龐紅梅 錢華
摘要:在課程改革的背景下,從真實情境預(yù)設(shè)、微觀結(jié)構(gòu)探析、知識框架構(gòu)建、思維模型建立、創(chuàng)新實驗設(shè)計等多個角度設(shè)計制作多元的、滿足學生需要的微課,不僅可以作為課堂的補充,彌補不同層次學生的智力差異,還可以進一步發(fā)展學生的化學學科核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:微課制作;核心素養(yǎng);中學化學教學
中圖分類號:G633.8 文獻標志碼:A 文章編號:1673-9094(2019)09B-0036-04
近幾年,我們嘗試制作了一些微課,一方面為了彌補學生智力因素方面的差異,讓學習過程中知識和思維有欠缺的學生通過微課進行一些知識的再學習,另一方面也是為了進一步發(fā)展學生的化學學科核心素養(yǎng)。在這個過程中,有收獲,也有困惑和思考。下文筆者從《普通高中化學課程標準(2017年版)》的課程理念、課程目標出發(fā),結(jié)合自己的微課制作,談?wù)勚谱鞣险n程改革要求、滿足學生發(fā)展需要、發(fā)展學生學科核心素養(yǎng)的微課的一些做法。
一、在真實情境中培養(yǎng)社會責任感
《普通高中化學課程標準(2017年版)》倡導(dǎo)創(chuàng)設(shè)真實問題情境的教學。微課的制作同樣可以以真實情境為抓手,帶領(lǐng)學生走進化學課堂,從而讓學生認識到化學學科為人類社會所做出的貢獻,培養(yǎng)學生的社會責任感。下面就以“在歷史的長河中尋找硅的足跡”的一節(jié)預(yù)習微課來說明這一點。
硅及其化合物相關(guān)的無機非金屬材料的應(yīng)用過程也正是一部人類的發(fā)展史,新課程標準將這部分內(nèi)容放在化學與社會發(fā)展的主題中。以“在歷史的長河中尋找硅的足跡”為題的微課制作,將硅及其化合物相關(guān)的無機非金屬材料的應(yīng)用根據(jù)歷史的進程分成四個篇章,分別是:歷史悠久的硅酸鹽材料、變幻莫測的二氧化硅、神奇的硅酸膠體、改變世界的晶體硅。通過這四個篇章沿著歷史的發(fā)展介紹了含硅材料的主要用途、制備、性質(zhì)以及在人類發(fā)展史上所起的作用。
化學與經(jīng)濟發(fā)展、社會文明關(guān)系密切,也是材料科學、生命科學、環(huán)境科學、能源科學和信息科學等現(xiàn)代科學技術(shù)的重要基礎(chǔ)。大部分的化學問題都可以在生活中、在歷史發(fā)展中找到真實情境,所以很多內(nèi)容的學習都可以結(jié)合真實的情境,如資源的開發(fā)利用、環(huán)境保護、物質(zhì)合成、藥物提取等等。在微課的制作中,抓住真實情境,結(jié)合化學史,不僅給學生真實的感受,更能使學生認識到化學的價值,培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和社會責任感,揭示化學學習更高層次的價值追求。
二、在微觀結(jié)構(gòu)中認識物質(zhì)差異
化學是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學科,其特征是從微觀層次認識物質(zhì),以符號形式描述物質(zhì),在不同層面創(chuàng)造物質(zhì)。《普通高中化學課程標準(2017年版)》提出的化學學科核心素養(yǎng)中的“宏觀辨識和微觀探析”,要求學生能從不同層次認識物質(zhì)的多樣性,并對物質(zhì)進行分類,能從元素和原子、分子水平認識物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化,形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念,能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實際問題。有的學生對一些微觀結(jié)構(gòu)和宏觀的理論知識之間的關(guān)系在理解方面有所欠缺,思維不夠嚴謹,所以對這部分內(nèi)容,我們可以從微觀入手,借助視頻、模型等多種方式對結(jié)構(gòu)進行展示,再從理論上加以解釋、總結(jié)歸納。
高中化學必修2中電子式、化學鍵就是從微觀層面認識物質(zhì)的結(jié)構(gòu),從而認識物質(zhì)的性質(zhì)和變化?!半娮邮降臅鴮懞突瘜W鍵”的微課首先通過錄制電子式書寫方法的視頻,介紹幾種典型的原子、離子、分子、離子化合物、共價化合物電子式的書寫方法,再通過比較不同原子之間成鍵的方式的不同,區(qū)分共價鍵和離子鍵、離子化合物和共價化合物,最后形成“判斷離子鍵和共價鍵的存在,區(qū)分共價化合物和離子化合物方法”的知識框架(如圖1)。
