基于“做中學(xué)”理念培養(yǎng)中學(xué)生合作探究能力
——以“燃燒和滅火”為例*

李光耀,鐘雪蓮,蘇賢英

(黔南民族師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，貴州 都勻 558000)

“做中學(xué)”教育理念出自美國(guó)教育家杜威，并在二十世紀(jì)六七十年代得到快速發(fā)展。在我國(guó)，“做中學(xué)”教育思想主要源于20世紀(jì)初杜威在中國(guó)講學(xué)，杜威在中國(guó)的兩年多講學(xué)之中，傳達(dá)了“做中學(xué)”教學(xué)思想[1]。1994年，韋鈺院士參加國(guó)際科學(xué)聯(lián)盟新成立的科學(xué)能力建設(shè)，當(dāng)時(shí)委員會(huì)啟動(dòng)了Inquiry Based Science Education(探究式科學(xué)教育)項(xiàng)目；2001年，我國(guó)教育部和科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)推動(dòng)了 “做中學(xué)”科學(xué)教育實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[2]。

“燃燒和滅火”教學(xué)內(nèi)容與人類的生活息息相關(guān)，這章內(nèi)容較好地契合了《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱22版新課標(biāo))在教學(xué)策略建議中明確提出運(yùn)用“做中學(xué)”教學(xué)理念來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與實(shí)踐核心素養(yǎng)的要求[3]。

因此，筆者嘗試以“燃燒和滅火”一課為研究對(duì)象，進(jìn)行基于“做中學(xué)”理念培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)探究能力的教學(xué)設(shè)計(jì)。學(xué)生通過(guò)經(jīng)歷一系列科學(xué)探究活動(dòng)，去探尋燃燒的條件以及滅火的原理，以此發(fā)展其科學(xué)思維，逐步養(yǎng)成具有科學(xué)態(tài)度和責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)暮诵乃仞B(yǎng)。

1 教材分析

“燃燒和滅火”是人教版化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第七單元“材料及其利用”第一課的教學(xué)內(nèi)容。本課時(shí)是本章內(nèi)容的開(kāi)篇之作，也是本章內(nèi)容中的理論知識(shí)部分，因此本課時(shí)是整個(gè)單元教學(xué)的重點(diǎn)之一。

通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生在經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程中形成化學(xué)觀念，發(fā)展科學(xué)思維，養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度，加強(qiáng)了化學(xué)與社會(huì)生活的聯(lián)系，有利于養(yǎng)成學(xué)生關(guān)注社會(huì)、關(guān)愛(ài)生命的思想觀念。

從單元思路來(lái)看，本課時(shí)是在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了氧氣可以助燃的化學(xué)性質(zhì)，知道二氧化碳可以進(jìn)行滅火等相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)下，安排的一個(gè)具有探究性的課題。整個(gè)教學(xué)內(nèi)容共安排三個(gè)教學(xué)片段，整個(gè)知識(shí)線是一個(gè)讓學(xué)生從“不知—知—應(yīng)用”的過(guò)程，符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，且為下一課時(shí)的教學(xué)做好了鋪墊。

2 學(xué)情分析

學(xué)生已有認(rèn)知：學(xué)生已經(jīng)對(duì)氧氣這一氣體可以助燃的化學(xué)性質(zhì)有了一定的認(rèn)識(shí)，也知道二氧化碳可以進(jìn)行滅火；部分學(xué)生也能通過(guò)電視、網(wǎng)絡(luò)或書(shū)籍等資料，初步了解燃燒這一與生活息息相關(guān)的知識(shí)；學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)接觸過(guò)探究式學(xué)習(xí)，并初步具備動(dòng)手操作基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的能力。

學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)：雖然對(duì)燃燒和滅火有一定的了解，但對(duì)多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō)，了解還較為粗淺，沒(méi)有深入研究，由于缺乏歸納總結(jié)，不能從化學(xué)角度對(duì)其進(jìn)行理性認(rèn)識(shí)；學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的操作以及基于“做中學(xué)”理念的探究式學(xué)習(xí)方法的掌握程度也參差不齊。

3 教學(xué)與評(píng)價(jià)目標(biāo)

3.1 教學(xué)目標(biāo)

1)知道燃燒的必備條件，了解常見(jiàn)的滅火方法及其原理；

2)通過(guò)與同組同學(xué)合作完成相關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，能掌握安全、規(guī)范地進(jìn)行燃燒與滅火實(shí)驗(yàn)的基本操作，初步形成實(shí)驗(yàn)操作能力和合作探究能力；

3)能認(rèn)識(shí)到火災(zāi)的危害性，學(xué)會(huì)合理選用滅火方法，逐步培養(yǎng)消防安全意識(shí)，提高應(yīng)對(duì)消防事故的能力，學(xué)會(huì)逃生自救。

