倪銳添
摘要:依據(jù)深度教學(xué)策略設(shè)計專題復(fù)習(xí)課能有效幫助學(xué)生建立“知識一能力”體系,理解運用深度知識,形成有序的深度思維能力,并很好地落實化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。通過案例研究和案例陳述的方法,提出了具體、有效的教學(xué)策略。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);初中化學(xué);深度教學(xué);專題復(fù)習(xí)
文章編號:1008-0546(2021)02-0065-04 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2021.02.016
專題復(fù)習(xí)是對學(xué)生所學(xué)知識點的溫習(xí)、鞏固,更是對各知識點之間關(guān)系的構(gòu)建、延伸,從而構(gòu)成相對完整的知識網(wǎng)絡(luò),形成有序的深度思維能力,并在此過程中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。而想讓學(xué)生構(gòu)成完整的知識網(wǎng)絡(luò),形成有序的深度思維能力,養(yǎng)成學(xué)科核心素養(yǎng)則需要教師以深度教學(xué)策略來引導(dǎo)學(xué)生進行深度學(xué)習(xí)。
一、化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)
高中化學(xué)課程標準修訂組根據(jù)化學(xué)課程特點及國家對未來學(xué)生發(fā)展的要求,提出的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括:“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”“實驗探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”,是學(xué)生在接受相應(yīng)學(xué)段的教育過程中,逐步形成的適應(yīng)個人終生發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。對學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng),不局限于高中階段的化學(xué)教學(xué),更應(yīng)從初中階段的化學(xué)教學(xué)開始。
二、深度教學(xué)的內(nèi)涵與基本特征
深度教學(xué)(Deep Teaching)一詞是由深度學(xué)習(xí)延伸而來的。所謂深度教學(xué),是在借助一定的活動情境,帶領(lǐng)學(xué)生從表層的知識符號走向知識的邏輯形式和意義領(lǐng)域,是引導(dǎo)學(xué)生探索知識的性質(zhì)、內(nèi)在結(jié)構(gòu)和規(guī)律,提升的教學(xué)。深度教學(xué)并不追求教學(xué)內(nèi)容的難度和深度,而是更加注重整合與重構(gòu),注重本質(zhì)與內(nèi)涵,注重活動與感悟,注重對話與交流,注重運用與評價。
三、核心素養(yǎng)與深度教學(xué)在專題復(fù)習(xí)中的體現(xiàn)
“物質(zhì)的除雜”是初中化學(xué)重要的內(nèi)容,涵蓋的知識面很廣,在復(fù)習(xí)過程中教師運用深度教學(xué)策略,引導(dǎo)學(xué)生對知識點進行整合、聯(lián)結(jié),在構(gòu)建“物質(zhì)除雜一二三四”這一“知識一能力”體系的過程中能夠很好地落實“模型認知”核心素養(yǎng)的培養(yǎng);在解讀知識本質(zhì)特征,引導(dǎo)學(xué)生理解運用深度知識解決除雜試劑的選擇的過程中能夠很好地落實“微觀探析”核心素養(yǎng)的培養(yǎng);在運用知識,動手實驗解決實際除雜問題,體驗深度實踐的過程中能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生“實驗探究與創(chuàng)新意識”和“科學(xué)態(tài)度”等核心素養(yǎng)。
四、對落實培養(yǎng)核心素養(yǎng)的初中化學(xué)深度教學(xué)策略的思考與實踐
筆者通過引導(dǎo)學(xué)生將零散的知識點進行整合與重構(gòu)、對表層知識深入解讀,剖析本質(zhì)以及對單一問題和孤立的實驗操作用具體情境加以整合,系統(tǒng)性地思考并解決,籍此來引發(fā)學(xué)生的深度學(xué)習(xí),達到使學(xué)生能夠理解運用深度知識全面綜合地解決實際問題,形成有序的深度思維能力,同時養(yǎng)成學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。在教學(xué)實施過程中,還應(yīng)注重對話與交流、運用與評價。具體過程如圖1所示:
1.整合相關(guān)知識,構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò),形成有序深度思維
“物質(zhì)的除雜”包含兩方面的知識:(1)常見物質(zhì)的性質(zhì)及反應(yīng)規(guī)律:常見物質(zhì)特別是堿和鹽溶解性(包括物質(zhì)溶解度受溫度影響規(guī)律)、物質(zhì)的沸點等物理性質(zhì);常見物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)、復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件等等。(2)初中常見的實驗操作:溶解、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、冷卻結(jié)晶、洗滌、烘干、蒸餾等。因此,“物質(zhì)的除雜”不是單一的知識點,而是多個知識點間的相互聯(lián)系共同形成的“知識一能力”體系。學(xué)生通過新課階段的學(xué)習(xí),可能已經(jīng)掌握了部分知識點,但面對這樣一個“知識一能力”體系的挑戰(zhàn)時,就常常會顯得捉襟見肘、顧此失彼。筆者查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn),大部分的資料都會對“如何除雜”這一問題進行方法類的指導(dǎo),但極少涉及對“物質(zhì)的除雜”這一“知識一能力”體系的構(gòu)建。因此,引導(dǎo)學(xué)生進行相關(guān)知識的整合,形成關(guān)于“物質(zhì)的除雜”這一“知識一能力”體系的深度思維就顯得尤為重要。在構(gòu)建“知識一能力”體系的同時也是在落實培養(yǎng)學(xué)生“模型認知”這一核心素養(yǎng)。
通過教師引導(dǎo)和自主生成,學(xué)生最終形成了“物質(zhì)除雜一二三四”(如圖2)這一“知識一能力”體系?!耙弧笔侵敢鞔_“一個目的”:從混合物中獲得純凈物(目標物質(zhì))。做事情首先要明確目的,這是科學(xué)精神的體現(xiàn)。“二”是指物質(zhì)除雜的“兩種思路”:(1)分離,實現(xiàn)目標物質(zhì)和雜質(zhì)的分離;(2)轉(zhuǎn)化,使雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成目標物質(zhì)。除去雜質(zhì)不一定非得分離并棄去,使雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為目標物質(zhì)是更為環(huán)保的方式。“三”是指物質(zhì)除雜的“三個途徑”:(1)利用物質(zhì)物理性質(zhì)的不同實現(xiàn)直接分離;(2)利用雜質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),先轉(zhuǎn)化成沉淀、氣體或水(液體)后分離;(3)利用雜質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),直接轉(zhuǎn)化成目標物質(zhì)?!八摹笔侵肝镔|(zhì)除雜的“四個原則”:“不增”“不減”“易分”和“復(fù)原”。這四個原則常見于許多資料,但如果缺少引導(dǎo)學(xué)生自主生成的過程,則學(xué)生對這四個原則理解和運用的效果不會很理想。下面兩個教學(xué)片斷展現(xiàn)了教師如何通過對話與交流,引導(dǎo)學(xué)生自主聯(lián)結(jié)知識點,構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò),鍛煉深度思維能力。
【師】在粗鹽的初步提純過程中,溶解并過濾已經(jīng)實現(xiàn)了目標物質(zhì)(氯化鈉)和雜質(zhì)泥沙的分離,為什么還需要蒸發(fā)結(jié)晶?
【生】為了獲得氯化鈉固體。
【師】是的!那獲得氯化鈉固體與獲得氯化鈉溶液(濾液)在整個除雜過程中完成度有什么不同?
【生】獲得氯化鈉溶液盡管已經(jīng)實現(xiàn)了雜質(zhì)的去除,但是沒有恢復(fù)到原來的狀態(tài),故還需蒸發(fā)結(jié)晶來完整除雜過程。
【師】很好!大家從中可以總結(jié)出什么除雜的原則呢?
【生】在除雜中,要注意把目標物質(zhì)恢復(fù)到原來的狀態(tài)。
【師】很好!我們可以把這個原則簡單稱為“復(fù)原”。
設(shè)計意圖:通過知識情境再現(xiàn),巧妙的問題設(shè)置,一步步引導(dǎo)學(xué)生將已有的知識生成除雜的原則。其余三個原則的生成也是貫穿于這個教學(xué)過程,或由例題講解引導(dǎo)學(xué)生自行生成,或由習(xí)題訓(xùn)練引導(dǎo)學(xué)生自行生成。
【師】請思考回答:如何除去二氧化碳中少量的一氧化碳。
【師】利用一氧化碳的可燃性,使用點燃的方法可行嗎?這樣就可以將一氧化碳轉(zhuǎn)化為目標物質(zhì)二氧化碳了。
【生】不行,因為點不著(沒有氧氣助燃)。
【師】這樣???那通人氧氣再點燃可行嗎?
