潘紅 王彥迪



摘要:以幾則高中化學教學片斷為例,針對當前課堂教學實踐淺層化的狀況,提出了促進學生化學核心素養培育的深度教學策略:探索知識的本質與源頭-重視教學內容的深刻化解讀;掌握知識的邏輯與深化-關注驅動問題的精巧化設置;滲透知識的功能與價值-深度挖掘各種教材資源;釋放學生的創意與活力-重視開展多種探究活動。
關鍵詞:深度教學;核心素養;教學策略;教學案例
文章編號:1008-0546(2020)09-0037-04
中圖分類號:G632.41
文獻標識碼:B
一、問題的提出
教師忽視學情分析,不顧及學生學習心理和知識儲備情況,強行“滿堂灌”的課堂教學狀況還大量存在,表層知識符號的教學被重視,而真正對學生發展有意義的關于思維方式和價值觀念的教學往往被忽視。淺層教學積弊太深,嚴重增加學生的學習負擔,影響學生的學習體驗,不利于學生核心素養的培育。
深度教學與淺層教學相對,是指教師借助一定的活動情境帶領學生超越表層的知識符號學習,進入知識內在的邏輯形式和意義領域,挖掘知識內涵的豐富價值,完整地實現知識教學對學生的發展價值。
課堂教學實踐中,教師只有讓教學設計飽含“設計感”,不斷探索并完善深度教學的策略,才能促進學生的深度學習,讓學習真正發生,讓核心素養培育真正落到實處。
二、問題的探索
筆者以人教版高中化學教材為例,對深度教學進行探索和嘗試,得到以下4個策略,供同行們參考。
1.探索知識的本質與源頭一重視教學內容的深刻化解讀
深度教學不等于過度深挖知識難度和盲目拓展知識寬度,而是通過探索知識的本質與產生的源頭,重視教學內容的深刻化解讀,完成對知識的意義建構和深度理解,從而使核心素養的培育水到渠成。
案例1:“化學鍵”概念的意義建構
筆者在教授人教版化學必修2第一章第三節《化學鍵》時,對教材中“人們把這種使離子相結合或原子相結合的作用力通稱為化學鍵”產生了疑問,作用力為什么要用“鍵”來稱呼?筆者課下問過不少學生,但沒人能答出個所以然來。可以想見,大多數學生對“化學鍵”概念的理解還僅停留在記憶或表層理解層面。
為了幫助學生進入“化學鍵”概念意義領域,筆者查閱《現代漢語辭典》,找到了“鍵”的解釋:使輪軸與車輪等連結并固定在一起的零件,俗稱銷釘。筆者又百度了古代的車(圖1),在對“鍵”做出解釋后又提出了4個具有深刻性的關鍵問題,幫助學生在學習完離子鍵和共價鍵后,完成對“化學鍵”概念精準而深刻地理解。
【師】問題1:找出下面兩圖中“鍵”的位置在哪里?
【生】思考并嘗試在圖片中找出“鍵”的位置。
【師】問題2:通過對NaCl和HCl形成過程的分析,思考什么是化學“鍵”?
【生】“鍵”的作用是連接并固定,使合而為一。在化學中,就借用“鍵”的這種作用來形象描述使離子相結合或原子相結合的作用力。
【師】問題3:如何對“鍵”進行分類(圖2)?
【生】嘗試用樹狀分類法對“鍵”進行分類。
【師】問題4:為什么100多種元素可以形成幾千萬種物質?
【生】相同或不同元素的原子(離子)間通過化學鍵形成了幾千萬種物質,才構成了豐富多彩的物質世界。
通過對以上4個問題的思考和回答,學生必然掌握化學鍵的本質:連結使合而為一。再根據“連結使合而為一”的微粒種類不同而對化學鍵進一步細分為離子鍵和共價鍵。這種對教學內容的深刻化解讀是循著先“宏觀辨識”一連接輪軸與車輪的“鍵”,再“微觀探析”一連接離子或原子的“鍵”的認識深化路徑展開的,觸及到了教學內容的本質,超越了表層知識符號的教學,到達了知識的意義建構層面(圖3)。
2.掌握知識的邏輯與深化-關注驅動問題的精巧化設置
新課程理念下“教為學服務”的教學觀早已深入人心,這就要求教師在設計教學流程時要具有問題意識,在不增加知識容量的前提下,將“靜態的”“平鋪直敘”的陳述性知識經過設計精巧的加工,設置成環環相扣、層層遞進的具有“驅動力”的問題鏈,讓學生在做“思維體操”的過程中“動態地”“由淺到深”地建構對知識的深度理解,從而提升課堂教學的思維含量。
案例2:“氯水性質”的驅動問題鏈設計
教材中的陳述性知識1:
在25℃時,1體積水可溶解約2體積的氯氣,氯氣的水溶液稱為氯水。
驅動問題1:氯氣在水中的溶解度如何?你能設計實驗方案測量出來嗎?
