




【摘要】本文基于初中化學專題復習中的常見問題,凝練初中化學專題復習內容構建的原則和方法,為“素養為本”的初中化學專題復習提煉知識整合、問題解決、反思體悟、智慧提取等關鍵教學程序,并結合教學實踐案例論述“素養為本”的初中化學專題復習教學實踐操作策略。
【關鍵詞】初中化學 “素養為本” 專題復習 教學實踐策略
【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2022)25-0062-05
初中化學教學的核心任務是站在學科發展的全局設計化學情境,引導學生經歷化學問題解決的全過程,感受化學學科的特征,體會微觀與宏觀相聯系的化學思維,體悟化學概念理論建構的科學邏輯和學科價值,感知化學學習理論與實踐、證據與假設、責任與態度的統一。初中化學專題復習教學,旨在引導學生聚焦特定模塊的知識及應用,完成四個層次的學習歷程:一是將零碎的知識進行有機地整合,二是將整合知識的過程內化為自身的科學經驗,三是將科學經驗升華為實踐智慧,四是將解決化學問題的技能逐漸內化為自主學習的能力。在教學實踐中,初中化學教師的專題復習教學仍然存在一些亟待澄清的問題:一是初中化學專題復習中的專題如何構建?二是特定專題的知識重構、問題解決、反思感悟、智慧提取等重要教學活動如何設計?三是如何評價不同發展水平的學生在專題復習中的學習進階狀態并進行科學的反饋和指導?以問題為導向,本文將結合自身的教學實踐,提煉初中化學專題復習中專題內容構建的原則、方法和教學實踐策略。
一、初中化學專題復習內容構建的原則和方法
初中化學教師在專題復習內容構建方面存在的問題較多:一是專題復習的目標不明確,未能指向學科核心素養的發展;二是專題內容構建的視角單一,未能全面反映知識、經驗、價值觀與關鍵能力的正確關聯;三是專題內容構建的針對性不強,未能根據學生認知發展順序、能力形成路徑及學生實際存在的問題構建適合的專題復習內容。之所以產生以上問題,是因為教師對專題構建的原則、方法、功能、價值等研究不足,喜歡照搬參考書上的現成資料。筆者結合初中生化學學習的特點對此進行了專項研究,凝練了專題復習內容構建的原則和方法。
(一)專題內容構建的原則
鑒于初中生僅有一年的化學學習時間,所掌握的化學知識較少,教師在構建專題復習內容時,應遵循如下四原則。
1.引起興趣原則。專題復習的核心理念在于引導學生學會自主學習。興趣是自主學習的先導;發揮學生學習主體性的前提條件是學生已經具備內在的學習動機。專題復習的內容如能激發學生強烈的興趣和求知欲,自然就能誘發學生的學習動機,使學生產生“我要學”的愿望。
2.難度適中原則。專題復習的內容應適合學生的認知水平,使學生感受到“我會學”:如內容過于簡單,學生很容易得出結果,也就容易喪失學習探究的興趣;如內容過于復雜,超越學生當前的認知水平,則可能給學生帶來挫敗感,使學生失去學習信心。
3.可操作性原則。專題復習課的設計應具有全局性和可操作性,足以支持學生根據已有的基礎知識、基本技能、學習資源、實驗設備及相關學習經驗等,順利地開展學習活動。專題復習課要特別注意問題設計,確保所提出的問題與所能得到的結果之間存在學生可以把握的因果關系。
4.可引導原則。化學啟蒙期的初中生缺乏必要的基礎知識、基本技能和化學學習經驗,從提出問題、明確問題,到進行預測、假設和實驗準備等,都需要教師的幫助和指導。所以,教師在選定專題復習內容后,必須做好充分的預案,在學生需要的時候能夠給予有效的引導和恰當的幫助。
(二)專題內容構建的基本方法
專題內容構建的方法與專題復習的視角密不可分,筆者著重提取了學科核心素養視角、必備知識視角、中考題型視角、學生學習的難點和盲點視角四個視角,進行簡要說明。
