基于深度教学的初中化学图表语言应用路径
2024-07-02甘磊
甘磊
自新课改以来,深度教学已经成为驱动教学改革的重要切入点。在初中化学教学过程中,教师不仅要鼓励学生掌握基础化学知识,更要发展学生的理性思维能力,基于化学原理辨析、化学反应探究的多元过程指导学生展开综合式学习活动。图表资源在初中化学教学中较为常见,锻炼学生解读化学图表、搜集关键信息的基本技能,可以实现让化学图表“开口说话”的目标。图表语言指的是通过图片、表格等资源所传递出来的关键信息,其具有一定的交互价值与启发作用,由此被称为“图表语言”。设计层次化深度教学方案,鼓励学生对初中化学图表语言进行自主探究,可以培养初中生更为出色的化学素养。
一、图表语言在初中化学深度教学中的应用价值
首先,对教学方法的调整。新课改指出,要培养学生会学习、爱学习与终身学习的思维品质,发展学生的独立学习素养。图表语言以化学问题、化学原理为切入点,从微观反应与宏观现象等角度呈现化学知识。相较于传统的初中化学教学模式,图表语言支持下的初中化学深度教学方案以引导学生主动开展化学探究、挖掘化学原理为导向,在一定程度上满足了初中生的化学学习需求,可以有效调动学生的自主学习热情。
其次,对学生思维的训练。一方面,基于图表中的关键信息锻炼学生分析问题、整合化学知识的基本技能,要求初中生在学习过程中搜集化学资源,基于化学反应、化学实验等多元角度探究化学原理,从而发展学生的微观探究意识与化学应用能力。另一方面,在解读图表语言的过程中,学生可以配合数据、公式与实验等资源对化学知识点进行整合、探究,从而形成自主学习思维与科学探究素养。
二、图表语言在初中化学深度教学中的应用路径
(一)配合图表语言整合关键信息
在关于信息搜集与处理的研究中,美国哈佛大学的一项研究表明,相较于文字、数字等载体,图表的信息传递速度更快。与文字叙述与语言表达相比,图表实现了“图示+文字”“图示+数据”的信息输送,可以帮助个体更快地掌握关键知识,提出需要解决的问题。在初中化学深度教学活动中,信息的搜集、整合一直是影响教学质量的关键问题。学生对于信息的理解、分析将直接影响到解决问题、分析问题的效率。为深度创新初中化学教学方案,落实深度教学,教师可以尝试借由图表语言引导学生整合问题中的关键信息,锻炼学生分析问题、整合信息的基本技能。
以沪教版九年级上册《性质活泼的氧气》教学为例,教师可以为学生提供多元化图片资源,引导学生展开化学探究。首先,设计类比图片。教师可以以生活中的“燃烧现象”为切入点,为学生准备关于燃烧的图片。在第一张图片中,于完全密闭的玻璃瓶中投入燃烧的火柴,火柴在没有完全燃烧的情况下熄灭;在第二张图片中,则以燃烧的火柴、敞开的玻璃瓶为切入点,展现火柴的燃烧状态。在两张图片的共同支持下,引导学生进行化学探究,提出化学问题。其次,教师结合图片中的信息引导学生展开思考:在不同的化学图片中,你发现了哪些化学知识?结合图片资源引导学生整合化学反应原理,对燃烧发生的原因、影响燃烧的因素展开探究。此时,教师可以结合图片资源设计化学问题:当火柴的燃烧突然结束时,是哪些因素影响了燃烧的进行?在这一环节的教学中,围绕“密闭的玻璃瓶”这一关键点引导学生展开探究,从而使学生逐步掌握燃烧与氧气之间的关系。在学生分析图表语言之后,教师可以结合全新的图表材料与学生展开互动,将包含氧气的化学反应带入教学活动中。如“鱼在陆地上无法呼吸”“向日葵在密闭空间中会停止生长”等,引导学生探究氧气的多元应用价值。从化学反应、生物活动等角度入手,鼓励学生在图表语言的支持下了解微观元素的特征与构成,可以有效锻炼学生的化学思维能力。
(二)通过图表语言梳理知识结构
