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深度学习促进五育融合的实践研究

2023-09-27叶建伟邹标叶桂足

中学理科园地 2023年5期
关键词:五育融合缓冲溶液深度学习

叶建伟 邹标 叶桂足

摘   要:五育融合对于学生适应未来挑战具有重要意义;深度学习以学生为主体,以问题解决为驱动,以深度体验为追求,让学习真正发生,其对实现五育融合具有重要的实践意义。文章尝试以深度学习为理论指导,探讨在化学学科当中实施五育融合教学策略。

关键词:五育融合;深度学习;酸碱理论;缓冲溶液

党的十九大以来,习总书记多次指出:当今世界正处于百年未有之大变局;国家的发展和竞争主要是人才之间的竞争。为迎接未来的挑战,需要改变人才的培养方式,提升人才的核心竞争力,培养适合未来发展需要的德智体美劳全面发展的人。2019年,中共中央国务院出台的《关于深化教育教学改革  全面提高义務教育质量的意见》一文中明确指出要“坚持五育并举”,以此达到立德树人的根本任务。2022年,国务院办公厅发布了《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》,提出构建五育融合的全面培养体系。从“五育并举”到“五育融合”,体现了育人方式改革的不断深化。

现阶段尚处于五育融合的初探时期,教学仍侧重于智力发展,缺少“德体美劳”培育的情况普遍存在。高中学段是学生人生观、世界观、价值观臻于成熟的阶段,也是思维提升和能力发展最为迅速的阶段,在教学中落实五育融合显得尤为重要。

1  深度学习促进五育融合的可行性

深度学习是以真实情境为背景,以真实问题为驱动,在教师的引导下,使学生全身心地参与整个学习的过程,让学生在解决问题中学习,在体验探究中提高,在交流思考中升华,达到知识与身心体验的契合,从而让学习真正的发生。

深度学习的真实情境和真实问题符合学生智育发展的需求;学生在动手实践、体验探究的过程当中身体力行,契合以体育人、以劳育人的培养目标;学生全身心地参与知识的形成过程,体会到科学发展的艰辛与科学家的伟大,形成崇知尚真的品质,满足德育的育人目标;在学习过程中知行合一进而达到社会历史实践的深度,体悟知识和科学的美,满足美育的育人目标。由此可见,以深度学习推进五育融合,具有切实的可行性。

2  化学学科与五育融合

化学学科核心素养是化学学科育人价值的集中体现,其与“五育融合”具有密切的关系[ 1 ](如图1)。

在化学课堂上落实五育融合,关键之处在于充分发掘化学学科的育人功能,充分挖掘化学学科核心素养与五育融合之间的联系。在认识和把握好五育融合和学科育人价值的联系与规律之后,才能有效地在化学课堂落实深度融合。

3  深度学习促进五育融合的教学实践

3.1  精选教学主题,引发学习热情

教学主题的选取要为课堂教学服务,要选取来自生产生活的真情境,要符合学生的发展现状和能力提升需要,并且要能够充分激发学生的学习热情。

本教学实践选取生产、生活当中经常接触到的缓冲溶液为教学主题,以人体血液pH要保持在7.35~7.45左右才能维持身体正常功能为背景,以问题“怎样才能维持血液及各种溶液保持恒定的pH”为主教学问题。教学过程中引入酸碱质子理论这一“新”理论,加深学生对酸碱的认知,并以酸碱质子理论为工具,引导学生多角度深入理解缓冲溶液。

3.2  明确教学目标,确立学习任务

深度学习促进五育融合教学的目标确定要聚焦学生的发展,深入挖掘教学目标背后的育人功能。教学目标应包括:知识和技能的掌握与运用(智育、体育);实践动手能力(劳育);学科方法、思维的归纳与提升(智育);情感、态度和理念的升华(德育、美育)。

本实践的教学流程如图2所示。

3.3  立足学生实践,挖掘五育融合

活动的设置要关注学生已有的知识储备、能力水平以及认知瓶颈,聚焦学生能力和素养的发展点,充分挖掘活动的育人功能,让学生在做中学、在学中思、在思中悟。

3.3.1  活动1:体验缓冲溶液

设计学生动手实验(如表1),体验缓冲溶液对外加酸碱的缓冲效果。

【设计意图】  培养学生的动手实践能力,达到以劳育人的功能;让学生体验缓冲溶液的配制,直观感受缓冲溶液对外加适量酸、碱溶液的缓冲效果,让知识立体化、生动化。

3.3.2  活动2:重走酸碱理论发展历程[ 2 ]

酸碱理论发展历程如图3。

讨论:

(1)酸碱理论的发展给你什么启发?

(2)我们学过的阿伦尼乌斯的电离理论有何优点和局限性?

(3)请问你如何理解以下反应:

【设计意图】  让学生经历酸碱理论从“氧→氢→氢离子”的认知发展历程,体会科学发展的艰辛,科学家的伟大和科学知识的来之不易,树立崇知尚真的科学精神,达到德育的教学目标。并以对电离理论和常见方程的思考与讨论,锻炼学生的批判性思维[ 3 ]。

3.3.3  活动3:质子理论初探

讨论1:

(1)氢离子在水溶液当中能否以单一离子形式存在?为什么?

