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基于核心素养培育的初中化学复习课教学策略

2022-06-02孙玉明

关键词:复习教学学科核心素养初中化学

摘   要:针对初中化学复习课教学中存在的问题,提出五种复习教学策略,以此让复习更有高度、温度、梯度、深度和效度,进而可达到培养学科思维、发展学科能力、体现学科价值、培育学科核心素养和提高复习效率的目的。

关键词:初中化学;复习教学;教学策略;学科核心素养

中图分类号:G633.8    文献标识码:A    文章编号:1009-010X(2022)11-0004-05

复习是教学过程中的一个重要环节。巩固所学、深化认知、发展能力和提升素养,体现的是复习教学水平逐级提高的层次要求,因此要上好一节复习课比上好一节新授课要难得多。在当前的初中化学复习课教学中,主要存在以下问题: 一是复习方式单一。即在教学中教师十分注重学生所学知识的充分再现和习题训练,即不断刷题成为常态。这样的复习学生获得的知识是碎片化的,没有形成良好的认知结构,所以枯燥易遗忘,复习效率低。二是能力培养薄弱。复习内容往往是归纳的很多考点并配有大量习题,即复习过程更多地关注技能的训练,迷信“熟能生巧”,却忽视了能力的培养与发展。三是核心素养缺失。在复习教学中过分强调“知识与技能”的落实,不注重教学情境的创设和问题的提出,也很少有科学探究的设计,弱化了学科思想方法的建构、学科思维的培养、学科价值的体现,这导致在复习教学中学生核心素养的培育落实不到位。因此笔者要探索基于学科核心素养培育的初中化学复习教学策略,以期帮助学生多层次、多维度地构建知识结构、培养学科思维、发展学科能力、提升学科核心素养,进而可实现复习教学效果的最优化。

一、把握课标,培育核心素养,让复习更有高度

课程标准是指导学科教学的基本纲领性文件,《义务教育化学课程标准(2011年版)》(以下简称《课标》)指出义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨,通过化学课程的学习使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个目标维度得到发展。2014年颁布的《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中组织研究了各学段学生发展核心素养体系,明确了学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。《普通高中化学课程标准(2017年版)》针对课程方案明确指出“普通高中的培养目标是进一步提升学生综合素质,着力发展核心素养”。从双基(基础知识与基本技能)到三维目标再到核心素养,这一系列转变体现出我国的教学改革由过去的以知识为导向过渡到后来的以能力为导向,再到当下的以素养为导向。所以在复习教学中,教师要站在立德树人的高度,立足于培育学生的学科核心素养设计和实施教学,同时必须遵循《课标》,准确把握教学内容和要求,不要随意加深和拓展。此外教师还要充分挖掘知识背后所蕴含的学科思维、学科思想、学科观念、学科价值,如此可使学科正确的价值观念、良好的思维品质和学科能力在复习教学中得到充分的体现和落实。

例如在复习“物质构成的奥秘”时。依据课程标准,教师可从“宏观—微观—符号”“定性—定量”的视角分析相关概念和功能(认识角度和认识水平),厘清概念结构,由此提炼出物质、元素、微粒(分子、原子)、符号四个基本概念,并在深刻理解学科本质的基础上提炼出核心概念。最后,基于对物质组成的学科理解可凝炼出“物质的组成是有规律、有价值的”这一统摄性大概念(如图1所示)。

大概念并非指某一知识的具体概念,而是指具体知识背后更为本质、更为核心的思想或规律。运用学科大概念组织教学并不是把大概念直接教给学生,而是要站在大概念的高度,依据教学目标和学生的认知水平设计并实施复习教学,然后学生在问题的探究中落实对大概念的理解与运用。

二、创设情境,引发学习任务,让复习更有温度

真实、生动、直观而又富有启迪性的学习情境,能够激发学生的学习兴趣,帮助学生更好地理解和应用化学知识。创设情境的方法有很多,常用的有新闻事件、化学实验、化学问题、科学史实、图片、模型等多种方法。

例如“溶液”单元涉及的概念较多,内容丰富。包括溶解、溶液、溶质、溶剂、饱和溶液、不饱和溶液、溶解性、溶解度、溶质的质量分数、溶液的酸碱性等,且概念之间关联复杂,单元内容又与生产、生活、生命活动紧密联系。所以在复习时教师以学生熟知并且大多都品尝过的汽水(主要溶质为二氧化碳、食盐和蔗糖)为载体创设情境,并将情境中的生活原始问题转化为化学问题,由此引发学习任务,如此可诱发学生的探究动机。

任务一:汽水是溶液吗?汽水中的基础溶质与溶剂是什么?

