情境融合的高中化学大单元教学实践路径探析
2024-11-07黄凤英
【摘要】大单元教学是将教材中的内容看作一个整体,教师充分挖掘各个单元之间的内在联系,将其放在同一个大单元之下,不仅让知识结构化,而且也帮助学生构建知识体系,让学生更好地学习和理解所学的内容,在提升学生学习能力的同时促进学生核心素养的发展。高中化学的难度日益增加,学生学习起来感觉吃力,对化学学科的兴趣不高。为此,教师要从学生的认知和理解能力特点出发,采用大单元教学,综合运用情境教学法,将知识放在具体的情境中,帮助学生更好地理解知识,接受知识,运用知识。本文主要是在情境融合的背景下,探究高中大单元的教学策略,旨在帮助学生构建化学知识体系,提升化学的学习效果。
【关键词】情境融合 大单元 高中化学 教学实践
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2024)10-0187-03
2019年,教育部为了让学生更好地学习和运用知识,构建了以“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”为目标的考察体系,要求学生不仅要系统地掌握知识并运用知识,还要以学科为延伸,具有综合性和创新性的能力。随着教学改革的深入,教育质量不断提升,高考更重视考察学生在具体情境中运用知识的能力,这就促使课堂教学以情境组织教学为主,帮助学生构建一个真实的、延展的教学环境,进而让学生更好地学习新的知识,构建知识之间的内在联系,让学生在多变的、不确定的情境下用所学的知识来解决问题。因此,在高中化学教学中,教师要提高站位,站在整个高中阶段所学的内容,站在用知识解决实践问题的角度,采用大单元教学,从横向到纵向来分析、整合、重组、开发化学知识,帮助学生构建化学知识的整体框架,促进学生化学综合能力的提升与发展。
一、情境融合下高中化学大单元教学设计的意义
化学是一门以实验为基础的学科,并且是与生活密切相关的学科,所以在大单元的教学模式下,采用情境融合的方法,其教学设计的意义主要表现在如下两个方面:1.情境融合,提升学生的化学能力和素养。在社会生活中,人们每天都会面对不同的情境。教学中,引入学生所熟悉的情境,让学生在真实的场景中整合知识,进而探究每一个化学知识点,并将知识演化成能力,提升学生化学学科的综合素养。2.立足于单元内容,帮助学生构建知识体系。大单元教学是以“大观念、大任务、大项目、大问题”为统摄中心,将相关联的知识整合在一起后确定教学目标、设定课时和情境,通过体验式、探究式等不同的教学活动让学生主动参与到课堂中,消化吸收化学知识,并运用化学知识解决问题,提升学生对知识的运用能力[1]。
二、情境融合下高中化学大单元教学设计策略
(一)从生活出发
化学与生活密切相关,在生活中,存在大量的化学知识,如生活中使用的漂白剂、洗衣粉,生病后吃的药品中含有化学成分,日常补铁、补锌中的铁元素和锌元素等。教师将生活与化学知识有机结合,充分从生活中挖掘素材设定教学情境,不仅贴近学生的生活感受,而且也让学生从日常生活出发学习化学知识,拉近学生化学知识之间的关系,改变学生对化学枯燥、乏味的认知[2]。同时,也在学习化学的过程中探究生活中的奥秘,提高学生对生活的感知能力。在“碳酸钠和碳酸氢钠的性质”的教学中,教师可从生活中常用的苏打和小苏打着手。一是教师准备苏打和小苏打两种原材料,让学生结合生活中的经验,对两种物质加以区分。然而,由于大部分学生在日常生活中对苏打和小苏打接触较少,无法区分,即使部分学生在家庭中接触过苏打,但是在课堂上,将两种物品放在一起之后,也无法将其区分开来。所以,教师就指出今天的课堂就是帮助学生区分苏打和小苏打。教师没有引入碳酸钠和碳酸氢钠的知识,而是从生活着手,调动学生的积极性。二是教师带领学生学习侯氏制碱法,让学生掌握侯氏制碱法的原理和优点,以及测量碳酸钠的纯度。三是教师带领学生学习完碳酸钠、碳酸氢钠的知识,并带领学生通过实验的方式制取产品之后,让学生探究他们的性质。四是教师带领学生学习本节课的知识之后,让学生总结苏打和小苏打的差异。
