摘 要:化學是從微觀層次研究物質的組成、結構、性質、轉化及應用的自然科學,需要學生具有良好的空間想象能力、抽象思維能力和建模推理能力,課程難度大,學生難免產生畏懼心理,導致學習效果不佳。本文探討新高考背景下如何構建高效的化學課堂,文章先分析了高中化學課程特點,然后從師生關系、教學目標、教學方法、資源利用四個層面,闡述構建高效課堂的策略,良好的師生關系、突顯素養培育、強化問題驅動、利用好教學資源,可以創造有利于學習的教學環境,提升教學效果,促進學生學業進步,培養并提升其化學學科素養,幫助學生健康成長。
關鍵詞:高中化學;高效課堂;策略
高中化學是從微觀層次研究物質的組成、結構、性質、轉化及應用的科學,以符號形式描述物質及變化過程[1],知識的理解、記憶和運用需要花費較長的時間,學習難度大。而高中化學課程容量大,因而課程安排緊湊,教師講課進度快,教與學難免產生矛盾。特別是剛剛經歷過中考篩選進入高中的新生,尚不能適應高強度、高難度的學習生活,與陌生教師的授課方式磨合還不夠,經歷最初幾節高中化學課堂學習,感受到的挫折給心理帶來壓力,逐漸稀釋了新奇感和學習興趣,缺少感情動因的支撐又加劇學習效率的下降,學習上和情緒上都產生影響,不利于學業發展。
課堂是教育教學的第一陣地,當學生學習化學遇到瓶頸時,構建高效的課堂,創造良好的教學生態環境,可以提升教學效果,讓學生學有所得,增強信心,培養并發展化學學科素養。
一、角色建設——經營新型師生關系,構建有溫度的新樣態課堂
2017年,中國教育科學研究院基礎教育研究所陳如平所長提出“新樣態課堂”理念,認為新樣態課堂要具備“四有”特征:有人性、有溫度、有故事、有美感[2],落實立德樹人目標,讓教育回到“育人”根本,傳授知識的同時體現人文關懷,培養適合時代和社會發展需要的人才。
有人性——呈現課堂教育的核心要求。學生首先是人,其次才是受教育的對象,因而教育教學的核心目標是“育人”,其次才是傳道授業解惑,換言之:教育不是冷冰冰的知識講解與傳播的過程,還要在授課過程中滲透道德教育,教學中可以列舉與知識相關案例,如餐飲業使用地溝油,劣質裝修材料甲醛超標事件,讓學生對事件進行評價,幫助學生樹立正確的“三觀”,堅定的信仰,培養他們健全的人格。
有溫度——呈現課堂教學的師生關系。課堂溫度體現在教學中合理合適的師生關系,教師與學生互動、共情、分享,教師用欣賞的眼光代替嘲諷的語言,用鼓勵代替懲罰,都能讓學生產生感動;課堂溫度體現在細節之中,一個鼓勵的眼神,一句暖心的話都能讓學生感受到來自教師的認可與愛護,油然而然與教師產生感情聯結,會在學習中投入更多的熱情。
有故事——呈現課堂知識的文化底蘊。故事是文化的重要載體,關于學習的目的、價值和意義,以及學習內容中給予學生思考、聯想和啟發的哲理,往往隱藏在與課堂知識有關聯的故事中。化學課堂的故事,包括人類研究化學的歷史進程中發生的有重大影響的事件、化學家的趣事、化學界熱點新聞。例如,在高中的第一堂課《走進化學科學》可以講述屠呦呦發現、研究與應用青蒿素的事例,讓學生了解“化學精神”,體會化學的創造性和實用性,激發學生學習化學的興趣,增強學好化學的信心。
有美感——呈現教學過程的審美價值。從學生的體驗來說,課堂有四種境界:一是“遭受”,學生對教師、對學習內容非常抵觸;二是“忍受”,學生本著學習知識的目的,壓制自己的不愉快;三是“感受”,學生較大程度地參與了知識的形成與收獲過程;四是“享受”,學生感受到學習的樂趣,產生舒適的愉悅感。第四種境界是教師追求的理想效果,學生的好奇心、求知欲都更強烈,展現出師生雙贏教學相樂的“課堂之美”。課堂的美感還體現在教師形成相對穩定的教學模式,穩定的課堂結構,形成學生樂于接受的教學風格與習慣,與學生的配合高度默契,不需要過多的試探與磨合,降低時間成本,提高課堂效率。
二、目標建設——注重發展學生學科素養,優化授課方式
高中課程任務重,一節課的知識容量比初中小學大得多,學生投入相同的時間要完成更多的學習任務,所以學習強度更大,很多學生因此感到學習非常吃力,身心疲憊。這固然跟個體學習能力和方法的差異有關,與教師的教學水平與習慣也有很大的關聯:有些教師只是按自己的節奏完成各個教學環節,較少關注學生的反應,教與學產生嚴重的脫離;有些教師則過度在意全體學生的表現,試圖讓每位學生聽懂吃透,條縷分析細嚼慢咽,導致時間不足匆忙結尾,課堂節奏前松后緊,后半節課學生聽得一知半解,消化不透。
