基于信息素養(yǎng)的“三線法”教學(xué)

李文良　施鳳鶴

摘要：化學(xué)課程是培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)的載體。構(gòu)建課堂教學(xué)“三線”，即知識(shí)線、思維線和情感線，以具體復(fù)習(xí)教學(xué)為例，闡述在“廚房中的化學(xué)”課題復(fù)習(xí)中從獲得知識(shí)、啟發(fā)思維和提升情感三個(gè)方面提升學(xué)生信息素養(yǎng)的嘗試。

關(guān)鍵詞：信息素養(yǎng)；化學(xué)教學(xué)；三線法；復(fù)習(xí)

一、設(shè)計(jì)背景

信息素養(yǎng)越來(lái)越受到各國(guó)教育界的關(guān)注和重視，是信息時(shí)代下實(shí)施素質(zhì)教育、實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)與可持續(xù)發(fā)展的需要。信息素養(yǎng)包括信息意識(shí)、信息認(rèn)知、信息應(yīng)用、信息傳遞、信息儲(chǔ)備和信息道德等要素，是捕捉、篩選、評(píng)估、交流和應(yīng)用信息的智能素養(yǎng)。

傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)的方式，主要停留于向?qū)W生傳遞化學(xué)信息，而對(duì)于信息素養(yǎng)的培養(yǎng)與提升缺乏足夠的關(guān)注?！盎瘜W(xué)來(lái)源于生活，又服務(wù)于生活”，與生活相關(guān)的信息素養(yǎng)必須在學(xué)生解決真實(shí)的生活問(wèn)題中才能體現(xiàn)出來(lái)，從而促進(jìn)學(xué)習(xí)自然、真實(shí)地發(fā)生。以“廚房中的化學(xué)”綜合復(fù)習(xí)課為例，梳理和構(gòu)建課堂教學(xué)“三線”，即知識(shí)線、思維線和情感線，闡述基于希沃授課平臺(tái)，在提升學(xué)生信息素養(yǎng)方面的嘗試。

二、設(shè)計(jì)理念

從有效整合并處理日常生活中的化學(xué)信息，以提高學(xué)生信息素養(yǎng)的視角分析，將復(fù)習(xí)教學(xué)分為兩個(gè)層次水平：以化學(xué)知識(shí)的溫故為核心和以提高信息素養(yǎng)為核心。

1.知識(shí)線——整合日常化學(xué)信息

根據(jù)學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)，以廚房化學(xué)為主題，創(chuàng)設(shè)以“柴、米、水、鹽”為明線的情境串聯(lián)“能源問(wèn)題、質(zhì)量守恒定律、酸堿鹽的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、物質(zhì)含量測(cè)定”為暗線的化學(xué)知識(shí)，對(duì)零散知識(shí)與核心問(wèn)題進(jìn)行重組架構(gòu)，以解決不同類型的生活問(wèn)題開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，做到知識(shí)問(wèn)題化、問(wèn)題情境化、情境生活化，使教學(xué)事件與學(xué)習(xí)事件相匹配，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的自主建構(gòu)。

2.思維線——突出方法與思想建構(gòu)

一方面，從生活出發(fā)，將零散信息整合成有邏輯性的系統(tǒng)組織，學(xué)生真實(shí)感受身邊的化學(xué)，增強(qiáng)從化學(xué)視角看待生活問(wèn)題的信息意識(shí)，感受化學(xué)知識(shí)的實(shí)用價(jià)值，形成化學(xué)價(jià)值觀。另一方面，以時(shí)間軸的方式對(duì)燃料的變遷進(jìn)行分析，不僅提高學(xué)生的信息認(rèn)知，而且體現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展觀的哲學(xué)思想，贊賞了化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)，同時(shí)滲透低碳的可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)的觀念。水垢主要成分的探究及定量分析的教學(xué)，多角度提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，如從裝置的設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)到完善，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、同伴互助和敢于質(zhì)疑的實(shí)驗(yàn)觀。宏觀圖形的認(rèn)識(shí)與分析、直角坐標(biāo)系的建立，幫助學(xué)生定量認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)；其中圖形內(nèi)涵的分析與感悟，有利于學(xué)生運(yùn)用圖形工具解決具體化學(xué)問(wèn)題的信息篩選、應(yīng)用與傳遞能力的培養(yǎng)。調(diào)味品的鑒別，豐富了學(xué)生獲取信息的手段，更為關(guān)鍵的是引導(dǎo)學(xué)生從特征離子與分類觀的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念和實(shí)驗(yàn)探索未知的實(shí)驗(yàn)觀。

