兴趣·思维·责任:对标化学核心素养的教学情境创设

发表时间:2021/5/14   来源:《中国教师》2021年第18卷2月第4期   作者:廖蒙蒙
[导读] 教学情境,是教师在实施教学的过程中

        廖蒙蒙
        浙江省平阳中学,浙江 平阳 325400
        摘要:教学情境,是教师在实施教学的过程中,创设的特殊的教学场景,教学情境创设形式多种多样。教师要以提高学生的学习兴趣,提高学生的思维能力,培养学生的社会责任感,同时落实学生的化学核心素养的标准去选择最合理的教学情境。文章以真实情境、问题情境、化学史情境为例做详细分析。
        关键词:兴趣;思维;责任;教学情境;核心素养
        17世纪捷克教育家夸美纽斯曾经说过:“提供一种既令人愉快又有用的东西,当学生的思想经过这样的准备之后,他们就会以极大的注意力去学习。”《普通高中化学课程标准(2017年版)》指出:化学核心素养对于科学文化的传承和高素质人才的培养具有不可替代的作用[1]。高中时期,学生抽象思维慢慢由经验型占主导转变成理论型占主动,学生自主意识和独立解决问题能力在不断得提升。但是传统的情境创设往往只是简单的课前引入,仅激发学生的学习兴趣,忽略了学生的情感和素养的培养。但是学习仅有兴趣是不够的。对标化学核心化学素养的教学情境创设,不仅可以提高学生学习兴趣,提高学生思维能力,还可以培养学生热爱科学以及培养学生社会责任感,做到快乐的学习[2]。
一、创设真实情境,激发学生兴趣
        教学情境创设必须是真实的且富有价值的,教师可以将生活、生产与化学课堂紧密联系,创设教学情境,让学生感受化学的魅力,吸引学生注意力,激发学生学习积极性,再通过其他方式的教学方法共同达到理想的教学效果[3]。
1引入生活情境,熟悉又陌生
        化学与我们生活息息相关,在生活中随便可见化学的踪迹。例如,笔者在化学苏教版必修1专题3《铁、铜及其化合物的应用》这一节时,将麦片包装袋上的说明书展示给学生看,其中成分含有铁粉。教师再利用磁铁吸引出铁粉,熟悉的麦片,陌生的铁粉,激起了学生学习的求知欲。
2引入生产情境,形象又生动
        工业生产中被广泛利用的方法和技术,都是科学体系中真实存在且极具科研价值和长远意义的研究性。笔者在苏教版必修1专题3《铁、铜及其化合物的应用》这一节时,展示图片,红砖房屋(如图1)和青砖房屋(如图2),形象而生动。抛出问题:为何红砖和青砖颜色会不一样呢?这时候带学生去“看看”砖的生产工艺。看完生产工艺,学生可以回答,由于窑中氧气充足,砖坯中的铁元素被氧气化成氧化铁;窑中氧气不足,青砖主要成分是氧化亚铁。学生感受化学与实际是紧密联系的,这样可以增强学生的学习原动力。
            
                          图1红砖                    图2青砖
二、创设问题情境,提高学生思维
        问题是联系情境和知识的桥梁,也是引起学生积极思维的驱动力。问题情境的创设会引起一系列连锁反应,通过学生之间互动交流、老师适时点评,完成一节课的学习。
1借助问题串,搭建知识框架
        以情境为平台,以问题为向导,通过层层深入、环环相扣的问题串的设置,引导学生分析数据、阅读材料、分析归纳,寻找问题的答案。笔者在苏教版必修1专题4《氮肥的生产和使用》一节中,给出一段材料:1800年世界人口约10亿人,2016年世界人口约72.4亿人。列出7个问题串,引导学生分析、回答问题,搭建知识框架(如图3)。

图3 问题情境主线和知识框架图
        提供解决问题的模型,并指导学生去探索。通过创设问题情境,构建知识框架模型,提高学生分析和推理能力。
2借助化学实验,欣赏视觉盛宴
        实验作为高中化学的教学中重要组成部分,强调学生的实验动手能力。老师培养学生观察和动手能力,在教学中给学生创设实验情境,增加趣味环节。例如笔者在苏教版必修1专题2《金属钠的性质与应用》一节时,在课堂前、课堂中、课堂后3个阶段根据不同的连续性问题,将整节课知识点串起来。课前抛出问题:金属钠与硫酸铜溶液反应可以置换出铜单质吗?教师演示实验,让学生从实验中得出答案。
        表1实验步骤及实验现象