【設計意圖】激發探究欲望,開拓學生思維,通過獨立思考和討論交流,得出可行的實驗方案,培養學生交流合作的能力和“科學探究與創新意識”的化學核心素養。這個問題的課堂生成內容豐富,學生甚至還創造性地設計出利用壓強傳感器(氣體溶解過程中壓強減?。﹣頊y量氣體溶解度的方法。
教材中的陳述性知識2:
在常溫下,溶于水中的部分氯氣與水發生如下反應:Cl2+H2O=HCl+HCIO。
驅動問題2:溶于水中的氯氣會跟水反應嗎?如何證明。
驅動問題3:如何檢驗氯水中的各種組分?請你設計實驗方案。
【設計意圖】引導學生先觀察“宏觀現象”-氯水顏色較之前氯氣的黃綠色變淺,猜測有部分氯氣跟水反應;再檢驗“微觀粒子”-設計實驗方案、完善方案并動手操作,培養學生靈活應用離子反應和氧化還原反應知識設計實驗的能力和實驗操作技能;最后完成表格得出結論一“三分四離”,即氯水中的分子有Cl2、H2O、HClO,離子有H+、Cl-、ClO-、OH-(極少量)(表1)。
教材中的陳述性知識3:
驅動問題4:觀察久置氯水,猜測其中的微粒還是“三分四離”嗎?
驅動問題5:交流討論氯氣、液氯、新制氯水、久置氯水的異同,完成下面的對比表格(表2)。
【設計意圖】通過對比氯氣、液氯、新制氯水、久置氯水的異同,從宏觀辨識(顏色、狀態)到微觀探析(體系中微粒種類的變化),再到宏觀辨識(化學性質),完成對4種物質最本質的認識。
以學生為主體,通過設置精巧的學科問題,教師可以引導學生積極思考、大膽嘗試并學會質疑、學會探究。這種問題驅動的深度教學策略既能充分發揮教師的主導引領作用,又能極大的增強學生的主體自覺意識,促使學生主動參與課堂教學,體驗知識的探索過程,收獲成功的喜悅。同時,設置精巧的驅動問題不僅為學生的思維提供了“驅動力”,也為學生動手實驗提供了“驅動力”,在實驗方案討論、交流、評價、完善的過程中自然落實了“科學探究與創新意識”的化學核心素養培育。
3.滲透知識的功能與價值一深度挖掘各種教材資源
新課程改革以來,各個版本的化學教材中都設置了諸如“學與問”“科學視野”(人教版)、“資料在線”“身邊的化學”(魯科版)、“化學史話”“資料卡”(蘇教版)等類型豐富、不盡相同的欄目,成為了各版本教材重要的組成部分。教師如果可以深度挖掘、靈活運用這些教材資源,不僅可以調動學生課堂學習的興趣,還可以為自己的教學服務,滲透知識的功能與價值,將課堂教學引向深入。
案例3:教材欄目功能價值的挖掘
人教版化學選修5《有機化學基礎》第三章第四節P66【學與問】卡托普利(Captopril)為血管緊張素抑制劑,臨床上用于治療高血壓和充血性心力衰竭。文獻共報道了10條合成該物質的路線,其中最有價值的是以2-甲基丙烯酸為原料,通過4步反應得到目標化合物。各步反應的產率如下:
請計算一下該合成路線的總產率是多少?
針對以上“學與問”欄目,如果僅是簡單讓學生計算4步反應后目標產物的總產率,那么化學課就被上成了數學課,白白“浪費”了優質的教學資源。教師如果在備課時能夠思考下面2個問題,對該素材進行深度挖掘,教學目標就豐富了,可以更完整地實現知識教學對學生的發展價值。
問題1:本節《有機合成》內容安排這個【學與問】欄目的用意何在?