1.學科核心素養視角。《義務教育化學課程標準(2022年版)》指出:核心素養是學科育人價值的集中體現,是學生通過課程學習而逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。化學課程要培養的核心素養,主要包括化學觀念、科學思維、科學探究與實踐、科學態度與責任。化學觀念是人類探索物質的組成與結構、性質與應用、化學反應及其規律所形成的基本觀念,包括分類觀、轉化觀、物質觀、微粒觀、守恒觀、安全觀、實驗觀等,是建立在知識及其應用基礎之上的觀點和概念的集合,具有抽象性、統攝性和默會性特征。科學思維、科學探究與實踐的核心指向提出問題、建立假設、采集證據、科學推理、模型建構、模型認知等認知行為,科學思維往往發生于任務情境中的知識建構和問題解決的過程,具有過程性、實踐性和目的性特征,是學習者關鍵能力的具體體現。科學態度與責任包括科學態度和社會責任兩個方面,其中:科學態度是學習者對科學知識、科學探究、科學學習、科學實踐的態度傾向和認同程度;社會責任則是一種基于社會認知和社會實踐的“行為—動機”控制系統,主要體現為個體對個體與社會關系的認識、對個體行為對社會發展影響方式的認識以及在此基礎之上對自身行為、動機、想法、傾向的調控——當這種調控達到一定熟練程度時,責任意識、責任心、擔責能力、擔責行動等都將內化為個體的行為自覺。科學態度與責任的培養,往往依托于真實情境中的科學決策類問題解決的體驗或實踐。
基于專題構建的四原則,筆者對初中化學所學內容進行了系統梳理,構建了基于化學學科核心素養培養的專題復習內容體系(見表1)。
在表1中,專題1—3著眼于整合學生已經學過的課本知識,抽提其中的化學觀念,用化學觀念來統領具體的化學知識和方法復習,幫助學生重構記憶、優化認知結構。例如,通過復習氧氣的性質,抽提出“具有氧化性的氣體”的共性——容易將金屬、非金屬單質和某些化合物氧化為新的化合物;通常情況下,氧化反應總是伴隨著發光、放熱等現象;通過觀察燃燒現象,可推測氧化反應的發生;氧化反應中氧化劑不一定都是O2,一些含氧化合物也可以作為氧化劑。這些觀念會幫助學生形成對已有知識的新的理解,達到溫故知新的專題復習效果。專題4—6著眼于學生學科能力的發展,幫助學生建立解決復雜、真實問題的化學視角、思路、方法和技能。專題7則著眼于學生的態度與責任培養視角,引導學生對社會生活中的化學問題進行簡單解釋,參與社會熱點問題的分析與決策。
2.必備知識視角。初中化學專題復習應立足基本概念和原理,夯實學生必備的基礎知識。初中化學知識相對零散,包括元素符號、化合價、化學式、物質的顏色、物質的性質、反應的現象、金屬活動性順序、酸堿鹽的性質、實驗儀器及操作、常見氣體的制備、混合物的分離及提純、常見物質的鑒別等。學生只有善于梳理,學會化零為整、織成網絡并反復運用,才能透徹理解、提取其中的化學觀念,達到知識學習融會貫通的境界。必備知識的分類方法有很多,既可以按照事實性知識、概念性知識、原理性知識、程序性知識或元認知知識進行分類,也可以按照元素及其化合物、化學概念與原理、化學用語與符號、化學實驗與探究、化學實踐與應用、化學推理與計算等學習模塊進行分類。需要說明的是,立足必備知識視角構建專題復習內容,應努力避免知識整合與問題解決的割裂,避免陷入知識中心而忽略學生問題解決能力的培養和發展。
3.中考題型視角。按照中考題型構建專題復習內容,通常用于中考前夕對學生進行解題能力提升。中考題型通常包括化學基礎型選擇題、綜合型選擇題、化學用語題、STSE化學題、物質推斷題、工業流程題、實驗探究題、化學計算題等。復習之初按照題型構建專題復習的內容,容易使學生陷入“機械刷題”的境地,導致其基礎知識、能力素養難以有效提升。當然,教師如能在題型專題復習過程中注重知識和方法的提取,也不失為一種有效的方法。
