課題項目:文章系泉州市教育科學“十四五”規劃(第一批)立項課題“指向化學學科素養的境脈式教學研究”(課題編號:QG1451-135)的階段性研究成果。
作者簡介:王培烽(1980~),女,漢族,福建泉州人,泉州第十七中學,研究方向:教育實踐。
摘 要:隨著教育改革的深入,核心素養成為引領基礎教育發展的風向標,如何讓核心素養在課堂落地生根成為熱議的話題。提出的教學新模式、新方法層出不窮,境脈式教學則是其中濃墨重彩的一筆。文章緊扣核心素養理念要求,針對境脈式教學在高中化學課堂的有效應用路徑展開探討。分析境脈式教學的概念與意義,從中抽象出教學改革著力點。在此基礎上,圍繞高中化學課程知識特點與學生的素養發展需求,探索其可行的教學策略,將客觀的理論轉化為具體的教學活動,以期構建有序、有趣、有效的高中化學課堂,推動學生核心素養的深度發展。
關鍵詞:高中化學;核心素養;境脈式教學
中圖分類號:G633.8? ?文獻標識碼:A? ?文章編號:1673-8918(2023)17-0010-04
在以核心素養為主導的教育新階段,知識本位的封閉式教學模式弊病叢生,難以滿足教育新理念、新訴求,圍繞以生為本、以學為中心的教學改革探索方興未艾。情境教學憑借生動、直觀、多樣的特點備受師生青睞,成為廣泛應用的教學方式。但是在高中化學教學實踐過程中,情境教學存在“一課多境”的問題,教學活動缺乏清晰的主線,情境的構建雜而散,課堂轉換過快,學生難以捕捉教學要點,致使化學課堂處于低效的狀態。如何優化情境教學實現育人能效最大化成為教師亟待思考與探究的重要問題,境脈式教學的衍生與發展無疑為教學創新提供了新思路。
一、 境脈式教學概念闡釋
從字面而言,“境”指的是情境,“脈”指的是脈絡,境脈式教學是圍繞一條清晰、完整的邏輯主線,以情境活動為載體有序展開認知探索的教學活動。從本質而言,境脈式教學是建構主義理論的外在表現,是基于解決問題、知識遷移、素養發展的交互式探究行為,實現做中學、思中學。境脈式教學是情境教學的深化,二者既存在緊密的關聯,又展現出鮮明的差異。情境是固定的、靜態的,為某個知識提供特定的認知支架。而境脈則是持續的、動態的,強調空間的有序變化與時間的連貫遞進。境脈式教學展現出三個核心特征:第一,思維的沉浸性。境脈式教學圍繞核心議題設計層層深入的情境驅動,促使學生形成持續性的思考,不僅實現了思維的可視化,而且保證了思維的連貫性。第二,過程的互動性。對境脈式教學而言,情境是認知載體,互動則是認知形式。激活了教師的主導作用與學生的主體地位,由知識的單向灌輸向多維互動轉變,生成認知沖突與思維碰撞,形成深度對話。第三,結果的生長性。境脈式教學將碎片化的知識融入統一的情境之中,引導學生主動塑造知識結構,在實踐應用中實現牽一發而動全身,讓腦海中存儲的認知活躍起來。
二、 高中化學實施境脈式教學的意義
(一)推動教學模式轉型
為了明確培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人的問題,高中教育與考核體系發生翻天覆地的變革,特別是新高考背景下推行的“3+1+2”選科制度,對高中化學課程發展而言不失為一項挑戰。如何充分展現學科魅力,吸引更多的學生選擇化學學習成為棘手問題,教學方法改革勢在必行。現代教育理念認為教學不僅局限于事實性知識的傳遞,而應將重點放在知識的發現與探索過程,境脈式教學與其不謀而合,是推動高中化學教學擺脫困境的利器。其優勢主要體現在以下兩個方面:第一,平衡師生關系,增強課堂互動。境脈思維之下,教學的重心由知識向人本遷移,促使教師在設計教學活動時,著眼于學生的固有經驗、能力現狀以及發展需求,突出以學生為中心的底層邏輯。與此同時,在教學活動的實施環節,以啟發引導取代機械灌輸,借助多樣化的情境驅動學生的自行探究,豐富學習過程體驗,增強化學課堂學習的獲得感與成就感。第二,突出知識結構,促成深度學習。化學是一門兼具實用性與創造性的自然科學,只是內容涉及物質的構成、性質、變化以及物質間的相互作用關系多個維度,以孤立的知識為單位的講練型教學,讓教師教得辛苦,學生學得艱難。而突出結構化與關聯性是境脈式教學的特點,圍繞情境脈絡將碎片化的知識串聯起來,由點成線、由線成面,形成縱深發展的知識結構,更易于學生理解化學知識的本質規律,達到知其然亦知其所以然。
