福建省晉江市教師進修學(xué)校 施鳳鶴
大概念下,單元整體教學(xué)更利于學(xué)生掌握理論結(jié)合實踐的方法,將純粹的知識教學(xué)轉(zhuǎn)化為更具價值的問題教學(xué),以達成各個層次的目標(biāo)。實踐證明,這樣做可降低學(xué)生對知識技能進行學(xué)習(xí)和掌握的難度,為學(xué)生把握化學(xué)問題本質(zhì)奠定基礎(chǔ),這是本文研究的現(xiàn)實意義所在。
大概念下的學(xué)習(xí)是一個循序漸進、不斷拓展和深入的過程,其整體單元教學(xué)目標(biāo)是幫助學(xué)生從化學(xué)的視角看待問題,逐步建構(gòu)知識與方法的體系,提高思維能力,形成學(xué)科思想,發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。在整體教學(xué)設(shè)計時,首先,教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,對可使整個單元獲得支撐的情景進行創(chuàng)設(shè),重點突出所創(chuàng)設(shè)情景的真實性、整體性,在所創(chuàng)設(shè)情景中,融入需要解決的學(xué)科問題,引導(dǎo)學(xué)生感知、理解情景信息,對單元核心問題加以明確。其次,綜合教學(xué)情景與問題,設(shè)計對氧化還原理論有指向性的任務(wù)和目標(biāo)。最后,鼓勵學(xué)生以所設(shè)計任務(wù)、目標(biāo)為依據(jù),有針對性地開展學(xué)習(xí)活動,對學(xué)習(xí)成果加以呈現(xiàn)。除此之外,教師應(yīng)保證評價貫穿活動始終,這既是教學(xué)目標(biāo)得以達成的手段,又為評價提供了相應(yīng)的情景。
在中學(xué)階段開展的化學(xué)教學(xué)活動中,占有重要地位的理論為氧化還原。大概念下,氧化還原的價值,主要體現(xiàn)在相關(guān)理論、能量轉(zhuǎn)化、物質(zhì)轉(zhuǎn)化、環(huán)境和能源等社會價值。蘇教版化學(xué)教材涉及大量元素化合物的知識點,如果元素化合價出現(xiàn)變化,必然存在氧化還原的反應(yīng)。由此可見,只有完成對基本概念的教學(xué),才能加深學(xué)生對反應(yīng)的理解,為物質(zhì)還原性、氧化性的探究奠定基礎(chǔ)。在實際教學(xué)活動中,教師首先應(yīng)對理論本身進行講解,接著通過物質(zhì)研究的方式建構(gòu)觀念知識,最后通過滲透化學(xué)價值的方式,幫助學(xué)生掌握、運用相關(guān)理論,以解決生活中的問題。
研究結(jié)果表明,作為中學(xué)階段化學(xué)教學(xué)活動的主要知識點,氧化還原的價值體現(xiàn)在五個方面:一是加深學(xué)生對物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)聯(lián)系的理解;二是指導(dǎo)學(xué)生完成對物質(zhì)制備原理進行設(shè)計的活動;三是降低學(xué)生對元素化合物所具有的性質(zhì)進行探究的難度;四是為復(fù)雜反應(yīng)所帶來產(chǎn)物的推斷提供指導(dǎo);五是整合電解池、原電池的設(shè)計活動,提高后續(xù)教學(xué)環(huán)節(jié)的有效性。中學(xué)生的能力有限,通常無法在短時間內(nèi)掌握電子轉(zhuǎn)移、氧化還原的聯(lián)系,而更傾向于利用化合價對氧化還原進行分析。另外,多數(shù)學(xué)生均未接觸過微觀層面的概念和知識。因此,即使學(xué)生已經(jīng)對化學(xué)進行了一段時間的學(xué)習(xí),但仍無法憑借自身的能力完成對概念的深入探究,在日常生活中應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的次數(shù)也十分有限。在此背景下,從大概念的角度出發(fā),通過單元教學(xué)的方式,完成各個層次目標(biāo),把握學(xué)科知識的本質(zhì),往往更符合學(xué)生的特點,教學(xué)效果也更加突出。
1.創(chuàng)設(shè)情景。以學(xué)生特點為依據(jù),對教學(xué)目標(biāo)加以制定,重點考慮學(xué)生思維的轉(zhuǎn)變,在對新概念、新知識進行引入時,結(jié)合學(xué)生表現(xiàn)出的接受能力加以調(diào)整,將現(xiàn)有經(jīng)驗作為出發(fā)點,引導(dǎo)學(xué)生對觀念進行總結(jié),使學(xué)生獨立完成將原有概念向科學(xué)概念進行深化的活動。從單元整體教學(xué)的角度出發(fā),對氧化還原所適用的教學(xué)方案加以設(shè)計,應(yīng)將側(cè)重點放在四個方面,分別是教材要求、設(shè)計內(nèi)容、展示形式、思考問題。只有這樣,才能降低學(xué)生接受、理解概念的難度。首先,教師帶領(lǐng)學(xué)生對氧化還原的概念進行建立,轉(zhuǎn)移教學(xué)重心,將更多時間用于“實踐”。其次,以方法分析為切入點,完成對還原劑、氧化劑知識進行講解的任務(wù),歸納反應(yīng)規(guī)律。最后,結(jié)合具體物質(zhì)具有的性質(zhì),深入分析氧化還原的規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生以基本概念為依據(jù),對思維方法加以理解,將方法所具有的價值,以更直觀的方式體現(xiàn)在學(xué)生眼前。氧化還原的關(guān)系為相互依存,二者均無法獨立于對方而存在,基于此,教師可對如下情景進行創(chuàng)設(shè),為教學(xué)有效性提供保證。
