例談中學(xué)化學(xué)主題式教學(xué)中主題的發(fā)掘

周存軍

摘要：2017版普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出重視開展“素養(yǎng)為本”的教學(xué)。關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)變教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式，實(shí)施主題式教學(xué)，以真實(shí)情境、真實(shí)問題的解決為抓手，通過科學(xué)探究等活動(dòng)，實(shí)施教學(xué)評一體化，切實(shí)把培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)落到實(shí)處。分析了主題式教學(xué)提出的背景、意義和涵義，通過實(shí)例提出了依據(jù)學(xué)科研究對象、科技研究成果和我們所處的社會(huì)環(huán)境、現(xiàn)代生活等角度發(fā)掘主題式教學(xué)的主題。

關(guān)鍵詞：主題式教學(xué);核心素養(yǎng);探究教學(xué);問題情境;主題

文章編號：1008-0546（2019）04-0019-03

中圖分類號：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.04.006

一、主題式教學(xué)提出的背景與意義

高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）指出要重視開展“素養(yǎng)為本”的教學(xué)，倡導(dǎo)真實(shí)問題情境的創(chuàng)設(shè)，開展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，重視教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力[1]。教學(xué)中落實(shí)培養(yǎng)核心素養(yǎng)的目標(biāo)，關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)變教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式，把知識為目標(biāo)的教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橐阅芰ε囵B(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生終身發(fā)展與適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要.的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。

主題式教學(xué)是基于真實(shí)問題情境的教學(xué)，需要采用探究教學(xué)的方式進(jìn)行，在教學(xué)中實(shí)施教學(xué)評一體化。主題式教學(xué)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，符合新的課程改革的要求，是符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和發(fā)展需求的有效教學(xué)組織形式，是落實(shí)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要手段，也有助于教師加深對課程和教學(xué)的理解。

二、主題式教學(xué)的涵義

主題式教學(xué)指課堂教學(xué)以項(xiàng)目探究形式或問題解決形式統(tǒng)整書本知識與現(xiàn)實(shí)生活、生產(chǎn)和社會(huì)中的學(xué)科問題，以教學(xué)主題為樞紐，在系統(tǒng)內(nèi)諸要素之間彼此聯(lián)系、相互作用與協(xié)調(diào)運(yùn)行中，以達(dá)成學(xué)習(xí)主體心理結(jié)構(gòu)的完善與自我實(shí)現(xiàn)的整體性教學(xué)[2]。主題式教學(xué)課堂中以主題為主線，設(shè)置具有關(guān)聯(lián)性的幾個(gè)核心問題，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，體現(xiàn)學(xué)科知識之間的邏輯關(guān)系;運(yùn)用科學(xué)探究、證據(jù)推理、建立模型和運(yùn)用模型等方法，對物質(zhì)及其變化認(rèn)識過程進(jìn)行概括，實(shí)現(xiàn)認(rèn)識思路的結(jié)構(gòu)化;適時(shí)進(jìn)行教學(xué)評，進(jìn)一步對物質(zhì)及其變化的本質(zhì)及其認(rèn)識過程進(jìn)行抽象概括，有助于學(xué)生建構(gòu)和形成化學(xué)學(xué)科的核心觀念，貫徹落實(shí)以學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨的教育目標(biāo)。

主題式教學(xué)有以下特征：根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，選擇合適的真實(shí)問題情境;問題情境貫穿課堂，情境問題的解決過程，也是教學(xué)內(nèi)容逐步展開的過程;把核心教學(xué)內(nèi)容以多個(gè)核心或關(guān)鍵問題的形式呈現(xiàn)，問題與情境緊密相關(guān);問題解決過程中運(yùn)用探究、討論等互動(dòng)化形式，結(jié)合實(shí)施教學(xué)評。主題式教學(xué)與傳統(tǒng)講授式教學(xué)存在一定的差異，主要在于主題式教學(xué)有統(tǒng)整系列問題的情境，問題之間關(guān)聯(lián)性、邏輯性較強(qiáng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析、解決真實(shí)問題情境的能力。主題式教學(xué)與拼盤式或題組式教學(xué)也有所不同，例如以汽車中的化學(xué)為主題，對金屬材料玻璃、動(dòng)力、尾氣、電池進(jìn)行了研究。幾乎做到了面面俱到，但是研究缺少真實(shí)問題情境，研究對象之間缺少邏輯性和關(guān)聯(lián)性，內(nèi)容寬泛、不深刻，淺嘗輒止，不能認(rèn)為是一種主題式教學(xué)。主題式教學(xué)強(qiáng)調(diào)基于真實(shí)問題情境，課堂上對情境一以貫之，多次利用情境關(guān)聯(lián)的問題，學(xué)科知識呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)化。無論是新授課，單元復(fù)習(xí)課還是綜合復(fù)習(xí)課，三者的教學(xué)要求、目標(biāo)、行為等方面雖然存在差異，但是選擇合適的主題都是至關(guān)重要的。