無論是無機物還是有機物、化學性質(zhì)還是物理性質(zhì),都可以從微觀的結(jié)構(gòu)層面加以解釋,根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同將物質(zhì)進行分類,研究物質(zhì)的異同,找到物質(zhì)變化的規(guī)律。所以,在微課中同樣可以體現(xiàn)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的基本觀念,可以用視頻、結(jié)構(gòu)模型等多種方式來展現(xiàn)物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu),讓學生更清晰地認識物質(zhì),從理論上解釋化學變化和現(xiàn)象,最終形成從微觀探析到宏觀辨識的化學學科的思想和方法。
三、在繁雜知識中構(gòu)建知識框架
《普通高中化學課程標準(2017年版)》重視開展“素養(yǎng)為本”的教學,重視教學內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計,激發(fā)學生學習化學的興趣,促進學習方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。高中元素化合物的知識內(nèi)容繁雜,學生往往限于死記硬背中,花了時間,還學不得法。其實元素化合物知識并非雜亂無章,每一種元素及其化合物之間的轉(zhuǎn)換都有一定的規(guī)律。教師通常啟發(fā)學生用框架圖、價類圖、思維導(dǎo)圖來建構(gòu)元素化合物的知識框架,最終在學生腦海中形成一張張知識框架結(jié)構(gòu)圖,相關(guān)的知識點都可以融于其中,問題也可以在其中得到升華。下面以“鋁及其化合物”的復(fù)習微課為例介紹在微課中引導(dǎo)學生建構(gòu)元素化合物的知識框架。
鋁作為一種非常重要的金屬材料,在化學科學發(fā)展中起著非常重要的作用,且鋁及其化合物的特殊性質(zhì)在元素周期律的建構(gòu)中又起著不可缺失的作用。所以,作為化學學習的主角,這節(jié)復(fù)習微課從鋁的存在、制備及用途入手,自然而然地介紹了鋁的相關(guān)性質(zhì),再過渡到氧化鋁、氫氧化鋁的兩性及用途,緊緊圍繞鋁及其化合物的用途及特殊性質(zhì)建構(gòu)了鋁及其化合物的知識框架。(如圖2)
學生通過微課視頻的學習,了解了知識框架的建構(gòu)方法,在其他元素化合物知識的復(fù)習中以類似的方法結(jié)合自己的理解去建構(gòu)知識的框架,從而把零碎的元素化合物的知識網(wǎng)絡(luò)化,鼓勵學生以多種方式進行框架的構(gòu)建,把元素化合物知識的學習從方程式的記憶和背誦中解放出來。
四、在專題復(fù)習中建立思維模型
《普通高中化學課程標準(2017年版)》提出的化學學科核心素養(yǎng)中提到“模型認知”應(yīng)以學生為主體,學生自主探究、自主構(gòu)建知識模型,并能用模型解釋化學現(xiàn)象、解決化學問題。在高考中很多熱點、難點知識通常都是以一些比較穩(wěn)定的題型進行考查,而這些題型也都有很好的解題策略,我們一般通過建立思維模型的方法幫助學生進行難點突破。思維模型的建立可以幫助學生將復(fù)雜的解題方法結(jié)構(gòu)化,將發(fā)散的思維進行收斂,最終將知識從感性上升至理性,形成固定的模式,以不變應(yīng)萬變。
下面以“新情境下方程式的書寫”為例,介紹建立專題復(fù)習思維模型的微課制作。首先從近幾年高考的考查情況來說明該考點的考查形式和分值,從而說明該考點的重要性,然后介紹基本的解題方法,再運用基本方法,基于高考真題,建立這類題型解題的思維模型。
微課通過三個例題介紹新情境下方程式書寫的一般步驟。
例題一要求從“找準文字信息,準確書寫化學方程式”的角度對書寫化學方程式進行解析。這里節(jié)選了2017年江蘇高考化學卷第18題來說明。
堿式氯化銅是重要的無機殺菌劑。
(1)堿式氯化銅有多種制備方法
①方法1:45℃~50℃時,向CuCl懸濁液中持續(xù)通入空氣得到Cu2(OH)2 Cl2·3H2O,該反應(yīng)的化學方程式為 ————————。
(江蘇卷·18節(jié)選)
該反應(yīng)的化學方程式的書寫步驟為:
步驟1:根據(jù)題目的文字信息,以及根據(jù)銅的化合價變化可以推出 CuCl與空氣中的氧氣發(fā)生了氧化反應(yīng),從而找出主要反應(yīng)物、生成物;
CuCl+O2 — Cu2(OH)2Cl2·3H2O
步驟2:從化合價升降守恒、質(zhì)量守恒視角進行配平;
4CuCl+O2+8H2O = 2Cu2(OH)2Cl2·3H2O
步驟3:注明條件,完善細節(jié)。
4CuCl+O2+8H2O ?2Cu2(OH)2Cl2·3H2O
另外兩道例題分別從“解讀流程圖,準確書寫離子方程式”“立足電解原理,準確書寫電極反應(yīng)式”兩個不同角度進行解析。最后對三種題型進行總結(jié),建立新情境下方程式書寫方法的思維模型。(如圖3)