3.情感線——實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)融合

從“衣食住行”角度暢談生活的化學(xué)身影，引入廚房化學(xué)之“柴米水鹽”，切身體會(huì)“化學(xué)來(lái)源生活，又服務(wù)于生活”；通過(guò)“柴”——家庭燃料的變遷，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)能源問(wèn)題的關(guān)注程度和求知欲；通過(guò)“米”——初步感悟宏觀圖形的含義，懂得借助數(shù)學(xué)工具解決化學(xué)問(wèn)題；通過(guò)“水”——水垢來(lái)源及成分的探究，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛，讓學(xué)生在同伴互助中分享成功的喜悅；通過(guò)“鹽”——調(diào)味品的鑒別，不僅讓學(xué)生體驗(yàn)了化學(xué)知識(shí)的實(shí)用價(jià)值，而且豐富了學(xué)生獲取信息、應(yīng)用信息的科學(xué)素養(yǎng)，體會(huì)科學(xué)的魅力。整個(gè)教學(xué)過(guò)程對(duì)學(xué)生的情感投入產(chǎn)生了積極的影響，有效提高了學(xué)習(xí)效率。

三、教學(xué)實(shí)施

1.情景創(chuàng)設(shè)

基于學(xué)生以“衣食住行”為線索繪制的簡(jiǎn)易思維導(dǎo)圖，引導(dǎo)學(xué)生暢談生活中的化學(xué)身影。進(jìn)而由“其實(shí)真正懂生活的人，柴米水鹽照樣可以過(guò)得很浪漫”引出本節(jié)課將從“廚房”的角度重新深入感受化學(xué)是怎樣與生活息息相關(guān)。由此，提高學(xué)生獲取化學(xué)信息的敏感性與主動(dòng)性，強(qiáng)化學(xué)生的信息意識(shí)，確保信息來(lái)源廣泛。

2.問(wèn)題驅(qū)動(dòng)

環(huán)節(jié)一：“柴”——廚房燃料的變遷

將零散信息以時(shí)間軸的形式形成有序的信息鏈，整合信息認(rèn)知，讓學(xué)生對(duì)信息的篩選與分析變得更加容易。

環(huán)節(jié)二：“米”——感悟化學(xué)圖形

由“廚師其實(shí)就像一個(gè)化學(xué)家，他所進(jìn)行的烹飪就是另一種形式的化學(xué)實(shí)驗(yàn)”引出分子料理，得出烹飪從本質(zhì)上講就是一系列化學(xué)反應(yīng)，最后提出問(wèn)題：“一廚師在密閉容器中放入甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)，圖3為烹飪前后各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從圖3你能否判斷它們之間是否發(fā)生了反應(yīng)？發(fā)生了怎樣的反應(yīng)？”

教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)圖形篩選出“各物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化”的關(guān)鍵信息，由此判斷是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并表述發(fā)生了怎樣的反應(yīng)，體驗(yàn)了圖形表達(dá)化學(xué)反應(yīng)的事實(shí)，從中利用已知信息發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，從新的理解視角去感悟質(zhì)量守恒定律，在正確分析與處理信息中實(shí)現(xiàn)信息的篩選、傳遞與應(yīng)用。

3.自主探究

環(huán)節(jié)三：“水”——定量探究水垢的成分

由“水是生命之源”，提出問(wèn)題：①?gòu)奈镔|(zhì)分類的角度，白開(kāi)水屬于什么？②從含鈣、鎂離子量的多少，白開(kāi)水屬于什么？③展示開(kāi)水瓶和燒水的電熱壺的圖片，內(nèi)壁有什么？

在解釋水垢的來(lái)源時(shí)，學(xué)生知道水垢的主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂；進(jìn)而提出本環(huán)節(jié)最重要的問(wèn)題：水垢中碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定。