(二)促進核心素養發展
新課標明確了高中化學核心素養的內涵,包括宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學探究與創新意識、科學精神與社會責任五個維度,旨在培養學生形成適合終身發展與社會發展的關鍵能力和必備品格。化學核心素養的形成與發展并非一蹴而就的,將內涵要求融入日常教學,發揮課堂主陣地作用展開循序培養極為必要,這就對高中化學教學方法的選擇與應用提出了更高要求,境脈式教學支持核心素養落地的著力點。具體而言,第一,改變學生的學習環境。境脈式教學將化學知識融入特定的情境,展開持續、深入的探究,促使學生以典型的情境為載體,推導化學知識的一般規律,從中抽象出本質內涵與思想方法。同時,境脈式教學打破了學生“就事論事”“就題論題”的固化思維,學會知識的創造性遷移應用。第二,改變學生的學習方式。一方面境脈式教學以情境為背景讓原本枯燥、抽象的化學知識變得生動、形象起來,有助于學生克服畏難心理,重塑學習熱情,擺脫任務型學習心態,生成由內而外的學習驅動,激發更多的主動學習行為。另一方面境脈式教學提倡自主、合作、探究學習方法,引導學生圍繞核心問題,提出猜想與假設,展開實驗探究,搜集認知證據,得出正確解釋或結論。更易于激發學生的認知潛能,推動思維走向靈活、深刻,提升自主學習能力,能夠獨立地分析問題、解決問題。
三、 高中化學境脈式教學的設計原則
(一)平衡主體與主導關系
境脈式教學需要堅持以教師為主導,以學生為主體的基本原則,促成師生的平等對話。從境脈的構建而言,一是要符合學生的最近發展區,以學生所熟知的知識或事物作為切入點,拉近學生與知識之間的距離,促使學生能夠借助固有知識或經驗展開一系列的探究行為,讓自我認知得到延伸。二是具有探究價值,境脈能夠形成認知沖突,激發學生對新知識的獵奇,并讓學生從中獲得化學知識或是思維方法。從境脈的實施而言,其重點不在于全盤授予,而是注重相機誘導。一方面教師所設計的教學活動應具有啟發性,推動學生不斷地產生疑問、引發思考、實施探究、獲得感悟,形成循環往復的認知閉環,完成對化學知識的深度加工;另一方面境脈活動應具有開放性,支持學生之間的交流探討、合作共學,落實先學后教、以學定教。
(二)注重整體與遞進融合
境脈式教學將教師、學生、知識與環境融入一個完整的認知體系,形成相互作用的互賴關系。高中化學的教學設計應注重境脈認知的整體性與思維的遞進性,為學生搭建支持核心素養螺旋上升的腳手架。從整體性而言,境脈圍繞一個中心議題輻射開來,將原本分散的化學知識整合為一個有機整體,所有教學活動的落腳點是服務學生理解、掌握目標知識。從遞進性而言,境脈式教學是一個動態化、生長性的認知過程,情境的構建應環環相扣、層層遞進,引領學生的思維走向深入,引發進一步的探索,直抵化學知識核心。堅持整體性與遞進性相結合,把握境脈式教學的發展走向,實現教與學效果的最大化。
(三)兼顧統一與個性共生
高中化學的境脈式教學應是共性與個性的共生共存。一方面是目標的一致性。任何教學活動都是圍繞核心素養這一目標的落地而展開的,境脈式教學也不例外。高中化學的境脈設計需要展現出清晰的目的性,促使學生通過課堂學習達到核心素養要求的基本層次,形成教學質量的紅線。另一方面是學習表現的差異性。境脈思維應呈現開放性,尊重、支持學生的個性化學習行為,并由學生的個性想法形成課堂生成性資源,賦予教學更多可能性,豐富學生的學習體驗。此外,由于興趣愛好、思維水平、認知能力等因素的影響,學生對境脈式教學的接受度不盡相同。教師應接受學生的個體差異,堅持因材施教,提升境脈式教學的針對性與時效性。