在高考中還有很多熱點、難點也可以通過專題學習、建立思維模型來進行復(fù)習,如:平衡的移動、離子濃度大小比較、限定條件的同分異構(gòu)體的書寫等知識點,都可以通過建立專題的思維模型的方法進行復(fù)習。如有關(guān)同分異構(gòu)體的知識,我們從同分異構(gòu)體的類型和書寫方法、同分異構(gòu)體的數(shù)目判斷、限定條件的同分異構(gòu)體的書寫三個方面做了系列微課。在高考的二輪復(fù)習中還有很多重要專題,有些學生掌握不是很扎實,理解不是很透徹,我們都可以嘗試做成微課,供他們查漏補缺時選擇性使用。同樣也要鼓勵學生通過微課的學習,自己學會建立重要題型的解題方法模型。
五、在實驗探究中培養(yǎng)創(chuàng)新意識
《普通高中化學課程標準(2017年版)》“學科核心素養(yǎng)”提出:科學探究是進行科學解釋和發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和應(yīng)用的科學實踐活動,要鼓勵學生勤于實踐,善于合作,敢于質(zhì)疑,勇于創(chuàng)新,能從問題和假設(shè)出發(fā),依據(jù)研究目的,設(shè)計探究方案,運用化學實驗、調(diào)查等方法進行實驗探究。實驗探究微課不僅能使教師在時間、空間等條件有限的情況下,高效率地完成實驗教學任務(wù),也能培養(yǎng)學生的實踐能力、合作能力、質(zhì)疑精神和創(chuàng)新意識。
對于教材專設(shè)的探究性實驗課,我們一般采用自主探究模式:提問假設(shè)—實驗設(shè)計—方案交流—實驗操作—討論總結(jié)—延伸拓展—交流評價。但是教材中也有不少的實驗內(nèi)容由于時間、空間等條件的限制,通過實驗室完成有困難,此時教師可以運用微課這種新型的多媒體教學手段,讓學生參與實驗方案的設(shè)計討論和實際操作,甚至可以對教材實驗進行創(chuàng)新設(shè)計,錄制成微課視頻。課堂上給學生播放事先錄制好的微課視頻,既能讓學生更深入地理解和掌握實驗的原理、步驟、結(jié)果及結(jié)論,也可以對于有疑問的地方,讓他們反復(fù)觀看、反復(fù)研究,直到弄明白為止。
如必修1“金屬化學性質(zhì)”和選修4“油脂”的新課教學中分別錄制的輔助新課教學的微課實驗視頻“納米鐵粉在空氣中自燃”和“肥皂的制作”。課堂中微課視頻的播放,激發(fā)了學生濃厚的興趣,學生邊看邊思考、討論,看實驗的結(jié)果和結(jié)論是否不同,并且與自己設(shè)計的方案進行對比,找到錯誤及不同的地方,增強了教學效果。
目前,我們制作的微課都是完整的視頻,可以彌補課堂上不同學生學習效果的差異。不同學習層次的學生可以選擇適合自己需要的微課進行自主學習,對內(nèi)容也可以進行選擇,已經(jīng)了解掌握的內(nèi)容可以不學,沒有掌握的難點內(nèi)容可以反復(fù)學習,直至理解為止。從這一層面來說,我們制作的微課已具備一定的選擇性,能夠體現(xiàn)學生的自主性,也力求發(fā)展學生的化學學科核心素養(yǎng)。但在學習過程中師生、生生之間還無法互動,進行自主探究,在評價方面還不能做到“教、學、評”一體化。下一階段,我們還會學習更多的微課制作方法,學習一些游戲軟件的優(yōu)點,使微課更加具有趣味性和互動性,能夠吸引學生。微課內(nèi)容的選擇也會根據(jù)學生的學習情況進行,以滿足學生的多元化需求??傊⒄n的制作要力求貫徹《普通高中化學課程標準(2017年版)》的基本理念和課程目標,更好地發(fā)展學生的化學學科核心素養(yǎng)。
責任編輯:丁偉紅
Abstract: ?Against the background of curriculum reform, we should design and produce diverse and needful micro-curriculum from the angles of authentic context presupposition, micro-structure inquiry, knowledge frame construction, thinking model making, and creative experiment designing, which can be supplements to classroom teaching and make up for the differences in students intelligence as well as develop their core accomplishments.
Key words: micro-course production; core competence; middle school chemistry teaching