(1)成分不同:苏打是碳酸钠,分子式是Na2CO3,就是人们常说的碱9b4fe59b6c1d3a26fd9b79b1e55735e1面、食用碱,是一种自然界中存在的原材料;小苏打是碳酸氢钠,分子式是NaHCO3,是苏打加工制作而生成的一种新的产品。(2)气味不同:苏打有刺激性气味,俗称“臭碱味”。小苏打没有刺鼻的气味,气味比较淡。(3)性质不同:苏打性质稳定,遇热不分解,但溶于水。苏打溶于水后,水呈碱性;小苏打性质不稳定,遇热分解,遇水分解成碳酸钠、二氧化碳、水,其溶于水后呈弱碱性。(4)颜色不同:苏打微透明,小苏打呈纯白色。(5)形状不同:苏打呈细沙状态,小苏打呈粉末状态。(6)用途不同:苏打碱味较重,无法直接食用;小苏打气味很淡,可以直接用在食品当中。
当教师带领学生了解苏打和小苏打的区别之后,然后让学生用不同的方式来辨别两种物质。随后,教师和学生一起探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质,学习侯氏制碱法中反应条件的控制和化工生产工艺,积极掌握定量实验设计及操作分析。教师通过引入生活中的情境,不仅帮助学生构建化学知识与生活之间的联系,而且也带领学生更好地探究知识,系统地掌握了本单元的教学内容,并且能做到举一反三,用所掌握的知识来解决化学问题。
(二)密切联系社会热点
高中阶段的学生正处于人生发展的上升阶段,充满激情和梦想。教师不能只灌输教学内容,让他们做学习的机器,而要引领他们关注时事,关注社会热点,让他们认识到未来社会的发展需要他们去推动,进而培养他们的责任感和使命感。对此,教师从社会热点中挖掘化学知识,帮助学生创设教学情境,让其承载问题,暗含知识,既体现学科的价值,又引领学生用知识来解决社会中的问题,帮助学生形成正确的价值体系和思想观念。例如,在学习“硫与二氧化硫”的教学内容时,教师设计大气中二氧化硫的来源和危害的情境与单元内容相融合。一是介绍自然界的硫元素主要有游离态和化合态两种存在形式。然后介绍自然界中含硫的化合物,如重晶石、石膏、芒硝等。再介绍硫的物理性质和化学性质,让学生对硫元素有一个简要的认知。二是从生活中导入二氧化硫,燃煤气体中含有的气体、工业尾气中的二氧化硫,并讲解二氧化硫对环境和人体健康产生的负面影响。三是在教师设定情境之后,提出问题:(1)如何检验气体中含有二氧化硫和除去二氧化硫;(2)如何定量测定工业尾气中二氧化硫的含量;(3)哪些产品可以代替二氧化硫。四是教师带领学生一同探究其所提出的问题,并在教师的引领下逐步得出本节课所学的知识:(1)掌握了二氧化硫的物理性质和化学形式;(2)掌握了实验的设计和操作步骤,以及实验的评价和计算方式;(3)掌握二氧化硫的用途和物质制备工业流程的设计[3]。
总之,教师根据当下人们最关心的环境问题来导入教学知识,让人们对硫和二氧化硫有一个明确的认知,并掌握了本章与二氧化硫相关的知识点,形成一个完善的知识体系。通过情境融合,不仅让学生系统地学习教学内容,而且也扩展学生的视野,让学生不仅关心学习成绩,更关心社会,关心环境,关心人类未来的发展,让学生有理想,有情怀,用自己所学的知识回馈社会。
(三)关注社会发展
社会不断发展,化学学科不断进步,两者相辅相成,共同进步。新时代的学生,不仅着眼于当下,还要回顾历史,展望未来,关注社会发展的进程。对此,教师要将化学大单元的内容与社会发展相融合,一方面突出实践对化学研究的促进作用,另一方面是在探索的过程中丰富学生的知识体系,促进学生情感的发展。同时,教师让学生不局限于课堂内的教学,要学会搜集资料,扩充知识面,并且在课堂上重视实验探究,采用辩论、讨论等丰富多彩的活动来获得新的知识[4]。例如,在开展“氨”的教学内容前,教师提前预留作业,让学生搜集“氨”的资料,让学生探索氨的发展历程。通过查阅资料,学生了解到合成氨有三次获得诺贝尔奖的记录,分别在1918年,弗里茨·哈伯发明合成氨方法,1931年卡尔·博施改进合成氨方法,2007年格哈德·埃特发现了哈伯—博施法合成氨的作用机理。随后,教师提出疑问,为ZuIXFbEHbjNp4fetVl0hwk2mVuaFMke0i/3xhvj/CBI=什么诺贝尔奖垂青合成氨,合成氨对生活的意义。