3.2 評(píng)價(jià)目標(biāo)

1)通過(guò)對(duì)燃燒的條件和滅火的原理探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)和歸納，能夠知道燃燒的條件和區(qū)分滅火的原理，并了解部分滅火方法；

2)通過(guò)對(duì)燃燒的條件和滅火的原理探究實(shí)驗(yàn)的操作，能夠初步學(xué)會(huì)基本的實(shí)驗(yàn)操作步驟和方法，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力；

3)學(xué)生通過(guò)對(duì)消防滅火知識(shí)的闡述和對(duì)自救常識(shí)的科普，能夠樹(shù)立消防安全意識(shí)和合理選用滅火方法的觀念，增強(qiáng)應(yīng)對(duì)消防事故的意識(shí)。

4 教學(xué)重難點(diǎn)

1)教學(xué)重點(diǎn)：燃燒條件和滅火的原理。

2)教學(xué)難點(diǎn)：化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力，科學(xué)探究能力的建立，以及消防安全意識(shí)的培養(yǎng)。

所用教學(xué)策略：科學(xué)探究活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的一個(gè)重要措施，而實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要形式和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑，通過(guò)小組內(nèi)合作，小組間競(jìng)爭(zhēng)來(lái)進(jìn)行探索燃燒條件實(shí)驗(yàn)以及探索滅火原理和方法實(shí)驗(yàn)。

在“燃燒和滅火”一課中，教師通過(guò)提問(wèn)設(shè)疑，提出挑戰(zhàn)任務(wù)，讓學(xué)生們自主探究燃燒所需要的條件。學(xué)生運(yùn)用控制變量的方法，設(shè)計(jì)燃燒的條件實(shí)驗(yàn)方案，并親自實(shí)驗(yàn)操作，得出燃燒所需要的三個(gè)條件的結(jié)論。通過(guò)讓學(xué)生結(jié)合前面所學(xué)的燃燒的條件的相關(guān)知識(shí)以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告單所提供的部分內(nèi)容，總結(jié)出滅火的原理，并在給出的已有實(shí)驗(yàn)物品的范圍內(nèi)，盡可能地想出更多的方法來(lái)?yè)錅缦灎T。由于本實(shí)驗(yàn)可達(dá)到目的的方法較多，每個(gè)同學(xué)或者小組都可能有不同的方法，而通過(guò)小組內(nèi)合作，利用小組間競(jìng)爭(zhēng)的教學(xué)活動(dòng)來(lái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，大大地增強(qiáng)學(xué)生參與教學(xué)的興趣，為提升教學(xué)效果奠定良好基礎(chǔ)。

5 教學(xué)思路

以教學(xué)知識(shí)為主線，結(jié)合“做中學(xué)”教育理念，將一系列教學(xué)策略運(yùn)用于本課時(shí)的教學(xué)之中，具體情況見(jiàn)圖1。

圖1 “燃燒和滅火”教學(xué)思路圖

6 基于“做中學(xué)”的教學(xué)流程

1)開(kāi)展探究活動(dòng)，尋求燃燒條件。

“科學(xué)探究與實(shí)踐”體現(xiàn)了作為科學(xué)課程重要組成部分的化學(xué)課程對(duì)于學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的要求[4]。科學(xué)探究活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的一個(gè)重要措施。而實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要形式和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑，學(xué)生在進(jìn)行安全、規(guī)范的實(shí)驗(yàn)基本操作時(shí)，通過(guò)獨(dú)立或與同學(xué)合作的方式來(lái)完成簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。在科學(xué)探究與實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生能根據(jù)自己的實(shí)際情況制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃，開(kāi)展自主學(xué)習(xí)活動(dòng)，能與同學(xué)合作、分享，善于聽(tīng)取他人的合理建議，評(píng)價(jià)、反思、改進(jìn)學(xué)習(xí)過(guò)程與結(jié)果，初步形成自主、合作、探究的能力。科學(xué)探究活動(dòng)突出了學(xué)生的主體性，在整個(gè)探究活動(dòng)過(guò)程中，學(xué)生都在親身經(jīng)歷，這剛好與“做中學(xué)”理念不謀而合。

在“燃燒和滅火”一課中，教師通過(guò)提問(wèn)“物質(zhì)在燃燒過(guò)程中到底需要什么條件？”讓學(xué)生們自主探究燃燒所需要的條件，學(xué)生運(yùn)用變量控制思想設(shè)計(jì)燃燒條件實(shí)驗(yàn)探究方案，通過(guò)安全、規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，探索出燃燒所需要的三個(gè)條件，整個(gè)過(guò)程不僅大大提升了學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情，使其可以很快地融入課堂教學(xué)，還可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，在驗(yàn)證自己猜想的同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的證據(jù)推理意識(shí)和總結(jié)能力，具體內(nèi)容教學(xué)見(jiàn)表1。