4.學生學習難點和盲點視角。教師基于日常測試或課堂提問中發現學生普遍存在的學習難點或思維盲點構建專題復習內容,會有較強的針對性。如,針對學生對鈣及其化合物的轉化關系的記憶模糊設立“鈣”專題,引導學生從補鈣入手,經歷由石灰石、生石灰、熟石灰到補片劑、磨牙劑的專題復習歷程,整合閱讀理解、實驗探究、科學計算、生活決策等問題或任務,抽提其中的思維方法和學習方法,促進學生的深度學習,不僅可以讓學生加深印象、形成長時記憶,而且有利于學生對難點內容進行復習方法的遷移與運用。
二、初中化學“素養為本”專題復習教學的關鍵特征及四類基本教學活動的操作說明
“素養為本”的教學亦稱素養“落地”教學,是一種指向學生主體在經歷化學課程的學習后正確價值觀、必備品格、關鍵能力的形成、鞏固和發展的教學。“素養為本”的教學具有以下關鍵特征:一是以學生為中心,二是以促進深度學習為目的,三是突出觀念析出、添加、辨析和整合,四是突出認知視角選擇、轉換和創新,五是突出特定視角中認知思路的建構與熟練運用。“素養為本”的初中化學專題復習最終需要落實的,就是引導學習者在整合所學化學學科科學知識的過程中積累科學經驗,同時將科學經驗升華為實踐智慧,將解決化學問題的技能內化為自主學習的能力。為了在專題復習教學中培養和發展學生學科核心素養,筆者提煉了專題復習教學的關鍵程序暨四類教學活動的“學術話語”和“教學話語”,同時明確了各類教學活動的“操作方法”(見表2),方便教師順利達成“素養為本”的專題復習目標。
需要說明的是,以上四類教學活動的設計,根據專題內容構建的趣味性原則,呈現在師生互動課件或學案中的學習活動話語,應盡可能與學生的年齡特征、主流話語相匹配;教學實施中的操作方法,應盡可能體現“以學生為中心”的理念,以激發學生廣泛參與和深度參與為宗旨。此外,教學實施中的評價方式作為一種嵌入性實時評價模式,在表2中沒有特別列出,但教學過程中不可或缺,要求教師必須充分關注學生的書寫、做題、感悟等情況,運用恰當的評價技術,準確把握學生的知識與素養水平,適時做出教學反饋、指導和評價,并基于學生的實際學情適時調整教學進度。
三、初中化學“素養為本”專題復習教學例析
“素養為本”的專題復習教學,其實踐操作始于專題內容的構建。筆者從化學觀念分類體系中抽取出轉化觀與守恒觀,構建了“酸、堿、鹽的相互轉化及相關知識的應用”專題復習內容,將學習目標設定為“從物質分類、變化分類、離子轉化的視角,建立并分析酸、堿、鹽的知識體系,析出相應的化學觀念,并運用化學觀念解決實際問題”。分析酸、堿、鹽的轉化關系可發現,酸、堿、鹽的中心是鹽,而在硝酸鹽、氯鹽、硫酸鹽、亞硫酸鹽、碳酸鹽五種常見的鹽中,碳酸鹽是最基礎、最具遷移價值的學習內容。于是筆者設計了以典型物質轉化為中心的遷移式學習循環架構(如下頁圖1),以此為基礎設計有效的學習進階活動,幫助學生回憶、整合已有知識,抽提概念、原理、方法、技巧等可遷移的轉化觀和守恒觀,依托隨堂練習鞏固知識、提升能力。
(一)知識重構(我繪我知):厘清以碳酸鹽為核心的物質轉化關系
知識重構的目標是讓每一個學生在自己的頭腦中形成完整而正確的知識圖譜。在本專題復習中,筆者將該環節命名為“我繪我知”教學活動,要求學生獨立繪制酸、堿、鹽三類物質相互轉化的關系圖,建立完整的相關知識圖譜,并在此基礎上分析知識圖譜中的核心點、直接關聯、間接關聯、應用價值,總結其中的本質特征和規律,以利于學生對該專題形成“課本位置—圖譜結構—知識本質—應用領域”的關聯性和理解性長久記憶。
教學中,教師可首先呈現常見酸、堿、鹽的溶解性表,讓學生據此寫出感興趣的化合物,數一數陰陽離子兩兩結合后至少可生成多少種酸、堿、鹽;之后巡堂指導并評價學生的學習狀態,通過課堂問答呈現學生寫出的總共5種酸、12種堿、61種鹽;最后聚焦基礎知識,與學生展開下面的課堂對話。
師:為什么大家寫出來的物質中鹽最多、堿其次、酸最少呢?