其一,木炭對氧化銅進行還原。通過之前的學(xué)習(xí)可知,還原反應(yīng)為物質(zhì)失氧,氧化反應(yīng)為物質(zhì)得氧,因此,在分析木炭、氧化銅所發(fā)生反應(yīng)的過程中,學(xué)生既要重視物質(zhì)的變化,又要對元素化合價引起重視,只有這樣,學(xué)生才能對二者關(guān)系具有準(zhǔn)確認(rèn)知,這與辯證唯物主義所強調(diào)的核心觀點不謀而合。其二,原電池實驗,該實驗的目的主要是以電子轉(zhuǎn)移的角度為切入點,幫助學(xué)生對氧化還原的本質(zhì)進行全面了解,通過電流表指針出現(xiàn)的細微偏轉(zhuǎn),對微觀物質(zhì)加以接受。其三,初中接觸到的化學(xué)反應(yīng),主要有化合、分解、置換和復(fù)分解四種,氧化還原并不在其中,教師可以從這一角度出發(fā),鼓勵學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的類別進行劃分,了解原有劃分方式存在的不足,從而對氧化還原產(chǎn)生更加系統(tǒng)的認(rèn)知。另外,化合價發(fā)生變化,有助于學(xué)生了解還原反應(yīng)、氧化反應(yīng)的聯(lián)系,教師可以通過在氯氣中燃燒鈉的方式,促使學(xué)生的認(rèn)知,由抽象逐漸轉(zhuǎn)化為具象。
2.提出問題。中學(xué)階段需要學(xué)生重點掌握的元素化合物,主要是鐵和鐵的化合物,這是因為鐵的變價較多,有利于對氧化還原的概念進行鞏固。由于遞進式教學(xué)更符合中學(xué)生的特點,因此,在教學(xué)活動正式開始前,教師應(yīng)設(shè)計不同難度的問題,保證教學(xué)活動順利進行。首先,加強分類意識,幫助學(xué)生掌握對物質(zhì)類別進行多角度認(rèn)識方法的考慮,提出“如何劃分含鐵物質(zhì)類別”的問題;其次,帶領(lǐng)學(xué)生探究對價態(tài)不同物質(zhì)所表現(xiàn)出的還原性、氧化性進行判斷的方法;最后,以教材所提供的還原劑、氧化劑為依據(jù),完成實驗的設(shè)計和實施。一般來說,可供教師選擇的實驗,包括Fe3+還原性的探究、FeCl2有沉淀產(chǎn)生的原因等。
事實證明,實驗情景有助于學(xué)生對問題解決意義進行充分感知,通過對話的形式,對實驗加以呈現(xiàn),其目的在于使探究過程得到突出。在此過程中,教師可以適當(dāng)加入“失敗”的情況,例如,在盛有FeCl2的試劑瓶中,出現(xiàn)了本不應(yīng)出現(xiàn)的沉淀,溶液顏色并未呈現(xiàn)出明顯變化等。雖然這樣做會導(dǎo)致實驗的科學(xué)性、可靠性受到影響,卻有利于知識的拓展與延伸,多數(shù)學(xué)生都會主動對其進行思考,后續(xù)教學(xué)活動的開展,往往會更加順利。另外,教師還應(yīng)將側(cè)重點放在對檢驗Fe3+的方法進行演示的方面,在此基礎(chǔ)上,帶領(lǐng)學(xué)生深入分析所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),加深學(xué)生對氧化劑的理解。在明確溶液轉(zhuǎn)化的過程后,教師便可以將教學(xué)內(nèi)容,向固體變化的方向進行延伸,通過理論聯(lián)合實際的方式,圍繞“如何保存Fe2+溶液”的問題展開討論。這樣做的目的有兩個:
其一,促使學(xué)生對物質(zhì)還原性質(zhì)、氧化性質(zhì)的規(guī)律進行總結(jié),其二,為更高難度的教學(xué)活動提供切入點,強調(diào)還原性、氧化性的強度差異。利用中學(xué)知識存在的局限性,巧妙引入新課,對氧化還原的本質(zhì)進行逐步揭示,相較于傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué),更有利于學(xué)生興趣的激發(fā),其創(chuàng)新意識也會得到強化。在此過程中,學(xué)生共經(jīng)歷了三個階段,分別是接受新概念、整合相關(guān)概念、探究實際應(yīng)用,只有選擇了適合的方法及策略,才能加快學(xué)生轉(zhuǎn)變概念的速度,教學(xué)活動才能夠取得事半功倍的效果。
通過上文的討論可以看出,在素質(zhì)教育取代應(yīng)試教育主體地位的當(dāng)代社會,學(xué)生自主學(xué)習(xí)的重要性逐漸為人們所熟知,作為組織者和促進者的教師,應(yīng)充分利用對話、情景等要素,通過單元整體教學(xué)的方式,激發(fā)學(xué)生興趣。這樣做既能夠提高教學(xué)效率,又可以使后續(xù)更高難度化學(xué)課程的開展獲得堅實基礎(chǔ)。