何慶輝
教育的根本任務是立德樹人,而實現立德樹人這一根本任務的重要舉措是培養和發展學生的核心素養,培養和發展學生應具備的,能夠適應終身發展和社會發展所需要的必備品格和關鍵能力。培養和發展學生核心素養,需要改變“知識本位”和“學科本位”的課程教學,需要將課程教學轉到學生的全面發展上,轉到培養學生的關鍵能力和必備品格上。因此,課程改革需要實現學習知識和道德教育的融合。作為科學課程的化學學科,蘊含著深厚的科學知識和豐富的德育資源。為此,在化學課程教學中應實現化學知識與道德教育的有機融合,實現知識的傳授與學生道德的培養,促進學生化學核心素養的形成,推動學生的全面發展。
然而,在具體的化學課程教學中,如何既進行化學知識的傳授,又進行學生道德的培養,實現知識教育與道德教育的有機融合呢?本文以人教版高中化學選修5第一章第四節“研究有機物的一般方法和步驟”為例,闡述具體的教學設計和過程。
一、教學內容及其特征分析
本節課的教學內容主要有四點:第一,物質分離提純的方法——蒸餾、萃取、分液、重結晶、柱層色譜等;第二,現代儀器分析知識——質譜、紅外光譜、核磁共振氫譜等;第三,分子式確定方法——實驗式與相對分子質量求算;第四,研究有機物的一般方法和步驟。本節課教學內容的主要功能是:為學生后續進行有機物性質的學習和綜合應用知識解決實際問題(如有機合成、提純等)提供知識基礎;為學生研究陌生有機物物質結構提供程序性思維模型。本節課的教材內容主要為陳述性科學知識,無感情色彩,較少包含德育素材和資源。
二、融知識于德育化教學情境中
化學是一門與生產實踐、生活實際緊密結合的科學,化學規律的發現、化學物質的性質、化學物質的發明或合成都有其歷史。因此,化學課程教學需要情境化,通過創設情境,使呆板生硬的知識生動起來。教師需要扣住情境,設計好作為學習支架的問題,讓學生通過完成任務,增強自我效能感,產生快樂的情感;同時,利用化學史或化學家的事跡,讓學生了解到化學科學家對人類社會發展的偉大貢獻,體會到科學家的崇高精神,從而將陳述性的科學知識置于德育化的教學情境中進行傳授,實現科學知識傳授與學生道德培養的有機融合。
三、凝練雙重內容線索
把屠呦呦團隊發明抗瘧新藥——青蒿素而獲諾貝爾獎的事件進行整理,作為情境材料編入學案中,供學生閱讀。這份材料是雙重內容線索的結合:一是知識內容線——蒿類植物中如何提取青蒿素,如何進行物質的分離提純(涉及色譜柱法、萃取法、蒸餾、重結晶等),確定物質的元素組成和分析結構(涉及質譜法、紅外光譜、核磁共振氫譜等);二是情感內容線——介紹以屠呦呦為代表的科學家的忘我精神、科學態度、查閱古籍、團隊合作、科研接力等內容,讓學生在閱讀完材料后,在問題的引導下展開思考,以此產生情感觸動。在課堂教學中,教師需要組織學生進行討論交流、分享見解和感受,讓學生之間進行互相傾聽和評價,最后總結知識和感受,實現知識與德性的“雙成長”。
四、以問題體系彰顯教學目標
1. 設定學習目標
基于本節課教學內容的特點和指導思想,確定如下學習目標:能以青蒿素的研究為例,說出研究有機物的一般方法和步驟模型;了解蒸餾、重結晶、萃取等分離提純物質的實驗方法;了解確定有機物分子式和結構的思維方法,并進行有關的計算;能根據提供的閱讀材料,至少在某一個方面有觸動或啟發。
2. 構建問題體系
為實現上述目標,通過構建以下的問題體系作為學習支架,以引導學生的學習。
問題一:閱讀完上述內容后,你對祖國傳統醫學——中醫(中藥)、青蒿素的問世、科研人員試驗新藥、夜以繼日地工作、團隊合作等有何感觸?
問題二:如何確定蒿類植物中的青蒿素的結構,包括:操作的主要環節;從植物中提取、分離與提純青蒿素時,涉及多少種分離方法;以碳元素和氫元素為例,說明如何對青蒿素進行元素分析;如何確定青蒿素的相對分子質量?
問題三:結合教材內容和已有知識,對蒸餾、萃取、分液、重結晶做一個更“精致化”的認識——這幾種分離方法的原理、實驗操作的要點是什么?
問題四:若已知青蒿素的分子式,如何確定青蒿素的結構,包括:基于已有的經驗,闡述確定青蒿素結構的思路;科學家用了何種方法,快捷、準確地測量出青蒿素的分子結構,其中的原理是什么?
問題五:研究有機物化合物的一般思路和方法是什么?
通過構建上述的問題體系,體現出在化學學科教學中學生核心素養培養的要求:重視學生探究和創新能力的培養;引導學生形成研究有機物的一般思路和方法的認識模型;拓展知識學習的價值,讓學生體會科學精神、形成社會責任。
五、教學實施流程
本節課的教學流程如下圖所示:
在教學過程中,要突出育人導向,教師可采用“自主—合作”的教學方式,讓學生根據導學案的任務提示,在課前自行學習,思考相關問題。在課堂上以學習小組為單位進行學習,學習小組人數為4-6人,組內按輪值制度設置小組長及發言人。在教師的組織引導下,學習小組需對導學案中的學習任務進行組內交流,并由小組派代表回答相關問題,其他學生則需要進行傾聽、評價、補充和總結。
責任編輯 黃博彥