基于化學(xué)核心素養(yǎng)提升的游戲化學(xué)習(xí)研究與應(yīng)用

謝雨 林榮珊 鐘文婷 于艷偉 姜大雨

10.3969/j.issn.1671-489X.2019.09.055

摘? 要 隨著游戲化學(xué)習(xí)研究的深入，化學(xué)課堂的傳統(tǒng)教學(xué)模式也在發(fā)生變化。旨在全面提升化學(xué)核心素養(yǎng)的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》重點(diǎn)要求提高學(xué)生科學(xué)探究的能力。比較傳統(tǒng)化學(xué)課堂和游戲化學(xué)習(xí)課堂中的各個(gè)要素，概述游戲化學(xué)習(xí)在化學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用形式，以“金屬活動(dòng)性順序表的應(yīng)用”為例，闡釋游戲化學(xué)習(xí)在提升化學(xué)核心素養(yǎng)方面的作用。

關(guān)鍵詞 化學(xué);化學(xué)核心素養(yǎng);游戲化學(xué)習(xí);多媒體游戲;實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G652? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2019）09-0055-03

1 游戲化學(xué)習(xí)

游戲化是指將游戲或游戲元素、游戲設(shè)計(jì)和游戲理念應(yīng)用到一些非游戲情境中[1]。而游戲化學(xué)習(xí)是指將游戲元素、游戲設(shè)計(jì)和游戲理念應(yīng)用到教學(xué)情境中，可以直接使用多媒體游戲，也可以將教學(xué)活動(dòng)設(shè)置為游戲。它具有游戲特征，保留了游戲的外觀和黏性;教學(xué)模式以用戶體驗(yàn)為主，用戶在不斷嘗試錯(cuò)誤的過程中獲得知識(shí)[2]。同時(shí)，游戲化學(xué)習(xí)的環(huán)境為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了有趣的學(xué)習(xí)情境，提供與同學(xué)交流合作的機(jī)會(huì)，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，促使他們形成良好的情感態(tài)度[3]。學(xué)生在游戲參與過程中體驗(yàn)知識(shí)的生成，提高創(chuàng)新能力與解決問題的能力。

2 游戲化學(xué)習(xí)在化學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》指出，讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)主動(dòng)地體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，在“做科學(xué)”的探究實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。同時(shí)從“情感態(tài)度與價(jià)值觀”角度闡明，讓學(xué)生增強(qiáng)對(duì)化學(xué)現(xiàn)象的好奇心，提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。科學(xué)素養(yǎng)作為化學(xué)核心素養(yǎng)的核心追求目標(biāo)，為化學(xué)課堂教學(xué)提供了一定的指導(dǎo)。

把游戲融入實(shí)驗(yàn)課堂中，可以使學(xué)生主動(dòng)且完整地參與科學(xué)探究的過程;而融入習(xí)題課堂中，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。融入課堂的方法有兩種。

1）多媒體游戲應(yīng)用于化學(xué)課堂。化學(xué)課堂可以把教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成多媒體游戲，具有形象性、競(jìng)爭(zhēng)性、即時(shí)性和互動(dòng)性等特點(diǎn)，讓學(xué)生更容易沉浸其中學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)。教學(xué)活動(dòng)中使用多媒體游戲的案例分析如表1所示。

2）融入游戲元素，將教學(xué)活動(dòng)設(shè)置為游戲。把教學(xué)活動(dòng)設(shè)置為游戲，需要融入游戲元素。而游戲形式可以參照網(wǎng)絡(luò)游戲或綜藝節(jié)目改編，如“化學(xué)版擊鼓傳花”“化學(xué)版走迷宮”“化學(xué)版撕名牌”等。融入游戲元素的教學(xué)活動(dòng)游戲如圖1所示。

3 游戲化課堂與傳統(tǒng)課堂的比較

游戲化課堂與傳統(tǒng)課堂的區(qū)別主要體現(xiàn)在教師角色、學(xué)生地位、媒體作用、課堂內(nèi)容獲得方式和評(píng)價(jià)方式的不同[4]。其中各要素對(duì)比如表2所示。

