真实情境下的主题式化学教学实践探究 ——以“氮及其化合物”为例

发表时间:2021/3/15   来源:《中小学教育》2020年33期   作者:卢权明
[导读] 指向核心素养的主题式化学教学,摆脱了基于知识点的教学模式
        卢权明
        广东省高州市第二中学   525200
        摘要:指向核心素养的主题式化学教学,摆脱了基于知识点的教学模式,提倡基于真实情境的主题统领下教学结构的优化和教学内容的重组,这是课堂教学的自然追求,也是化学学科核心素养落地的需求。以人教版“氮及其化合物”为例,以“空气”变“面包”为主题情境,进行化学教学实践探究。
关键词:真实情境;主题;化学教学;化学核心素养
正文:
        一、主题式化学教学的提出及背景
        2018年1月教育部正式颁布了《普通高中课程方案(2017年版)》,修订的主要内容其中一项是“凝练了学科核心素养”,发展学科核心素养,把“立徳树人”的目标落实到教学中去。学科核心素养又应该如何落实?化学学科强调“依据主题组织,提高课程实施的整体性”[1]。新课改下基于真实情境的主题式化学教学摒弃了以知识点为重心的教法,倡导主题式的教学,为课堂教学落实化学学科核心素养提供有效的教学模式。因此,在当前理论的研究基础上,阐明对基于真实情境的主题式化学教学的理解,并以人教版“氮及其化合物”为例,进行实践探究。
        二、主题式化学教学的内涵与意义
    1、内涵
        主题式化学教学的内涵,就是依据化学学科知识逻辑结构、学生认知发展顺序,联系真实情境,明确教学主题并形成新的教学任务或课时,安排相应的活动为主线,对教学进行二次构建,将这些教学任务有机组合从而形成新的结构单元,发展学生化学学科核心素养的教学过程。
2、意义
“立德树人”是对人体成长的总指导,落实到学校教育中即是发
展学生核心素养;核心素养是对学生关键品格、能力和价值观念的总概括,最终还是要依靠课程和教学来实现。核心素养落地需要什么样的教学环境呢?著名课程论专家钟启泉教授认为它“不是直接由教师教出来的,而是在问题情境中借助问题解决的实践培育起来的问题情境的形成需要真实的学科背景,才能凝练成学科问题,再依靠学科探究活动才能得以解决。以真实的问题情境为教学的起点,经过一系列探究活动过程解决问题并进行前移和应用,是核心素养落地的自然需求。
   
        三、主题式化学教学的实践与思考
        现以人教版高中化学必修1第四章中“氮及其化合物”为例,为新课程的有效实施进行实践探索。
        1、目标设定
(1)本文所倡导的主题式教学设计目标是指向化学核心素养。
之前学习“氮及其化合物”时,侧重的是元素化合物的知识以及对应的化学方程式,而化学核心素养强调的是培养学生的“变化观念”,这在下面介绍的氮元素的转化中体现得淋漓尽致。
(2)本文的目标设定有助于学生进入深度学习状态。“氮及其化
合物”的传统教学中,内容往往切割成氮的氧化物、氨气和铵盐、硝酸三个相对孤立的模块,学生对知识的掌握只是零散的。而在化学学科核心素养的导向下,把“氮元素的转化”作为主题进行探讨,帮助学生在主题活动引领下,对转化过程进行多维度探究和深度思考,最终形成整体性认识。
(3)统筹教学内容。“氮元素的转化”围绕着氮元素的转化和固
定有三种途径,把每个途径作为一个课时:课时1、由“雷雨发庄稼”的自然固氮过程,探究氮元素的转化,掌握其中涉及的化学知识,知道氮元素的自然转化;课时2、从人工固氮解决粮食问题,感受化学学科的社会价值,掌握人工合成氨的相关知识,理解人类在物质转化中的作用;课时3、从生物固氮的过程中,感受氮元素的转化,由“生命元素”的角度,知道氮元素的价值以及人与自然的关系。
        2、整体思路
   (1)学习基于真实的情境
        在“氮及其化合物”中,本文围绕着氮元素的转化来学习,而这一转化的起点是氮气,终点是含氮化合物。氮气是空气的主要成分,含氮化合物能被农作物吸收生产粮食做成面包,所以说,空气经过复杂的转化变为面包成分。因此,该内容的主题情境确定为“空气”变“面包”,不但具有吸引性,而且能启发学生思考氮元素的转化途径。
        (2)活动体现主题探究过程
    教学活动是教学内容的主要载体,也是发展学生核心素养的基本途径。过程探究活动,由不同阶段的任务有机串联,各任务对应的活动环节指向一致,便于学生深度思考,从而强化核心素养的发展。本教学内容围绕氮元素向含氮化合物转化开展,探究其中主要的三个过程:生物固氮、自然固氮、人工固氮。
基于真实情境的主题式设计,该内容教学整体思路如图1、图2所示。


                      



        3、实践与思考
在“氮及其化合物”的主题学习中,学生保持着浓厚的学习兴趣,
从空气变成面包是经过怎样复杂的化学反应过程,学生有了思考的起点和落点。从起点到落点,学生需要分析其中的途径以及可能性,那么学生思维的广度和深度就有了较大的提升,化学核心素养的发展在整个学习和探究的过程中悄然发生,并且取得了很好的教学效果。基于真实情境的主题式教学中,要注重以下两点。
(1)重整教材
该教学设计是以氮元素转化为主题,从固氮的角度让学生先了解
自然作物生长的基础——自然固氮,当自然固氮无法满足人类的粮食需求时,引出人工固氮,最后指出部分植物有生物固氮的作用并进行自然界中的氮循环。因此,知识内容对教材进行调整,先介绍氮的氧化物和硝酸,接着讲述氨气和铵盐,最后系统提升。
(2)整体视野
该教学以“空气”变“面包”为主题情境,在“变化观念”的引
领下,以“氮循环”为活动过程,结合人与自然的和谐关系,让学生对生命元素氮的认识,凸显化学学科的核心价值。主题教学设计在重新整合教学内容和顺序的基础上,把教学内容分成几个相互衔接的教学任务与课时安排,这样,教师就要以素养发展目标的全局视野思考各课时本身的地位和作用、相互之间的衔接。这种教学设计思路称之为“Big Idea”,整个过程在整体视野的统领下,凝聚学生的学习和思考,有利于学生深度学习和化学学科核心素养的发展。
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