素養(yǎng)為本導(dǎo)向下任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)實(shí)踐與思考

何衛(wèi)霞 黃國年

摘要：以蘇教版《化學(xué)1》課題“溴、碘的提取”為例，以發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)設(shè)計(jì)了層層遞進(jìn)的4個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，構(gòu)建物質(zhì)提取的一般思路與方法的認(rèn)知模型，展現(xiàn)任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的過程與特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng);任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法;溴碘的提取

文章編號(hào)：1008-0546（ 2019）07-0075-03

中圖分類號(hào)：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2019.07.022

新一輪課程改革突出強(qiáng)調(diào)“立德樹人”的教育宗旨，實(shí)現(xiàn)“立德樹人”的關(guān)鍵在于教師能將發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)落實(shí)到課堂教學(xué)中去。鐘啟泉教授說：“課程改革的核心環(huán)節(jié)是課堂改革，課堂改革的核心環(huán)節(jié)是教師專業(yè)發(fā)展。”一線教師只有學(xué)習(xí)新理念，踐行新理念，主動(dòng)探索素養(yǎng)為本的課堂教學(xué)模式和策略，才可能落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)。

一、教學(xué)背景

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”5個(gè)方面[1]，其中關(guān)于對(duì)無機(jī)物性質(zhì)認(rèn)識(shí)的要求在原有的層次上有所提高，簡單描述為：能預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，利用已知的性質(zhì)和反應(yīng)完成物質(zhì)制備、分離、提純、檢驗(yàn)以及物質(zhì)的轉(zhuǎn)化任務(wù)[2]。

蘇教版《化學(xué)1》教材在呈現(xiàn)元素化合物知識(shí)時(shí)常將物質(zhì)的性質(zhì)融入真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)情境，其中專題2第一單元“氯、溴、碘及其化合物”從資源豐富的海水引出其中總儲(chǔ)量較多的氯、溴、碘的性質(zhì)、提取及應(yīng)用，揭示氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。“溴、碘的提取”是在對(duì)氯氣的性質(zhì)和生產(chǎn)原理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究溴、碘的性質(zhì)及從海水（或海帶）中提取溴、碘的原理和方法。由于溴、碘的提取在考試中所占的比例很小，學(xué)生通過背誦就能達(dá)到熟練的程度，教師授課中往往就不深究提取過程中所涉及的實(shí)際工藝與技術(shù)了。其實(shí)這部分內(nèi)容不僅是氧化還原反應(yīng)原理在溴、碘提取工藝中的實(shí)踐運(yùn)用，也是建構(gòu)物質(zhì)提取一般流程的很好的案例。同時(shí)學(xué)生已具備萃取、蒸餾等物質(zhì)分離提純的方法及離子反應(yīng)等基礎(chǔ)知識(shí)，在將化學(xué)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用的過程中，發(fā)展運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

二、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的一種教學(xué)方法。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)者的知識(shí)是在一定的情境下，借助他人的幫助（如人與人之間的協(xié)作、交流、利用必要的信息等），通過意義的建構(gòu)而獲得的。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的基本環(huán)節(jié)為教師預(yù)先創(chuàng)設(shè)具有明確目標(biāo)的情境任務(wù)，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下圍繞任務(wù)展開探究式學(xué)習(xí)，通過完成任務(wù)來學(xué)習(xí)知識(shí)，獲得技能，形成能力，根本特點(diǎn)就是“以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”。相對(duì)于知識(shí)傳授為主的傳統(tǒng)課堂，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)能更好地結(jié)合化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)進(jìn)行師生、生生的多維互動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)思路

