歐世妹
基于學科理解的教學設計是落實新課程“素養(yǎng)為本”課堂理念的重要方式,其教學設計思路從“理解什么”“怎么理解”兩個維度出發(fā),合理科學制定教學目標,深挖核心內容及其內容價值,精心設計活動任務,設置與教學目標一致的評價任務。在教學實踐中要注重培養(yǎng)學生的化學認識視角和認識思路,注重培養(yǎng)學生的遷移能力,以期達到真正的學科理解。
去年是廣東實施新課程改革下新高考的第一年,廣東自主命制的高考化學試題得到一線老師的熱捧,其中第17題關于實驗探究“通過測定溶液電導率,探究溫度對AgCl溶解度的影響”,是一線教師談論最多、感受最深的,因為不少教師在解答的時候也陷入一種跟學生類似的混沌狀態(tài),需要經過深刻的思考,靜置下來才有恍然大悟的感覺,此題考查的是化學學科研究問題、解決問題里最常用的控制變量法,很多老師一開始的混沌應該是受制于對控制變量法習題化了,因此轉化新角度(隱藏變量)就導致解決問題出現(xiàn)困難?!陡呖荚u價體系》指出,高考試題的核心功能就是引導教學,單旭峰用“回歸學科本質,促進學科理解”概括了2021年高考全國卷化學試題。高考試題給我們一線教師傳出重要的信號,那就是我們的教學要回歸學科本質,教師增進學科理解;我們的課堂教學要真正落實“素養(yǎng)為本”的教學,要貫徹落實《普通高中化學課程標準(2017年版)》(以下簡稱新課標)的課程理念,有效培育學生的化學學科核心素養(yǎng),要開展指向學科理解的課堂教學設計,促進學生的化學學科理解和深度學習。
一、指向學科理解的教學設計
(一)理解與學科理解的內涵
現(xiàn)代漢語詞典對理解的注釋是“懂,了解”。布魯姆認為,理解是通過有效應用、分析、綜合、評價,來明智、恰當?shù)卣硎聦嵑图记傻哪芰?。約翰·杜威在《我們如何思維》中認為理解是學習者探究事實意義的結果。作為動詞,理解就是能夠智慧而有效應用知識和技能;作為名詞,理解就是努力去理解(動詞)的成功結果——對一個不明顯的觀點的最終掌握,對許多無關聯(lián)的知識元素所作的有意義推斷。對于我們教育工作者,名詞的理解就是我們希望學生達到的學習境界。
學科理解從學科的角度出發(fā),強調要理解學科的研究內容(知識體系與基本思想觀念)、學科的特征、學科的研究方法,從認識論、社會功能的視角認識學科間、學科和學生生活經驗的聯(lián)系,理解學科的價值。本文提及的學科理解特指化學學科理解。
化學學科理解是指教師對化學學科知識及其思維方式和方法的一種本原性﹑結構化的認識,它不僅僅只是對化學知識的理解,還包括對具有化學學科特質的思維方式和方法的理解。它包括了學習中的兩個重要問題:理解什么?怎么理解?化學學科理解的對象是化學學科知識及其思維方式和方法;運用本原性方式和結構化方式去理解化學學科知識及其思維方式和方法。
(二)指向學科理解的教學設計思路
指向學科理解的教學,有兩個層面的含義,從教師教學層面,是指教師能用基于學科理解的方式去設計教學;從學生學習層面,是希望通過這樣的教學設計促進學生達到對學科知識的理解。據(jù)此,根據(jù)化學學科理解的內涵,提出以下的教學設計思路。
(1)合理科學制定教學目標(學什么)
教學設計的第一環(huán)節(jié):學生需要學什么?這就是教學設計的教學目標,教學目標的設定,主要依據(jù)新課標各大主題中的內容要求,內容要求就是教學目標中要達到向學生輸出的內容。
(2)挖掘核心內容及其內容價值(理解什么)
一節(jié)課的知識內容要求可能涉及很多學科知識點,但是真正核心內容往往可能只有一個,在需要熟悉的知識內容中,尋找需要掌握和完成的重要內容,然后在重要內容中提煉最核心的內容,核心內容往往具有學科大概念的特點,能統(tǒng)領整體知識的學習,具有學科思維的方式。
(3)精心設計活動任務(怎么學)
依據(jù)學習目標和核心內容,精心設計活動任務,指向學科理解的教學設計目的在于素養(yǎng)的發(fā)展,而不是知識點的落實?;顒尤蝿盏脑O置主要通過認識視角將化學知識與化學學科核心素養(yǎng)聯(lián)系起來,為本原性、結構化的認識化學學科知識提供認識思路。
(4)設置與教學目標一致的評價任務(是否學會)
理解是我們教學追求的結果,判斷是否理解,關鍵看遷移能力,如果具有真正的能力,那就能夠將所學的知識遷移到新的問題情境中。
(三)“離子反應”的教學設計
依據(jù)化學學科理解的教學設計思路,根據(jù)新課標的內容要求和學業(yè)要求,結合人教版新教材的內容呈現(xiàn),《離子反應》第一課時的教學設計如下:
(1)提煉教學目標:通過實驗、假設、推理等過程,以探究的方式建構電離模型,并以此認識電解質;能用電離方程式表示某些酸堿鹽的電離過程。
(2)找準核心概念:電離(學什么)
從微觀的角度認識宏觀物質是化學學科最大的特點和魅力,這一學科特質決定化學教學要幫助學生形成從微觀的視角看待物質及其變化?!半婋x”是離子反應這一主題中核心概念,揭示了從離子微觀視角認識化學反應的規(guī)律。
(3)基于本原性方式創(chuàng)設問題,設置驅動型任務活動,建構電離模型(怎么學)
問題:為什么NaCl溶液能導電?物質導電的原因是什么?
