着提问如何设计实验证明？学生中产生了不同的声音.有学生认为将白色固体加入水中，感受一下试管外壁是否发热，就可以证明是白色固体是氧化钙，其他学生立即提出反驳意见，认为产生的氧化钙较少，加水，可能感觉不到试管壁热.就在这两位学生争执不下时，出现了另外的声音“做实验试试不就知道了”.确实，实验是检验真理的唯一标准，经过实验，大家一致认为，不能通过遇水放热这一现象来判断白色固体是氧化钙.正在大家燃起的希望慢慢破灭时，又有声音出现了“把煅烧后的鸡蛋壳直接放到滴有酚酞的水中，观察酚酞是否变红.”经过讨论，认为此方案可行，实验与预期吻合.思维的拓展无止境，教师又提出问题：变红的酚酞溶液，你有哪些方法使之褪色？原理是什么？这时学生不再需要引导，思维如泉涌，通入二氧化碳或加稀盐酸或铜、铁的盐溶液等系列方法叠出.教师提出探究性问题，点燃思维的火花;开放性的答案，激发了积极的思考;通过师生、生生之间合作交流，探索未知;系统的思辨，助推学生思维的进阶.

2.对比总结，增强问题解决能力

酸碱盐这部分内容，对学生认知水平要求高，是初中阶段化学教学难点主要集中地.日常教学中，虽然也有很多实验支撑，但课堂容量大，学生始终保持紧张状态，易产生疲劳、消极情绪，再加上这部分知识学习时间跨度大，学生很容易在这阶段失去学习兴趣.新授课如此，复习课更是要绞尽脑汁调动学生积极性.

[活动2]宽口塑料饮料瓶，去壳的熟鸡蛋，设计实验“瓶吞鸡蛋，瓶吐鸡蛋”

实验前，小组讨论：鸡蛋的选择有什么要求？有什么办法保证鸡蛋不破损的情况下，使其进入到瓶子里，再被吐出来？

组1：经过讨论，我们组认为鸡蛋不能太小也不能太大，要保证放在瓶口处不能掉下去，也要保证实验时能被吸到瓶子里.先将脱脂棉蘸取酒精，点燃后放到饮料瓶中，迅速将去壳的熟鸡蛋小头朝下塞住瓶口，不要漏气，会发现鸡蛋会被“吞”进瓶子里.就是怎么让鸡蛋吐出来，我们还没想出来，学生不好意思的吐了吐舌头.

教师追问：你们用的是什么原理？能说一下吗？酒精燃烧，消耗了塑料瓶内的氧气，瓶内压强减小，外界大气压把鸡蛋压进了瓶子.学生很好的解释了原理，说明他们理解的很透彻，将之前所学用到问题解决中，在用中学，收获更多.

组2：我们是先将塑料瓶中集满二氧化碳，向瓶内注入20mL的氢氧化钠溶液，由于二氧化碳气体被氢氧化钠溶液吸收，瓶内压强减小，鸡蛋慢慢的被吸进塑料瓶.倒转塑料瓶，使鸡蛋堵住塑料瓶口，方向要正.再注入稀盐酸溶液，会发现鸡蛋又慢慢的被吐出来.

学生实验后，教师追问：向瓶内加氢氧化钠溶液你用了什么方法？哪种方法瓶内二氧化碳气体的逸散度最小？有些同学的实验失败了，你能总结一下失败的原因吗？学生从实践中总结教训，为下一次成功积聚能量.探究并没因为成功而止步.教师置疑，鸡蛋进入瓶子后，瓶内的溶液溶质成分可能有哪些？鸡蛋吐出来后，瓶内的溶液溶质成分又有哪些？至此，探究才真正推向高潮.此环节中，教师设计了很多有认知梯度的铺垫性问题，化难为易，降低认知负荷;在学生思维渐入佳境时，又适时地转易为难，拓展了思维的广度、深度.

3.思维升华，提升创造力

除了活动1、2中涉及到的问题，你还能想出哪些有关鸡蛋成分可以探究但未被探究的问题？这一活动主要放在课后进行，学生自主设计实验，自行准备实验用品，若生活中没有的，可由教师提供.再进行交流展示时，学生带来的作品，让人大开眼界，教师也很庆幸自己勇敢放手.如有小组用注射器和小药瓶创新装置，用蛋壳、白醋制取并检验二氧化碳（石灰水是用食品包装袋里的干燥剂配置的），证明了蛋壳中含有碳酸盐;有小组展示了自制醋蛋液，并给大家科普了醋蛋液的好处;还有小组带来了几支装有凝固了的蛋清的试管，原来他们探究了蛋白质的变质的条件，其实，初中学生已经知道加热、甲醛能使蛋白质变质，但强酸、强碱或强烈震荡或紫外线照射也可以使蛋白质变质凝固确实高中设计的内容，蛋白质的盐析现象，还有小组探究的蛋白的燃烧的实验等，这些可以探究但未被探究的问题，就需要教师给学生创造探究机会.教师适时放手，学生才能获得更多地创造机会，在自主设计实验时，才能系统的思考，统筹把握，哪些问题还未被探究？找到问题后，设计实验方案是否合理、科学，有可操作性性？通过调查、收集材料，寻找实验背后所蕴含的化学原理是什么？生活给学生提供了广阔的探究空间，适时、适当的把化学课堂延伸到生活领域，实现知识的有效迁移，真实、有用的化学让学生更能激发学生的探究欲，更有利于培养学生思维的发散性、独创性.

四、教学体会

这一主题活动选取了“鸡蛋”这特定的实验用品，将教材中有关蛋壳、蛋清、熟鸡蛋等好多小实验，进行探究，环环相扣，形成任务链，使学生能系统地用低阶思维捕捉有效信息，同时放手课外探究，又使化学探究从课堂延伸到生活，培养学生的综合实践能力.同时在主题教学中渗透物理、生物等学科知识，由单一向多角度、多层次的问题解决的转变，推动思维的变阶.

就像苏霍姆林斯基说的：“学生保持在记忆里的东西越多，就越有必要进行总结概括，越有必要从具体材料中抽象出真理来，越有必要进行思考和推论.”其实，他的话也道出了复习课中实施主题式教学的必要性主题式教学为高阶思维的发展提供了平台，是高阶思维发展的有力推手，教师在复习课中要善于发掘生活、社会资源中蕴涵的学科问题，了解与学科相关的科技前沿，再结合课程标准、学生发展需要，以发展学生的化学核心素养为主旨，实现教材的二次重组，创设真实情境，以问题为向导，建构多学科融合化学课堂，促进学生的深度学习，发展高阶能力.

参考文献：

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[责任编辑：季春阳]