筆者認(rèn)為，“溴、碘的提取”應(yīng)該包含三塊內(nèi)容：溴、碘是什么;為什么要提取溴、碘;怎樣提取溴、碘。本節(jié)課的重點(diǎn)是溴、碘的提取原理和方法，學(xué)生通過分析討論和解決溴、碘提取工藝與技術(shù)問題的過程，獲取化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)基本技能，同時(shí)形成自然資源的利用需要化學(xué)科學(xué)的發(fā)展的認(rèn)識(shí)。基于以上分析，本節(jié)課設(shè)計(jì)的基本策略是創(chuàng)設(shè)能激發(fā)學(xué)生思維的四個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生或自主活動(dòng)，或合作探究，在任務(wù)中滲透不同的素養(yǎng)導(dǎo)向功能，學(xué)生通過完成任務(wù)發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。學(xué)習(xí)任務(wù)1體現(xiàn)了從化學(xué)視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)的方式，主要培養(yǎng)學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng);學(xué)習(xí)任務(wù)2通過身邊的事物了解溴、碘的應(yīng)用，發(fā)展化學(xué)服務(wù)于社會(huì)與生活的價(jià)值觀;學(xué)習(xí)任務(wù)3借助探究實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)探究”與“證據(jù)推理”素養(yǎng);學(xué)習(xí)任務(wù)4利用設(shè)計(jì)提取方案培養(yǎng)學(xué)生“模型認(rèn)知”與“創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng)。

四、教學(xué)流程

l.從宏微結(jié)合認(rèn)識(shí)溴、碘是什么

【學(xué)習(xí)任務(wù)1】宏觀看溴、碘：課前通過查閱資料了解溴、碘在自然界中的存在形式、含量及其單質(zhì)的物理性質(zhì);微觀看溴、碘：從原子結(jié)構(gòu)示意圖、離子、分子的角度對(duì)比氯、溴、碘，預(yù)測溴、碘單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。

【評(píng)價(jià)任務(wù)1】診斷學(xué)生獲取、整理、歸納信息的能力及用多種符號(hào)表征微粒的能力。

【學(xué)生活動(dòng)】①查閱的資料歸納如下：地球上99%以上的溴蘊(yùn)藏在大海中，海水中溴的總儲(chǔ)量高達(dá)1X10¹⁴t，因此溴被稱為“海洋元素”，海水中Br-的濃度約為67mg.L^-1。海水中含有豐富的碘元素，碘的總量達(dá)8xlO¹⁰t，海水中I一的濃度約為0.06mg.L^-1。

②根據(jù)展示的溴、碘單質(zhì)的試樣，結(jié)合查閱的資料分析比較它們的物理性質(zhì)（見表1）。

③完成氯、溴、碘微粒的對(duì)比，通過已學(xué)的氯氣的性質(zhì)預(yù)測溴、碘單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)：Br2、I2化學(xué)性質(zhì)與Cl2相似，容易得電子，表現(xiàn)為氧化性。

設(shè)計(jì)意圖：通過查閱資料和整合資料發(fā)展學(xué)生信息能力，得出海水中元素分布“總儲(chǔ)量大，濃度低”的特點(diǎn)。從宏觀與微觀的視角了解物質(zhì)，初步感受“宏一微一符三重表征”的化學(xué)科學(xué)思維方式，促進(jìn)結(jié)構(gòu)觀的形成。

2.從實(shí)際應(yīng)用中了解為什么提取溴、碘

【學(xué)習(xí)任務(wù)2】從身邊的事物（加碘鹽、藥品、變色眼鏡、殺蟲劑等）了解溴、碘的化合物在生活和生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，知道工業(yè)中常以Br2、I2為原料生產(chǎn)其化合物。

【評(píng)價(jià)任務(wù)2】發(fā)展學(xué)生化學(xué)服務(wù)于社會(huì)與生活的理念和價(jià)值觀。

【學(xué)生活動(dòng)】閱讀加碘鹽、碘酒、華素片、氨溴特羅口服溶液、氨碘肽滴眼液等物品的說明書，了解它們的作用，認(rèn)識(shí)溴、碘的社會(huì)價(jià)值。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生觀察身邊的化學(xué)，知道提取溴、碘的目的，了解化學(xué)對(duì)于社會(huì)與生活的貢獻(xiàn)，激發(fā)求知欲。

3.從實(shí)驗(yàn)探究中掌握提取溴、碘的核心反應(yīng)

【學(xué)習(xí)任務(wù)3】分組合作，利用所提供的試劑及儀器通過實(shí)驗(yàn)探究Cl2與Br2、I2的氧化性強(qiáng)弱。提供試劑：新制氯水、NaBr溶液、KI溶液、CC14、淀粉KI試紙。

【評(píng)價(jià)任務(wù)3】激發(fā)思維碰撞，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作技能，培養(yǎng)證據(jù)推理、微觀探析能力。

