梁曉燕
【摘要】深度學(xué)習(xí)提倡讓學(xué)生獲得發(fā)展。研究中學(xué)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)進(jìn)階,有助于不同學(xué)段的學(xué)生獲得發(fā)展,促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。本文嘗試以“乙醇”為例,根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、教材的進(jìn)階要求確定不同學(xué)段的學(xué)習(xí)目標(biāo),提煉學(xué)習(xí)進(jìn)階的路徑,最后提出相應(yīng)的教學(xué)建議。
【關(guān)鍵詞】深度學(xué)習(xí);有機(jī)化學(xué);學(xué)習(xí)進(jìn)階;教學(xué)
1.問(wèn)題的提出
深度學(xué)習(xí)是在教師指導(dǎo)下,學(xué)生圍繞著具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題,全身心積極參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過(guò)程。學(xué)生在不同學(xué)段所獲得的發(fā)展是不一樣,因此,不同階段的深度學(xué)習(xí)深度也應(yīng)當(dāng)不一樣。
學(xué)習(xí)進(jìn)階理論(Learning Progression,LPs)描述學(xué)生在不同學(xué)段學(xué)習(xí)同一主題的概念時(shí)所遵循的連貫的、典型的學(xué)習(xí)路徑。學(xué)科學(xué)習(xí)是分階段和有明確路徑的,教師關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的方向、路徑和各階段水平要求,進(jìn)行跨學(xué)段教學(xué)銜接研究,將有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。
目前對(duì)于國(guó)內(nèi)對(duì)于學(xué)習(xí)進(jìn)階的研究主要集中在概念,林建芬梳理了同分異構(gòu)體、元素周期表、離子反應(yīng)、化學(xué)用語(yǔ)的認(rèn)知方式與角度、知識(shí)水平、劃分相應(yīng)的學(xué)習(xí)進(jìn)階路徑,提出個(gè)學(xué)段的學(xué)習(xí)目標(biāo)、進(jìn)階路徑與教學(xué)建議?,F(xiàn)階段對(duì)有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)進(jìn)階研究非常少。
乙醇是重要的有機(jī)化合物,它在有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化中占有非常重要的地位,生產(chǎn)、生活中用途非常廣泛。因此,它是初中、高中必修及選擇性必修中均涉及的教學(xué)內(nèi)容。研究乙醇的學(xué)習(xí)進(jìn)階對(duì)于梳理有機(jī)化學(xué)不同階段的學(xué)習(xí)目標(biāo)、相關(guān)進(jìn)階學(xué)習(xí)的路徑、跨學(xué)段教學(xué)銜接有著指導(dǎo)作用。
2.課程標(biāo)準(zhǔn)與教材內(nèi)容的分析
2.1與乙醇相關(guān)的課程標(biāo)準(zhǔn)
從三個(gè)階段的課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比(表1),學(xué)生在不同階段的認(rèn)知發(fā)展逐步提升,從表觀層面(化學(xué)式、俗稱、物理性質(zhì)、可燃性及簡(jiǎn)單用途等),發(fā)展為“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途”的學(xué)科觀念,最后實(shí)現(xiàn)“官能團(tuán)決定一類有機(jī)化合物的性質(zhì)”分類思想。
2.2與乙醇相關(guān)的教材內(nèi)容
初中教材中,第七單元課題2《燃料的合理利用與開發(fā)》介紹乙醇的化學(xué)式,制備及用途(燃料、飲品)。第八單元課題1《溶液的形成》介紹酒精可作為溶劑。初中教材中對(duì)乙醇均屬于認(rèn)識(shí)層面。
高中必修教材(2019年魯科版)中,第3章第3節(jié)《飲食中的有機(jī)化合物——乙醇》,介紹了乙醇的物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)式,安排了4個(gè)學(xué)生必做實(shí)驗(yàn),學(xué)習(xí)乙醇與金屬鈉的反應(yīng),乙醇的系列氧化反應(yīng)(完全氧化、催化氧化、直接氧化),理解羥基作為官能團(tuán)對(duì)乙醇化學(xué)性質(zhì)的影響,分析在不同化學(xué)反應(yīng)中乙醇的斷鍵情況。必修教材中關(guān)于乙醇的內(nèi)容屬于理解層面。關(guān)鍵是通過(guò)對(duì)乙醇的相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí),發(fā)展學(xué)生對(duì)乙醇由宏觀到微觀、從孤立到系統(tǒng)等的認(rèn)知,建立官能團(tuán)與性質(zhì)的關(guān)系,構(gòu)建“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途”的化學(xué)學(xué)科觀念。
高中選修教材(2019年魯科版)中,第2章第2節(jié)《醇和酚》,介紹了醇的定義、分類、命名等,學(xué)習(xí)醇的化學(xué)性質(zhì)的第一部分是討論官能團(tuán)(羥基)、化學(xué)鍵(碳氧鍵、氫氧鍵)的極性,預(yù)測(cè)反應(yīng)的斷鍵部分及相應(yīng)的反應(yīng)類型。第二部分是結(jié)合醇分子發(fā)生反應(yīng)的部位及反應(yīng)類型,學(xué)習(xí)羥基的反應(yīng)(取代反應(yīng)、消去反應(yīng))、羥基中氫的反應(yīng)(與活潑金屬的反應(yīng)、與羧酸的反應(yīng))、醇的氧化。第三部分綜合醇的性質(zhì)而且便宜易得,歸納醇轉(zhuǎn)化為其他類別有機(jī)物的情況。選修教材中關(guān)于乙醇的內(nèi)容屬于遷移拓展層面,對(duì)反應(yīng)原理的理解也從表面(化學(xué)鍵的斷裂)深化到本質(zhì)(鍵的極性),學(xué)生從乙醇遷移到醇,建立“官能團(tuán)決定一類有機(jī)化合物的性質(zhì)”分類思想。
3.乙醇的跨學(xué)段學(xué)習(xí)目標(biāo)
3.1 初中階段
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
了解乙醇的化學(xué)式,用途(溶劑、燃料、飲品)。