以實(shí)驗(yàn)課和習(xí)題課為例進(jìn)行說明。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課堂中，教師演示實(shí)驗(yàn)或播放實(shí)驗(yàn)視頻，再讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)操作;游戲化課堂中，教師由“主體”轉(zhuǎn)化為“主導(dǎo)”，引導(dǎo)學(xué)生參與小組實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或借助平板拍攝圖片，從被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與。在傳統(tǒng)的習(xí)題課堂中，教師通過PPT呈現(xiàn)讓學(xué)生完成大量習(xí)題，而在游戲化課堂中，學(xué)生會(huì)主動(dòng)參與游戲練習(xí);評(píng)價(jià)方式也從書面習(xí)題轉(zhuǎn)換為游戲評(píng)測(cè)，教師可通過大數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整上課進(jìn)度。

4 教學(xué)分析

內(nèi)容分析? 本課時(shí)主要通過三個(gè)部分介紹“金屬活動(dòng)性順序表的應(yīng)用”：判斷金屬是否可以和酸、金屬化合物溶液反應(yīng);計(jì)算金屬和酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證不同金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱。

學(xué)情分析? 學(xué)生對(duì)金屬的物理性質(zhì)有一定的了解，但對(duì)金屬的化學(xué)性質(zhì)沒有進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)和研究。同時(shí)，初中階段的學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)探究、趣味游戲有著比較濃厚的興趣，喜歡通過實(shí)際操作加深對(duì)知識(shí)的理解。

教學(xué)目標(biāo)

1）知識(shí)與技能：能判斷金屬跟酸、鹽溶液能否發(fā)生置換反應(yīng);能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱;能判斷金屬與酸發(fā)生置換反應(yīng)的速率及產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量。

2）過程與方法。通過小組討論，使學(xué)生能主動(dòng)與他人進(jìn)行交流和討論，初步學(xué)會(huì)運(yùn)用對(duì)比、歸納、概括等方法對(duì)獲取的信息進(jìn)行加工，再得到結(jié)論。

3）情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過游戲比拼方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，強(qiáng)化學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決生活問題的意識(shí)。

教學(xué)重難點(diǎn)? 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證不同金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱。

5 教學(xué)過程

“金屬活動(dòng)性順序表的應(yīng)用”從學(xué)科核心素養(yǎng)出發(fā)，借助希沃白板創(chuàng)建游戲化課堂：首先對(duì)金屬活動(dòng)性順序

表進(jìn)行回顧和應(yīng)用;接著讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過程中深化對(duì)知識(shí)的理解;最后利用剝豆豆網(wǎng)頁平臺(tái)對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握情況進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析。其教學(xué)流程如圖2所示。

課堂導(dǎo)入? 教師通過問題“小明有一枚戒指，該如何鑒別它是由黃金還是黃銅制成的呢”導(dǎo)入課堂，此時(shí)學(xué)生積極回答，并提出自己的猜想。學(xué)生認(rèn)為可以通過稀鹽酸、稀硫酸或硫酸銅溶液與戒指反應(yīng)的現(xiàn)象判斷它的材料。

知識(shí)回顧? ?教師回顧上節(jié)課金屬和酸、金屬化合物溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生可以通過金屬活動(dòng)性順序表判斷反應(yīng)是否發(fā)生;引導(dǎo)學(xué)生回憶金屬活動(dòng)性順序表，接著通過游戲PK對(duì)學(xué)生的背誦情況進(jìn)行檢驗(yàn)，再通過趣味分類游戲了解該應(yīng)用的掌握情況。游戲視頻二維碼如圖3所示。

應(yīng)用提升? 在學(xué)生理解“金屬活動(dòng)性順序表的應(yīng)用”后，教師接著提出問題：“如何判斷金屬和酸反應(yīng)的速率和產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量？”該問題使學(xué)生從金屬是否可以和酸反應(yīng)的定性認(rèn)知過渡到定量思考，接著讓學(xué)生通過找碴兒游戲畫出不同金屬隨著反應(yīng)時(shí)間產(chǎn)生氫氣質(zhì)量的圖像。

實(shí)驗(yàn)探究? 在學(xué)生掌握理論基礎(chǔ)后，教師對(duì)學(xué)生的能力進(jìn)行提升，先提出問題：“如何驗(yàn)證Fe、Mg、Cu的活動(dòng)性的強(qiáng)弱？”再組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，同時(shí)將學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程投影于大屏幕。學(xué)生小組討論后設(shè)計(jì)方案和探究，并借助平板拍下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，接著到講臺(tái)展示并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該過程培養(yǎng)學(xué)生合作精神和提高科學(xué)探究能力。