這兩種行為都不足取,教師要著眼于發展學生的核心素養,組織教學要有前瞻性規劃,明確目標,找準抓手。第一,教師要熟悉課程標準,明確每個單元的教學核心素養目標(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、實驗探究與創新意識、科學精神與社會責任)[3],以核心素養目標為綱領設計課堂環節,如重點知識、時間分配、輸出方式等;第二,結合本班學生的實際情況,結合上節課的教學體驗與反思,適時更新調整教學方法,最大程度契合學生的學習習慣和能力;第三,根據具體教學內容的特點和性質,運用不同的方法來豐富教學形式,如講練結合、視頻展示、建模推演、小組合作探究等。
例如,學習魯科版高一化學2(必修)《探究同周期元素性質遞變規律》一課時,這個實驗使用到的物品、操作步驟、實驗現象、數據分析都比較復雜,讓學生自主完成具有非常大的難度,教師可以“簡約主義”的教學原則,先列出實驗用品(金屬鈉,鎂條,鋁條,稀鹽酸,新制氯水,硫化鈉溶液,氯化鋁溶液,氫氧化鈉溶液等)和詳細的實驗步驟:
①將鎂條用砂紙打磨后放入沸水中,向溶液滴加酚酞溶液→②向新制得的硫化鈉溶液中滴加新制氯水→③將小塊金屬鈉放入含有酚酞溶液的冷水中→④將鎂條投入稀鹽酸中→⑤將鋁條投入稀鹽酸中→⑥向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液至過量。
學生則只需要按教師設置好的實驗過程,在觀察的基礎上制表記錄每個實驗步驟發生的現象,如實驗用品形態與顏色的變化,有無氣體產生,是否有沉淀物,并判斷產生的氣體和新物質是什么,寫出每個實驗步驟的化學方式,總結實驗結論。最后在教師的引導下,運用原子結構的知識解釋實驗結論(元素周期表中,同一周期從左至右金屬失電子的能力逐漸減弱,非金屬得電子的能力逐漸增強)進行知識梳理與歸納,完成本節課的學習。
本案例中,教師詳列實驗用品和實驗步驟似乎剝奪了學生“用品歸納與步驟規劃”的機會,是否有越俎之嫌疑?本環節的設計主要是讓學生認真觀察實驗現象并探索發生的化學反應,最終從原子結構角度分析并解釋實驗結論,屬于化學核心素養之“宏觀辨識與微觀探究”能力。教學不可能面面俱到,學習活動也不可能完全親力親為,教與學的“取舍”思維告訴我們目標與途徑要有密切聯系,圍繞目標選擇最直接的手段才是最佳方案。教無定法,但教學行為必須圍繞發展學生核心素養的理念進行,重視對學生終身學習愿望、科學探究能力、創新意識及科學精神的培育[4],提高解決具體問題的技能。
三、方法建設——強化啟發誘導式教學,降低學習難度
以問題為橋梁,開啟師生互動模式的教學,稱之為“啟發式教學”,這是上世紀末否定“滿堂灌”教學方式而提出的新理念。理念甫出,被教師奉為圭臬,然而實際教學中,“問而不啟”的現象非常普遍,即課堂教學中,很多教師只注重“問的形式”,而問題設計并不能啟發學生思考,常常聽到這樣的提問方式:“白色和黑色的濕衣服一起放在陽光下曬,由于黑色吸熱快,所以哪種衣服更快曬干?”“議論文的三要素是指論點、論據和什么?”這些問題是低價值的,它不能激發學生思考,反而限制了學生發散性思維,只是將學生思路引向狹隘的區域,或勾起學生的知識回憶。
課堂教學要充分發揮學生的主觀能動性,促進學生深度思考[5],深度參與獲取知識的過程,才能發揮“增效賦能”的作用。啟發式教學能夠凸顯學生的“主體地位”,給予學生真切的學習體驗,是一種實用性很強的教學模式,時至今日并不過時,運用在教學中仍然有其積極的意義。在實際教學過程中,設計問題時要努力避免只注重形式而無思路導向(即“問而不啟”)的現象。有導向價值的問題應該具備以下功能:一是能突出本節課的重點,落實教學目標;二是能引起學生的學習和探究興趣,給學生提供清晰的思路;三是能貫穿本節課主要知識點,使課堂教學的環節緊湊。
以魯科版高二化學選擇性必修1《化學反應原理》第3章第2節“鹽的水解”的實驗教學(環節一)為例,實驗開始前,教師設計如下問題與學生互動:
問題1:預測鎂條與硫酸銅溶液的反應將發生實驗現象;(學生根據已有的經驗預測:鎂條的表面有紫紅色的固體析出,硫酸銅溶液的藍色變淺。)