从教学经验进行分析,初中化学课程中的知识结构是较为复杂的。在当前的化学教学活动中,化学课程中的知识结构可以划分为“问题与结论”“现象与结论”“现象与问题”等多元构成,部分化学教学任务中可能包含着多个学习任务。为积极创新初中化学深度教学体系,教师可以尝试利用图表语言来引导学生梳理化学课程中的知识结构,在帮助学生分析化学问题、整合化学原理的同时,通过看图、制表的多元过程汇总化学知识点,从而提升初中生的化学学习能力,为化学教学活动的创新开展提供实践经验。
以沪教版九年级上册《化学反应中的质量关系》为例,教师可以利用图片加表格的方式呈现化学知识,锻炼学生的理性思维与化学学习能力。第一步,给出图片与表格素材,呈现图表语言。教师可以围绕“生活中的燃烧反应”整合化学知识,在课堂给出化学反应与图片、表格等材料。如木炭的燃烧,在利用图片展现木炭的燃烧过程之后,利用表格对物质的质量进行记录。如燃烧过程中使用了2克木炭,2克氧气,在燃烧之后生成了4克二氧化碳,则证明燃烧前后的物质质量并不会发生变化。在图表语言的支持下,围绕“现象+假设”的基本结构引导学生进行自主探究,发展学生的化学实践能力与探究性思维意识。第二步,教师给出化学反应式,在课堂上继续利用图表语言引导学生展开深层次地化学探究。如一氧化碳的燃烧反应,在给出一氧化碳燃烧的图片之后,教师可以设计化学填空问题,要求学生独立设计化学反应表格。如下所示:在一氧化碳燃烧的反应中,一氧化碳燃烧时的现象为( ),共使用了( )克一氧化碳,使用了( )克氧气,产生了( )克二氧化碳。在学生整理了化学反应知识之后,鼓励学生利用图表语言整合化学原理。在“探究+结论”的知识结构下,学生可以借助对图表语言的加工重新整合化学知识点。在初中化学深度教学视角下发展学生的化学语言应用能力,教师应该围绕实践、体验的多元过程驱动学生进行深度学习,挖掘课程中的化学知识,从而延伸初中化学深度教学活动的实施范围。
(三)借助图表语言展开解题训练
在初中化学教学活动中,部分化学问题中也包含着丰富的图表语言。在驱动初中化学深度教学体系落实、发展学生化学思维能力的宏观目标下,教师可以尝试在开发图表语言的同时,同步引导学生展开解题训练。在教学活动中,以“化学图表+问题”为基本架构,锻炼学生剖析化学原理、分析化学问题的基本技能,从而提升初中生的化学学习热情。
在初中化学深度教学视角下解读图表语言,教师授课时可以结合具体的化学问题。以沪教版九年级上册《金属防护和废金属回收》的教学为例,教师可以在设计化学问题的同时导入图表语言。一方面为学生展示防止金属锈蚀的相关图片资源,如“对铁质材料上漆”“在零件上涂抹润滑油”“在锅底涂抹菜油”等,在相关图片中引导学生展开化学探究活动:相关操作防止金属锈蚀的原理是什么?此外,教师也可以引入一些情境互动图片,引导学生解读图表语言。如对于金属铝的防护。教师继续给出图片素材:铝在长期使用之后表面会产生一层硬膜,这层硬膜一旦生成,便不会产生新的硬膜。此时,教师设计互动问题:思考一下,是哪些因素防止了铝的锈蚀?在提出问题之后,对已经给出的图片素材进行类比,要求学生针对具体的图片语言解读金属防护的基本方法。另一方面,鼓励学生对图表语言进行重新整合。在互动的过程中,以“表格+案例”的形式对金属防护的有关知识进行整理。如隔绝氧气与水,则可以选择“涂抹润滑油”“上漆”等方法,并配合图片进行说明;对于阻止化学反应发生的方法,则可以将“铝的硬膜”的相关图片带入化学表格当中,证明自身的观点。在初中化学深度教学导向下,对于图表语言的解读能够帮助学生分析化学原理,而对于图表语言的重新整合则能够引导学生重新分析化学反应现象,进而提升初中生的化学学习能力。
(四)依靠图表语言进行化学实验
化学实验是初中化学教学中的重要组成部分,对学生的化学应用能力、理性分析能力与逻辑思维能力提出了较高的要求。在初中化学深度教学中锻炼学生的化学素养,教师可以尝试在引导学生解读图表语言的同时进行化学学习,从而提升初中生的化学探究热情与实践学习能力。基于化学课程中的多元知识结构与教学目标,教师可以尝试借助图表语言设计综合式化学学习任务,组织学生开展实验学习活动,延伸化学教学范围,从而落实初中化学深度教学方案。