【生】也不可行,氧氣通人量少的話,一氧化碳除不盡;氧氣通入量過多的話,氧氣將是新的雜質(zhì)氣體,很難與二氧化碳分離。
【師】那究竟應(yīng)該采用什么方法呢(作為難狀)?利用一氧化碳可燃性的方法看來是行不通了。
【生】可以利用一氧化碳的還原性,將混合氣體通過足量灼熱的氧化銅粉末,實現(xiàn)一氧化碳轉(zhuǎn)化為目標物質(zhì)二氧化碳。
【師】很好!大家對一氧化碳的性質(zhì)很熟悉啊。大家再思考,足量的氧氣與足量灼熱的氧化銅都可以實現(xiàn)一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳,大家選擇了后者,說明了除雜還應(yīng)該注意什么原則?
【生】還應(yīng)該注意過量(足量)的除雜試劑或轉(zhuǎn)化后的雜質(zhì)與目標物質(zhì)要容易分離,不能形成新的雜質(zhì)。
【師】大家總結(jié)得很到位??!是的,我們可以把這個原則簡單稱為“易分”。
深度學(xué)習(xí)不是被動的接受,而是接受后的反思,不僅是原有知識的擴充,更是學(xué)生認知結(jié)構(gòu)的重建。在自行生成除雜四原則的過程中,學(xué)生將已有零散的知識點像磚頭瓦片一樣逐漸構(gòu)建成“物質(zhì)除雜知識一能力的大廈”,促成知識點間的深度聯(lián)結(jié),形成有序的深度思維能力。
2.解讀知識本質(zhì),把握知識脈絡(luò),理解運用深度知識
“物質(zhì)的除雜”內(nèi)容中,以酸、堿、鹽的除雜為重中之重,難中之難。其表面的核心知識點是酸、堿、鹽的性質(zhì)以及復(fù)分解反應(yīng)的規(guī)律,但將學(xué)生的解題思維引導(dǎo)到這一層次筆者覺得還不夠深刻。初中常見酸的化學(xué)性質(zhì)有五條、堿的化學(xué)性質(zhì)有四條、鹽的化學(xué)性質(zhì)有四條加起來總共有十條之多(除去重復(fù)部分)!顯然,學(xué)生在動用該部分知識進行解題時還是會感到茫然不知所措--知識點還是太多了。因此,有必要引導(dǎo)學(xué)生深度解讀知識本質(zhì)特征,摸清并把握知識脈絡(luò),從微觀的角度,理解并構(gòu)建初中階段復(fù)分解反應(yīng)的本質(zhì)體系,理解和運用有深度的知識體系,并在此過程中落實培養(yǎng)學(xué)生“微觀探析”這一核心素養(yǎng)。
筆者嘗試從人教版九年級化學(xué)下冊第十單元課題二《酸和堿的中和反應(yīng)》中圖10-14“氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)示意圖”講起,引導(dǎo)學(xué)生回憶并回答酸堿中和反應(yīng)的微觀本質(zhì)。再將該思維過程舉一反三運用到氯化鎂溶液與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)上,讓學(xué)生慢慢感悟到“溶液中的復(fù)分解反應(yīng)的本質(zhì)是特定離子對間結(jié)合生成沉淀、水或者氣體的過程”這一深度知識,并順勢與學(xué)生一起回憶、思考和構(gòu)建常見離子對反應(yīng)圖(如圖3)。
利用這一深度知識,對學(xué)生進行除雜試劑的選擇進行引導(dǎo),讓學(xué)生形成從微觀角度分析、解決問題的能力。
【師】請思考例題:如何除去NaCl中少量的CaCl27
【師】從離子的角度,對于NaCl而言雜質(zhì)CaCl2中,什么離子是需要去除的?什么離子又是可以保留的?
【生】鈣離子需要去除,氯離子可以保留。
【師】對,大家已經(jīng)學(xué)會用離子的角度來看待問題了。請接著思考,利用離子對反應(yīng)圖,我們可以選擇什么離子來除去鈣離子?
【生】可以選擇碳酸鈣離子使鈣離子形成沉淀,過濾除去。
【師】很好,我們離成功只有一步之遙了。我們確定了除雜試劑的陰離子,現(xiàn)在還需要確定陽離子,選擇什么陽離子好呢?
【生】鈉離子。
【師】對的,但為什么要選擇鈉離子?鉀離子可以嗎?我們在選擇時要考慮什么?