        学生对于实验现象会思考、讨论和争辩,比如钠为何会浮在硫酸铜溶液上面?钠为何会熔成光亮的小球?蓝色沉淀是什么物质?如何产生的?这一整个过程提升了学生的思维能力。在学习金属钠的性质过程中可以解决掉学生提出的一系列问题。课后还可以让学生思考:什么条件下,金属钠可以将金属铜置换出来?让学生设计实验,引导学生个人或小组动手实验完成以上实验的验证,这样既可以提升学生动手操作能力和化学实验素养,又可以做到内容上的前后呼应。
三、创设化学史情境,培养学生责任感
        化学史是记载人类文明进步和化学家奋斗的科学史,包括化学物质发现的故事、化学模型理论的发展史、化学成就等,不同的化学史在教学中可以发挥不同的作用。培养学生热爱科学、不断探索的科学精神,同时也培养学生社会责任感。
1物质发现史实,化被动为主动
        笔者在《氮肥的生产条件选择》-“向空气要面包”。按照氨气合成的时间顺序,依次引入4个情境。依据各个时间点的情境设置问题,引导学生从情境中挖掘有意义的问题,再根据设置的问题,让学生自主去学习相关的反应速和平衡移动问题,从而得出整节课的知识线(如图4)。
        
        图4问题情境主线和知识线
        4位科学家的共同点都是经历无数次失败和艰难探索,攻克实验温度、压强、催化剂以及耐高温、耐高压的合成氨设备的难关。感叹科学家的智慧和求真精神,深刻认识到化学可以创造更多物质和精神财富培养,满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献。
2模型发展史实,化抽象为直观
        物质的学习,能从原子水平认识物质的组成、结构、性质何变化,形成“结构决定性质”的观念,能从微观和宏观相结合的视角分析解决实际问题。例如在《甲烷》一节时,介绍最简单的有机物甲烷分子的结构发展史,让学生了解有机物的结构演变历史。
        1808年,化学家道尔顿认为甲烷是由一个碳原子和2个氢原子结合而出的微粒,认为甲烷的分子的结构,如图5中(1)所示。德国化学家凯库勒提出碳原子四价和碳原子本身可以相互联系的观点。俄国布特列洛夫提出化学结构理论,提出了甲烷的结构,如图5中(2)(3)所示。
        1874年,荷兰化学家范托夫和法国化学家勒贝尔在研究旋光异构体时提出了碳原子具有正四面体的假说,如图5中(4)所示。近代的X射线衍射等技术进一步证明了甲烷的正四面体结构。让学生们共同搭建甲烷的球棍模型和比例模型,更直观的观察到甲烷正四面体的结构,化抽象为直观。
                       
                 (1)        (2)        (3)          (4)
                          图5 不同时期提出的甲烷分子结构图示
        在日常的学习生活中,教师也可以让学生提早自主去搜集相关资料,在课堂上进行相应化学历史知识的分享,注重学生自主参与,发挥化学史的真实作用[4]。落实“科学探索和创新意识”、“科学态度和社会责任”化学核心素养。
四、总结
        真实富有价值的情境创设能帮助学生提高学习积极性,帮助学生理解和掌握化学知识,在这过程中培养了他们分析问题和解决问题的能力,提升了学生的思维,从而达到预期的教学目标和效果。同时全面落实了“证据推理和模型认知”、“科学探索和创新意识”、“科学态度和社会责任”化学核心素养。情境创设形式多种多样,情境的合理选择,不仅可以给学生带来无数的益处,亦是教师对教学知识钻研的过程。在情境的选择过程中,会激发教师教学的新灵感,带来形式、方法和手段上的创新,形成新的教学思路。
参考文献:
【1】中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准[M].北京:人民教育出版社,2017
【2】曹建光.高中化学生活化教学情境的创设及实践研究[J].中学课程辅导,2020(4)168
【3】郜建冬.高中化学教学情境创设策略探究[J].速读,2020(2)194
【4】吴萌萌.浅谈化学史在化学课堂的应用[J].课堂教学,2020(21)170
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