（1）思路分析

引導(dǎo)學(xué)生從以下角度進(jìn)行分析，形成混合物純度測(cè)定的一般思路，得出可以通過(guò)測(cè)定水垢樣品與足量稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定。

（2）實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)的討論

首先，分步呈現(xiàn)體積法（圖5）和減重法（圖6）的實(shí)驗(yàn)裝置，讓學(xué)生描述各裝置的功能和探究裝置的設(shè)計(jì)原理，討論提出改進(jìn)的建議，從而推動(dòng)學(xué)生“探究裝置設(shè)計(jì)與評(píng)估”等信息評(píng)價(jià)能力的發(fā)展。

其次，引導(dǎo)學(xué)生從“增重法”角度，根據(jù)所提供的單元裝置及其功能，小組合作組裝出探究裝置。最后，基于希沃授課平臺(tái)，利用手機(jī)拍照上傳功能直接將學(xué)生設(shè)計(jì)的裝置圖上傳到一體機(jī)上。小組代表上臺(tái)講解裝置的功能及設(shè)計(jì)思路。在裝置對(duì)比之中，設(shè)計(jì)系列問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生從進(jìn)入的氣體獲取相關(guān)信息，并以問(wèn)題為載體，通過(guò)傾聽(tīng)、分享、質(zhì)疑、補(bǔ)充和評(píng)價(jià)來(lái)完善裝置的設(shè)計(jì)：①反應(yīng)過(guò)程中有水蒸氣產(chǎn)生，會(huì)不會(huì)影響測(cè)定結(jié)果？如何處理？②通過(guò)什么方法可以使錐形瓶中的二氧化碳全部進(jìn)入吸收裝置？③空氣中的二氧化碳會(huì)不會(huì)影響測(cè)定結(jié)果？如何處理？

通過(guò)問(wèn)題式信息資源的獲取與處理，學(xué)生對(duì)裝置設(shè)計(jì)的理解更加深刻。在問(wèn)題分析與解決的過(guò)程中，學(xué)生初步學(xué)會(huì)運(yùn)用“測(cè)定方法、裝置設(shè)計(jì)與測(cè)定結(jié)果”相關(guān)聯(lián)的思維方法來(lái)獲取、加工、應(yīng)用信息；通過(guò)對(duì)話式的過(guò)程性評(píng)價(jià)，暴露學(xué)生的認(rèn)識(shí)問(wèn)題，展示學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的知識(shí)缺陷和思維過(guò)程，在診斷、糾錯(cuò)中共享思維成果達(dá)到互促互進(jìn)，感受學(xué)科的內(nèi)在美，提升知識(shí)的把握精度。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論

一方面，引導(dǎo)學(xué)生用二維坐標(biāo)圖表示兩個(gè)量之間的相互關(guān)系：向一定質(zhì)量的水垢中加入過(guò)量的稀鹽酸，表示碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)過(guò)程中碳酸鈣與二氧化碳的質(zhì)量變化與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系。隨后，運(yùn)用希沃授課助手，將學(xué)生的作品呈現(xiàn)在大屏幕上。學(xué)生對(duì)著作品先向臺(tái)下同學(xué)介紹繪制思路，引導(dǎo)他們獲取直接信息：碳酸鈣與二氧化碳的質(zhì)量變化情況；再和他們一起思考，一起討論，以獲取更本質(zhì)的信息：起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)與平臺(tái)的含義?？傊?，學(xué)生一步步有效地獲取信息，逐漸對(duì)反應(yīng)曲線有一完整的認(rèn)識(shí)，使低級(jí)信息向高級(jí)信息轉(zhuǎn)化，提升信息加工能力。

另一方面，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的圖像（如圖7），橫坐標(biāo)是反應(yīng)時(shí)間，縱坐標(biāo)是堿石灰增加的質(zhì)量，即產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量。通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算，發(fā)現(xiàn)了意外的結(jié)果，認(rèn)為50g水垢中一定還含有少量碳酸鎂。學(xué)生思考問(wèn)題：怎樣得出這個(gè)結(jié)論？小組討論后，學(xué)生采用“正推或逆推”的極值法計(jì)算出結(jié)果。最后，由于碳酸鎂的干擾，引導(dǎo)學(xué)生課后以繪制流程圖的形式，采用“轉(zhuǎn)化沉淀測(cè)定質(zhì)量”方法完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)現(xiàn)在作業(yè)訓(xùn)練中鍛煉學(xué)生整理與運(yùn)用信息能力。