問題2:預測發生上述現象的依據是什么?(學生認為,在金屬活動性順序表中,鎂在銅的前面,因此鎂可以將銅從溶液中置換出來,被析出的銅呈紫紅色隨著在鎂條表面;溶液中銅離子濃度不斷減小,因而藍色溶液變淺。)
實驗開始,學生實際觀察到的現象是“鎂條表面有黑色固體析出并且有大量氣泡產生”。教師拋出問題3:“實驗現象為什么和我們所預測不一樣呢?”引導學生寫出化學反應式,讓學生明白“從硫酸銅溶液中析出的銅顆粒太小并且是單質,因而顯黑色附著在鎂條上”;教師再追問“問題4:硫酸銅溶液中冒出的氣泡是什么?”學生認為“這氣體可能是二氧化硫,可能是氧氣,可能是氫氣。”教師教育學生“實驗生成物不能靠猜測,科學實驗要有嚴謹的精神”,引導學生從氧化反應原理的角度去討論分析,讓學生明白“因為金屬鎂做還原劑價態升高,而氧處于最低價不能降低,硫酸銅中的硫元素不能表現出強氧化性,綜上分析,從元素守恒和氧化還原的角度分析該氣體是氫氣。”
本案例的問題設計,首先讓學生運用知識有根據地預測可能發生的實驗現象并分析原因(問題1、2),其次讓學生將預測結果與實際情況進行對比(問題3),植入“以實驗驗證理論的真實性和可靠性”理念,培養其科學探究的能力和嚴謹的實驗態度(問題4),不僅提升了學生實驗規范操作能力,還提高學生的實驗觀察、數據分析能力,發現并探索新的化學現象和規律。本環節屬于引子實驗,問題設計為實驗開拓了三個探究目標,是之后其他實驗環節探討“鹽的酸堿性、水解條件、水解特點”的前奏鋪墊,具有本文所主張的“設計問題要有導向價值”的特點。
課堂教學中,以問題為引導牽引學生的思維,給予學生啟發和聯想,指引學生思考方向,找到解決問題的突破口,由外而內,由具體到一般,由表象到本質,實現知識的回憶、勾連和融匯,串聯起相關知識,探究相關問題直達核心,揭示事物特點(事理規律)得出結論,在學習中就基本完成知識的內化,這種教學模式值得教師嘗試并廣泛運用。
四、條件建設——充分利用教學資源,提高教學效率
高中化學極為抽象,概念理解、知識推導、實驗操作與數據分析、習題訓練都建立在抽象思維的基礎之上,元素、化合物、分子結構模型、化學方程等符號和公式繁多且繁雜,對學生的學習能力和學習方法都提出更高的要求。教師在講解知識時要盡可能地利用好一切硬件設施和軟件資源將抽象的內容具象化,如在有機物教學中利用3d軟件建立三維立體結構模型,該模型可任意旋轉,可從不同角度觀看,將微觀的有機物結構和化學反應過程“實物化”,幫助學生更好地理解。實驗是化學的靈魂,化學知識是建立在實驗基礎上推導出來的,而化學變化的反應形式是多樣化的,有的反應快速劇烈(金屬鈉與水的反應)收集數據難度大,有的反應緩慢(如微項目一一釀造米酒),還有的實驗具有一定的危險性(如氯氣的生成與收集),像這些在課堂較難完成的教學實驗,教師可以在課余時間讓部分學生參與實驗并將實驗過程拍成視頻在多媒體上播放,根據需要快進或慢放,讓學生仔細觀察,獲得更真實的觀感,更真切體驗,加深印象;還可以利用多媒體后臺資源豐富的優勢,搜索教學課件、教學視頻等直接運用于課堂教學,既節約師生課前準備的時間成本,又享受了優質的教學資源,提高教學效率。
此外,教學資源還包括教師本人學生時代學習化學的經驗心得,包括教學中遇到的現象和問題反思,坦誠地與學生交流分享,讓學生借鑒參考,少走彎路,形成合適自己的學習方法,受益良多。
結束語
教學教育不僅僅是知識的傳授,也是人際溫暖的傳遞,教師要準確把握高考的脈搏,深刻理解并順應政策的變化,不斷更新教學理念,調整教學策略,構建新樣態化學課堂。融洽的師生關系、明確的教學目標、科學的教學方法、利用好教學資源,是課堂增效的四大支柱,經營新型師生關系,共建團結奮進氣氛融洽的教學生態,增強學生學習好化學的責任感和自信心,提升學生的知識技能,培育學生的科學情懷和素養,必然促進化學教育的質量提升,為國家培養優秀的化學人才。
參考文獻
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[5]許強.中澳兩國中小學體育課堂教學行為的檢視與思考:觀澳洲體育游戲課有感[J].當代體育科技,2019,9(30):139,142.