一題一課,結構生成,提升初中科學中考復習效率的實踐

汪彥波

一、問題的提出

在初中科學中考復習課堂中,一邊是學生在昏昏欲睡,一邊是老師在滔滔不絕,這樣的課堂氛圍一直被認為是很難有辦法改變的。老師們的理由是大多數基本概念和基本理論的復習,利用傳授式的教學方式既簡潔又高效,同時,初中科學中考復習的主要目的之一是讓知識點重現,且復習任務重,既沒必要也沒時間準備“一題一課,結構生成”的中考復習模式。

在教學實踐中,我們發現一些學生做過的、出現問題較多且反復講評的、多次糾錯的習題,較多學生由于受思維定式的影響,過一段時間讓學生重做一次,仍可能犯同樣的低級錯誤。強調“審題”的重要性、指導“審題”的過程性,是習題教學中的重點內容,但學生在實際“審題”時,依然反復出現錯誤。如何提升初中科學中考復習的課堂效率,已成為探究有效復習課堂教學模式的重要任務。

“一題一課,結構生成”的中考復習課堂教學模式,其最大功效是在“任務驅動”下、“方法生成”的過程中,使學生的思維過程得以充分展示,知識技能缺陷、邏輯思維缺點充分地暴露,通過師生互動、生生互動當場有針對性地進行輔導,同學們能從中吸取教訓或開拓思維,從而使全班學生受益,共同提高。

華中師范大學教授、特級教師王后雄老師,結合自己成功的教學經驗,在《化學教學論》一書中提出：“學生真正掌握一個知識點不在于這個知識點重現了多少次,而在于學生是否參與用這個知識點解決一個任務的全過程?！币浴皢栴}生成、方法生成、經驗生成”為核心的“一題一課,結構生成”的復習模式是提高中考復習質量的重要手段之一。

表1是筆者構建的“一題一課,結構生成”中考復習模式對策。

二、實踐研究的指向與內容

(一)先行組織,生成核心問題

應對初中科學中考復習既不是知識的簡單重現,也不是對習題的反復操練。旨在通過復習使學生對已有知識技能的理解進一步升華提高,并使之網絡化;也能對解題思路進行提煉、歸納和總結,并生成解題的經驗;同時也能加深對科學思想、科學理念的領悟與體驗。作為復習課的“先行組織者”——問題,其設計的要求是“低起點、生成性、開放性、系列化”。一個良好的“核心問題”可以使復習課避免成為“以題論題”的低效課堂。深入研究復習課堂“先行組織者”——一個好問題,可以讓學生取得遠遠超出解決問題本身的知識技能。

《初中科學課程標準》告訴我們,中考命題的根本依據是教材,學生知識資源的主要來源途徑是課堂,同時學生解題體驗的主要載體也是教材和課堂,因此中考科學解題可以劃歸為課堂上通過師生、生生互動已經解決的問題。中考科學復習時教師可以充分利用教材及《作業本》的題目,引導學生通過多種形式的“變式”,由淺入深探究基礎知識、基本技能,從而使學生具有解決中考試題所需的知識、能力、經驗和心理準備。

基于這樣的復習思路和理念,可以摒棄知識回顧、展開的傳統中考復習模式,選擇“一題一課,結構生成”“以點帶面”的基本模式,來提升科學中考復習質量。

引例：(浙教版九年級上冊《作業本》B本第一章第5節練習第8題稍加整理,把選擇題改為填空題)九年級同學在學校實驗室發現,如圖所示,盛放有NaOH溶液的試劑瓶(放久了),瓶口和橡皮塞上出現白色粉末。白色粉末是什么物質?即久置于空氣中的氫氧化鈉溶液所含成分是什么?

