巧施多元互动 深植化学核心素养
2022-03-02江苏省南通市海安市立发中学周世平
□ 江苏省南通市海安市立发中学 周世平
多元互动的教学模式是基于教师、学生、教材三个元素之间构建的教学模式,教师与学生的交互过程可以让教师更深入地了解学生的学习状态和当前知识点的认知程度,学生反过来可以在与教师的交互中提出疑问并得到教师的解惑和鼓励,从而形成更积极的学习氛围。从师生互动的角色关系来说,师生互动并非主次关系,教师也不是被学生当作管理者和发号者并对教学内容进行单方向灌输,健康的师生互动强调学生与教师之间的平等关系。不论是师生互动、生生互动还是师生与教材之间的互动,其根本都是要坚持生本原则。即以学生为主体来深化学生对核心素养的研究,在互动中充分结合高中阶段学生的身心发展特点、化学知识基础等来创设多元互动情境。课堂时间是有限的,学生的精力也是有限的,因此教师要依循实效原则,选取与课堂、学生、教学内容及化学学科核心素养相关的互动设计或互动内容,提升学生核心素养。基于核心素养导向下的多元互动实施对策主要有下以几点。
一、设定清晰互动目标,激活学生素养感知
互动中清晰的互动目标始终是保证互动有效性、增强学生核心素养的关键和基础。有了明确的互动目标,学生对维度多元的化学核心素养内容能够有一个精确的感知,从而在学生学习化学知识的同时有目标、有方向地提升自身的核心素养。在设定清晰互动目标方面,首先教师要充分结合化学章节内容,根据化学章节内容的特点,并基于核心素养的维度来设定互动目标;其次教师要根据学生的实际情况,如学生的化学基础知识积累,学生对化学章节的学习兴趣以及学生的整体素养情况等来设定目标。
例如学习“氧化还原反应”时,教师在开展互动中就可以从核心素养的维度来设计清晰的互动目标。本小节是第二章化学物质及其变化部分的主要内容,知识点多,具有一定的学习难度。学生通过初中阶段和之前两个章节内容的学习,对“氧化还原反应”小节中的内容有一定的初步了解,但具体探究其中的细节内容,依然需要借助于深度的学习。学生具有一定的学习兴趣。基于此,教师可以设计互动目标—学生通过探究“氧化还原反应”小节内容,提高科学探究与创新意识、变化观念与平衡思想等核心素养。
再如,教学中教师可以先出示太空实验室称量质量的视频,并提出思考问题:“太空实验室称质量的方法和在地球上一样吗?”学生结合已有的经验,能够很快回答是不一样的(原因是太空上不能使用重力称质量)。此时,教师可以渗透一个知识点,即:在设计实验过程中,需要全面考虑对实验产生影响的环境因素。
探究实验一:教师要做好对硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应前后的质量测定。教师准备好实验所需要的仪器与药品,这些仪器和药品主要包括锥形瓶、试剂瓶、胶头滴管以及电子天平等。
探究实验二:石灰石与稀盐酸反应前后质量的测定。实验所需要的仪器与药品:锥形瓶、试剂瓶、注射器、电子天平。
探究实验三:播放红磷燃烧前后质量测定的视频。实验所需要的仪器:红磷、锥形瓶、玻璃管、酒精灯、电子天平以及气球。
教师问题1:敞口装置有白烟冒出,但是为什么天平称量后的示数相等(托盘天平精确度0.1)?
教师问题2:使用精度0.01g的电子天平后,示数先小后大,是因为什么?