三、主題式教學(xué)中主題的發(fā)掘

根據(jù)近年來一些省市級公開課和公開發(fā)表論文的研究發(fā)現(xiàn)，主題式教學(xué)呈現(xiàn)了越來越受到重視的傾向。根據(jù)知網(wǎng)以“主題式”進(jìn)行關(guān)鍵詞查詢，2011年以前公開發(fā)表的論文共計(jì)93篇，2011年至今公開發(fā)表的論文346篇。以上文章以主題式教學(xué)的模式或教學(xué)設(shè)計(jì)的研究居多，對具體學(xué)科主題式教學(xué)中主題的發(fā)掘沒有具體和深入的研究，這也是廣大教師教學(xué)實(shí)踐中存在的困惑和疑難之處。化學(xué)學(xué)科主題式教學(xué)的主題可以依據(jù)學(xué)科研究對象、科技研究成果和我們所處的社會(huì)環(huán)境現(xiàn)代生活等進(jìn)行發(fā)掘。

1.從社會(huì)生活中發(fā)掘主題

用化學(xué)的視角觀察社會(huì)生活，會(huì)發(fā)現(xiàn)社會(huì)生活中有許多與化學(xué)相關(guān)的主題。在社會(huì)生活中用到或接觸到的化學(xué)物質(zhì)，有些可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)運(yùn)用于化學(xué)教學(xué)中。例如，以酸雨為主題進(jìn)行二氧化硫性質(zhì)的教學(xué)，設(shè)置以下4個(gè)具有關(guān)聯(lián)性的問題：①酸雨的危害是什么？②酸雨是如何形成的？③如何檢驗(yàn)硫酸型酸雨？④如何消除酸雨的危害？以真實(shí)問題情境為背景，把二氧化硫的相關(guān)性質(zhì)與應(yīng)用穿插其中。再如，以金魚的幸福生活——魚在旅途為主題，進(jìn)行初中化學(xué)“我們周圍的空氣”的單元復(fù)習(xí)課，設(shè)置了彼此具有聯(lián)系的3個(gè)核心問題：①袋中氣體是什么？包含子問題，引導(dǎo)學(xué)生分析白色物質(zhì)X的成分、生成的氣體成分驗(yàn)證方法等。②袋中氣體是空氣嗎？從子問題引導(dǎo)出測定空氣中氧氣含量的方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究固體X能否與水產(chǎn)生氧氣，帶火星的木條、溶解氧傳感器測定氧氣存在的差異等。③如何使袋中氣體變?yōu)槲覀冎車目諝?？最后引?dǎo)學(xué)生歸納整理、反思評價(jià)、提煉升華[3]。與社會(huì)生活相關(guān)的主題還有：以碳酸飲料為主題，進(jìn)行碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用的教學(xué);以乳酸飲料為主題，進(jìn)行必修有機(jī)化學(xué)的單元復(fù)習(xí);以汽車尾氣為主題，進(jìn)行氮及其化合物的單元復(fù)習(xí);以堿式氯化鋁為主題，進(jìn)行鋁的化合物的綜合復(fù)習(xí)等。

