房金寶 凌一洲
化學課堂教學是落實培育核心素養任務的重要途徑[1],其教學內容應該基于真實情境,為學生提供靈活應用知識技能的機會。“境脈”式教學突出情境脈絡的預設,并把情境脈絡與活動脈絡、知識脈絡、素養脈絡四者有機結合,指向化學核心素養的培育,是核心素養目標在實踐層面的呼應。
一、“境脈”式教學的概念
“境脈”式教學,是指基于情境脈絡的教學,“境”即為創設情境,“脈”即為教學主線,通過情境的脈絡發展關系把化學課堂的板塊有機地聯系在一起[2]。
指向化學核心素養的“境脈”式教學,是從情境中衍生出真實的問題和任務,將與教學目標相關的基本知識與技能的培育滲透于問題的解決和任務的完成過程,在潛移默化中提升學生的核心素養與能力。
二、“境脈”式教學的設計
建構主義理論強調個體的學習依賴于對情境的自我認知,境脈是學習發生的時空[3]。離開情境的素養是無源之水、無本之木,化學概念的建構都應基于真實和有價值的情境,因此設計真實的化學學習境脈尤為重要。
“境脈”式教學的設計,要把情境脈絡作為推動課堂教學發生與發展的顯性動力,并伴隨著其他脈絡與之相呼應,如活動脈絡、知識脈絡、素養脈絡等。本文以“鐵及其化合物”新授課為例,圖1是該課的“境脈”式教學設計,各條脈絡相伴而生,相互聯系,相輔相成。情境脈絡與活動脈絡是明線,情境脈絡是問題與任務的衍生點,活動脈絡則是解決問題和完成任務的途徑。知識脈絡與素養脈絡是暗線,是學習者圍繞情境與活動自我實現學科價值和育人價值,即發展學生核心素養的旨歸所在。
三、“境脈”式教學的課堂實錄
1.情境1:麥脆片中是否含鐵
[播放視頻]一則“麥脆片發現還原鐵粉”的新聞引發市民恐慌。麥脆片中真的含有鐵粉嗎?
[展示實物]某品牌麥脆片配料表,顯示的確添加了還原鐵粉。
師:請設計簡單實驗,判斷是否真的添加還原鐵粉。
[交流討論]學生設計方案、對比方案、優化方案、實施方案。
[學生實驗1]現場打磨麥脆片并裝入保鮮袋,再用磁鐵吸引發現黑色粉末,溶于稀鹽酸后發現有少量氣泡產生。
[得出結論]有還原性鐵粉。
設計意圖:創設真實而有意義的化學學習情境。本節課以麥脆片中添加還原鐵粉引發市民恐慌的社會事件作為引入情境,激發學生的學習興趣,使學生體會到化學學科的社會價值。
2.情境2:麥脆片中為何加鐵
師:麥脆片中為何要添加還原鐵粉?其作用是
什么?
生:吸收包裝袋中的氧氣和水蒸氣。補充人體鐵元素。
師:血紅蛋白中含有二價鐵,還原鐵粉與胃酸反應生成二價鐵。此外,鐵還具有哪些化學性質?
[交流歸納]鐵的重要化學性質。
設計意圖:此環節并非簡單羅列鐵的各條性質,而是將學生從情境1自然而然引入情境2“為何添加還原鐵粉”,引發學生的積極思考與討論,在解決問題過程中總結歸納鐵的相關性質,感受化學對改善生活和人體健康的作用。
3.情境3:補鐵劑中的“鐵”
師:(過渡)人體長期缺鐵易患有“缺鐵性”貧血,患者除了食補外,還可以服用補鐵劑藥補。
[展示實物]某品牌補鐵劑糖漿(用白紙遮擋
標簽)。
師:如何檢驗該補鐵劑中的鐵呢?
[展示實物]FeSO4溶液和FeCl3溶液。
師:如何快速鑒別它們呢?
生:觀察顏色,Fe2+淺綠色,Fe3+棕黃色。
[演示實驗1]分別取FeSO4溶液和FeCl3溶液各5滴于兩只相同試管中,分別加水稀釋至2/3處(此時顏色都接近無色,備用),還能通過顏色鑒別嗎?
生:不能。
師:有其他方法鑒別呢?比如像Cl-、這些無色離子是如何檢驗的呢?
生:(頓悟)加入合適試劑轉化為可以觀察得到的沉淀。如“氫氧化鈉溶液”。
[學生實驗2]分別向FeSO4、FeCl3溶液中加入氫氧化鈉,觀察沉淀現象。
[演示實驗2](設疑)將演示實驗1稀釋后的FeSO4和FeCl3溶液一分為二(一份備用),分別滴加氫氧化鈉溶液后,均無沉淀生成。
師:那還有其他方法嗎?請閱讀教材[4]第75頁。
生:滴加KSCN溶液。
[演示實驗3]將KSCN溶液分別滴加至演示實驗2備用溶液中,FeSO4無現象,FeCl3明顯變紅。
師:以上觀察法、沉淀法、顯色法三種方法,你選哪種方法檢驗補鐵劑中的“鐵”呢?
