初中化學“五步法”教學模式的緣起、路徑與實踐

洪永健 許白恩

摘 要 初中化學“五步法”教學模式是基于情境、問題導向、深度思維、高度參與的一種課堂教學創(chuàng)新模式，在課堂教學中融合情境式導入、思辨式授課、合作式探究、拓展式運用和導圖式建構(gòu)等五個教學環(huán)節(jié)。研究了初中化學“五步法”教學模式的緣起以及實施路徑，以“金屬的防護”一課為例進行了“五步法”教學。實踐結(jié)果表明，該模式能在一定程度上解決預設問題鏈中的系列問題，提高學生高階思維品質(zhì)，激發(fā)學生創(chuàng)新潛能，提升學生化學核心素養(yǎng)。

關鍵詞 初中化學 “五步法”教學模式 實施路徑 實踐運用

一、緣起

2019年教育部《關于加強初中學業(yè)水平考試命題工作的意見》中提出了應“引導教師積極探索基于情境、問題導向、深度思維、高度參與的教育教學模式，引導學生自主、合作、探究學習”的意見，對此，我們希望通過實踐研究，構(gòu)建適合初中化學學科特點和學生年齡特征的教學模式，為初中化學教學提供有益借鑒。我們嘗試將情境式導入、思辨式授課、合作式探究、拓展式運用與導圖式建構(gòu)等“五步”綜合運用于初中化學課堂教學中，申請并獲批了與此相關的省級“十三五”規(guī)劃課題，在科研與實踐中不斷探索、驗證“五步法”教學模式。在“五步法”教學模式中我們始終貫穿問題導向，并基于教學內(nèi)容融合了情境式導入、思辨式授課、拓展式運用和導圖式建構(gòu)來引發(fā)學生深度思維。實踐證明，合作式探究、拓展式運用和導圖式建構(gòu)使學生的參與度提高了，課堂上可以充分調(diào)動學生進行自主、合作、探究學習，在一定程度上提高了初中化學教學的有效性。

二、實施路徑

初中化學“五步法”教學模式的運用，首先需要思考如何解決實踐過程中教學模式的可操作性問題。根據(jù)該教學模式的特點和原有的實踐經(jīng)驗，我們反復論證，提出了該教學模式的具體實施路徑。

（一）整體規(guī)劃，分步實施

運用文獻法查找本課題所涉及的教學模式以及化學教學中情境應用、思辨式思維培養(yǎng)、思維導圖應用、合作探究等方面的相關資料，組織課題組進行理論學習，并根據(jù)研究內(nèi)容確定預研究的具體課型及相關課例。

運用行動研究法，探索初中化學教學中不同課型的情境導入、思辨問題及知識導圖設計的最佳方案，研究不同課型中“五步法”教學環(huán)節(jié)的合理呈現(xiàn)順序以及各自的側(cè)重點，在不同類型、不同基礎的學校進行實踐、研究、驗證，梳理出不同課型的典型案例，從中總結(jié)經(jīng)驗，提煉出切合實際的、具有借鑒價值的初中化學“五步法”教學模式，指導區(qū)域教學實踐。

（二）聚焦問題，解決問題

采用“五步法”模式進行教學設計時，首先要找出教學內(nèi)容的關鍵問題，以問題為導向，厘清情境式導入、合作式探究、思辨式授課、拓展式運用與導圖式建構(gòu)等“五步”之間的聯(lián)系，梳理各步的要點和意義，使之能夠聚焦并服務于問題的解決。

1.“情境式導入”環(huán)節(jié)引導學生從情境中發(fā)現(xiàn)問題、展開討論、提出解決問題的思路。教學情境創(chuàng)設不僅要充分利用教材所提供的情境，更要充分挖掘與學生的生活密切相關的情境，使學生能在自己的生活環(huán)境中學習化學知識、體驗化學知識的應用，最大程度地發(fā)展學生的思維[1]。引入新課時采用情境式導入，創(chuàng)設與教學內(nèi)容相適應的具體場景或氛圍，引起學生的情感態(tài)度體驗，可以喚醒學生的求知欲望，激發(fā)和吸引學生主動學習，快速進入學習的情境中?；瘜W學習情境中的“情境”是既有“情”又有“境”的，是“情”“境”交融的?！扒椤笔乔楦畜w驗，是對意志、態(tài)度、價值觀以及學習動機的培養(yǎng);“境”是學習環(huán)境、知識文化氛圍、社會應用背景和各種類型的學習活動。確切地說，化學學習情境中既蘊涵了具體的知識內(nèi)容和學習任務，同時又滲透著學生的情感體驗[2]。初中化學教學創(chuàng)設的學習情境必需真實而有價值，可以采用化學實驗、化學問題、小故事、科學史實、新聞報道、實物、圖片、模型和影像資料等多種形式。

