基于情境创设 促进深度学习
2024-11-02王智
《义务教育化学课程标准》(2022年版)(以下简称新课标)指出,教学需坚持问题导向,精选对学生终身发展有价值的课程内容,减负提质。初中化学课程具有基础性和实践性,对落实立德树人根本任务具有重要价值。课程理念注重学生自主发展,倡导学会学习、合作沟通、创新实践,关注学生在学习中的表现,实现“教学评”一体化。基于以上内容联系化学学科核心素养目标要求,笔者把初中难度较大的复分解反应,通过创设真实情境,利用项目式实验方式设计复习课,让学生自行设计实验方案并实施,对实验结果采取自评互评的方式,最终引导学生形成物质检验的化学思维,实现深度学习。
一、设计理念与学情分析
本节复习课选自2012年人教版化学教科书九年级下册第十一单元课题1。课程设计依据新课标和学情。课程设计的主要目的是引导学生通过学习认识物质的多样性,对物质及其变化进行分类;认识“在一定条件下通过化学反应可以实现物质的转化”的重要性;从物质及其变化的视角初步分析、解决一些与化学相关的简单的实际问题。课程的设计思路包括以下三个方面:第一,让学生从核心知识复习提升到复分解反应概念及其反应实质的理解;第二,使学生利用复分解反应原理进行真实的实验探究进而形成解决实际问题的化学思维;第三,将复分解反应的发生原理转化为物质检验方法并了解物质检验在生活中的实际用途,让学生最终感悟化学的价值,培养化学学科核心素养。
1.教学设计理念
教学的目的是希望学生学有所获,学以致用,因此只有在真实情境下学习,才能将知识进行迁移,无情境就无学习。首先,本节课将一道常见的练习题转化为项目式实验课堂,让学生整合知识、设计方案并解决问题,充分体现大单元教学思想。其次,化学源于生活,服务于生活,通过本节课的学习,学生需要感悟化学是推动人类社会可持续发展的重要力量,课程最终将物质鉴别的思路方法迁移到日常医疗上,让学生切身感受化学的用途。最后,学生通过制定计划,开展活动,与实验伙伴交流、分享、合作,必要时提出疑问并进行反思,进而培养高阶思维,实现深度学习。化学是一门以实验为基础的科学,实验的作用就是化抽象为具体、化难为易,帮助学生理解化学核心知识。复分解反应的应用是初中难点,学生通过观察实验现象更易理解反应发生的本质。
2.学情分析
在知识储备方面,学生已经学习完毕酸碱盐知识、复分解反应发生条件、酸碱中和反应实质、物质分类的基本概念和物质检验的一般方法。在实验技能方面,学生已做过必做实验中的“常见酸、碱的化学性质”,具有了基本的化学实验操作技能,掌握了实验探究的一般思路。因此,本节课采用了项目式实验的复习方式。
由于这类课程综合性强,本节课根据学生薄弱之处确定了以下教学重难点:1.从微观认识、理解复分解反应的本质,建构学习一类物质的思维方式;2.多物质干扰检验分析与实施;3.利用化学知识解决实际问题;4.树立安全意识,培养科学精神,感悟化学价值,促进深度学习。
二、教学流程与设计意图
整节课围绕物质的检验和鉴别,带领学生复习了复分解反应的相关知识,继而开展有价值的实验活动,让学生通过检验未知溶液,将所学知识应用于实践,切实体会到复分解反应乃至化学学科对人类生产生活的重要价值。教学流程如图1。
下面笔者就其中几个重要环节进行深度剖析:
环节一:情境引入——化学联系生活
在这一环节中,笔者设计从胃病引入,提出去做透视检查时需要服用“钡餐”,而误服碳酸钡可能会引起中毒,由此引发学生思考,激发学生的求知欲。学生利用多媒体在百度百科上查询钡中毒的相关信息,从中分析碳酸钡、硫酸钡化学性质的差异,进而写出钡中毒和利用硫酸镁解毒的化学方程式。
设计意图:本环节的设计目的是提高学生从生活中获取知识的能力,毕竟教师传授给学生的知识是有限的。在信息化飞速发展的今天教会学生获取信息、整合知识的能力尤为重要。同时,教师还应让学生把日常生活获取到的信息与化学学科相联系,开启深度学习之门。
环节二:思维提升——复分解反应实质