組織學生進行小組討論,提出合理猜想,并說明做出猜想的科學根據(可以用化學方程式表示)：

猜想1：可能全部是Na2CO3粉末,即NaOH完全變質。依據：猜想2：可能全部是NaOH粉末,即NaOH沒有變質。依據：猜想3：可能是Na2CO3和NaOH的混合物,即NaOH部分變質。依據：

核心問題是復習科學的重點、難點,而與解決核心問題相關的概念、規律更是重點中的難點。其原因可歸結為概念、規律需認識、理解的太多,應用變化需綜合糾錯的也太多。中考復習前,初中科學的知識多為線性結構,因果分明、判斷明了,而在進行中考復習時,務必使知識呈現網狀結構,復習設計應努力激發學生本來就具有的網狀思考潛能,擺脫思維定式,活學活用,學以致用。

通過先行組織(如：實際生活中的現象、問題、疑惑等需要解決的真實任務)提煉出學習主題(復習課的核心問題),把需復習的知識“顯性”化,通過學生探究尋憶,將現在的問題和過往的知識發生關聯,最后在師生、生生研討釋疑的過程中,使學生把知識“內化”,使學習現場更加生動、有效。

(二)任務驅動,生成基本方法

在很多時候,“為了復習而進行復習”的復習課最終成為單純的習題解答課。教師解釋完一道題學生開始做下一道題……如此循環,熱熱鬧鬧,習題練了很多,當然也做了許多好題。這種復習模式因為涉及過多的知識點和解題技巧,導致40分鐘內的學習思維是零散的、知識結構是碎片化的、解題經驗形成的針對性不強、學生的印象不深刻。

“一題一課”的復習模式是基于一系列有序的“有意義任務”的完成,挖掘內在的學習線索與科學本質,從科學學科基本方法的幾個維度入手,有序合理地引導學生進行探索活動,預設性地完成一節課的復習任務。將知識“點”串聯起來,知識內在聯系整理出來,生成解決問題的一般方法,以此達成多維目標。

問題1：設計實驗檢驗NaOH是否變質。

首先組織學生通過討論,擴容檢驗NaOH是否變質的方法,增加學生知識的寬度,開拓思維大膽創新;其次通過組內甄別優化檢驗過程,提高學生對科學方法的比對意識,使課堂預設既放得開又收得回;最后通過師生總結基本方法,如將準備的比較單一的稀鹽酸拓展到一般的酸,使學生形成更強的獨立學習能力。

(1)討論擴容方法

設問：氫氧化鈉是否變質?什么藥品可以檢驗氫氧化鈉的變質?小組同學設計了如下方案。

試劑現象結論1. 酚酞試液2. 稀鹽酸溶液3. 氯化鈣溶液4. 石灰水溶液5. 氯化鋇溶液

很快同學們對方案1提出了異議：碳酸鈉溶液也呈堿性,不管是否變質酚酞都會變紅。

(2)自選優化過程

學生分組選擇一種或幾種方法檢驗實驗臺上的氫氧化鈉是否變質,同步播放本班學生實錄微課：兩位同學在對同一瓶氫氧化鈉溶液檢驗時,一位滴加氯化鈣溶液出現現象,另一位滴加鹽酸卻沒看到現象。設問：為什么兩位同學的結論不一樣?考慮初中階段優先發生的反應之一：“酸堿中和反應”,并利用微課展示,形象地解釋原因,提高思維的邏輯性、嚴密性。

(3)總結泛化能力

師生總結歸納出分別使用酸、堿、鹽檢驗氫氧化鈉變質的普遍方案。

試劑種類具體藥品實驗現象酸溶液稀鹽酸、稀硫酸堿溶液Ca(OH)2溶液、Ba(OH)2 溶液鹽溶液BaCl2溶液、CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、Ba(NO3)2溶液

(4)動手操作實踐

問題2：設計實驗檢驗變質程度。

在這一教學環節中,首先通過設問,從而分解問題、降低難度,再由師生討論設計方案并糾正其中存在的錯誤,然后通過微課展示,將宏觀變化轉化為微觀實質,最后由小組合作實踐來固化方法,讓學生今后面對此類問題有章可循、有法可依。

(1)分解問題降難度

對檢驗變質情況,設計以下三個問題將難點分解。

①探究樣品成分。有了前面教學環節的鋪墊,學生們很快做出了如下猜想。

猜想一：沒有變質(NaOH);

猜想二：部分變質(NaOH Na2CO3);

猜想三：全部變質(Na2CO3)。

②直接用酚酞檢驗不行。那可以用哪種物質直接檢驗氫氧化鈉是否存在?