2.“合作式探究”應以系列問題為驅(qū)動。學生必須經(jīng)歷獨立觀察思考、互相交流研討、小組合作攻堅，同時承擔發(fā)現(xiàn)問題、實施方案、交流辯論、解決問題等各種任務?！昂献魇教骄俊杯h(huán)節(jié)以學生為主體，針對問題開展自主學習、合作探究，促使學生共同開展學習活動，促進學生的創(chuàng)新能力、實踐能力、高階思維能力的提高。

3.“思辨式授課”旨在圍繞關鍵問題，引發(fā)理性思考，揭示學科本質(zhì)，解決實際問題。聚焦具有內(nèi)在聯(lián)系的系列問題展開思辨式授課，要緊緊抓住問題之間的邏輯關系，分析條件、利用證據(jù)、講究邏輯，做到條件正確、證據(jù)充分、邏輯清楚。同時，要重視問題的辯證分析，用聯(lián)系的觀點全面分析問題的整體。這種思辨式授課，圍繞精心設計的、具有思維價值和思維效度的思辨性問題鏈，以問題為中心，引發(fā)理性的思考、智慧的申辯，讓課堂充滿思辨的氛圍，激活和發(fā)展學生的思維。教師思辨式授課的過程同時也是學生知識建構(gòu)的過程，學生在解決問題的過程中掌握知識、形成能力。

4.“拓展式運用”環(huán)節(jié)可以把所學知識拓展運用到具體生活生產(chǎn)實際中，體會學有所用，學以致用，可以提升學生分析解決問題的能力、遷移運用知識的能力[3]。

5.“導圖式建構(gòu)”環(huán)節(jié)善用思維導圖的形式把所學的知識進行整體、系統(tǒng)的建構(gòu)，通過關鍵詞和核心內(nèi)容的提煉和排布，加深學生對所學知識的理解并形成對知識的系統(tǒng)建構(gòu)，幫助學生實現(xiàn)深度學習。

（三）課堂運用，實踐驗證

在課題研究過程中，我們發(fā)現(xiàn)該教學模式中“五步”的順序并不是一成不變的，可以根據(jù)教學實際進行變換。我們把以問題為導向的“五步法”教學模式設計運用于課堂教學實踐中，并通過不同種類學校、多種課型的實踐論證，探索出理論課、探究課、講評課和復習課等課型中“五步法”各教學環(huán)節(jié)的呈現(xiàn)順序和側(cè)重點，具體梳理情況見下表1。

上述課型均以情境式導入開始，創(chuàng)設與學習內(nèi)容關聯(lián)的助學氛圍。理論課和復習課理論性相對較強，我們把思辨式授課放在前面，分析透徹，以反饋或鞏固為目的的拓展式運用放在最后;鑒于新課和復習課的不同特點，在理論課和復習課的中間環(huán)節(jié)所選擇的合作式探究和導圖式建構(gòu)的順序有所不同。探究課和講評課都需要進行知識脈絡的內(nèi)化梳理，因而把導圖式建構(gòu)放在最后。至于中間教學環(huán)節(jié)，探究課以探究為主要手段來組織學習活動，在合作式探究的前提下，通過思辨式授課激發(fā)理性思考，然后通過拓展式運用實現(xiàn)知識的遷移;講評課在拓展式運用環(huán)節(jié)通過典型題目的變式來舉一反三，在思辨式授課環(huán)節(jié)則進行深入剖析，在合作式探究環(huán)節(jié)讓學生通過交流討論來實現(xiàn)互助和知識的鞏固。