上述两种方案中教师与学生之间的互动可谓是多元化的,且整个互动过程中也没有杂乱无序,而是有着清晰的互动目标。
利用相等和不等两种实验方案,学生能够更好地认识到选择精密仪器的重要作用。与此同时,通过这样的实验设计,可以让学生初步形成解决化学问题的思路。实验探究中,教师要明确互动的目标,进而使学生处理问题能力和推理能力得到明显提升。
二、精准定位互动内容,提升学生素养水平
内容是互动效果实现的主要元素。要实现学生核心素养的提升,教师必须要精准定位互动内容,以确保核心素养维度内容和化学章节知识内容充分融合,让学生在沉浸式学习中获得素养的提升。
例如学习《生活中两种常见的有机物》时,教师为了发挥互动的价值,需要定位好互动内容。首先教师要分析“生活中常见的有机物”小节内容,该小节内容设计简单明确,逻辑架构合理。但要具体让学生认知乙酸、乙醇的性质和应用,教师可以借助于实验来呈现,以更直观地体现这两种有机物的特征。基于此,教师的互动内容就可以放在实验操作和实验之后的现象探究方面。如教师可以设计如下互动任务内容:(1)鸡蛋入瓶实验的操作步骤大概有几步,需要注意哪些方面;(2)鸡蛋入瓶实验现象是什么,从中你可以得出哪些结论等。这些都是教师与学生互动的内容。通过这些内容的互动,学生的证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等素养将得到有效培养。
再如:针对一些具有极强安全隐患的化学实验,或者是比较复杂且操作难度高的实验。为了避免出现安全事故,教师可以利用多媒体展示实验过程,让学生能够通过视频方式加深对知识的理解。以金属冶炼的基本原理教学为例,可以使用CAI课件,并结合相关实验视频,还原最真实的一氧化碳还原氧化铁的整个流程。通过这种方式,学生能够了解到实验操作的规范性。教师运用信息技术手段,可以精准呈现互动内容,深化学生对化学知识的理解。
传统化学课堂教学过程中,讲解的理论知识相对比较局限,而且课堂上师生互动不足,难以激发学生的化学学习兴趣。对此,教师要注重教学理念与教学方法的优化,并赋予课堂互动全新的内涵。伴随着素质教育改革的进一步深化,学校教育除了需要注重理论知识的教学,还需要重视学生能力的培养。化学教育,是启蒙学生思维能力,并帮助学生初步认识化学的过程。对此,学校在开展专业知识与化学素养的教学过程中,需要重视学生自主能力的培养,有效提升课堂教学质量。
三、精细落实互动过程,增强素养培养效果
互动过程是真正实现化学学科核心素养与教材内容融合的关键,也是学生对不同维度核心素养内容感知的必要环节。一方面教师要精细设计互动教学过程,以互动关联过程,以过程推进互动;另一方面教师要重视学生的反应,如学生反应热烈或是学生反应平平等,教师要根据学生的具体反应来对互动进行灵活调整,做到持续提升学生的核心素养水平。
例如学习《最简单的有机化合物—甲烷》时,教师通过精细落实互动过程能够增强学生的素养培养效果。教师设计的互动方案是小组合作互动、实验探究互动的方式来开展本节的学习。首先,教师以小组合作的形式引导学生对甲烷的相关教材内容进行研读和分析,在小组合作中,教师出示如下小组任务—甲烷的结构分子式是什么,甲烷分子空间构型的可能情况有几种。这些任务一出,学生的思维就跟着教师的引导走,通过教材研究和小组合作,学生的科学精神与社会责任、证据推理与模型认知等素养得到提高。其次,在实验环节,教师以问题串、分层指导等方式确保每一个学生都参与到甲烷的化学特性研究中,学生的核心素养得到提升。
丽水市地处浙江省西南部,全市97.8%的区域处于地质灾害易发区,是全省地质灾害最为发育并造成严重损失的地区之一,主要的灾害类型有滑坡、崩塌和泥石流三类,地质灾害呈现点多、分布面广、危害程度大、隐蔽性强等特点。2017年“大搬快治”实施之初,该市纳入监管的地质灾害隐患点共691处,其中,Ⅰ类点286个、Ⅱ类点237个、Ⅲ类点168个,涉及147个乡镇(街道)555个行政村,受威胁群众达3.8万余人,地质灾害防治形势异常严峻。
