楊上興
(福州教育研究院 福建福州 350001)
一法三項課堂教學模式是基于思想領悟和方法掌握為學習目的,以任務驅動教學進程的課堂教學模式。為達成領悟特點學科思想、掌握預設學科方法設計三項有實際情景的真實任務,在依次完成三項任務的過程中讓學生領悟思想掌握方法。三項任務的完成形式依次為示范觀摩、分工協作、獨立測試,契合新課標強調的教-學-評三要素。
一法三項教學模式創設基于建構主義學習理論,又適于突出培育學科核心素養。
教學不應該是單向灌輸知識與經驗,而應該是要激發學生原有知識,在同伴引導和環境支持下,讓學生在原有知識經驗的基礎上建構新的知識,新舊知識自然融為一體。建構學生知識結構(包括知識、技能、態度等)是教學的目的,建構只有通過學生活動來實現,教師的工作就是為學生知識結構設計良好的活動、資源和環境。老師是學生建構知識的支持者、幫助者和引導者。
人的新知是個體主動建構的結果,學生只有主動參與到整個教學過程中,通過討論、會話、對話、辯論等方式,在與老師的互動、與同學的互動中才能有效建構知識。更好更合適的教學方式應該是師生互動、生生互動的交互式教學模式。相對于傳統的教學模式,有效意義建構的教學需要學生學會表達見解、學會聆聽、善于理解他人的想法。
知識建構在具體活動中實現,概念不是抽象的獨立于情境的實體,概念只有通過實際應用活動才能真正被領悟。我們都是社會人,實踐活動總是在一定的團體協作之中進行,且與各種有關的其它團體進行交流互動。知識建構也應該是在合適的情境中進行,學生也應該在學習團體之中進行合作互動,持續地進行討論、交流。
一法三項教學模式設計在完成第一個項目的“示范-觀摩”過程教師首先觸發學生相關的生活經驗、引導學生溫習相關的前概念?!皡f作-輔導”第二個項目主要形式就是生生合作、師生交流(一對一)、學生展示?!皺z測-觀察”第三個項目學生既自我檢測學習成效,也是在應用中繼續深度內化新概念的過程;教師觀察目的是評估學生的學習成效,為點評與布置個性化作業提供依據。
教師示范完成第一個項目,學生聆聽理解多種方式呈現的信息;第二個項目,主要進行小組內生生對話在協作完成項目的過程達成意義建構,在思辨中內化知識、在應用中深化理解、在外顯對概念的理解中定位新知;檢測項目的完成主要進行的是自我對話,這也是意義建構不可或缺的關鍵步驟。
三個微項目是實際生活、生產、自然、科研等真實情景中提煉實際有意義的內容。示范項目教師呈現豐富的背景材料、文獻資料和核心思路;協作項目包含互助消化、方案制定與分工、協作與匯總、成果展現;檢測項目簡約但完成依然需要預設的學科思想與方法(主要教學目標),需要獨立思維品質與深度。
一法三項教學模式建構基于建構主義的基本教學觀,“一法”可以是一項學科思想或方法,也可以是一項解決問題的技能,抑或是學科核心素養的具體內容項。一法三項教學模式既有實踐建構主義教學理論的價值,又是學科核心素養引領的新課標順利落地的載體。
《硝酸的氧化性》系高中《化學1》模塊內容,現行三個版本基本一致。本課時內容在學生完成硝酸物理性質、酸性、不穩定性,認識一氧化氮、二氧化氮的基礎上學習硝酸的特性——強氧化性。
一法三項設定
一法:研究物質化學性質的一般方法
三項任務:①濃硝酸與金屬銅作用 ②稀硝酸與金屬銅作用 ③濃、稀硝酸與鐵作用
研究物質化學性質的一般步驟:預測物質性質→設計、實施實驗→根據實驗現象推測生成物→寫出化學方程式→回顧思考。
濃硫酸與稀硫酸性質差異明顯,推測濃硝酸與稀硝酸性質也有差異,故分別探究濃稀硝酸性質。
1.預測物質性質
[內容]酸的通性之一是能與活潑金屬反應產生氫氣。活潑的硝酸與銅會反應嗎?若會反應能產生氫氣嗎?
[化學核心素養培育]運用聯想、類比等科學思維
2.設計、實施實驗
[內容]銅絲插入盛有1mL濃硝酸的小試管,銅與濃硝酸劇烈反應產生紅棕色氣體,溶液變綠色。馬上將銅絲拔離硝酸。
[化學核心素養培育]宏觀辨識實驗現象
3.根據實驗現象推測生成物
[內容]紅棕色氣體是二氧化氮,說明有硝酸被還原;溶液出現綠色推測為水合銅離子(藍色)與溶液中二氧化氮的混合色。
[化學核心素養培育]微觀探析微粒變化
4.寫出化學方程式
[內容]Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
[化學核心素養培育]符號表達反應過程
5.回顧思考
[內容]銅和濃硝酸作用的實驗雖然出現現象后及時分離,但仍然有少量毒性的二氧化氮氣體溢散空氣中。為避免二氧化氮氣體溢散,你對此實驗有何改進建議?
