韓建豐 高凌蕊
摘要:為了幫助學生提升思維水平、建構學習方法、提升化學核心素養,教師應在高一開始時就設計并實踐化學銜接課。“金屬冶煉的奧秘”銜接單元通過整合原子結構、元素周期表、金屬活動性、金屬冶煉方法等初高中教材中的核心內容和觀念,根據新課標要求,設計合理情境和驅動任務、注重過程性評價,旨在幫助學生在學習活動中體會高中化學學習特點,自主建構系統化、結構化的高中化學知識體系,自然完成思維進階,為整個高中階段化學學習打好基礎。
關鍵詞:初高銜接;金屬冶煉;過程性評價;認知模型
作者簡介:韓建豐,北京市廣渠門中學一級教師。高凌蕊,首都師范大學第二附屬中學一級教師。
課題項目:1.本文系中國化學會教育委員會“十三五”規劃2020年度一般課題“化學學科素養導向的學生單元深度學習研究”研究成果之一。課題編號:HJ20200033。2.本文系北京市教育科學“十三五”規劃2017年度課題“基于學生核心素養培養的學府型學校建設的實踐研究” 研究成果之一。課題編號:BDEB17056。3.本文系北京市教育學會“十四五”教育科研2022年度課題“基于‘雙減的化學大單元教學雙優研究” 研究成果之一。課題編號:DC2022-029。
初高中化學課程的性質、目標、學習方式、評價方法具有很大差異,初中生的化學知識、技能、方法與《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下通稱“新課標”)的要求差距明顯。認識的發展主要體現在認識角度、認識深度和認識思路三個方面,進入高一學習階段的部分學生仍然采用初中的學習方法,思維水平未進階,表現為在學習中過于依賴教師講解,缺乏獨立思維和自主學習的能力。同時,高中教師缺乏進行銜接教學的意識與方法,對于學生化學學習水平的了解只局限于扁平化的中考成績,對銜接教學需要關注的知識內容、學習方法和能力的培養未針對《義務教育化學課程標準(2022年版)》進行充分理解。因此,高一起始階段有必要進行有效初高銜接教學,以幫助學生順利度過初中升入高中的“轉型”期。教師應充分研究新課標,尋找合適的教學內容,基于學生學情進行素養導向下的初高中化學銜接設計,以核心素養為目標,提升新高一學生化學學習興趣、能力,使他們找到適合自己的學習方法。
一、素養導向視域下的初高中化學銜接課的價值
教師可以金屬冶煉為銜接內容,著重從初高中銜接角度引導學生學習冶煉過程的基本原理、技術、工藝等知識,了解金屬冶煉對人類文明的作用,理解冶煉過程的基本原理和基本過程。從中培養學生的創新、分析和解決問題的關鍵能力,形成樂于科學探究的必備品格,為今后化學學習奠定基礎,發展化學核心素養。本課涉及四大主線內容(見表1)。
初高中化學學習的自然、順暢和有效銜接可以幫助學生思維進階,形成高中化學學習的一般思路方法。以實際問題為驅動引導學生構建分析金屬冶煉方法的模型,并借助模型解決真實問題,可以促進學生核心素養的提升。以四大主線為指導,學生通過分類、探究、解釋、歸納各種金屬的冶煉方法,能夠寓化學核心素養的培養于學生思維品質的優化中。
二、素養導向視域下的初高中化學銜接課教學分析
(一) 教材整合分析
“金屬冶煉的奧秘”單元教學圍繞學生化學核心素養發展,在化學教學中融入模型認知和社會責任感培育。金屬冶煉屬于人教版高中化學必修2第四章“開發利用金屬礦物和海水資源”的內容,結合初三化學“原子和分子(第三章)”“金屬(第八章)”和高中化學必修1第四章“元素周期表和元素周期律”形成初高銜接單元體系,可以幫助新高一學生了解、應用原子結構和元素周期律學習元素化合物性質的重要內容。從教材整合層面來看,本單元教學可以較好地體現化學學習價值,引導學生建立科學和技術與社會及生產(STSE)的聯系。本銜接單元體系設置旨在通過學生對初高中化學核心知識的認知與再認知、應用與再應用,引導學生系統了解金屬冶煉的原理及方法,體驗運用化學反應原理、化學變化規律實現物質轉化的學習過程,同時正確認識化學在人與自然的和諧發展中的重要作用。