3.2 高中必修階段
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
(1)通過(guò)對(duì)生活中酒的觀察,掌握乙醇的物理性質(zhì)
(2)通過(guò)球棍模型的制作,實(shí)驗(yàn)乙醇與鈉、水與鈉的反應(yīng)對(duì)比,推理出乙醇的結(jié)構(gòu)。
(3)通過(guò)乙醇燃料掌握乙醇的燃燒反應(yīng)。
(4)通過(guò)乙醇的各類氧化反應(yīng),條件不同,產(chǎn)物不同。
(5)通過(guò)催化氧化反應(yīng)的機(jī)理分析,知道該類反應(yīng)的發(fā)生條件。
(選考化學(xué)的學(xué)生)
3.3 高中選修階段
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】2學(xué)時(shí)
(1)通過(guò)介紹生活中各種含有羥基的物質(zhì),知道醇的定義。
(2)通過(guò)實(shí)例,了解醇的分類及命名,了解常見醇的性質(zhì)及用途。
(3)通過(guò)表2-2-1,了解相對(duì)分子質(zhì)量相近的醇和烷烴、烯烴的沸點(diǎn)關(guān)系,并分析原因。
(4)通過(guò)《討論·研討》,以丙醇為例,結(jié)合已知信息,分析醇反應(yīng)的斷鍵部分及相應(yīng)的反應(yīng)類型。
(5)以乙醇、丙醇為例學(xué)習(xí)羥基的取代反應(yīng),分析反應(yīng)的斷鍵部分。
(6)以丙醇為例學(xué)習(xí)羥基的消去反應(yīng),分析反應(yīng)的斷鍵部分。
(7)以乙醇為例學(xué)習(xí)羥基中氫與活潑金屬的反應(yīng)、與羧酸的反應(yīng),分析反應(yīng)的斷鍵部分。
(8)以1-丙醇、2-丙醇為例學(xué)習(xí)催化氧化反應(yīng),分析反應(yīng)的斷鍵部分。
(9)綜合醇的性質(zhì),歸納醇轉(zhuǎn)化為其他類別有機(jī)物的情況。
4.“乙醇”的學(xué)習(xí)進(jìn)階路徑
綜合課程標(biāo)準(zhǔn)、教材、學(xué)習(xí)目標(biāo),可以發(fā)現(xiàn)初中、高中必修、高中選修三個(gè)學(xué)段中與乙醇相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)及反應(yīng)類型逐漸增多。對(duì)乙醇的認(rèn)知角度也在不斷提高。
有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)進(jìn)階路徑依次具體物質(zhì)層級(jí)、官能團(tuán)層級(jí)、化學(xué)鍵層級(jí)。中學(xué)階段乙醇的學(xué)習(xí)也遵循這一路徑,從乙醇到羥基,再到碳氧鍵、氧氫鍵的極性。高中必修內(nèi)容是學(xué)生系統(tǒng)認(rèn)識(shí)乙醇的結(jié)構(gòu)及其主要性質(zhì)與應(yīng)用的重要階段,學(xué)生的認(rèn)知層級(jí)處于由具體物質(zhì)向官能團(tuán)發(fā)展的學(xué)習(xí)水平,具有結(jié)合典型實(shí)例認(rèn)識(shí)官能團(tuán)與性質(zhì)的關(guān)系的能力。高中選修內(nèi)容是學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)醇的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途等的重要階段,學(xué)生認(rèn)知層級(jí)處于由官能團(tuán)向化學(xué)鍵微觀結(jié)構(gòu)發(fā)展的學(xué)習(xí)水平,具有根據(jù)價(jià)鍵特點(diǎn)對(duì)陌生物質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行推斷的能力。
5.教學(xué)建議
為促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí),教師需要考慮不同學(xué)段的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)鞏固及跨學(xué)段教學(xué)銜接。
根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、教材內(nèi)容確定不同階段的學(xué)習(xí)目標(biāo),有利于對(duì)有機(jī)化學(xué)的教學(xué)進(jìn)行整體規(guī)劃,把握各學(xué)段的教學(xué)要求和教學(xué)進(jìn)度,避免隨意加大學(xué)習(xí)的難度及增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。
通過(guò)學(xué)習(xí)進(jìn)階的研究,可以合理設(shè)計(jì)作業(yè)和試題。作業(yè)是課堂學(xué)習(xí)的延伸,起鞏固學(xué)習(xí)效果的作用。試題是測(cè)量學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一種方式。無(wú)論是作業(yè)還是試題,難度過(guò)大或過(guò)小都會(huì)產(chǎn)生反效果,因此作業(yè)和試題的設(shè)計(jì)應(yīng)符合對(duì)應(yīng)學(xué)段學(xué)習(xí)進(jìn)階的要求。
建構(gòu)主義提出教學(xué)中可以把學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)作為新知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生從原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)中發(fā)展出新的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)??鐚W(xué)段教學(xué)銜接也應(yīng)根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)階的研究,分析學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)水平、認(rèn)知水平,從而確定教學(xué)的銜接點(diǎn)
【本文系廣州市南沙區(qū)教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃(2019年度)課題 “促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的中學(xué)化學(xué)單元教學(xué)的實(shí)踐研究”成果(課題編號(hào):NSKY2019004)】
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