以沪教版九年级下册《基础实验6粗盐的初步提纯》的教学为例,教师可以借由化学图表语言构建深度教学方案。第一步,给出关于粗盐的图片。以氯化钠粗盐为例,在粗盐当中,教师可以展示砂砾、固态结晶、泥土等材料,引导学生展开化学探究:粗盐中包含着哪些元素?在对粗盐进行提纯的过程中需要注意什么?此时引导学生结合图表语言进行化学分析,从“粗盐的杂质是否能够溶解”“杂质是否会与其他物质发生反应”入手,锻炼学生的化学探究能力。第二步,针对不同的杂质,教师可以要求学生设计化学表格,利用化学语言提出假设。在进行互动的同时,教师选择砂砾、固态结晶与泥土等材料作为对象,将其填入到表格当中。随后教师引导学生开展自主学习,要求学生提出提纯粗盐的多元化方法,在教学过程中锻炼学生的理性思维能力,指导学生独立分析问题。第三步,结合图表语言对学生进行专项训练活动。教师继续将粗盐的图片投放到课堂教学活动当中,在引导学生对粗盐的构成、提纯方法进行分析的同时,利用表格鼓励学生整理提纯粗盐的基本技巧,如对大型颗粒杂质的提纯、对溶解的杂质的提纯、对于泥土的提纯等,锻炼学生的逻辑思维。在图表语言的支持下,发展学生分析化学问题、整合实验过程的基本技能,有助于初中化学深度教学活动的创新开展。
(五)利用图表语言布置化学作业
合理开发化学作业可以深度锻炼学生的思维意识和应用化学知识、整合化学经验的多元技能。在尝试创新的初中化学深度教学模式的过程中,教师可以借助图表语言来布置化学作业任务,在引导学生开展综合式学习活动的同时,借助对图表语言的解读、剖析来处理复杂的化学问题。为学生提供应用化学知识、分析化学原理的机会,可以夯实学生的化学基础,带动初中化学深度教学活动的创新开展。
以沪教版九年级下册《几种重要的盐》的教学为例,教师可以利用图表语言设计化学作业,要求学生在掌握化学知识之后做出反馈。首先,设计课堂互动任务。教师结合生活中常见的盐给出图片资源。在互动过程中,对学生设计学习目标:掌握相关盐的基本结构,并说明其在生活中的应用。在这一环节的互动过程中,教师可以借助图表语言的应用、剖析为学生开发多元化学习目标。一方面,结合具体的盐展开化学探究,如氯化钠,讨论盐的构成与应用;另一方面,则利用表格对盐的构成、性质与使用途径进行整理,利用图表语言汇总化学知识。其次,教师可以结合图表语言对学生设计思维训练任务。在对学生投放学习任务的过程中,教师要求学生展开综合化学习,围绕“不同盐的类比”设计化学作业。在教学过程中教师为学生提供关于钠盐、钙盐的图片,从外在性质、结构等角度入手,逐步锻炼学生的化学分析能力,鼓励学生逐步说明盐的特点与差异,通过图表语言自主积累化学知识。除了对化学物质性质的分析之外,教师也可以引导学生开展自主实验,在实验过程中选择不同的盐配制溶液。在进行独立实验的同时,结合反应前盐的特征、溶液的特征等知识点开展教学工作,锻炼学生的化学分析能力。教师可以要求学生开发图片、表格等载体,对所掌握的化学知识进行展示、分享,从而形成有互动价值的初中化学教学模式。
为落实初中化学深度教学目标,引导学生在分析化学问题的同时展开探究式学习,发展学生的化学素养,教师应该引导学生对图表语言进行解读、剖析,基于学生的化学技能发展特点与化学思维发展特点展开教学设计工作,逐步提升初中生的化学素养与综合学习能力。设计以问题解答、实验交互、作业探究为导向的图表语言解读机制,能够为初中生创造分析化学原理、整合化学知识的机会,从而提升初中生的化学学习积极性。
【此文系江苏省教育科学“十四五”规划立项课题“‘深度教学视域下初中化学‘图表语言应用的实践研究”(课题编号:B/2021/02/37)阶段性成果。】