任务二:定性、定量分析汽水溶液中溶质的溶解能力。

任务三:汽水的甜度与溶质的质量分数。

任务四:自制汽水的酸碱性。

基于学生的生活经验创设贴近学生已有认知的生活化情境,这样的情境真实而又具体,更接地气,也更有“温度”,能充分调动学生的兴趣与积极性、主动性,能使学生持续、深入地参与复习进程,同时也促进了知识的有效建构和运用。如此一来,学生在此过程中不仅能顺利完成学习任务,还能体会到学科价值。

三、任务驱动,设置阶梯问题,让复习更有梯度

问题是思维的起点,也是有序推进复习教学的载体。在复习时以任务驱动,从学生的最近发展区出发,将任务分解成具有阶梯性的问题链,不仅能引导学生复习巩固相应的知识,还能培养学生分析问题和解决问题的能力。在探究问题、解决问题的过程中,学生不仅能自主将许多零散的知识串点成線、连线结网,还能培养学生思维的有序性、缜密性、深刻性和创新性。

例如在复习“酸碱中和反应”时,教师设置了以下四个任务,每个任务又设计了具有梯度的问题串。

任务1.判断酸和碱是否反应。

1.通过反应现象判断下列3个反应是否能发生:①氢氧化钡溶液和硫酸反应;②氢氧化铜溶液和盐酸反应;③氢氧化钠溶液和盐酸反应。

2.对不能判断是否能发生的反应,设计实验验证反应是否能发生。

氢氧化钠溶液和盐酸反应没有明显的实验现象,所以不能根据实验现象判断是否发生反应。验证该反应是否发生的实验方案见下表。

任务2.判断反应后溶液中的溶质。

1.如图2所示,能概括出酸与碱反应的实质吗?

2.举例说明还有哪些酸和碱反应时也没有明显的现象?

例如氢氧化钾等可溶性的碱和硫酸或盐酸反应时也均无明显的实验现象。

3.判断在氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,酸和碱没有剩余,恰好完全反应的方法?

任务3.归纳探究无明显实验现象的反应是否发生的方法。

上表中方案1、方案3验证的是反应物是否减少,方案2检验的是有无新物质生成,方案4证明的是反应是否有能量变化。然后再结合已有知识,借助数字化实验,建立验证无明显实验现象的反应是否发生的方法模型(如图3所示)。

任务4.拓展探究。

下面是某兴趣小组的学生探究中和反应的实验,请你一起来探究。

1.小军将稀盐酸滴入盛有氢氧化钠固体的试管中,触摸试管有灼热感。于是小军得出结论——氢氧化钠与稀盐酸反应会放出热量。

(1)你认为小军得出的结论准确吗?为什么?

(2)请你设计实验证明氢氧化钠与稀盐酸反应会放出热量。

2.小红向烧杯中的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,过一会儿后,发现忘记滴加指示剂。

(1)你认为此时反应进行的程度可能有哪几种情况?溶质可能有哪些?

(2)请你设计一个实验,探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和。

在复习时,让学生置身于真实的问题情境中,能引发认知冲突。通过任务驱动、问题引领,学生经历了深度学习。在自主建构和应用知识的过程中,学生的思维能力得到了有效发展,思维品质也得到了有效提升。

四、突出实验,提高探究能力,让复习更有深度

科学探究是一种重要而有效的学习方式。让学生有更多的机会去主动体验科学探究的过程,可使学生在知识的形成、相互联系和应用过程中养成科学态度、学习科学方法,进而可在“做科学”的探究实践中养成创新精神和实践能力。在复习教学中,教师应充分认识到科学探究对促进学生科学素养发展的独特价值,并打破教材中演示实验、学生实验、课外实验的章节限制,进行开放性整合,努力拓展科学探究的宽度和深度,如此有利于学生理解学科本质,发展学科思维,提高探究能力。

例如在“变质”的探究复习中,教师可以久置的氢氧化钠溶液为情境,设置三个主要的探究问题。

1.久置的氢氧化钠溶液变质了吗?如何进行检验?

氢氧化钠溶液变质后会生成碳酸钠,碳酸钠溶液也呈碱性,所以不能用指示剂来鉴别。碳酸钠溶液属于碳酸盐溶液,所以可以通过滴加稀盐酸,或加入氯化钡溶液、氯化钙溶液、氢氧化钙溶液其中之一,观察现象来鉴别。

2.氢氧化钠溶液的变质程度如何?怎么证明?若想证明氢氧化钠溶液部分变质,应如何排除碳酸钠对氢氧化钠检验的干扰?

碳酸钠中的碳酸根离子对氢氧化钠的检验存在干扰,所以需要先把碳酸根离子除去,然后再滴加指示剂鉴别是否存在氢氧根离子。依据除杂时不增(不能引入新的杂质)、不减(不能破坏或减少被提纯的物质)、易分(易分离除去杂质)的原則,在除去碳酸根离子时不能引入氢氧根离子,所以加入的试剂应是氯化钙溶液或氯化钡溶液。

3.如何定量计算氢氧化钠溶液的变质程度?