2.從化學(xué)工業(yè)中發(fā)掘主題

化學(xué)工業(yè)與人們的日常生活、工作息息相關(guān)，化學(xué)工業(yè)涵蓋了冶金、能源、石化、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等諸多行業(yè)。中學(xué)化學(xué)與化學(xué)工業(yè)中的眾多物質(zhì)的生產(chǎn)相關(guān)，化工原料、過程中的操作、產(chǎn)品的性質(zhì)等相關(guān)內(nèi)容，可以篩選發(fā)掘所需主題。如以“84”消毒液為主題，對氯及其化合物進(jìn)行單元復(fù)習(xí)，設(shè)置3個(gè)相互具有關(guān)聯(lián)性的問題：①“84”消毒液的成分及性質(zhì)探究。②“84”消毒液是如何生產(chǎn)的？③使用“84”消毒液的注意事項(xiàng)有哪些？另外，以侯氏制堿法為主題，進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律的綜合復(fù)習(xí);以離子交換膜為主題，進(jìn)行電化學(xué)的綜合復(fù)習(xí)等。以墨粉中鐵的氧化物的成分探究為主題，進(jìn)行鐵及其化合物的綜合復(fù)習(xí)等。

3.從化學(xué)教材和課程標(biāo)準(zhǔn)中發(fā)掘主題

現(xiàn)行高中化學(xué)教材，大多設(shè)計(jì)章節(jié)時(shí)，已有相關(guān)的主題，如蘇教版必修1包含了從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)、從礦物到基礎(chǔ)材料、硫氮和可持續(xù)發(fā)展等內(nèi)容較為寬泛的專題，這些可以作為單元復(fù)習(xí)的主題，細(xì)分某些內(nèi)容，可以提煉得到某章節(jié)的主題。2017版高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中課程內(nèi)容部分“情境素材建議”欄目列舉了豐富的素材，可以加以發(fā)掘運(yùn)用。如以探索金屬鋁的冶煉為主題，設(shè)置了以下幾個(gè)問題：①金屬鋁可能的冶煉方法，包含的問題有金屬冶煉的常見方法有哪些？提煉出金屬冶煉的本質(zhì)為M++-=M，根據(jù)鋁在金屬活動(dòng)性順序表中的位置，猜測金屬鋁可能的冶煉方法有哪些？②金屬鋁的冶煉方法探究，通過資料查詢，發(fā)現(xiàn)通過鈉或者鉀置換熔融氯化鋁、電解氧化鋁的方法可行，通過探究電解氯化鋁溶液實(shí)驗(yàn)、鈉投入氯化鋁溶液的實(shí)驗(yàn)等發(fā)現(xiàn)不可以生成金屬鋁，分析各種實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。③金屬鋁的冶煉方法展望，對加熱法、熱還原法的可行性進(jìn)行探索，總結(jié)金屬冶煉的規(guī)律。教學(xué)中培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任等化學(xué)核心素養(yǎng)。另外，如以氯系消毒劑的生產(chǎn)與使用為主題，進(jìn)行氯氣的性質(zhì)的教學(xué);以華素片中有效成分的測定為主題，進(jìn)行物質(zhì)的分離和提純的教學(xué);以廚房中食醋的用途為主題，進(jìn)行乙酸的性質(zhì)的教學(xué);以污水治理中——從化學(xué)需氧量到高鐵酸鉀為主題，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的復(fù)習(xí)等。

4.從化學(xué)史中發(fā)掘主題

化學(xué)學(xué)科的發(fā)展歷程，也是人類對未知自然世界的探索歷史。以某種物質(zhì)或規(guī)律的認(rèn)識發(fā)展歷程為背景，選擇合適的主題進(jìn)行教學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生多種核心素養(yǎng)。例如，以人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識發(fā)展史為主題，進(jìn)行原子的結(jié)構(gòu)和原子核的組成的教學(xué)。教學(xué)中以認(rèn)識發(fā)展史為主線、學(xué)生通過發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)與探究學(xué)習(xí)、實(shí)現(xiàn)了多學(xué)科的融合、培養(yǎng)了學(xué)生的思維與能力，通過有關(guān)圖示，建立原子元素和核素等概念間的邏輯關(guān)系，建構(gòu)了原子結(jié)構(gòu)和原子核結(jié)構(gòu)的模型。另外，還可以以純堿工業(yè)發(fā)展史為主題，進(jìn)行碳酸鈉性質(zhì)的教學(xué);以元素鎵的探究為主題，進(jìn)行元素周期律的教學(xué);以人類對硅元素的應(yīng)用歷程為主題，進(jìn)行硅及其化合物的教學(xué)等等?；瘜W(xué)史作為教學(xué)主題，既有對學(xué)生進(jìn)行價(jià)值觀教育的意義，還有培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和創(chuàng)新意識的價(jià)值。