在提出问题之后,教师带领学生逐步探究教学内容。一是引入2004年杭州市制冷车间发生氨气泄露事件,并通过实验的方式带领学生探究氨气的物理性质。通过设定具体的情境,引导学生思考问题,进而让学生掌握氨气的结构和性质以及合成氨反应条件的选择。二是讲解农业生产过程中使用氮肥,氮肥的发展史,随后,让学生思考氨是气体,是如何转化成方便运输和存储的硝态氮肥和铵态的,逐步引领学生学习氨气的物理形式、化学形式,以及铵盐的性质和作用。三是引入我国的神舟飞船系列故事,在火箭发射中应用的液态燃料N2H4,探究N2H4的结构以及和NH3的关系,让学生认识结构决定性质、价态观等化学观念。
教师将化学知识与社会生活相连接,不仅构建相应的教学情境,导入具体的教学内容,而且也提升学生的学习兴趣,让学生主动接收新的知识,并学会运用知识。同时,通过教学情境的导入,引领学生关注社会发展,关心人类社会发展进程,做一个有责任、有使命的人。
(四)遵循化学思维方式
化学是一门学科,不仅让学生学习化学知识,而且也让学生在学习过程中形成化学思维[5]。因此,在情境融合下的大单元教学下,教师要按照学生的化学思维模式展开教学。例如,在化学视觉分析物质的分析方法上,有元素观、微粒观、价态观等,对此,教师可用“构—位—性”的思维方式。一是教师让学生根据元素的结构推测其在元素周期表中的位置。二是根据已学的内容,预测元素的化学性质。这样,不仅让学生的知识从点向面延伸,而且也让学生将零碎的知识连接在一起,形成一个完善的结构。在学习“酚的性质和应用”的教学内容时,教师可以从“结构决定性质,性质体现结构”的化学思维方法来从整体上设计大单元的教学内容。
在第一课时,教师通过设置植物中含有的化学物质结构简式和名称的教学情境,逐步引领学生学习酚的相关知识,让学生了解酚的概念、结构特点、官能团和同分异构体,在学习过程中考察学生的归纳概括能力。
在第二课时,教师从生活中比较常见的苯酚软膏着手,让学生观看苯酚软膏的说明书。教师引导学生根据官能团来预测苯酚的性质,然后再借助使用说明书的内容分析苯酚的化学性质。学生结合已学的知识设计实验,检验苯酚的化学性质。最后根据设定和检验的内容确定苯酚的化学性质。在整个教学活动中,学生都充分参与其中,不仅锻炼了学生的动手能力,而且也促进了学生思维的发展。
在第三课时,教师让学生观看工业废水排放的视频,并告诉学生工业废水中的苯酚含量超标,现在需要同学们回收苯酚,检验回收后的水质是否达标。面对教师设定的情境,学生表现得非常积极,纷纷想用自身所学的知识来解决工业污染的问题。对此,学生们展开了热烈的讨论,当学生提出运用苯酚的物理性质或化学性质进行分离和提纯,教师让学生进行推理、分析,设计实验环节,这不仅提升了学生运用性质设计实验的能力,而且也提升了学生利用知识来解决复杂问题的能力。
三、结语
情境融合和大单元教学是两种不同的教学方法,每种教学方法都有其独特的优势。在高中化学教学中,将情境融合与大单元教学相融合,让每一个知识点都在具体的情境下展开,强化学生对知识的认知和理解。同时,借助大单元教学,能够将小单元的教学内容整合起来,让学生站在一个整体下系统地学习分散的知识,将知识更好地串联在一起。这样不仅提高了学生的化学知识水平,还培养学生的创造性思维,既激发学生学习化学的兴趣,也提高了学生学习的效率,全面提升教学成果。
参考文献:
[1]谭丽花,蒋宇瑛.基于情境融合的高中化学大单元教学实践策略[J].教育科学论坛,2023(17):42-45.
[2]王华.基于“化学变化”的大单元结构化教学设计——以“燃料及其利用”单元为例[J].基础教育课程,2023(24):63-70.
[3]刘臣,何彩霞.基于化学学科大概念的单元整体教学设计——以选择性必修1“化学反应与电能”为例 [J].化学教学,2023(11):34-38+56.
[4]张春兰.基于情境融合的高中化学大单元教学实践研究——以铁及其化合物为例[J].学周刊,2023(26):93-96.
[5]朱如琴.真实情境与化学课堂深度融合的教学实践——物质的溶解性[J].化学教育(中英文),2023,44 (15):33-40.
作者简介:
黄凤英(1980年6月—),女,汉族,甘肃礼县人,本科学历,中学一级教师,研究方向:化学教育管理。