在这一环节中,笔者首先引导学生对复分解反应的概念和发生条件进行复习,进而归纳复分解反应的实质是离子相互结合,生成水、气体、沉淀的过程(如图2)。接着,笔者追问:“有水产生的复分解反应有哪些?”引导学生发现许多看似不同的反应其实属于同一类别,之后借助酸碱中和反应微观实质(氢离子与氢氧根离子结合生成水),类推其他复分解反应的本质(如图3)。通过这样的复习过程,学生将零散的知识变得系统化,形成由“种”到“类”的学习思想,由此建构学习一类物质的思维方式。
笔者再借助“钡餐”引发学生思考:可用哪些药品制得硫酸钡?从而将知识进行迁移。
设计意图:开放性的问题使学生得出了多种答案。教师引导学生透过物质看离子,进而帮助学生建构离子对思想,建立复分解反应模型。之后以硫酸钡为脚手架,学生归纳整理常见沉淀离子对,并设计了常见沉淀的制备方法。由此落实了化学新课标、新教材中提出的化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科,特别是突破了物质转化这一初中化学重难点内容。
环节三:实验探究——复分解反应应用
项目活动:实验室有一瓶标签破损的无色溶液,该无色溶液可能是Na2CO3、NaCl、NaNO3中的一种。请你利用教师准备好的药品确定未知溶液成分。
学生分小组进行了包括设计实验、开展实验和交流实验结果三个部分的项目式活动。设计实验完毕后,学生在组内进行交流,最终确定实验操作方案,同一小组也可以多套方案同时实施。在实验过程中,笔者发现有的小组组内意见不统一,有的小组实验结果与正确结论不符。
场景重现:某小组拿到未知溶液“NaNO3”,组内A同学检测为NaNO3、B同学检测为NaCl。
A同学检测过程:
B同学检测过程:
B同学实验过程中出现了异常现象:预测应出现白色沉淀(实际产生褐色沉淀)。笔者顺着这个问题展开,引导全班同学一起讨论。最终另一小组的C同学分析得出,由于B同学做实验时没有另取样品,导致第一步加入的Ca(OH)2与第二步加入的AgNO3发生反应生成AgOH沉淀,从而出现干扰。笔者指出虽然C同学的分析不完全科学,因为AgOH是一种极不稳定的物质,常温下极易分解为Ag2O,所以褐色沉淀其实是Ag2O,但是C同学的分析思路是值得肯定。最后各小组自评、互评。
设计意图:教师引导学生根据所建立的物质及其变化模型,预测实验现象和结论,由此使学生形成了一定的证据意识和推理能力。在实验过程中,学生不断形成了崇尚科学、严谨求实、大胆质疑的品质,并建立物质检验鉴别的模型,达成深度学习。同时由实验“异常现象”的小插曲,学生意识到在多物质进行检验鉴别时要特别注意排除干扰,由此突破了本节课的教学难点。
环节四:学以致用——感悟化学价值
在这一环节中,笔者引导学生由所学内容联系到生活实际,告诉他们,在生病时,我们使用试纸测试的过程就是一个物质检验鉴别的过程。首先对待测液取样,之后通过反应现象知晓我们的身体状况(如图4)。
设计意图:新课标提出,化学是推动人类社会可持续发展的重要力量,在应对能源危机、环境污染、突发公共卫生事件等人类面临的重大挑战中发挥着不可替代的作用。通过这节课的学习,学生深刻体会到化学在人类社会发展中发挥着重要作用。
三、反思与启示
通过对复分解反应的复习,学生学会了物质检验鉴别的方法,最终将所学知识运用到解释生活中的实际问题上。整节课情境问题线、知识认知发展线、任务活动线层层递进,使学生完成思维的建构与提升,让学生在实验探究中,了解化学的作用,增强责任担当,最终落实化学学科核心素养教学目标(如图5)。
新课标明确指出教师在教学时,应重视开展核心素养导向的化学教学,倡导“做中学”“用中学”“创中学”。真正落实,则需要化学教师带领学生把实验做起来,进而让学生把化学概念用起来,最终发展学生的化学思维。这样才有利于落实立德树人根本任务。
课程设计实施充分体现了新课标的指导思想,要发展核心素养,培养学生适应未来发展的正确价值观、必备品格和关键能力。课程实施过程注重学生核心素养的培养,激发学生对物质世界的好奇心,引导学生深度学习,为学生终身学习奠定基础。学生在探索中主动学习,在实践中深化理解。在本节复习课中,学生不但能解决课堂上的相关问题,还能将复习方法迁移到其他内容的学习中乃至其他学科的学习中。