張穎



摘要:目前高中化學教材新授課時以模塊開展教學,元素化合物基本化學性質在必修教材中學習,從物質微觀層面理解其組成、結構和性質的聯系、物質反應原理等內容在選修教材中學習?!敖Y構決定性質、性質決定用途”的思維方式恰恰是化學學科基本的邏輯思維素養,文章就“以鐵為主,以銅為輔”這兩種元素及其化合物知識的整合式復習為例來談如何用整合式復習讓學生在高三復習課上能溫故而知新,如何利用高三復習來培養學生的學科素養。
關鍵詞:整合式復習;高三元素化合物復習;學科素養;教學模式
文章編號:1008-0546(2021)02-0053-04 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2021.02.013
目前國內高中化學教學基本是在高一高二完成了新課的教學,高三用來復習。高一高二初步掌握化學的基本知識,高三配合大量題目層層遞進,高效率提高解題能力。這種復習的高效可以達到驚人的地步,有些學生能做對題目,可是再深入地提問,為什么這么回答,得到的答復可能會是:“不知道”。這就帶來了思考:復習在培養學生什么能力?化學作為一門理科卻常常用記憶在解決問題,而不是邏輯思維。本文就“鐵和銅”這兩種元素及其化合物知識的整合式復習為例來談如何用整合式復習讓學生在高三復習課上能溫故而知新,讓學生具備“結構決定性質、性質決定用途”的化學學科基本的邏輯思維素養,培養學生化學的學科素養。
一、模塊式教材決定了整合式復習的必要性
現行化學教材的模塊化決定了學生建立化學學科基本觀念缺乏整合。學生在學習某類物質(例如鐵和銅單質及其化合物)時,首先是在必修1初步學習性質,在必修2了解初步的結構、原理等,但必修2內容非常簡單不能深入學習,必須要選擇選修模塊《物質結構》來從物質的微觀層面理解其組成、結構和性質的聯系,再選擇選修模塊《化學反應原理》學習其反應原理,每一部分是分階段進行的,這就決定了高三的復習必需要進行有機的整合。
高三復習提供了模塊整合的契機,有利于學生從模塊學習中歸納、總結、從而提升化學學科素養。高三復習最常見的是按照章節像“掃地雷”那樣重溫一遍,再通過小專題方式歸類復習,最后是練習綜合卷。這樣的重復性教學學生的學習興奮度降低;按章節復習沒有解決學生知識的割裂性,只增強了熟練度。在高三復習過程中如果能注意到各模塊之間的整合,將會讓學生用新的視角看化學,領悟學科內在的聯系,改變學生偏重用記憶的方式來學習化學,讓其“知其然,更能知其所以然”方為提升學科素養的正道。新課學習的模塊化所產生的缺陷,正好可以利用高三復習得到整合提升。
二、例談如何在高三整合式復習中提升學生化學學科素養
整合式復習作為高三復習,自然是需要知識點的整合的,但是如果僅僅是將知識進行“串燒”依然是缺乏廣度和深度的,依然會讓學生感覺到枯燥乏味,依然難以提高學生的核心素養。因此,高三的整合式復習更加需要教師在學生已有的基礎上提出新的討論點,這就對整合工作提出了更高的要求。整合絕對不是單一的知識點整合,圍繞提升學生化學學科素養這個教育教學目的可以整合的方面很多,下面以鐵和銅元素化合物知識的復習為例談如何開展整合式復習:
1.情景設定帶動知識點整合,新任務激發學生學習的主觀能動性
復習要有“新意”,方能激發學生學習興趣,而這新意,一方面可以是學生意想不到的常見現象,也就是知識的廣度;另一方面也可以是思考的進一步深入,也就是知識的深度。
情景不僅僅是一種“引入”,更是一種“項目任務”的布置。本節課設定了“時空穿梭機”,帶領學生穿越古今中外,穿越生活和生產,穿越生物與化學,??康奈鍌€站臺,每個站臺都有一項任務等待學生去揭秘去研究。環環緊扣,學生體現了濃厚的興趣,一站站的??浚饘偌捌浠衔锏膹土曇藏灤┢渲?。圖1為用“時空穿梭機”設計情景任務整合金屬及其化合物的相關知識點的網絡圖,知識點是緊扣課程標準的,采用了多樣化情景任務將這些知識點進行了重新的整合。
2.每一個情景任務整合的不僅僅是知識點,更是核心素養的綜合培養
前文已經呈現了知識點的教學內容,此處不再贅述,表1為整合式復習教學課例,重點呈現每個情景任務是如何開展整合式復習的教學情況。
三、關于高三化學整合式復習教學模式探索的思考
復習課是在學生原有知識基礎上開展的,其功能一方面喚醒強化已學知識,而更重要的是在原有的知識建構基礎上有更深入的理解并能綜合運用解決實際問題。