【學(xué)生活動(dòng)】小組討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，合作完成探究實(shí)驗(yàn)，記錄現(xiàn)象得出結(jié)論（見表2）。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究，由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理得出氯、溴、碘的性質(zhì)用于后續(xù)的提取方案，既能鍛煉實(shí)驗(yàn)操作技能，又能發(fā)展證據(jù)推理能力，增強(qiáng)學(xué)生的合作意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)探究的一般過程與方法。

4.結(jié)合信息資源，解決問題，形成提取溴、碘的方案

【學(xué)習(xí)任務(wù)4】提供的信息材料：曬鹽后的母液中溴、碘離子的濃度：Br-約2500-3000mg.L^-1，I一約1.23mg.L^-1;海洋中某些植物（如海帶）有富集碘的特殊能力，海帶中碘的含量為3000 - 7000mg.kg^-1。結(jié)合以上信息小組討論解決以下問題，形成提取溴碘的初步方案，畫出從海水中提取溴、碘的工藝流程圖，再對(duì)比教材的內(nèi)容分析討論流程。

問題l：為什么不直接使用海水作為提取溴、碘的原料？

問題2：提取溴用什么原料？提取碘用什么原料？選擇的理由是什么？

問題3：根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，怎樣將Br-和I一轉(zhuǎn)化為單質(zhì)？選擇哪種試劑？為什么？

問題4：生成的Br2、I2如何從溶液中分離提純？

問題5：你能不能用流程圖的形式分別表示出提取溴、碘的過程？

【評(píng)價(jià)任務(wù)4】強(qiáng)化信息資源是用貼近真實(shí)的情境設(shè)置原生態(tài)問題，幫助學(xué)生習(xí)得從化學(xué)視角有效地處理生活、生產(chǎn)中真實(shí)問題的初步技能（程序與方法）[3]。利用材料信息和設(shè)置的層層遞進(jìn)的問題逐步引導(dǎo)出提取溴碘的基本步驟，降低學(xué)習(xí)難度的同時(shí)也發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力。

【學(xué)生活動(dòng)】①小組討論回答問題，并設(shè)計(jì)提取溴、碘的初步方案;②對(duì)比蘇教版教材第46、47頁的內(nèi)容分析討論流程圖中箭頭符號(hào)的含義，體會(huì)每一步的目的。

設(shè)計(jì)意圖：提升學(xué)生的信息素養(yǎng)與溝通、合作學(xué)習(xí)的能力，引導(dǎo)學(xué)生深入思維，領(lǐng)悟工業(yè)流程中所蘊(yùn)含的化學(xué)學(xué)科思想，促使學(xué)生形成化學(xué)變化觀和技術(shù)觀，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，落實(shí)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任核心素養(yǎng)。

【總結(jié)升華】結(jié)合提取溴、碘的工業(yè)流程圖分析歸納物質(zhì)提取的一般思路為：原料的富集或凈化，核心反應(yīng)，產(chǎn)品的分離提純。建立從自然資源提取化學(xué)物質(zhì)一般步驟的模型，運(yùn)用模型解決問題。

設(shè)計(jì)意圖：升華學(xué)習(xí)內(nèi)容，強(qiáng)化建立模型促進(jìn)認(rèn)知的意識(shí)。

五、實(shí)踐感悟

本節(jié)課以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)、以學(xué)生的思維發(fā)展為線索進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，通過逐步深入的學(xué)習(xí)任務(wù)的暗示和引導(dǎo)，使學(xué)生順利達(dá)成溴、碘提取方案的設(shè)計(jì)這一核心目標(biāo)，最后師生共同歸納建構(gòu)物質(zhì)提取的思路模型，深化認(rèn)知。課堂中落實(shí)了“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)”的教育理念。在教學(xué)設(shè)計(jì)中，怎樣設(shè)計(jì)符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的學(xué)習(xí)任務(wù)尤為重要;在實(shí)施教學(xué)中，討論交流設(shè)計(jì)方案的課堂形式對(duì)教師把控課堂的能力有較高要求。教師要拓寬自身學(xué)科視野，提高教學(xué)能力，才能不照本宣科，才能更合理地解讀與整合教學(xué)資源，做到學(xué)科知識(shí)與工業(yè)技術(shù)的兼顧。

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