（四）典型案例，總結(jié)提煉

行動研究法是一線教師進行課題研究常用的研究方法，“五步法”教學模式在不同課型中的實踐驗證主要運用的就是行動研究法。我們將建構(gòu)主義和認知主義理論運用于教學設計和課堂教學實踐，把握課程標準的要求，以學生為中心，以學生的發(fā)展為出發(fā)點，在教學實踐中發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題、積累典型教學案例，并以典型教學案例為重要素材，總結(jié)提煉出基于情境、問題導向、深度思維、高度參與的“五步法”教學模式。

三、實踐運用

下面以“金屬的防護”一節(jié)探究課為例談談“五步法”教學模式在課堂教學實踐中的運用。我們設計了關鍵、核心的問題鏈：“鐵為什么會生銹”“如何防止鐵銹蝕”“如何除去鐵銹”，并圍繞問題鏈來開展“五步法”教學模式的五個教學環(huán)節(jié)，構(gòu)建成一節(jié)注重動機激發(fā)、認知沖突、自主建構(gòu)和應用遷移的實驗探究課。

（一）情境式導入：喚醒求知欲望，激發(fā)學習動力

【視頻情境】走近科學——《腐蝕的秘密》

【學生】觀看。

【問題引入】鐵為什么會生銹？

【學生】思考，猜想。

設計意圖：一幅幅鐵腐蝕不堪的圖片、一組組因腐蝕而造成損失的數(shù)據(jù)讓學生從真實的情境中感受鐵生銹的嚴重性，喚醒學生探究“鐵為什么會生銹”的欲望，增強學生學習的主動性和探究新知識的動力，使他們積極主動地投入到學習中。

（二）合作式探究：合作探究學習，促進能力提升

【探究活動1】鐵銹蝕需要什么條件？

【猜想】①與氧氣接觸;②與水接觸;③同時與氧氣和水接觸。

【實驗】提前一周布置三組對比實驗，記錄實驗現(xiàn)象。

【匯報】記錄的實驗現(xiàn)象。

【小結(jié)】鐵銹蝕的條件。

【探究活動2】什么因素會加速鐵的銹蝕？

【實驗】神奇的“倒吸”

【分析】酸、氯化鈉等物質(zhì)會加速鐵的銹蝕。

設計意圖：在教學中學生探究意識的產(chǎn)生主要表現(xiàn)為提出一定的問題，而問題的提出則依賴于問題情境。探究學習的特征是：以問題為中心，強調(diào)自主參與，重視合作交流，重視收集實證材料。我們以“鐵為什么會生銹”展開合作式探究，課前一周布置探究任務，從學生的生活感知入手，引導學生進行猜想并設計實驗方案，通過對比實驗推斷鐵銹蝕的原因和條件;再通過趣味實驗讓學生深入探討神奇現(xiàn)象背后的化學原理，理解鐵銹蝕的本質(zhì)，學會由現(xiàn)象到本質(zhì)的探究學習方法。

（三）思辨式授課：引發(fā)理性思考，揭示學科本質(zhì)

【思考】食品脫氧劑中鐵粉的作用。

【教師】實物展示：一包用過的食品脫氧劑。

【學生】觀察“銹吃鐵”現(xiàn)象。

【問題串】①鐵為什么會生銹？②鐵銹的主要成分是什么？③鐵銹的結(jié)構(gòu)如何？

【分析】鐵會與空氣中的氧氣和水反應而生銹;鐵銹的主要成分是氧化鐵;鐵銹是一種疏松多孔的物質(zhì)。

設計意圖：通過聯(lián)系生活實際，讓學生體會化學的實用性;通過聯(lián)系學生已學同類知識點，對比鋁表面的致密氧化膜，分析鐵銹的組成和結(jié)構(gòu)，知道鐵銹是一種疏松多孔的物質(zhì)，空氣中的氧氣和水能穿過它的空隙，不斷向內(nèi)層滲透，持續(xù)跟鐵反應，直至鐵被完全銹蝕，進而得出“銹吃鐵”的真相，結(jié)合新舊知識進行知識的重新建構(gòu)。

（四）拓展式運用：拓展實際運用，提升遷移能力

【思考】如何防止鐵銹蝕？

【學生】交流討論。根據(jù)鐵銹蝕的條件得出常見的防銹方法和原理，概括出擬人化的防止鋼鐵銹蝕的三種常見方法：“愛干凈”——保持表面潔凈干燥、“穿外衣”——覆蓋保護層、“加營養(yǎng)”——改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