例如称量一瓶久置的氢氧化钠溶液的质量为10g。向其中滴加足量的氯化钙溶液,过滤后称量沉淀的质量为5g,向滤液中滴加酚酞试液,溶液变为红色,请计算溶液中氢氧化钠的质量分数。

以上探究把氢氧化钠的性质、碳酸钠的性质、物质的检验与除杂、溶质质量分数的计算等知识综合在一起,学生感觉很新鲜,进而就有兴趣深度参与探究过程,收集证据、分析现象,形成对“变质问题”从定性到定量的理性认知。如此有利于在学习活动中有效培养学生的物质变化观念以及证据推理、科学探究与创新意识等。

所以在复习教学中,教师应创设真实的问题情境,并精心设计探究活动,从探究的深度和广度上下功夫,同时通过设计合理方案,把定性研究和定量研究有机结合起来。如此既能引导学生掌握定性研究的方法,又能强化学生进行定量研究的意识,这有利于学生理解学科本质,体现学科价值,提高化学学科核心素养。

五、构建模型,发展科学思维,让复习更有效度

(一)建立认知模型,提升复习实效

建构主义学习理论认为,学习不单是知识由外到内转移和传递的过程,也不是学习者被动接受的过程,而是学习者积极主动建构知识的过程。在复习课中以某一物质或一类物质为中心,多角度、全方位地进行发散和聚合,构建认知模型,是提升学生认知水平、培养学生化学学科核心素养的重要途径。例如“碳和碳的化合物”这部分章节涉及的知识面广,化学反应较多,物质间的转化关系较复杂。为此,教师可根据这部分知识内容的特点,在复习时以CO2为中心,理出C—CO—CO2—CaCO3、NaHCO3—CO2—Na2CO3等知识主线,由此将知识横延、纵联、整合、提炼,进而建立起有序的认知模型(如图4所示)。如此既能提高学生的逻辑思维能力,深化其对碳循环本质的理解,又能培养学生的性质观、变化观、分类观、化学价值观等化学观念。除此之外在上述模型的基础上,教师还可延伸出相关考点、重点题型、解题思维模型,如此既有利于提高学生调用知识解决真实问题的能力,充分发挥认知模型在复习中的作用,又有利于提高复习效率。

(二)构建思维模型,发展科学思维

初中化学中的图像题、框图推断题、实验探究题、计算题等经典题型,虽然情境创设有别、设问方式有异,但其考查知识的思维方式基本相同。因此,可将解题思路进行优化,将解题思维模型化,如此能提高学生的解题能力,发展学生的化学科学思维。

例如近几年的河北省中考化学计算题呈现数据的方式有文字叙述型、表格分析型、坐标曲线型和实验操作型等,其或以单一型呈现或以两种及以上的综合型呈现,但无论数据信息以哪种方式呈现,都是基于真实情境,能根据化学反应方程式与溶质质量分数进行简单计算的题。因此在复习教学时,教师首先应引导学生依据题给情境,明确问题,弄清反应原理,并正确书写反应的化学方程式,找出已知物与未知物,这是正确解题的基础;其次教师再依据数据信息,引导学生确定已知量与未知量之间的联系,并正确分析处理数据信息,规范代入化学方程式进行计算,这是解题的关键,所以培养学生分析处理数据信息的能力和模型认知能力就显得尤为重要。

综上分析,构建出计算题的解题思维模型(如图5所示)。如此有助于学生在面对陌生的真实情境和问题时,能迅速进行有序思维、实现自主迁移,进而形成解决新问题的关键能力。

落实立德樹人的根本任务,突出学生的主体地位,开展有温度、有梯度、有深度的复习教学,能让学生基于真实的情境素材,探究鲜活的化学问题,并自主建构认知体系,形成科学的思维模型。如此既能逐步提升学生必备的学科品质和关键能力,又能提高复习的实效性和质量;既能使学科核心素养的培育真正落地课堂,又能彰显出复习教学的智慧和价值。

参考文献:

[1]叶佩玉.中学化学教学设计[M].上海:上海教育出版社,2016.

[2]王   兰.发展核心素养 聚焦课堂效率——基于模型认知能力培养的高三化学复习[J].中学化学教学参考,2018,(9):29.

[3]李   珍,罗月旺.运用大概念组织初中化学复习课教学——以“物质构成的奥秘”为例[J].化学教与学,2021,(8):60~61.

[4][5]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准(2011年版)[S].北京:人民教育出版社,2012,(36):3~5.

[6]魏明贵,徐   泓,鲍云玉.“定性”“定量”相互结合让科学探究更有效——以“影响吸附剂吸附效果因素的探究”教学设计为例[J].中学化学教学参考,2017,(8):24~26.

[7]孙玉明.基于思维导图的初中化学复习教学策略[J].教育实践与研究(B),2021,(03):52~53.

【责任编辑 韩梁彦】

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