(2)設計方案糾錯誤

小組合作,隨時補充,匯報實驗方案：

①取出適量的樣品,滴加足量的澄清石灰水[Ca(OH)2],靜置一會兒,當不再產生白色沉淀時,取上層清液,滴加無色酚酞試液,觀察產生的現象。

②取出適量的樣品,滴加足量的氯化鈣溶液(CaCl2),靜置一會兒,當不再產生白色沉淀時,取上層清液,滴加無色酚酞試液,觀察產生的現象。

③取出適量的樣品,滴加足量的稀鹽酸(HCl),當不再產生氣泡時,取上層清液,滴加無色酚酞試液,觀察產生的現象。

經過小組討論,同學們得出結論,方案①③是錯誤的,方案②是正確的。

(3)微課展示顯微觀

離子之間發生化學反應的微觀實質,學生很難想象,也很難理解,基于此用生動形象的微課,將方案①錯誤的原因從微觀的視角進行分析,加深學生的理解。

(4)小組合作固方法

在前面討論的基礎上,最后提供三瓶不同物質的樣品,分別是未變質的氫氧化鈉(NaOH)溶液、部分變質的氫氧化鈉(NaOH、Na2CO3)溶液和全部變質的氫氧化鈉(Na2CO3)溶液,讓不同小組的同學檢驗,理論結合實踐突破本課時的重難點,使此類問題不再是枯燥的紙上談兵。

預設以上幾個教學環節,目的是寓教于學,學生可以從不同的維度對“引例”中的核心問題進行探究、剖析和歸納,滲透基本實驗技能,有利于學生經歷過程、積累體驗。知識和技能在實際環境中加以應用,交流共享,進而“生成方法”,為后面的中考復習積累活動經驗。

(三)真題變式,生成認知經驗

基礎性(知識的核心程度)、典型性(解題方法的代表程度)和遷移性(知識技能的拓展程度)是中考科學復習例題選擇的三大標準,同樣,中考復習課堂習題的選取也必須依據這樣的標準,而大多數中考真題一般都具有這樣的特征。當然對中考真題進行適當的合理“變式”處理(改編題)作為例題、習題也是十分合適的。

變式1：從反應物的角度探究氫氧化鈉與二氧化碳能否反應。

在充滿CO2的圓底燒瓶中,利用醫用注射器向瓶中分別緩慢地注入相同體積的H2O和NaOH溶液(圖1),并通過壓強傳感器得到了瓶內氣壓的變化規律(圖2)。

圖1

圖2

(1)剛開始壓強增大的原因是;

(2)800 s時,曲線①表示的溶液顯(填“酸”或“堿”)性;

(3)通過對比曲線①和曲線②(填“不能”或“能”)證明NaOH與CO2發生了化學反應。

變式2：從生成物的角度探究氫氧化鈉與二氧化碳能否反應。

查閱資料：常溫下NaOH、Na2CO3分別在乙醇中的溶解度(S/g)如下表所示：

NaOHNa2CO317.3<0.01

該化學興趣小組按圖3所示裝置進行實驗,其實驗步驟如下：

圖3

Ⅰ.將m1g CO2加入過量的飽和NaOH的乙醇溶液中,試管中產生沉淀物;

Ⅱ.打開分液漏斗活塞,使稀鹽酸緩緩滴入試管中,試管中有氣泡產生;