【思考】如何除去鐵銹？

【學生】打磨——除去外表疏松多孔的鐵銹。

【教師】打磨是一種常用的除銹方法，屬于物理方法，我們是否有除銹的化學方法？

【實驗】稀鹽酸除鐵銹

【小結(jié)】除銹的常用方法。

【練習】1.埋在地下的鑄鐵管道在下列哪種情況下腐蝕最慢（? ）

A.在干燥、致密的土壤中

B.在干燥、疏松的土壤中

C.在潮濕、致密的土壤中

D.在潮濕、疏松的土壤中

2.圖1裝置放置1～2周時間后，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是（? ）

A.鐵絲沒有變化

B.試管中的液面沒有變化

C.鐵絲逐漸消失? ?

D.試管中的液面上升

設計意圖：通過銹蝕的條件讓學生反思防銹的原理和方法;通過防銹擬人化的概括讓學生加深理解和記憶，同時進一步讓學生思考除銹的方法;最后再通過經(jīng)典習題來鞏固運用所學知識。拓展式運用可以通過學生的反思或典型性的練習來完成。

（五）導圖式建構(gòu)：運用思維導圖，建構(gòu)知識脈絡

【展示】“燃燒與滅火”知識導圖

【引導】“燃燒與滅火”的主線是物質(zhì)燃燒的條件→如何防止物質(zhì)燃燒→如何滅火，而“金屬的防護”的主線是鐵銹蝕的條件→如何防止鐵生銹→如何除銹。對照兩節(jié)課的內(nèi)容主線，可以明顯看出二者的相似之處，學生由此梳理出下圖2的思維導圖。

設計意圖：先回顧“燃燒與滅火”的知識導圖，再引導學生建構(gòu)“金屬的防護”知識導圖。通過思維導圖的構(gòu)建，使得“金屬的防護”相關知識更直觀、更系統(tǒng)，培養(yǎng)了學生化繁為簡的學習習慣。

在課堂教學的實踐運用中，初中化學“五步法”教學模式的五個教學環(huán)節(jié)不是孤立的，而是通過問題鏈來相互關聯(lián)的。通過創(chuàng)設與教學內(nèi)容相關聯(lián)、能引發(fā)思考的、有價值的問題情境，開展智慧、靈動的思辨授課，從而激發(fā)學生高度參與合作探究，并積極拓展學生運用所學化學知識解決實際問題的能力。同時，引導學生用思維導圖的形式把本節(jié)所學的知識進行整體、系統(tǒng)的建構(gòu)，學會關鍵、核心內(nèi)容的提煉和串聯(lián)，有利于知識的深入理解和系統(tǒng)建構(gòu)。通過情境式導入環(huán)節(jié)的教學情境創(chuàng)設、思辨式授課環(huán)節(jié)的教師專業(yè)指導、合作式探究環(huán)節(jié)的學生自主學習、拓展式運用環(huán)節(jié)的課堂拓展運用以及導圖式建構(gòu)環(huán)節(jié)的師生共同建構(gòu)，能夠提高解決預設問題鏈中的系列問題的效率，提高學生高階思維品質(zhì)，激發(fā)學生創(chuàng)新潛能，提升學生化學核心素養(yǎng)。

[參 考 文 獻]

[1]袁孝鳳.給教師的建議：義務教育化學課程的實施[M].上海：上海教育出版社，2005：23.

[2]畢華林，亓英麗.化學教學設計：任務、策略與實踐[M].北京：北京師范大學出版社，2013：153.

[3]莊麗萍，洪永健，張連煌.基于學科哲學的“1245”課堂教學模式實踐研究[J].中小學教學研究，2020（6）：10.

（責任編輯：趙曉梅）

作者簡介：洪永?。?975—），男，福建晉江人，福建省晉江市華僑中學高級教師，大學本科，研究方向：化學課堂教學;許白恩（1968—），女，福建晉江人，福建省晉江市教師進修學校中學高級教師，大學本科，研究方向：中學化學教育教學。

基金項目：本文系福建省教育科學“十三五”規(guī)劃2020年度立項課題“初中化學‘五步法’教學模式的實踐研究”（課題編號：FJJKXB20-1118）的階段性研究成果。

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