1.根據高中化學課程標準和學生已有的學科基礎,設計好整合方案。
例如,本節課主要的教學目標是以鐵為核心元素,帶動金屬及金屬化合物的相關學習,本著“結構決定性質,性質決定用途”的化學基本思維,打破初學時的教學模塊,以生活生產更真實的世界為呈現方式,不是為了學知識而復習知識,不是為了做題而學化學,我們面對的真實的化學世界不會是單一知識,一定是有學科內綜合的問題,也會有跨學科的綜合問題,用真實情景將模塊間、跨學科間的知識及技能整合起來,有利于在解決真實問題的過程中訓練科學思維、培養科學精神和社會責任感。
2與“司空見慣”不一致的沖突點是整合原知識體系的觸發點
高三復習可以比上新課時有著更大的展開空間,例如上新課時,做了銅絲和鐵絲分別在氯氣中燃燒的實驗,看到深淺不完全一致的棕黃色的煙,如果沒有告知學生燃燒的是銅絲還是鐵絲,初學者是無法判斷燒的是什么金屬,即使是化學老師,如果僅僅是過程中拍一張棕色煙的照片,根據現象也很難去判斷這煙是氯化銅還是氯化鐵,在初學時,一般都是在燃燒后往瓶子里加入少量的水,根據溶液的顏色去判斷,這種判斷會給學生一種認知,銅離子是藍色,鐵離子是棕黃色,在當時教師是無法進一步解釋,關于配合物的知識要到《物質結構》的教材中才會學到。而在復習課中,“老話”重提,卻能引出“新意”,從而加深了學生對溶液顏色新的理解,通過“宏觀辨識和微觀探析”進一步培養了學生的理性思維,提高了分析的能力。
3.一個問題引發多種解決途徑時,往往是整合復習的良好契機
《必修1》的學習中,鐵離子檢驗,一般是三種途徑:看溶液顏色、加堿看沉淀顏色、加硫氰化鉀溶液看溶液顏色,《有機化學》的學習中會增加苯酚檢驗法。而檢驗工作其實是有條件,例如硫酸鐵溶液就難以用氯化鐵的顏色去判斷,例如濃度過低視覺就無法識別,例如有干擾離子影響試劑測定等等各種情況。
“在硫酸亞鐵溶液中檢測是否有三價鐵”,和“在硫酸鐵中是否有二價鐵”就是二個問題,二個思考方向入手;而“在氯化鐵溶液中是否有二價鐵”與“在硫酸鐵中是否有二價鐵”,問題又發生了變化,這種變化引向的就是氯離子會對用氧化劑檢測的方法是否會造成影響。
在一系列關于三價鐵和二價鐵檢驗的問題的討論中,最終形成了圖2檢驗三價鐵離子方法的原理圖,很顯然這一個問題所引發的多種解決途徑,涉及到了必修模塊、物質結構模塊、有機模塊、化學反應原理模塊,當學生的學識逐漸豐滿,將各種模塊有機地組合起來共同去解決問題的過程才是學生深入理解的過程。
4.高三復習教學中,跨學科的整合會讓學生產生社會責任感,理解化學學科的重要性。
本節課不論針對是“911”恐怖事件“雙子座”坍塌進行原因分析從而復習金屬及合金的知識,看到恐怖活動的災難,也是對今后可能在高層建筑生活或工作的一種防火安全的教育,感受學好化學對自己生活的幫助。
在討論“吳越之地”干將莫邪煉制吳王劍的問題上,從兵器的發展看冶金的發展,引入了古文獻,《越絕書》專為寶劍列傳:王請干將、歐冶制劍,他為劍的威風“大悅”,風胡子告訴他“軒轅、神農、赫胥之時;以石為兵,…至黃帝之時,以玉為兵,…禹穴之時,以銅為兵,…當此之時,作鐵兵”,可以“威服三軍。天下聞之,莫敢不服”。我校位于蘇州古城區,虎丘劍池為姑蘇名勝,以古文獻記載干將莫邪煉成鐵劍而至今未發現鐵劍的矛盾,以及那批吳王劍葬身于虎丘劍池的傳說,將地方資源、地方文化整合進來,讓理科生添上“文氣”,強化中華民族的自豪感,人文底蘊會進一步推動培養學生的科學精神。
5.整合式復習側重于學生的“學”,帶來教師“教”的挑戰
章節式復習對于教師來說駕輕就熟,市場上有很多類似教輔材料,整合式復習對于教師的備課而言,難度無疑是增大的。這種模式需要教師統觀必修和選修教材,按照“結構決定性質、性質決定用途”的脈絡將知識點串聯起來;需要教師有比較寬廣的視野和學科的敏感性。需要思考高考考試說明中對學生的要求,需要尋找相關物質在科學發展、本地資源、實驗研究、生活生產等方面的內容,將復習的知識點整合進去形成情景引人,提高學生用已學知識解決實際問題的能力。
高考的考核方向越來越趨向于考核核心知識、核心素養,綜合性程度加大,模塊式學習會造成一部分學習的碎片化,缺乏知識之間的聯系。利用整合式復習將與元素及其化合物知識相關結構、性質、原理、應用等內容有機地整合起來,學生將會有更完整的認識。整合不僅僅是知識點的簡單累加,將生產生活中貼近學生的內容整合進來,將會引發思想矛盾的問題整合進來,有利于構建核心知識和培養核心素養。