Ⅲ.利用化學方程式計算碳酸鈉的質量。

(4)步驟Ⅰ,試管中產生沉淀物的原因是;

(5)步驟Ⅱ,向試管中滴加稀鹽酸,其目的是檢驗氫氧化鈉與二氧化碳反應后的生成物,請寫出碳酸鈉與鹽酸反應的化學方程式：

(6)理論上生成碳酸鈉的質量為(用代數式表示)。

事實上,分析研究中考真題,并不是“就題論題”和答案重現,主要是思考如何進行合理“變式”來拓展問題。中考真題的變式,一般可以通過縱向(保持條件穩定來探索其他結論)、橫向(改變條件基礎來探索變化結論)、逆向(互換條件結論來探索可逆結論)拓展進行,這樣較為方便地抓住了中考試題的神韻,優化了學生的思維品質,生成了良好的解題方法。

(四)總結評價,形成良好品質

中考復習課必須要讓學生自己總結、評價課堂學習的基礎知識、基本技能,以及解決問題的基本思想和基本經驗。將“雙基”拓展為“四基”,體現復習課的最終目標是通過復習,學生不僅僅獲得必需的解題知識和技能,還要在學習過程中積累解題經驗、獲得處理科學問題的思想。其中基本經驗更強調在復習課中學生的主體體驗,體現以學生為本的基本教學理念。

“一題一課、結構生成”的中考復習模式,能使學生在解題過程中出現思維困難時,自覺地對題目進行一定的結構分析。首先,厘清條件及其關系,進行合理的轉化和推理,剖析條件中出現的概念含義;其次,利用題目想得到的結論,對結論進行逆向推理,得到解題途徑的“自然美”;最后,通過對題目中核心問題探究,生成解題方法,從問題的“整體美”中得到解題方法的“簡潔美”和“直觀美”。這就是中考真題的“以真啟美”。

中考復習課要讓學生體會科學知識之間、科學與其他學科之間、科學與生活之間的聯系,運用初中科學的思維方式進行思考,提高提出問題和解決問題的能力。

三、教學實踐的幾點體會

(一)彰顯初中科學復習課的基本特征

初中科學中考復習課,重點是要把基礎知識和基本技能理解透徹,生成解題模型,形成解題經驗。同時利用題目中的條件和結論,進行合理、適當的“變式”處理,形成具有更高要求、新情形、新過程、新結論的“新問題”,提高學生解決復雜問題的能力和意識?；诖?“一題一課”中“一題”應選擇教材或《作業本》中的具有典型性的題目,引導學生通過師生、生生合作,從不同角度分析題目的科學內涵,通過“變式”處理使“任務”更加豐滿、更有意義,使中考復習更加扎實、有效。這一復習模式,可以使學生加深對某一初中科學知識的理解,熟悉完成這一科學任務的一般思路,鞏固解決這類科學問題的解題模型,為今后自主探索同類科學問題提供了合理的范本。

(二)突出“一題一課”的優勢

初中科學“一題一課”的中考復習模式,其核心是強化對問題進行科學本質的探索,切實提升復習實效;鼓勵自我提問、嘗試自主“變式”,培養“首創”能力;一題多解、逆向探究,有序提升思維品質;變式訓練、方法歸因,生成初中科學的基本研究思路。

(三)發展學生的核心素養

初中科學課程的根本任務是立德樹人、發展學生的核心素養。復習課不能只把考試作為唯一目標,其立足點應是為學生未來的發展打下基礎。“一題一課”以初中科學的一個核心知識點為復習契機,在對問題鏈的不斷解決過程中,生成解決問題的經驗和教訓,同時超越問題本身,著力培養學生的初中科學(物理、化學、生物、自然地理等)學科的建模意識、邏輯推理素養,達成對知識、技能、情感、態度、價值觀等多方面的綜合教學目標,不斷提升適應個人和社會發展需要的、不可或缺的科學素養。