四、 高中化學境脈式教學的實踐策略
(一)圍繞史料構建境脈
化學作為一門自然科學,現有知識體系是經歷發現、探究、修正、再探究而形成的。高中化學以科學發展史為載體構建境脈,不僅有助于培養學生的科學精神與社會責任,而且有助于宏觀辨識與微觀探析能力的形成。以氯氣及氯氣化合物教學為例,教師圍繞氯氣的科學探究歷程構建境脈。首先,回顧氯氣的探究過往。教師以微課的形式呈現氯氣的發現過程,包括瑞典化學家舍勒將濃鹽酸與軟錳礦混合加熱發現黃綠色氣體,英國化學家戴維對這一綠色氣體展開了進一步的研究,命名為氯氣。教師引導學生觀察微課內容,從中提取化學知識,引出關于氯氣制備的實驗探究。其次,解構氯氣的探究成就。教師以法拉第發現電解氯化鈉飽和溶液制備氯氣的方法作為切入點,引導學生展開實驗探究。設計電解飽和食鹽水產物的微型實驗,例如,讓學生運用玻璃片、濾紙、飽和食鹽水、酚酞試液、石墨棒與連接電源正負極的鐵棒獨立設計與實施化學實驗。通過動手操作鍛煉學生的微觀辨析能力,體會科學研究取得的跨越式發展。與此同時,通過微型實驗引出氯氣的工業制備方法,實現境脈的延伸。最后,展望氯氣的探究未來。教師借助網絡搜集關于工業制備氯氣的相關報道以及多元制氯的工藝流程。讓學生對比氯氣的制備發展過程,發現工業制備方法構建閉路循環,實現了反應過程的零排放,從中體會科學研究的日趨完善,樹立綠色化學觀念。并組織學生觀察工業制備方法,分析操作局限性,探討化學實驗探究的未來發展方向。通過構建史料境脈培養學生的發展性科學探究觀念,培養探析能力。
(二)圍繞任務構建境脈
境脈式教學應注重學生的獨立思考與合作探究,教師聚焦目標知識構建脈絡化的任務情境,將課堂主動權交還給學生,主動發現知識、探索知識。以二氧化硫的性質和應用教學為例,本節課的教學重點為理解二氧化硫的物理性質與化學性質,建構物質性質的研究模型,提升科學探究能力。認知酸雨的危害和防治原理,形成可持續發展觀,理解化學探究的現實意義,塑造科學精神。教師圍繞教學重難點布置學習任務:一是從氧化還原出發探究二氧化硫;二是從物質特性出發探究二氧化硫;三是從物質類別出發探究二氧化硫;四是從環保出發探究二氧化硫。形成課堂教學的境脈主體框架,并圍繞每項任務設計啟發性問題,引領學生的探究方向,不斷地拓展思維視角,促成師生互動。例如,任務一的探究中,學生對酸性高錳酸鉀溶液的討論較為激烈,教師以此為切入點,提出思考問題:“二氧化硫使酸性高錳酸鉀溶液褪色的原理是什么?”根據學生的回答進一步展開追問:“二氧化硫還可以被哪些常見的氧化劑氧化?碘單質的氧化強弱如何?寫出二氧化硫與碘水反應的化學方程式,說一說,你發現了什么?”導學生從價態角度分析二氧化硫的性質。以任務情境作為主體脈絡,借助互動問題推動脈絡的延伸。此外,教師組織學生以小組為單位完成任務探究之后,再提供啟發性探討與精準指導,培養學生的證據推理能力以及科學探究能力。
(三)圍繞實驗構建境脈
高中化學以實驗為基礎,圍繞實驗構建境脈更易于清晰地展示化學知識的解構過程,促使學生理解化學原理,提升操作能力與思維能力。以金屬鈉及鈉的化合物教學為例,教師圍繞碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質探究這一重點知識,構建遞進式的實驗境脈。首先,以實驗激趣。教師展示實驗魔術引出探究主題,用毛筆蘸取無色液體在一張白色的宣紙上寫字,學生會發現出現了紅色的字體。學生很容易想到是通過化學反應現象形成的,但是對其中原理并不了解,以此形成認知沖突,讓學生帶著疑問完成各項實驗活動,從中探尋魔術奧秘。