[摘 要]“讀思達”教學法是一種以核心素養為導向的教學方法,它強調學生在學習過程中的主體作用,旨在引導學生通過閱讀、思考和表達,發展學生的學科核心素養。將“讀思達”教學法運用到“元素周期律”的課堂教學中,通過提問或任務驅動,引導學生自主閱讀、積極思考和分享表達,促進學生閱讀力、思考力、表達力的發展,從而有效落實化學學科核心素養的培養目標。
[關鍵詞]“讀思達”教學法;問題驅動;元素周期律;高中化學
[中圖分類號]" " G633.8" " " " " " " " [文獻標識碼]" " A" " " " " " " " [文章編號]" " 1674-6058(2025)05-0066-04
新課程、新高考、新評價要求著力培養學生的核心素養并促進其個性化發展,這要求在高中化學教學中,教師既要關注基礎知識和基本技能的傳授,又要關注學生學科能力和學科核心素養的培育。學科知識向學科能力和素養的轉化,需經由學生的閱讀、思考、表達過程來實現。閱讀力、思考力、表達力是學生最基礎的學習能力,因此,教師在課堂教學中應提供必要的信息資料,合理創設問題情境,鼓勵學生勇于表達個人觀點。
在核心素養時代背景下,高中化學教師需積極變革教學方式,依據教學內容選擇合適的教學方法進行課堂教學。然而,當前的高中化學教學中存在一些問題,如過度依賴教師講解,學生閱讀興趣不足,學生自主思考積極性不高,交流討論及表達觀點意愿不強等。為此,教師需要對教學內容進行深入分析,并基于學生的認知發展水平創設問題情境,把問題設置在學生的“最近發展區”,使問題成為學生主動閱讀、思考、表達的“引擎”。
一、“讀思達”教學法概述
“讀思達”教學法是由福建師范大學余文森教授[1]提出的一種教學方法,該方法強調學生在學習過程中的主體地位,通過閱讀、思考和表達提高學生的學習能力和學科素養。“讀思達”教學法能夠充分調動學生學習的積極性和創造性。
“讀”即閱讀,它涵蓋了新課學習前的自主預習,如閱讀課本內容(包括目標預覽、方法導引、科學史話、學科提煉、拓寬視野等部分),以及查閱文獻資料、了解實驗步驟、觀察實驗現象等。此外,新課學習后的習題練習、知識鞏固、研究性學習等也屬于化學學科“讀”的范疇。通過閱讀,學生能夠初步了解和理解化學概念以及基本的化學原理等。
“思”即思考,是對接收到的信息進行分析、推理、整合、加工的過程。這包括思考科學家所體現的精神、實驗現象產生的原因、化學反應的實質以及解決問題的方法等。這些思考活動有助于培養學生的證據推理能力和科學探究意識,進而促進學生創新意識的發展。
“達”即表達,是對知識消化吸收、重構整合之后的輸出過程,包括課堂上與同學的交流討論、回答問題等口頭語言表述,還包括對實驗現象的描述、化學方程式的書寫、原因分析、習題解答、錯題整理、反思總結等。閱讀、思考、表達是化學學習過程中的三個關鍵環節,它們相互促進[2]。
接下來,筆者以蘇教版高中化學教材必修一專題5第一單元第一課時“元素周期律”的教學為例,闡述如何運用“讀思達”教學法進行高中化學課堂教學實踐。
二、教學分析
(一)教學內容分析
《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》對“元素周期律”的教學提出了如下要求:結合有關數據和實驗事實認識原子結構、元素性質呈周期性變化的規律;討論第三周期元素金屬性、非金屬性的遞變,建構元素周期律;借助元素周期律預測硅、硒、鍺、鎵等元素的性質,體會元素周期律在學習元素化合物知識與科學研究中的重要作用;查閱元素周期律對發現新元素、制造新物質、開發新材料的指導作用[3]。
“元素周期律”的學習是在原子核外電子排布的基礎上,認識元素性質的變化規律,建立觀點、結論和證據之間的邏輯關系,并能運用所建構的模型來解釋化學現象,揭示現象的本質和規律,旨在培養學生的證據推理與模型建構能力。
(二)教學目標分析
1.通過閱讀相關數據和事實,知道原子核外的電子排布、原子半徑以及化合價的周期性變化規律,培養“證據推理與模型認知”核心素養。