再如:化学是一门有趣的自然学科,尤其是化学中的各种实验,能够帮助学生理解生活中的一些特殊现象,同时有趣的实验现象可以有效地激发学生的学习兴趣。在刚开始学习时,教师可以利用教材中的化学实验,吸引学生的对课堂教学内容的关注。在上化学课时,教师可以先用化学实验和学生进行互动,让学生了解化学的奥秘世界。如:提前准备好一张用酚酞溶液写好“中国”两个字的白纸,在正式教学之前,教师可以把3%的氢氧化钠溶液喷到白纸上,白纸上快速出现了“中国”两个字;还有清水变牛奶(澄清石灰水和二氧化碳反应)、水中生火(白磷的燃烧反应)等化学反应。通过各种化学实验现象,激发学生对化学的学习兴趣。在平时的课堂教学中,对于可操作性强的小实验,教师也可以在课前进行展示,调动学生参与化学课堂活动的积极性。此外教师也可以利用信息技术手段,除了可以激发学生的学习兴趣,更加生动展示实验过程,还可以营造出良好的课堂学习环境,进而提升课堂教学效率。
四、巧用分层互动教学,提高学生个体收获
分层主教学要是基于学生主体来进行的,具体根据一个班级中学生智力水平、学习经历、学习能力、基础水平、学习习惯、学习兴趣等做分析之后进行化学互动生态课堂教学设计。只有做好精准的分层,整个课堂教学才能够吸引学生的广泛参与。教师才能够根据学生的实际情况来做到减负增效,将“双减”精神落到实处。在分层教学中,教师可以把学生分成甲乙丙等级来区分学生的综合水平高、中、低。针对不同的学生来进行课堂分层互动,以尽可能的增强每个能力层次学生的学习积极性和主动性,让他们获得更好的提升。在分层中教师要依循水平近似原则、合理分层原则、学生主体原则。
例如在《生活中两种常见的有机物》中,教师可以组织学生分层互动。首先邀请基础能力弱的学生讲解或描述有机物的概念,他们对有机物是怎么理解的,他们所知道的有机物来源。这一部分问题可以由能力层次中等或低等的学生来回答;其次,教师逐步深入探究问题,生活中两种常见的有机物—乙酸、乙醇的物质形态、特点、化学性质等,在这些问题提出的同时,教师设计相应的实验来对生活中两种常见的有机物—乙酸、乙醇的化学性状进行分析,并指导综合能力层次在中等以上的学生参与到实验互动中,提升他们的化学核心素养。
五、完善互动评价标准,持续提升素养教学
在化学的教学活动中,评价是一个非常重要的环节,能够帮助教师把握学生的学习情况,并在接下来的化学教学活动中做出适当的调整。在教学评价中,教师一方面要做好与学生的互动,充分掌握学生的课堂学习行为;另一方面教师要设计明确的评价互动标准,以明确的标准进行互动,这样才能发挥评价的作用。
课堂上,教师可以围绕上述“最简单的有机化合物—甲烷”“生活中两种常见的有机物”“氧化还原反应”三个探究实验组织教学,教师了解到学生对这些章节已经有了一定的认知和掌握。那么接下来教师要做的就是对学生的具体学习效果做评价,以了解学生的学习情况,梳理互动教学中可能存在的不足。这一过程中,互动依然十分关键。
设计如下问题:
教师问题2:在整个反应过程中,反应物与生成物的质量有什么样的变化呢?学生:前后质量没有变化。
教师问题3:为什么会出现这种情况呢?学生:因为发生反应前后的天平示数是一样的。
教师问题4:大家只是看到了实验的表层,并未理解化学反应的本质是什么。上述实验可以用如下的反应式来表示:m(仪器)+m(剩余物)+m(反应物)=m(仪器)+m(剩余物)+m(生成物)。所以,在进行称量时,需要去掉一些杂质。
如硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液的反应,先对化学反应的物质质量进行分析,然后绘制思维框架图。通过框架图,教师指导学生进一步总结质量守恒定律。设计这样的实验,重点强化学生对参与化学反应这一本质的理解,从而帮助学生从整个体系转变为具体的反应,最终明确证据与结果之间的数量关系。教师要通过问题设计,结合互动评价的标准,充分发挥课堂互动的作用,进一步培养学生的创新意识与能力。
总之,多元互动是化学课堂教学创新的一种有效方法和路径。新课改要求课堂教学中学生是学习的主体,教师是学生学习的合作者、参与者、指导者。以教学目标为引领,通过教师、学生、教材之间的多元互动能够有效激活课堂氛围,促进学生自主探究学习的主动性。这一互动教学就是互动生态课堂模式。该模式目前正被应用在教学之中。尤其是在当前“双减”政策颁布之后,学校教育以减负为导向,以强化素养培养为趋势。如果把核心素养的培养过程比作种树,那么互动就是铁锹。铁锹的价值在于将树苗深植,让每一个根须都扎入有养分的土壤中。互动的价值在于让核心素养渗透到学生的身心发展之中,成为学生综合能力素养的一部分,因此在化学学科教学中,教师要充分利用互动去提升学生的核心素养,即设定清晰互动目标、激活学生素养感知,精准定位互动内容、提升学生素养水平,精细落实互动过程、增强素养培养效果,完善互动评价标准、持续提升素养教学。