【生】不可以,因為如果選擇鉀離子反應(yīng)后會生成氯化鉀,這不是我們要的物質(zhì)。我們在選擇離子時要考慮反應(yīng)后的產(chǎn)物要和我們要的物質(zhì)一致,不能產(chǎn)生新的雜質(zhì)。
【師】很好,你們考慮得真周全!你們剛剛考慮的就是在試劑選擇時,我們要遵守的除雜原則,叫“不增”。
設(shè)計意圖:深度教學(xué)并不是加深知識的難度,增加知識的內(nèi)容,而是要引導(dǎo)學(xué)生理解知識的本質(zhì)。通過理解復(fù)分解反應(yīng)的本質(zhì),學(xué)生可以有效地攻克除雜的難點,既理解運用了深度知識又增強了學(xué)習(xí)的成就感。另外,化學(xué)是在分子、原子層次上研究物質(zhì)性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的科學(xué)。然而微觀世界不如宏觀世界直觀形象,需要教師在課堂,特別是學(xué)生已經(jīng)具備了一定知識儲備的復(fù)習(xí)課堂上,創(chuàng)設(shè)各種條件,利用各種教學(xué)契機,啟發(fā)學(xué)生深度思考,培養(yǎng)學(xué)生“微觀探析”這一核心素養(yǎng)。
3.創(chuàng)設(shè)活動情境,問題驅(qū)動實驗,體驗感悟深度實踐
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。新課標指出:“化學(xué)實驗是學(xué)科的主要特征,也是進行科學(xué)探究的重要方式,它的功能是其他教學(xué)方式無法替代的”?;瘜W(xué)實驗也是落實培養(yǎng)學(xué)生“實驗探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)態(tài)度”等核心素養(yǎng)的主要方式。實驗教學(xué)不僅要在新課階段進行,在復(fù)習(xí)課上,設(shè)計知識點全面、針對性強的學(xué)生分組實驗,可以有效地讓學(xué)生將知識點和實驗操作聯(lián)結(jié)起來,起到相互促進,相互鞏固的作用。
【實驗設(shè)計】現(xiàn)有氯化鈉、二氧化錳和碳酸鈉(少量)的混合物樣品一份,請各位同學(xué)利用下列儀器和藥品,完成:(1)先回收二氧化錳;(2)再除去雜質(zhì)碳酸鈉。
儀器:燒杯、玻璃棒、漏斗(濾紙)、膠頭滴管、鐵架臺、蒸發(fā)皿、酒精燈、石棉網(wǎng)、坩堝鉗
藥品:稀鹽酸、稀硫酸、氯化鈣溶液、氯化鋇溶液、氫氧化鈣溶液
請先完成表1的實驗設(shè)計,討論后再開始動手實驗吧:
設(shè)計意圖:這是一個問題驅(qū)動型的實驗教學(xué)設(shè)計,要求學(xué)生動用在復(fù)習(xí)過程中所掌握到的除雜知識和能力:(1)在回收二氧化錳過程中,需要學(xué)生設(shè)計并實際操作物質(zhì)的溶解、過濾、洗滌以及干燥等一系列除雜操作,在此過程中,學(xué)生會對這一套除雜操作有更為深刻的認識,可以有效避免中考時在該類問題上的混淆和丟分。(2)在除去雜質(zhì)碳酸鈉過程中,需要學(xué)生分析雜質(zhì)離子并準確選擇除雜試劑,可以是適量的稀鹽酸也可以是適量的氯化鈣溶液、氯化鋇溶液,要避開稀硫酸和氫氧化鈣溶液,還得考慮怎么做才是適量,才不引入新的雜質(zhì)。在操作層面還考查了學(xué)生的過濾和蒸發(fā)結(jié)晶的能力。
五、結(jié)語
以引發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)為目的的深度教學(xué),可以引導(dǎo)學(xué)生對知識進行整合重構(gòu),形成和完善“知識一能力”體系,養(yǎng)成有序的深度思維能力。這些深度教學(xué)的特征和功能深刻契合了專題復(fù)習(xí)的需求,也有效地促進了對學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。專題復(fù)習(xí)的深度教學(xué)課堂設(shè)計是實現(xiàn)深度教學(xué)功能的關(guān)鍵,注重知識點和能力的聯(lián)結(jié),注重活動情境的創(chuàng)設(shè),以問題為導(dǎo)向,在對話與交流、運用與評價中讓學(xué)生沉浸于深度學(xué)習(xí)之美!