“素养为本”的互动展示在实验教学中的运用 ——以“铁盐和亚铁盐的转化”为例

发表时间:2020/7/2   来源:《中小学教育》2020年第6期   作者:王艾玲
[导读] 要落实化学学科核心素养,可以依托实验教学,灵活实施互动展示
        [摘要] 要落实化学学科核心素养,可以依托实验教学,灵活实施互动展示。以“铁盐和亚铁盐的转化”为例,教师可以从语言、书面和演示的互补展示,“众乐乐”与“独乐乐”交替展示,差异与差错的对比展示,以及“知其然”与“知其所以然”的探究展示四个方面,实施“素养为本”的互动展示。
[关键词] 互动展示;化学学科核心素养;实验教学;铁盐和亚铁盐
        “素养为本”的教学是教师应着重关注的问题[1]。“互动展示”是指组织学生将外部信息内化成具有个体认知的成果表征出来的一种学习方式,是双向、全面的。它不仅能促进学生间的相互学习,也是教师进行教学调整,落实学科核心素养的重要手段[2-3]。
        笔者在听课和教学中发现:部分学生在展示过程中语言运用能力较弱;学生听众没有积极参与倾听和思考;部分学生展示过程缺乏逻辑、思路混乱;教师在学生展示过程中的辅助和引导不到位。而这些问题的解决,正是落实“素养为本”的关键。本文以“铁盐和亚铁盐”的实验教学为例,阐述如何实施互动展示,落实化学学科核心素养。
       
1.语言、书面和演示的互补展示
        课堂展示的形式多种多样,比较常见的有语言(口头描述)、书面(纸笔书写、黑板展示)和演示(肢体言语、实物展示或实验性、动手性的操作)。多元的互动展示形式可以让学生成为课堂的主体[3]。
        在教学中,应根据不同内容的特点,采用与之适应的展示方式。例如,在“Fe2+和Fe3+相互转化”的探究实验教学中,根据教学内容的特点,采用了语言、书面和演示多种不同的展示形式(如表1)。通过多种形式的课堂展示,更加深刻地参与“Fe2+和Fe3+相互转化”的探究过程,在过程中发展科学探究能力,感受宏观物质转化和微观粒子转化的联系,培养“宏观辨识与微观探析”素养。


表1  多种形式的互补展示

        学生小组集体讨论,通过交流思考再进行展示,这就是“众乐乐”。将问题抛给一个人,让他起到引领、示范的作用,这是“独乐乐”。“众乐乐”和“独乐乐”的交替演示,可以使学生听众更积极参与倾听和思考,提高生生互动效果。
        在教学中,可以采用“组内较量,组间博弈”的展示方式。例如,分别设计两个学生活动对“Fe2+和Fe3+相互转化”的条件进行探究。先让学生组内进行讨论和交流,确定最初实验方案,由小组代表展示方案,再通过组间博弈,选出最佳方案。在这个过程中,“组内讨论和交流”的“众乐乐”和“小组代表博弈”的“独乐乐”交替进行,这种认识铁盐和亚铁盐转化关系的过程,能使学生概括化学变化发生的条件、特征与规律,在讨论、交流和分析的过程中培养“证据推理”、“科学态度”和“科学探究”的化学学科素养。

        3.差异与差错的对比展示
        多种思路的课堂展示可以打破固有模式,激发学生的思考欲望,促进思维发展。另外,课堂展示具有示范性、规范性,典型错误的展示也有利于学生的学习。
        例如,在“Fe2+和Fe3+相互转化”教学实践中,关注了学生思维的差异性,两个探究活动都存在学生开放性思维的空间。学生在课堂展示过程中也设计了多种方案,打破了思维的局限性,培养了“科学态度”素养(见教学片段1)。
        教学片段1
        [学生活动] 探究Fe2+转化为Fe3+的条件:选出合适试剂,设计实验探究Fe2+转化为Fe3+。(供选试剂:KSCN溶液、铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液、KI-淀粉溶液)
        [小组1] 取少量FeCl2溶液于试管中,再滴加几滴H2O2溶液。
        [小组2] 取少量FeCl2溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,再滴加几滴H2O2溶液。
        [小组3] 取少量FeCl2溶液于试管中,滴加几滴H2O2溶液,再滴加几滴KSCN溶液。
        [小组4] 取少量FeCl2溶液于试管中,再滴加几滴酸性KMnO4溶液。
        [小组5] 取少量酸性KMnO4溶液于试管中,滴加几滴FeCl2溶液。
        又如,在分析“制作印刷电路板”的原理时,部分学生由于没有掌握“Fe3+和Fe2+”的转化规律,展示过程缺乏逻辑、思路混乱。而这个错误外显并纠正的过程,这个理论知识应用于实际生产生活,并实现绿色化学的过程,培养了学生的“科学态度与社会责任”素养(见教学片段2)。
        教学片段2
        [思考] 制作印刷电路板:先在塑料板上镀上一层铜,然后在设计好的铜线路上涂上一层石蜡,把板浸到FeCl3溶液中。你知道原理吗?废旧电路板还有用吗?
        [学生1] 原理:2Fe3+ + 3Cu = 2Fe + 3Cu2+
        [学生2] 不可能生成铁。因为电路板的金属只有铜。
        [学生3] 根据转化规律, Fe3+应该转化为Fe2+。
        [学生4] 原理应该是:2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+
        [学生5] 废旧的电路板还有铜哦,也可以利用这个原理进行回收呀!
        4.“知其然”与“知其所以然”的探究展示
        有效的展示不仅展示结果,让学生“知其然”,还要展示过程,让他们“知其所以然”。在课堂展示中,有的学生直接汇报展示探究与思考的结果,对于过程闭口不谈,这是“只知其然”。因此,在学生展示过程中,教师要做好辅助和引导,才能促进师生互动效果。
        例如,在探究“Fe3+转化为Fe2+的条件”时,通过提出循序渐进的问题,引导学生进行思考,初步形成基于物质类别、元素价态对物质性质进行假设、推理和检验的认知模型,发展学生“证据推理与模型认知”和“科学探究”的素养(见教学片段3)。
        教学片段3
        [学生活动] 选出合适试剂,设计实验探究 Fe3+转化为Fe2+。(供选试剂:KSCN溶液、铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、酸性KMnO4溶液、氯水、KI-淀粉溶液)
        [教师引导1] 从化合价分析,应该加入什么性质的试剂才能实现?
        [教师引导2] 哪些供选试剂符合要求?
        [教师引导3] 还需要选择什么试剂才能进行实验?
        [教师引导4] 根据选择的试剂,你能设计多种实验方案探究吗?
       
        综上所述,要落实化学学科核心素养,可以以化学实验教学为主要阵地,灵活实施“互动展示”,既要注重展示内容的典型性、共性和层次性,也要注重学生展示的个体差异性和教师开展展示的适时引导。
       
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版).北京:人民教育出版社,2018
[2] 谢凤妮.“20+20”教学模式应用于高中化学课堂教学的几点思考——以增城区第一中化学课堂小组合作展示环节为例[J].教育现代化,2018,5(02):96-98
[3] 蒋姝.课堂“真人秀”,让学生更好地展示自我——小学数学课堂展示的实践研究[J].教育观察,2018,7(06):86-87
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