用意在此:呼應本節教材開篇所講有機合成“甚至可以合成具有特定性質的、自然界并不存在的有機物,以滿足人類的特殊需要”一說明化學與現代醫藥密切相關,為人類健康做出了巨大貢獻。這層深意的揭示可促進“社會責任”核心素養的達成,可以起到激勵學生學好有機合成知識,投身人類健康事業的研究并造福人類。
問題2:該欄目提到“文獻共報道了10條合成該物質的路線,其中最有價值的是以2一甲基丙烯酸為原料,通過4步反應得到目標化合物”的用意何在?
用意在此:①“文獻共報道了10條合成該物質的路線”說明化學一直關注并致力于人類健康問題,為改善人類生活、提高生命質量不遺余力、孜孜以求。②“最有價值的是以2一甲基丙烯酸為原料,通過4步反應得到目標化合物”是為了讓學生理解確定合成路線的基本原則:即I.各步反應的條件必須溫和;Ⅱ.收率較高;Ⅲ.基礎原料和輔助原料低毒低污染和廉價易得。③通過計算該合成路線的總產率(=93.0%×81.7%×90.0%×85.6%=58.5%),讓學生體會不斷優化合成步驟、提高原料利用率的綠色化學理念,激勵學生不斷創新、精益求精的科學態度和意志品質。
通過對以上兩個問題的思考,將會自然而然地使“科學態度與社會責任”的化學核心素養培育得到落實。
4.釋放學生的創意與活力一重視開展多種探究活動
高中化學課程標準(2017年版)中強調要重視開展以化學實驗為主的多種探究活動。除了案例3中設計的系列實驗探究活動之外,教師還要充分探索開發其它形式多樣的課堂探究活動,為學生對知識的深度理解搭建“腳手架”,從而突破對知識或規律本質的理解,促進學生實現“知、情、意、行”的統一。
案例4:乙烯的加聚反應與乳酸的縮聚反應
筆者觀摩過一堂給人印象頗深的課,授課教師講解乙烯的加聚反應時創造性地采取“角色扮演”的活動策略:讓多名學生兩兩一組,手拉手“扮演”乙烯分子,再由一名學生扮演“催化劑”打開各組“乙烯分子”中的“雙鍵”之一(將相互拉在一起的4只手打開2只,模擬乙烯分子中π鍵的斷開),最后所有學生手拉手形成聚乙烯“長鏈”。這樣的活動策略可以很好地突破加聚反應的理解難點,為學生留下印象深刻的加聚原理解讀(圖4)。
對于乳酸的縮聚反應,授課教師又拿出多張畫有乳酸分子結構簡式的A3卡紙,然后讓部分學生參考制備乙酸乙酯的反應,通過“折疊”紙張的方式“脫去”羥基或氫原子,再“拼接”“組合”出聚乳酸。另一部分學生則嘗試利用多個乳酸分子的球棍模型,像玩樂高玩具一樣地“擺弄”“拼接”聚乳酸的形成過程。這兩種“做中學”或“玩中學”的教學策略釋放了學生愛“玩”的天性,不僅課堂參與程度高,而且學生專注程度也高,收到了很好的教學效果。
三、實踐的反思
《普通高中化學課程標準(2017年版)》指出:“學科核心素養是學科育人價值的集中體現,是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力?!被瘜W學科核心素養的培育必須以知識教學為載體,但如果在化學課堂上把“令人驚嘆”的化學學科肢解為零散的知識,再把知識的獲得僅僅落實到表層符號的死記硬背上、海量習題的重復訓練上,那么這樣的化學課堂是沒有魅力的,這樣的化學教學是背離化學學科本質的,是絕不能形成學生的化學學科核心素養的。
核心素養與教學過程之間是目標與手段、結果與過程的關系。有什么樣的教學過程,就會獲得相應的素養;同樣,要取得某種素養,就需要相應的教學過程。課堂教學是落實學科核心素養培育的主渠道和主陣地,而學科核心素養是教學目標的新設想,但它不能實現其自身,它的培育應“扎根”于學科課堂教學實踐,通過精心設計的深度教學策略落實到位。
化學課堂教學應如何適應新一輪課程改革的發展與潮流,探索更多有利于化學核心素養培育的深度教學策略,值得每一位化學教育工作者繼續思考、繼續實踐并不斷完善。