(二)學情分析
新高一學生雖然已初步了解常見物質轉化方法,但是在思維水平上仍存在如下欠缺:第一,沒有理解物質轉化的化學原理,雖通過初中學習了解基本化學反應實現物質轉化,但不理解化學反應發生原理,不能解釋金屬活動性順序原因,在學習金屬冶煉方法時不能獲取正確途徑。第二,未建構起基于證據推理的認知模型思考方法,在面對真實的化學問題時缺少運用、遷移認知模型來解決問題的意識。第三,學生對化學史缺少了解,不能準確地認識到化學在人類社會發展中起到的重要作用,無法體會化學科學對于人類文明發展的巨大價值,缺少化學學習的社會責任感。
(三) 學習目標
能從微觀層面理解金屬冶煉方法的本質,形成“結構決定性質,性質決定應用”的化學觀念;認識到化學變化存在規律,從規律應用角度分析物質轉化方法,形成應用化學規律解決真實生產問題的思維意識;能夠具有證據意識,并通過推理對物質組成、結構、變化等化學核心問題主動建構;能運用金屬冶煉模型解決金屬冶煉問題,并形成研究物質轉化學習的一般思路和方法;理解化學對人類發展的價值和貢獻,通過規律解釋與運用樹立正確的科學態度、價值觀念。
(四)過程性評價
過程性評價是一種把每個評價對象個體的過去與現在進行比較,或者把個體的有關側面相互進行比較,從而得到評價結論的教學評價類型;可以提升學生自我效能感,及時地反映學生學習中的情況,促使學生對學習的過程進行積極地反思和總結。
三、素養導向視域下的初高中化學銜接課教學過程
(一)第一課時
金屬冶煉是化工生產關鍵產業,掌握原子結構、元素周期律是高一新生開展金屬冶煉學習的良好開端。學生理解金屬活動順序表內不同金屬的冶煉方法是一個難點,第一課時結合初中和高中教材內容進行整合,從學生熟悉的知識層層遞進,引導學生宏觀和微觀相結合,應用及證據推理研究實際問題,具體教學過程見表2。
(二)第二課時
通過第一課時的積累,學生已經初步體驗高中化學的學習方法,對物質性質的學習有了一定的思路與方法,搭建了認知模型。第二課時可通過人類文明發展史幫助學生明確金屬礦物開發利用的重要性,探索“金屬冶煉的奧秘”,引導學生進一步分析金屬活動順序與金屬冶煉方法的關系,建構證據模型思維,教學過程見下頁表3。
(三)作業設計
初高中銜接化學單元課的作業設計主要為學生搭建思維進階的臺階。以上兩課時的學習成果應在課時作業中得以鞏固和延伸,為單元的推進做好鋪墊。第一課時作業:書寫1~18號元素的原子結構示意圖,從原子結構層面對比和解釋Li、Na和水分別反應實驗現象的相同與不同之處,查詢人類文明史和金屬冶煉的關系(PPT匯報形式的小組任務),檢索Al的冶煉方法。第二課時作業:整理金屬冶煉認知模型,列舉不同方法的代表反應,進行化學方程式書寫練習;查詢鋁熱法并將其冶煉方法歸類,說明鋁熱法的重要作用(PPT匯報形式的小組任務);整理“金屬冶煉的奧秘”單元學習過程,繪制高中學習思維導圖。
參考文獻:
[1]張鈞如,黃文軍,羅曉燕.基于認識發展的初高中銜接課:以“化合價”為核心[J].中學化學教學參考,2021(11).
[2]王磊.基于核心素養的化學學科能力研究[M].北京:北京師范大學出版社,2017.
(責任編輯:楊強)