表1 “燃燒與滅火”教學(xué)環(huán)節(jié)一

2)運(yùn)用“組內(nèi)合作，組間競(jìng)爭(zhēng)”的教學(xué)形式，探索滅火原理。

科學(xué)思維是在化學(xué)學(xué)習(xí)中基于事實(shí)與邏輯進(jìn)行獨(dú)立思考和判斷，對(duì)不同信息、觀點(diǎn)和結(jié)論進(jìn)行質(zhì)疑與批判，提出創(chuàng)造性見(jiàn)解的能力；是從化學(xué)視角研究物質(zhì)及其變化規(guī)律的思路與方法。 “做中學(xué)”不僅僅是學(xué)生個(gè)體獨(dú)自的活動(dòng)，更應(yīng)該是同學(xué)之間的交流合作。在解決化學(xué)問(wèn)題時(shí)，運(yùn)用比較、分類、分析、綜合、歸納等科學(xué)方法，基于實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行證據(jù)推理并推測(cè)物質(zhì)及其變化，在解決與化學(xué)相關(guān)的真實(shí)問(wèn)題中形成質(zhì)疑能力、批判能力和創(chuàng)新意識(shí)。教學(xué)設(shè)計(jì)通過(guò)小組內(nèi)合作，小組間競(jìng)爭(zhēng)的教學(xué)活動(dòng)形式，發(fā)展科學(xué)思維，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。通過(guò)提出挑戰(zhàn)：結(jié)合前面所學(xué)的燃燒的條件的相關(guān)知識(shí)以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告單所提供的部分內(nèi)容，總結(jié)出滅火的原理。并在給出的已有實(shí)驗(yàn)物品的范圍內(nèi)，盡可能地想出更多的方法來(lái)?yè)錅缦灎T。滅火的原理很容易通過(guò)物質(zhì)燃燒的條件得出，關(guān)鍵在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將滅火的方法與滅火原理一一對(duì)應(yīng)是學(xué)生最需要去掌握的，因?yàn)樵诒緦?shí)驗(yàn)中只需要簡(jiǎn)單地將蠟燭熄滅，不管運(yùn)用哪一原理都是可以達(dá)到的，但在面對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的時(shí)候，往往就需要學(xué)生聯(lián)系具體情況做出對(duì)應(yīng)的選擇。由于本實(shí)驗(yàn)可達(dá)到目的的方法較多，每個(gè)同學(xué)或者小組都可能有不同的方法，而通過(guò)小組內(nèi)合作，小組間競(jìng)爭(zhēng)的教學(xué)活動(dòng)形式來(lái)開(kāi)展這次實(shí)驗(yàn)便能大大地提升教學(xué)質(zhì)量，具體教學(xué)內(nèi)容見(jiàn)表2。

表2 “燃燒與滅火”教學(xué)環(huán)節(jié)二

3) 通過(guò)角色扮演，培養(yǎng)消防意識(shí)。

“做中學(xué)”主張把實(shí)踐活動(dòng)當(dāng)作重要的教學(xué)方式，教學(xué)內(nèi)容也不局限于書(shū)本[5]。在通過(guò)角色扮演形式的基礎(chǔ)上，提出思考性問(wèn)題來(lái)激發(fā)學(xué)生的思考能力，并且通過(guò)思考問(wèn)題答案的可行性、實(shí)用性等問(wèn)題，提升學(xué)生的知識(shí)實(shí)際應(yīng)用能力，以便更好地將知識(shí)運(yùn)用于生活。而“做中學(xué)”理念的教學(xué)效果的評(píng)價(jià)方式之一便可以用實(shí)際問(wèn)題來(lái)檢測(cè)學(xué)生的掌握情況。

在“燃燒和滅火”教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生以消防員的角度來(lái)參與教學(xué)，通過(guò)提出一系列關(guān)于火災(zāi)的消防知識(shí)問(wèn)題來(lái)促使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)聯(lián)系到日常生活，具體教學(xué)內(nèi)容見(jiàn)表3。

表3 “燃燒與滅火”教學(xué)環(huán)節(jié)三

7 結(jié)語(yǔ)

本文部分教學(xué)設(shè)計(jì)基于“做中學(xué)”理念，并有效地結(jié)合了2022版新課標(biāo)提出的核心素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)，撰寫(xiě)之際正處2022版義務(wù)教育新課標(biāo)剛剛發(fā)布，在對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)評(píng)價(jià)方面的設(shè)計(jì)還有待提升，下一步將在教學(xué)活動(dòng)與測(cè)評(píng)方面做進(jìn)一步的研究和探索。