(2)请从质子转移的角度描述氯化氢溶于水,盐酸和氢氧化钠反应这两个过程。

(3)能否以质子转移的角度重新定义酸碱。

【设计意图】  从微观视角对酸碱的本质进行思考,引导学生建构新的知识概念,培养发现问题,解决问题的能力。

探究1:

凡是能接受质子的分子或离子称为酸,凡是能与质子结合的分子或离子称之为碱。根据酸碱质子理论将下列物质分类(如表2),并设计实验验证预测结果[ 4 ]。

探究2:

酸给出质子后变成对应的碱,碱接受质子后变成对应的酸,酸和碱存在相互依存的关系,称为共轭酸碱对[ 4 ]。

写出表3中酸对应的共轭碱,并计算共轭碱的电离常数。测量以下3种0.1 mol/L酸的pH大小,并猜测对应共轭碱在相同浓度下碱性强弱。

资料:

(1)氢离子在水中的存在形式如图4;

(2)Al3+在水溶液以[Al(H2O)6]3+形式存在,水解过程的第一步如下:

【设计意图】  通过两个探究实验,既培养学生设计实验解决问题的能力,又提升了动手操作能力,以此深化对质子理论的理解,达到智育和劳育融合。

讨论2:

(1)尝试从共轭酸碱对的角度描述酸碱中和反应;

(2)酸碱中和反应与氧化还原反应形式上有什么异同?

【设计意图】  通过讨论,理解酸和碱的对立和统一,感悟酸碱理论所蕴含的辩证思维,对提高学生的哲学思维有现实意义(德育)。通过与氧化还原反应的对比,体会科学的对称美和结构美,达到美育的育人目标。

3.3.4  活动4:多视角理解缓冲溶液

探究:

(1)从质子理论角度解释缓冲溶液的作用机理;

(2)尝试计算表1第1组实验的pH值,并归纳缓冲溶液pH的计算公式;

(3)设计一个缓冲溶液需要考虑哪些因素。

计算缓冲溶液的pH公式:

pH = pKa + lg[c (共轭碱)/c(弱酸)]

课后延伸:

(1)质子理论与弱电解质在水溶液中的质子守恒有什么关系?

(2)质子理论相比电离理论有何优缺点呢?

【设计意图】  引导学生以质子理论为工具,从定性认知到定量计算深入了解缓冲溶液,培养学生迁移运用新知识的能力和多视角理解问题的能力。课后延伸思考质子理论和电离理论的差异,体验科学理论发展的特点,培养批判性思维。该环节有效实现了智育和德育的目标。

3.4  总结学习成效,鼓励评价反思

针对本节课,设置如表4所示的评价量表,引导学生总结学习效果,完善学习过程。

4  深度學习促进五育融合的教学建议

深度学习理论对于落实五育融合具有重要的指导意义,在实施的过程中,应该关注以下几点。

(1)积极推进“跨育融合”。跨育融合以学生真实生活中的问题解决为目标,利用项目化学习、主题探究、任务驱动等方式进行五育综合教育。在真实的社会实践中进行学科融合,通过学生的学习成果展示实现“五育”共育的目标。“跨育融合”就是对“深度学习”理念的一种教育实践,相互促进,共同推进立德树人目标的实现。

(2)积极推进“一育引领,诸育融合”。教育本身就是整体发生的,“五育”之间更是相辅相成的有机整体。五育融合应当根据教材内容的差异性有所偏重,不必每一育都是均等的。同时过分牵强去挖掘融合点,也会使之变味,偏离“立德树人”和“培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人的根本任务”的出发点和立足点。要重视“一育”的引领作用,积极探索在“一育”中发现其他“四育”,努力形成以其中一育为中心辐射其他各育的融合形式。如以 “智育”为核心,形成 “智育+”融合模式。深度学习要求学习者全身心地投入到整个生活学习中,在锻炼、发展、提高思维的训练中,更是要求学生进行意志、动机、情感、精神和身体等全方位的投入。“一育引领,诸育融合”正是对深度学习的具体实践。

(3)积极推进“育内融合”。“育内融合”常见的有科内融合、跨学科融合两种方式。科内融合要求我们寻找学科内部的 “五育要素”并采用整合的方式展开综合教育。深度学习强调全视角学习和大单元整体教学,对于传统的教学内容进行重整和优化,有助于实现1+1>2的教学目标。

参考文献:

[1] 沈伟艺.基于“五育”融合的化学教学设计:以“制作简易灭火器”项目为例[J].中小学课堂教学研究,2022(3):39-42.

[2] 余新武,王东升.哲学视角下的酸碱理论及其发展[J].高师理科学刊,2011,31(1):100-104.

[3] 尧正文,彭国胜.酸碱理论的发展简史[J].化学教学,1981(3):38-41.

[4] 方高飞.教材做加法 学业做减法:以酸碱质子理论视角下盐类水解的教学设计为例[J].化学教育,2016,37(3):30-33.

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