其次,教師設計層層深入的微實驗,帶領學生抽絲剝繭,解決心中疑問。實驗一,碳酸鈉和碳酸氫鈉溶解性比較。將相同質量的碳酸鈉和碳酸氫鈉溶于等體積的水,震蕩之后感受試管溫度。通過簡單易操作的實驗,促使學生從感官角度分析二者區別。實驗二,碳酸鈉和碳酸氫鈉水溶液酸堿性及其強弱。借助酚酞溶液引起的顏色變化,分析碳酸鈉和碳酸氫鈉的堿性情況。實驗三,碳酸鈉和碳酸氫鈉與酸反應速度的快慢。教師提出問題突出實驗要點,例如:“怎樣判斷碳酸鈉和碳酸氫鈉與酸反應的快慢?”明確實驗觀察的側重點。又如:“為什么碳酸鈉堿性更強,但是與酸的反應速率反而快呢?”引導學生跳脫表征分析化學本質,提升辨析能力。實驗四,碳酸鈉和碳酸氫鈉熱穩定性的比較。此實驗環節,用視頻播放較為耗時的實驗方法,并為學生提供實驗器材優化實驗設計,培養創新意識與能力。借助實驗境脈構建認知模型,引導學生在解決情境問題的過程中,獲取化學知識,提升核心素養。
(四)圍繞主題構建境脈
境脈式教學的重點在于突出知識的關聯性,形成連續的探究思維。教師圍繞主題構建境脈更易于放大其教學優勢,引導學生搭建知識結構。例如,以探究暖寶寶發熱奧秘為主題組織境脈教學。首先,構建導入情境,初步感知主題。教師為每一位學生發放一個暖寶寶,讓大家輕揉幾下,體會手部的感覺。學生會提出暖寶寶變得溫熱的這一關鍵變化,教師借此展示化學方程式,指出這一現象是放熱反應,進而提出本節課的核心議題:“為什么反應會放出熱量?”并給予學生思考方向以提示:“能否從物質具有的能量或化學變化的實質分析原因?”引導學生結合固有認知做出大膽預測。教師進一步深化問題:“化學反應的本質是什么?化學鍵的斷裂、形成與能量存在關系嗎?”并根據學生的回答展開深入解析。借助問題引導學生由表征分析向本質延伸,得出最終結論,培養學生采取宏觀辨識與微觀探析的方式分析化學變化,理解暖寶寶發熱的本質。其次,構建辨析情境,厘清主題要點。教師根據暖寶寶發熱最高溫度能夠達到60℃,可以維持6~10小時的現象構建辨析情境,深入探究問題,2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2,這一反應每消耗1mol的鐵粉,會釋放出1500kJ的熱量,讓學生用方程式進行表示。教師根據學生的回答展開深度提問:“在放熱反應和吸熱反應中,反應熱△H的表達式有無區別?”啟發學生修正所寫的方程式。借助方程式的辨析強化對暖寶寶放熱的理解。再次,構建實驗情境,突破主題難點。此環節圍繞暖寶寶能夠迅速發熱的現象展開探究,教師讓學生觀察暖寶寶的構成物質,從中探尋解決問題的關鍵。通過觀察學生可能會提出疑問:“活性炭和食鹽的作用是什么?”教師讓學生思考:“水和食鹽融合之后與碳、鐵粉會形成什么?”學生很容易想到原電池這一突破口。進而組織學生搭建原電池裝置,通過觀察實驗現象解決暖寶寶快速發熱的化學原理。最后,構建創意情境,深化主題意義。讓學生根據前幾個環節的結論,分析使用過的暖寶寶應該怎樣處理。鼓勵學生充分發揮想象力與創造力,提出自己的創意,培養發散思維的同時,強化社會責任意識。通過以主題為中心點,引申出遞進式的情境脈絡,在思考與探究中內化核心素養。
五、 結語
總而言之,境脈式教學在高中化學課堂的有效應用是深化教學改革的必然,也是加快核心素養落地的時然,更是促進學生成長的應然,其研究價值與實踐意義不容小覷。但是不可否認,作為一種新型教學模式,其實踐落實仍然處于探索階段,勢必會面臨諸多現實問題。這就需要教師以發展的眼光審視境脈式教學,結合核心素養理念與學生的認知反饋,不斷地做出修正與優化,在實踐中形成一條高效的教學路徑,真正釋放境脈式教學的價值,助力課堂提質增效。
參考文獻:
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