2.以3~9號、11~17號元素為例,掌握同周期元素的金屬性、非金屬性變化規律,建構元素周期律,了解科學探究的方法。
3.建構元素周期律的認知模型,能運用模型預測元素的某些性質,體會元素周期律對科學研究的重要意義。
(三)教學思想分析
為了達成以上教學目標,本教學設計注重引導學生從多角度觀察與分析數據,使他們能夠基于證據認識元素性質的變化規律,通過科學探究建立證據與結論之間的邏輯關系,并學會運用“觀察”“實驗”“比較”等科學方法;通過小組討論、反思再探等活動,進一步認識元素性質與原子核外電子排布的關系,經歷“數據分析→探尋本質→建立模型→應用模型”的過程,加深對元素性質周期性變化的認識,深刻領悟元素周期律的豐富內涵。
三、教學過程
環節一:情境導入,引出主題
【情境】閱讀“門捷列夫的故事”,了解門捷列夫在1867至1871年間研究發現元素周期表的過程:1867年,門捷列夫在編著《化學原理》教科書時,面臨一個難題——如何整理當時已知的63種元素,因為當時還鮮有合乎邏輯的組織方式。門捷列夫想到了一個非常巧妙的方法,即利用類似撲克牌的卡片對元素進行分類研究。經過不懈努力,門捷列夫終于在1869年3月歸納出了第一張元素周期表。1871年12月,他在第一張元素周期表的基礎上進行改進,發表了第二張元素周期表。第二張元素周期表更加突出了元素性質的周期性,標志著化學元素周期律的發現工作基本完成。
設計意圖:通過閱讀“門捷列夫的故事”,讓學生體會科學家科研過程的漫長與艱辛,明白“只有腳踏實地一步一個腳印,才有可能成功”的道理。借此培養學生勇于探索、堅持不懈的科學精神。
環節二:數據觀察,探尋規律
【學生活動1】畫出1~18號元素原子的結構示意圖,分析1~18號元素的原子最外層電子排布情況,找出規律。
【學生表達1】隨著元素原子序數的遞增,除氫、氦外,其余元素的原子最外層電子數呈現從1遞增到8的周期性變化規律。
【學生活動2】觀察并分析3~9號和11~17號元素的原子半徑數據,以元素原子最外層電子數為橫坐標,原子半徑為縱坐標,在直角坐標系中表示出3~9號、11~17號元素的原子半徑隨原子最外層電子數變化的曲線。并討論:隨著元素原子序數的遞增,元素的原子半徑有怎樣的變化規律?
【學生表達2】學生自主畫圖(如圖1),總結出:隨著原子序數的遞增,元素的原子半徑呈現周期性變化,3~9號和11~17號元素的原子半徑分別依次遞減。
【學生活動3】閱讀1~18號元素的最高化合價和最低化合價的數據,交流討論元素化合價的周期性變化,并思考下列問題:
(1)元素的化合價和元素原子序數的變化有什么關系?
(2)元素的最高正價、最低負價和什么因素有關系?最高正價與最低負價之間是否存在關聯性?
【學生表達3】當元素的原子序數遞增時,其主要化合價也呈現周期性變化。
(1)同周期元素化合價:+1→+7,-4→-1。
(2)元素的最高正價=最外層電子數。
(3)元素的最低負價=最外層電子數-8。
(4)金屬元素無負價,氧和氟元素無最高正價。
設計意圖:通過展示有關數據和圖表,引導學生閱讀數據和圖表,并經過思考,發現原子核外電子排布、原子半徑、元素主要化合價隨原子序數遞增的變化規律。
【練習鞏固】比較下列微粒的半徑大小:
Na" " Na+" " O2-" " F-" " F-" " Na+" " Cl-" " Cl" " Si" " N
【歸納總結】比較微粒半徑大小的依據:(1)微粒半徑隨著電子層數增多而增大。(2)電子層數相同時,微粒半徑隨著核電荷數增多而減小。(3)電子層數相同,核電荷數也相同時,微粒半徑隨著核外電子數增多而增大。
設計意圖:在練習中補充離子與原子、離子與離子的半徑大小比較,讓學生真正理解微粒半徑大小的影響因素,從微觀角度去理解原子半徑的實質。
環節三:深度思考,探索本質
【問題】元素的性質隨著原子序數的遞增呈周期性變化的根本原因是什么?