生:顯色法。該方法靈敏度最高。
[學生實驗3]取少量補鐵糖漿于試管中,滴加KSCN溶液,溶液無明顯變化(備用)。
[得出結論]含有Fe2+。
師:該結論是否嚴密?
生:不嚴密。即使不含Fe2+,現象仍同樣。
師:如何進一步證明呢?
[交流討論]繼續加入氧化劑,將Fe2+氧化成Fe3+。
[學生實驗4]設計Fe2+轉化為Fe3+的實驗方案(提供常見試劑供選擇)。
[得出結論]氯水、酸性KMnO4溶液、雙氧水等常見氧化劑能氧化Fe2+。
[學生實驗5]向學生實驗3備用溶液中滴加雙氧水,溶液明顯變紅。
[結論]該補鐵劑中含有Fe2+。
[公布事實]撕開遮擋標簽的白紙,為“某某硫酸亞鐵糖漿”。
設計意圖:未將“補鐵糖漿”的藥品名直接展示,激發學生的好奇心和學習熱情。在解決問題的過程中對比不同檢驗方法的優缺點,指導學生學會設計簡單實驗方案和評價實驗方案,培養依據實驗現象得出合理結論的嚴謹科學態度。
4.情境4:促進鐵元素的吸收
師:Fe2+易被空氣氧化,如何促進鐵元素的吸收呢?
生:加入還原劑。
[學生實驗6]設計Fe3+轉化為Fe2+的實驗方案(提供試劑供選擇)。
[歸納小結]碘化鉀溶液、鐵粉、銅粉等常見還原劑能還原Fe3+。
師:這三種還原劑都不能服用,有沒有更好的還原劑促進人體吸收鐵呢?
[展示實物]閱讀補鐵糖漿說明書,對此有何啟發?
生:維生素C也可能還原Fe3+。
[演示實驗4]向FeCl3與KSCN形成的血紅色溶液中加入一粒維生素C,充分振蕩后,血紅色消失。
[歸納小結]Fe、Fe2+、Fe3+相互轉化的條件。
設計意圖:以“如何促進鐵元素的吸收”為情境,設計Fe2+與Fe3+相互轉化的實驗探究活動,鞏固和發展學生氧化還原反應的認識水平,基于實驗證據構建“鐵三角”轉化關系模型,發展學生變化觀念、證據推理和模型認知等素養。
5.情境5:鐵元素的作用
師:鐵元素除了對人體健康有著重要作用外,在生產生活方面又有哪些應用呢?請閱讀教材[5]第76頁,了解亞鐵鹽溶液配制、制作印刷電路板的原理。
[PPT]鐵的化合物在凈水、新能源快充電池、抗癌新藥物研制等方面的應用。
[總結]通過本節課的學習,我們掌握了鐵及其化合物的重要性質,能運用所學知識解決社會現實問題。請同學們課后查閱相關資料,了解鐵及其化合物在社會發展進程中所起的作用。
設計意圖:通過自主學習、查閱資料、小組匯報等方式了解鐵及其化合物在生產生活中的重要應用,將物質性質的學習融入社會生活中,感受化學在生產生活中的應用,利用化學知識對社會事件做出合理分析,增強學生的社會責任感。
四、“境脈”式教學的優點
第一,結構化。“境脈”式教學的各個板塊并非孤立,而是以情境脈絡為出發點,衍生出與教學目標有關的問題和任務,以螺旋式上升的問題鏈作為聯系板塊的線索,使整個課堂成為邏輯清晰、層層遞進的整體。如此設計,有利于知識的結構化、體系化,進而有利于化學核心觀念的養成。
第二,真實化。“境脈”式教學從新聞、生活、實驗等真實情境中“導入”問題,在激發學習興趣的同時,讓學生真正了解問題的來源,感受到化學對生產生活和人本身的價值。以此感染學生積極思考,自發融于課堂,在情境活動中構建自我知識體系,促進學生能力、態度、價值觀等方面的發展,有利于社會責任等核心素養的培育。
第三,任務化。“境脈”式教學提供了真實的情境,每個情境蘊含著相應的教學內容,每項學習內容的落實又可以通過完成相應的任務來實現。學習任務更具有操作性,能激發學生的學習動機和興趣,更好地關注學習個體的內在需要。
參考文獻
[1]房喻,徐端鈞.《普通高中化學課程標準(2017年版)》解讀[M].北京:高等教育出版社,2018.
[2]李宏春.“境脈”引領下的化學課堂教學設計[J].中學化學教學參考,2017(1-2).
[3]黎加厚.創感時代的境脈思維[J].中國現代教育裝備,2009(10).
[4][5]王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書·化學(必修1)[M].南京:江蘇鳳凰教育出版社,2014.
(作者單位:1.房金寶:江蘇省南菁高級中學;2.凌一洲:江蘇大學)
責任編輯:肖佳曉
xiaojx@zgjszz.cn