生1:因為組成酸的元素都是非金屬元素,且其中一種元素必須為H,所以數量最少。
師:我們學過高錳酸鉀,意味著必定存在一種酸叫高錳酸,即HMnO4。請問高錳酸中一定只有非金屬元素嗎?
生2:不是的。酸的定義是電離出的陽離子全部是氫離子的化合物,所以酸中一定含有氫元素和其他非金屬元素,但酸中不一定全部是非金屬元素,如高錳酸中的高錳酸根離子MnO4-中就有一種金屬元素錳。
師:看來,部分同學還需要學會辨析知識、夯實知識基礎喲。其他同學繼續——
生3:鹽的種類最多,原因是表中構成鹽的陽離子和陰離子都很多。
師:判斷某種物質是否為酸、堿或鹽,需要依托其元素構成或電離出來的陰陽離子的種類來分析,這部分內容到高中后大家再進一步研究。
接下來,教師課件呈現了學生小組合作學習的任務和問題,安排學生完成任務后再回答問題。
任務:鹽的典型代表物是CaCO3和Na2CO3。請同學們分成兩組,分別寫出二者“從哪里來?”“到哪里去”的有關化學方程式,并繪制物質轉化關系圖。
問題:從元素組成的角度看,酸、堿、鹽有哪些差異性?從離子視角看,酸、堿、鹽的溶液有什么共性?從化學反應的角度看,酸、堿、鹽三類物質的相互轉化通常依托什么反應類型?
學生在教師指導下完成了知識圖譜的構建(如圖2),并獨立完成了以FeSO4為核心的酸、堿、鹽轉化關系圖,最后在生生合作與教師精講中提煉出酸、堿、鹽轉化關系的一般模型(如圖3)。
聚焦知識圖譜和轉化關系圖,師生一起抽提出如下化學觀念:(1)酸、堿、鹽都是化合物,酸中一定含有氫元素,但含有氫元素的化合物不一定都是酸;(2)堿一定含有氫氧原子團,但含有氫氧原子團的化合物不一定都是堿;(3)酸、堿、鹽的共性是三者都能在一定條件下電離出陰陽離子,陰陽離子在一定條件下也可以結合為酸、堿或鹽;(4)轉化關系圖中總共包含了5個復分解反應、2個置換反應、1個化合反應、1個分解反應,說明復分解反應是生成鹽的最佳路徑;(5)復分解反應的實質是離子交換反應,只需觀察混合前的離子在混合過程中是否重新結合生成了難電離的氣體、水或沉淀;(6)氧化物和酸或堿反應,亦稱為復分解反應,因為其本質上亦是離子交換反應……
抽提出上述觀念后,學生就有能力去解決情境中的問題了。
(二)問題解決
問題解決主要涉及兩大類問題:一類是基礎知識理解題,另一類是真實情境中的問題。基礎知識理解題主要聚焦本專題已建構的知識體系進行設計,通常以選擇題、判斷題、簡答題的方式呈現;真實情境中的問題主要是從生活、生產、實驗的實際出發,提出真實性、復雜性的問題組,要求學生調用當下復習的知識體系以及之前已學相關知識進行解答。
在本專題復習中,筆者綜合了兩大類問題,圍繞四項任務設計了相關的情境問題(問題呈現略),用以發展學生的問題解決能力。
四項任務安排如下:任務1,完成特定情境中的化學反應方程式,從反應類型的視角和離子重組的視角分析反應何以能夠發生,并建構物質轉化關系圖;任務2,完成基于物質轉化關系的一般模型的實驗或化工原理設計;任務3,用化學方程式和文字解釋說明相關實驗或生產實踐中的科學原理;任務4,完成歷年中考題(注:中考題的選取要做到難、中、易合理搭配)。