【學生】元素的性質與其結構有著密切的聯系,主要由元素原子核外電子排布決定。因此,元素性質的周期性變化是原子核外電子排布的周期性變化導致的。
設計意圖:通過提問,引導學生進行討論,深入思考,學會從結構的視角來認識元素性質周期性變化的原因,形成“結構決定性質”的學科觀念。
【過渡】當元素原子序數遞增時,元素原子的核外電子排布、原子半徑和化合價都呈現周期性的變化,那么元素的金屬性和非金屬性是否也有類似的變化規律?
環節四:科學探究,建立模型
【學生活動4】閱讀教材“方法導引”欄目內容,理解元素金屬性和非金屬性強弱的判斷依據。
【問題】如何設計實驗,探究鈉、鎂、鋁的金屬性強弱?
【學生活動5】小組討論,設計并實施實驗方案。
【歸納總結】學生基于實驗結果討論后得出結論——金屬性:Nagt;Mggt;Al。
【問題】如何設計實驗,探究硅、磷、硫、氯的非金屬性強弱?
【學生活動6】小組討論,設計并實施實驗方案。
【歸納總結】學生基于實驗結果討論后得出結論——非金屬性:Clgt;Sgt;Pgt;Si。
【建立認知模型】科學猜想→實驗設計→實驗觀察→證據推理。
設計意圖:通過閱讀文獻證據、獲取實驗證據等,使學生建立證據意識,學會基于證據提出可能的假設,并通過推理加以證實或證偽,建立認知模型,了解證據與結論之間的邏輯關系[4]。
環節五:應用模型,深化理解
表1是元素周期表中的一部分,請參考元素X周邊四種元素的性質數據(見表2),預測元素X的最外層電子數、主要化合價、原子半徑、元素的金屬性或非金屬性的強弱。
設計意圖:通過運用模型進行科學探究,引導學生深入了解元素的金屬性和非金屬性的周期性變化規律,初步培養證據推理的能力和嚴謹求實的科學態度;運用模型推測和解釋化學現象,體會元素周期律在科學研究中的重要指導意義。
四、教學效果與反思
(一)教學方法運用得當之處
本節課運用了“讀思達”教學法來實施課堂教學,注重化學問題情境的創設,有效激發了學生的學習主動性。在課前預習階段,學生帶著問題開始元素周期律的學習;在課堂上,學生認真閱讀,深度思考,積極主動地與同學交流,分組討論,分工合作,主動分析推理,大膽表達觀點,實現了有效的生生互動、師生互動,真正將課堂還給了學生,顯著提高了學生的學習效率。該教學方法在其他課例中的應用同樣取得了良好效果,形成了良性循環。
(二)需要改進的地方
本校學生程度差別較大,對于后進生,因其基礎較薄弱,在閱讀時容易走神分心,無法靜心學習;在思考討論時,對一些比較難的問題無法展開思考,碰到問題容易退縮,也不敢表達自己的想法。針對這些現象,教師在設置問題情境時,需要考慮問題設置的層次性,循序漸進,由易到難;在學生分組合作時,可設立小組長,由小組長帶頭引領,并給組員分配適合的任務。同時,教師要多關注后進生,適時提醒、多提問、多鼓勵、多認同,讓這類學生也能獲得良好的學習體驗,學有所得。如此,才能讓所有學生實現高效學習,真正提高課堂效率。
綜上所述,運用“讀思達”教學法進行“元素周期律”的教學是可行且有效的。教師應高度重視學生的閱讀,注重問題情境的創設,引導學生深入思考和探究,并鼓勵學生進行總結表達,以培養學生的化學學科核心素養,進而促進學生的全面發展。教師在創設問題情境時,需注重問題的啟發性、真實性和漸進性,立足教學實際和學情,合理運用生活情境、實驗情境、學科史情境等實現學科育人的目標,使學生在解決問題的過程中理解、鞏固和運用知識,培養學生的綜合素養。
[" "參" "考" "文" "獻" "]
[1]" 余文森.論閱讀、思考、表達的教學意義[J].全球教育展望,2021,50(8):25-43.
[2]" 余文森.“讀思達”教學法:學生教材學習的基本范式及主要變式[J].中國教育學刊,2021(7):67-72,77.
[3]" 中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準:2017年版2020年修訂[M].北京:人民教育出版社,2020.
[4]" 趙慧存.基于化學學科大概念的單元教學探索與實踐[D].漳州:閩南師范大學,2023.
(責任編輯" " 羅" " 艷)