活動一:設計實驗探究NaCl溶液能導電的原因
根據(jù)NaCl溶液的組成,對NaCI溶液能導電提出猜想
猜想1:水能導電,
猜想2:_____________,
猜想3:______________。
設計導電性實驗,完成實驗結果報告
活動二:畫出NaCl固體、NaCl溶液、NaCl熔融狀態(tài)的微觀示意圖。(外顯學生的微觀視角思維方式)
活動三:微觀分析NaCl溶液、NaCl熔融導電的原因。(建立宏觀現(xiàn)象與微觀分析之間的關聯(lián))
活動四:用化學用語表示NaCl的電離(符號表征)。
活動五:建立電離模型(結構化)
(4)基于教學目標,設置任務進行學習評價(是否學會)
任務一:利用電離模型,分析BaSO4在水中的主要存在形式
資料1 25℃時,BaSO4的溶解度為2.38×10-4g
資料2 (25℃)(電導率是用數(shù)字表示的溶液傳導電流的能力,數(shù)值越大導電能力越強。)
任務二:從電離的角度認識溶液,書寫電離方程式
第一組:HCl、H2SO4、HNO3
第二組:NaOH、KOH、Ba(OH)2
第三組:KCl、Na2CO3、CuSO4
二、基于學科理解的教學思考
基于學科理解的教學目的是促進學生建構和掌握結構化的學科知識,逐步形成具有學科特質的科學思維和科學態(tài)度,對學科核心概念和基本觀念形成深刻的、本原性的、邏輯性的認知。為此,在教學設計過程中要關注以下幾個方面的培養(yǎng)。
(一)依據(jù)新課標審視教材內容,提煉核心概念
我們往往將化學教材內容機械地等同于化學教學內容,缺乏對教材內容從學科理解角度進行內化,例如“離子反應”的教學,會發(fā)現(xiàn)大量有關提問和練習在圍繞如何判斷電解質和非電解質,然后給學生創(chuàng)設各種人為設置的干擾,例如判斷鹽酸、氨水是不是電解質等問題,學生學了之后只停留在靠強化記憶,記住什么物質是電解質。對于電離理論,總是被簡單的帶過。依據(jù)新課標主題內容要求,明確指出這節(jié)課核心概念是電離與離子反應。對比人教版新舊教材,新教材新增了大量的微觀粒子示意圖,以及大量的文字分析素材,其核心都是為了建立電離的認知模型,因此離子反應第一課時的教學設計重點應該是圍繞核心概念“電離”進行設計,凸顯電離的內容價值和核心功能。
(二)基于學科理解,凝練學科本原性問題
化學學科理解的本原性方式,要求教師對化學知識進行本原性思考,抽取出學科本原性問題。例如“電解質的電離”,首先要追溯物質導電原因是什么?電解質如何導電?從氯化鈉固體、純水、氯化鈉溶液的導電性實驗,分析電解質導電性的本質原因是什么?這些都屬于學科本原性問題,學生經過實驗、假設、推理等過程的訓練,自然而然能形成學習化學學科知識內容的思維方式。
(三)基于學科理解,建構認識視角和認識思路
化學認識視角是指對物質及其變化的特征及規(guī)律進行認識的側面、角度或切入點,解決“從哪兒想”的問題,如離子反應教學設計活動二和三,讓學生從宏觀現(xiàn)象到微觀粒子的存在方式認識“電離”,從離子相互作用的視角認識離子反應。認識思路解決“怎么想”的問題,如“電解質的電離”的化學認識思路:電解質溶液的導電性(宏觀表征)——離子的產生(微觀表征)——電離方程式(符號表征)。以圖2“宏微符”三重表征電離模型顯性地呈現(xiàn)給學生,幫助學生固化認識思路,并通過新的問題情境,訓練學生對認識思路的運用,以達到學科理解的目的。
(四)基于學科理解,利用認知模型,培養(yǎng)遷移能力
理解是可遷移的,檢測學生的理解水平,主要檢測學生能否利用建立的認知模型去解決新問題情境下的問題,例如通過電解質的電離認識思路,我們建立了認識物質在水中的存在形式的分析模型(如圖3):
學生利用這個模型遷移分析具體物質(如硫酸銅、碳酸鈣)在水中的存在形式。例如評價任務二,讓學生書寫三組常見酸堿鹽溶液的電離方程式,檢測學生是否能利用化學符號去表征電離的過程。
教是為了學,切實指向學科本質和學科理解的教學,對學生學科核心素養(yǎng)的培育有著重要的實踐價值和理論意義,是教育的應然追求。在教學設計中,我們需要轉化觀念,從思考“教什么,怎么教”到思考學生“學什么,怎么學,是否學會”的方向去,這才是追求理解教學的宗旨。為此,教師要加強自身的學科理解能力,切實做到是為了學生達到的理解而教學。
(備注:本文中的離子反應教學設計參考了國家中小學網絡云平臺,筆者在實踐過程中感受到這個教學設計思路非常符合新課標理念,有利于發(fā)展學生的學科理解能力。)