基于上述四項任務設計的問題解決題要求體現以下設計思想:任務1為復雜情境建模任務,任務2為設計類任務,任務3為解釋類任務,任務4為中考測試題。需要說明的是,往年的中考題側重知識理解、記憶、熟練調用等能力考查,涉及真實生活、生產實踐的問題較少;從學科核心素養發展的視角看,未來的中考題亦應做出相應的變革。
(三)反思感悟
學生在經歷緊張和高強度的知識重構和問題解決之后,通常都會有較多的感悟。教師可引導學生按照從具體到抽象、從情感到技術、從知識到能力、從過去到現在的思維路徑說出自己的學習感悟。引導性問題包括:(1)本專題復習與過去的章節學習有何不同?(2)我達成“溫故知新”的目的了嗎?我所知的“新”表現在哪里、有哪些?(3)我能閉卷繪制出酸、堿、鹽的轉化圖嗎?(4)我過去記不清的知識點是什么?本課之后,我是否已經記住?(5)本課練習之后,我還需要做哪些工作,才能達到對本專題內容精通、熟練的水平并具備了運用本專題內容解決實際問題的能力?
(四)智慧提取
智慧通常是不能言傳的,但智慧是可以后知后覺、歸納總結的。智慧的提取往往是以故事的形式來呈現。如古人的人際溝通智慧、治國方略智慧、軍事謀略智慧等,都是古人在實踐之后記錄下來的。因此,本課的智慧提取,筆者重點要求學生記述自己攻克難點、盲點、困惑點的心路歷程,若能對這些歷程進行要素提取和方法建模,則有利于提升學生的實踐智慧。
近年來,筆者采用以上專題復習教學策略,所教學生的學習成績得到了穩步提升,但仍然存在部分潛力生跟不上教學節奏的情況。分析個中原因,不外以下兩點:一是部分潛力生在章節學習階段便因自身在學習習慣、學習態度、認知加工能力等方面的基礎薄弱,導致出現化學知識學習理解力低下、化學知識學過即忘或記憶混亂、化學學習思維方式和行為方式無法固化等問題;二是九年級的化學教師僅用一年時間指導學生學習和復習,再也無法騰出更多的時間做專題復習教學的分層設計,無法做到面向每一個學生分層施教。以問題為導向,筆者擬出了兩條解決思路:一是對潛力生強化個別指導,重構其化學章節學習的進程,采取小步子、勤反饋的教學方法和程序啟發式教學指導,時常提醒他們提前預習、及時復習、自主訓練、反復思考,培養其良好的學習習慣,提升其學習信心,使之從“不會學,學不會”逐步轉向“會學、學會、樂學、易學”;二是對“素養為本”專題復習中收益不大的學生進行“重啟學習”教學指導,為他們專門設計專題復習的內容和進程,重啟他們的化學學習進階,再塑其化學學習興趣和信心、重構其化學知識記憶、重建其化學認知能力、重構其化學學習信念。
總之,“素養為本”的初中化學專題復習,應關注每一個學生的化學學習進階,切實促進學生學科核心素養的形成和發展。
參考文獻
[1]中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準(2022年版)[M].北京:北京師范大學出版社,2022.
作者簡介:鄭麗萍(1970— ),廣西貴港人,本科,高級教師,主要研究方向為初中化學教學。
(責編 白聰敏)