[化學核心素養培育]科學精神、創新意識、社會責任
同學們思考“回顧思考”的問題,提出許多建議,經過討論通過兩項可行的措施。一是將換用更為細長試管,二是在試管口塞團沾濕氫氧化鈉溶液的棉花。
1.預測物質性質
[內容]濃硝酸能氧化金屬銅生成硝酸銅和二氧化氮,推測稀硝酸也能和金屬銅反應,反應速率可能小些。
[化學核心素養培育]運用聯想、類比等科學思維
2.設計、實施實驗
[內容]銅絲插入盛有1mL5mol·L-1稀硝酸的細長試管,試管口塞團沾濕氫氧化鈉溶液的棉花。銅與5mol·L-1稀硝酸反應產生無色氣體,溶液變藍色,試管上部出現紅棕色氣體。
[化學核心素養培育]宏觀辨識實驗現象
3.根據實驗現象推測生成物
[內容]遇空氣后變紅棕色,說明生成的無色氣體是一氧化氮。
[化學核心素養培育]微觀探析微粒變化
4.寫出化學方程式
[內容]3Cu+8HNO3(?。?3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O
[化學核心素養培育]符號表達反應過程
5.回顧思考
[內容]銅與稀硝酸作用明顯沒有銅與濃硝酸作用劇烈,即使使用濃度較大的稀硝酸。加熱能提高反應速率,加熱銅和稀硝酸,反應會更劇烈嗎?是否直接產生二氧化氮氣體?
[化學核心素養培育]科學精神、創新意識、社會責任
同學們動手做銅與稀硝酸共熱實驗,反應加快但依然生成無色的一氧化氮氣體。
1.預測物質性質
[內容]鐵比銅活潑。預計鐵和濃硝酸反應比銅和濃硝酸反應更劇烈;鐵和稀硝酸反應也比銅和稀硝酸反應劇烈。
[化學核心素養培育]運用聯想、類比等科學思維
2.設計、實施實驗
[內容]鐵絲接觸濃硝酸無明顯變化,出乎意料。
鐵絲插入盛有1mL5mol·L-1稀硝酸的細長試管,試管口塞團沾濕氫氧化鈉溶液的棉花。鐵絲與5mol·L-1稀硝酸反應產生無色氣體,溶液變黃色,試管上部出現紅棕色氣體。
[化學核心素養培育]宏觀辨識實驗現象
3.根據實驗現象推測生成物
[內容]查閱資料獲知:鐵和濃硝酸接觸無明顯變化不是完全不反應,而是在接觸面迅速生成致密的鐵氧化物將兩反應物隔離致使反應不能持續。這個過程被稱為金屬鈍化。濃硝酸、濃硫酸能使金屬鐵和金屬鋁鈍化。
遇空氣后變紅棕色,說明生成的無色氣體是一氧化氮。溶液變黃色說明有三價鐵離子生成。
[化學核心素養培育]微觀探析微粒變化
4.寫出化學方程式
[內容]Fe+4HNO3(?。?Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
[化學核心素養培育]符號表達反應過程
5.回顧思考
[內容]因為濃硝酸、濃硫酸能使金屬鐵和銅鈍化的性質,工業上用鐵罐和鋁罐儲存和運輸濃硝酸、濃硫酸。為確保儲運的濃硝酸、濃硫酸不泄漏,哪些是操作關鍵?為什么?
[化學核心素養培育]科學精神、創新意識、社會責任
用鐵罐和鋁罐儲存和運輸濃硝酸、濃硫酸。為確保儲運的濃硝酸、濃硫酸不泄漏必須做到儲罐密封且不受熱。因為鐵和鋁的氧化物鈍化膜可溶于熱酸,也溶于稀酸。
教師在示范完成任務1時已讓學生觀摩了研究物質化學性質的一般步驟,即預測物質性質→設計、實施實驗→根據實驗現象推測生成物→寫出化學方程式→回顧思考。之后學生小組協作完成任務2及獨立完成任務3均由小組或個人生成。預測物質性質能讓學生回憶整理已有的相關物質性質,并推測新物質可能的性質,再通過實驗證實或證偽。如此獲取的新知就已織入學習者的知識圖式。任務主體完工后及時進行“回顧思考”容易發現實驗設計方案的不足,萌發創新思緒。對實驗方案的“回顧思考”也就是對實驗方案的評價和相關知識的延伸,實驗評價運用的社會視角、環保原則、技術理念都潛移默化提升學生的科學態度和社會責任感。