5.從具體反應(yīng)中發(fā)掘主題

物質(zhì)的轉(zhuǎn)化是化學(xué)學(xué)科研究的重要方面，物質(zhì)的變化使化學(xué)增添了神奇的魅力。可以深入發(fā)掘具體反應(yīng)的應(yīng)用、現(xiàn)象、原理，輔助以化學(xué)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行主題式教學(xué)。如蘇教版化學(xué)平衡的移動(dòng)一節(jié)，教材中安排的2個(gè)主要實(shí)驗(yàn)：以Co2++4Cl-?CoCI42-為例研究溫度對化學(xué)平衡的影響，以2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O為例研究濃度對化學(xué)平衡的影響。存在的問題是選擇的物質(zhì)對學(xué)生來說是陌生的，如果進(jìn)行主題式教學(xué)，前后2個(gè)實(shí)驗(yàn)沒有使用共同的物質(zhì)，能否設(shè)計(jì)同一個(gè)反應(yīng)研究不同條件對平衡移動(dòng)的影響?；谡鎸?shí)問題情境，提出對火箭推進(jìn)器中的反應(yīng)2NO2?N2O4進(jìn)行研究，輔助以化學(xué)實(shí)驗(yàn)提供證據(jù)，充分發(fā)揮了這個(gè)反應(yīng)的價(jià)值。另外，還可以以鐵鹽洗滌銀鏡的反應(yīng)Fe3++Ag?Fe2++Ag+為主題，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的教學(xué);以工業(yè)漂白劑高錳酸鉀與草酸為主題，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的教學(xué);以污水治理中去除H2S所需氧化劑的選擇為主題，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的綜合復(fù)習(xí)教學(xué)。具體反應(yīng)作為主題進(jìn)行教學(xué)時(shí)，一般輔以化學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)作為提供證據(jù)的載體，對培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識、證據(jù)推理、創(chuàng)新意識等核心素養(yǎng)起著重要的作用。

6.從科技發(fā)展成就中發(fā)掘主題

新的化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出課程內(nèi)容體現(xiàn)基礎(chǔ)性和時(shí)代性。教學(xué)中選用最新科技成就一方面體現(xiàn)了時(shí)代性，另一方面也彰顯了化學(xué)學(xué)科的價(jià)值，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注人類面臨的與化學(xué)有關(guān)的能源環(huán)境等議題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神與人文精神。例如，以鋁空氣電池為主題，設(shè)計(jì)了金屬鋁的性質(zhì)的教學(xué)設(shè)計(jì)。設(shè)置了4個(gè)核心問題：①科學(xué)家熱衷鋁電池開發(fā)的原因可能有哪些？引導(dǎo)出鋁元素的存在與含量、物理性質(zhì)、用途等。②鋁電池工作時(shí)的電流是怎么產(chǎn)生的？包含子問題鋁能否在空氣中燃燒？引導(dǎo)出金屬鋁與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)。③鋁電池的電解質(zhì)為什么選用堿溶液？引導(dǎo)出鋁與堿、酸、鹽反應(yīng)的研究。④如何實(shí)現(xiàn)鋁電池的二次可循環(huán)利用？引導(dǎo)學(xué)生歸納整理、反思評價(jià)。另外科技成就中，可以以磁流體成分檢測為主題，進(jìn)行鐵鹽與亞鐵鹽的教學(xué);以從鋰電池到鈉電池為主題，進(jìn)行金屬鈉性質(zhì)的教學(xué);以青蒿素分子結(jié)構(gòu)的測定為主題，進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)的測定及模型構(gòu)建的教學(xué)等等。

四、結(jié)語

主題式教學(xué)主題的發(fā)掘是教學(xué)設(shè)計(jì)中較為棘手的問題，需要教師以化學(xué)的視角觀察社會(huì)生活、了解科技前沿成就、深入解讀課程標(biāo)準(zhǔn)和教材。貫徹新課程改革的理念，以發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)為主旨，最終要落實(shí)到教師的教育教學(xué)方式上，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，主題式教學(xué)無疑是重視“素養(yǎng)為本”的一種教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式的教學(xué)嘗試。

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