教學(xué)實(shí)踐中將直角坐標(biāo)系應(yīng)用于課堂教學(xué)，不僅幫助學(xué)生學(xué)會(huì)從坐標(biāo)系捕捉信息，合理表述信息；而且?guī)椭鷮W(xué)生建構(gòu)定量觀，構(gòu)建相似問(wèn)題的思維模型，在積極構(gòu)建信息中完善信息儲(chǔ)備，從而更好地促進(jìn)和提升學(xué)生學(xué)習(xí)的遷移能力和解決問(wèn)題的能力。

總之，定量測(cè)定，普遍認(rèn)為用于解決該物質(zhì)含多少即純度測(cè)定，其實(shí)還可以解決該物質(zhì)是什么的問(wèn)題，即通過(guò)定量確定其存在，“刷新”了對(duì)普遍性結(jié)論的認(rèn)識(shí)，并指導(dǎo)學(xué)生在獲取新信息的同時(shí)對(duì)原有信息再認(rèn)識(shí)、再提升，從而完善學(xué)生定量觀的建構(gòu)，感受定量測(cè)定對(duì)生產(chǎn)生活的作用，體會(huì)化學(xué)學(xué)科的價(jià)值。

環(huán)節(jié)四：“鹽”——調(diào)味品的鑒別

廚房里的兩只調(diào)料瓶放有白色固體，只知道它們分別是精鹽和堿面中的一種。首先，學(xué)生利用廚房的條件將它們區(qū)分。其次，學(xué)生從實(shí)驗(yàn)室條件根據(jù)提供的試劑（酚酞試液、氫氧化鈣溶液、稀鹽酸）以分組實(shí)驗(yàn)的形式加以鑒別。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小組代表將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論向大家匯報(bào)。然后，學(xué)生思考是否有其他類的物質(zhì)可以將它們區(qū)別，借此引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比物質(zhì)的組成特征，從特征離子和分類觀的角度挖掘信息，不斷發(fā)展元素觀、分類觀和轉(zhuǎn)化觀等觀念的認(rèn)識(shí)。最后，介紹亞硝酸鈉的危害，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)專業(yè)書(shū)籍或網(wǎng)絡(luò)查詢其與氯化鈉的差異，以實(shí)現(xiàn)二者的區(qū)分。

整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，不僅豐富了學(xué)生獲取信息的手段，將有價(jià)值的信息進(jìn)行加工處理以解決真實(shí)性問(wèn)題，使信息的價(jià)值得到真正體現(xiàn)；而且讓學(xué)生從化學(xué)視角關(guān)注食品安全問(wèn)題，辯證地看待化學(xué)，感悟社會(huì)責(zé)任。

四、教學(xué)反思

“知識(shí)、思維、情感”是課堂教學(xué)的生命線。關(guān)注知識(shí)線，才能把握好教學(xué)的目標(biāo)與重難點(diǎn)，讓課堂教學(xué)具有效度；關(guān)注思維線，要求學(xué)生不僅要學(xué)到知識(shí)，更要注重知識(shí)的理解與運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)與觀念建構(gòu)、素養(yǎng)提升的有機(jī)達(dá)成，讓課堂教學(xué)具有深度；關(guān)注情感線，使學(xué)生擁有積極的情感體驗(yàn)和精神追求，讓課堂教學(xué)具有溫度。

“知識(shí)、思維、情感，三線并進(jìn)，融合一體”。只要在課堂教學(xué)中做到了以知識(shí)線為基礎(chǔ)，以思維線為核心，以情感線為紐帶，促進(jìn)課堂三維（認(rèn)知、行為和情感）投入間的良性互動(dòng)，那課堂教學(xué)就真正地回到教學(xué)的原點(diǎn)，就能提升教學(xué)的實(shí)效性。