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[摘要]針對高中化學課堂教學中存在的主要問題,在充分吸收項目教學優點的基礎上,將貼近現實生活的化學微項目貫穿于對分課堂實施全過程,提出以項目為主導的對分課堂教學新模式,并在高中化學課堂中進行實踐。本文以“追根溯源金屬鐵”化學微項目為例開展以項目為主導的對分課堂。實踐結果表明,該教學模式充分體現了新課標中所倡導的自主學習、合作學習、探究學習理念,且符合高中生身心發展規律,值得進一步推廣與應用。
[關鍵詞]對分課堂;項目主導;化學微項目;高中化學
對分課堂是復旦大學心理系教授張學新團隊在充分吸收傳統課堂與討論式課堂各自優勢的基礎上提出的一種創新型教學模式[1]。其核心理念是將課堂時間一分為二,一半時間用于教師講授新知,另一半分配給學生用以合作討論進行交互式學習。教師講授在先,學生交流討論在后,在講授與討論之間引入內化吸收環節。因此,對分課堂對于提高學生課堂參與度與自主學習能力,提升學生學科核心素養具有獨特的價值和意義[2]。然而由于高中化學知識點龐雜、內容零碎也較為抽象難懂,授課時數有限,導致教師在實際化學教學過程中不能將各個零碎的知識點很好的聯系在一起致使教學雜亂無章。不能充分將知識點與學生實際生活相聯系導致部分學生學習效果不佳并逐漸喪失學習化學的興趣[4]。優質高效的對分課堂不僅要使學生積極的參與其中更要保證學生學有所獲。在對分課堂教學過程中充分聯系實際生活,挖掘精講知識點中蘊藏的生活元素,基于化學微項目將抽象瑣碎的化學知識點進行具體化,系統化,形象化的呈現是提高學生化學學習興趣與學習效率的有效途徑。因此,在汲取傳統項目教學以學生為主體,以真實的問題情境為背景,以探究和解決項目驅動問題為動力。使學生在探索項目任務的過程中獲取學科知識,提升學科能力,提高學科核心素養的優勢的基礎上[5-6]。進一步凝練項目內容、優化驅動問題,對項目教學模式進行深度挖掘,設想探索在高中化學對分課堂的實施過程中引入基于生活的化學微項目,以貼近現實生活的化學微項目為主導,開發以項目為主導的高中化學對分課堂。本文構建了以項目為主導的高中化學對分課堂教學新模式,以“追根溯源金屬鐵”教學設計為例,將對主導項目的聯想質疑、探索挖掘、討論總結貫穿于對分課堂的實施過程中,呈現該模式教學設計思路與實施流程,通過該模式,期待能幫助學生更好的掌握化學基礎知識,提高學生探究能力,使學生在積極參與課堂教學的同時學有所獲,促進學生核心素養的養成。
1對分課堂概述
1.1對分課堂的理論基礎。對分課堂是以建構主義為理論基礎的一種新型教學模式,主要分為講授、內化吸收和討論三個過程,具體包含精講、獨立學習、獨立作業、組內討論、全班交流5個環節[1]。建構主義學習理論指出學生不是知識經驗的被動接受者而是意義的主動建構者,學生的學習是在自身已有知識經驗的基礎上主動建構知識的過程,教師教學不能無視學生已有的經驗。對分課堂的講授過程要求教師在精講的基礎上留給學生獨立思考的空間,“精講留白”為學生建構知識體系奠定了良好的基礎;建構主義知識觀強調知識是對現實世界的一種解釋與假設,不同的學生基于自身已有經驗對同一事物有著不同的理解。在對分課堂獨立學習與獨立作業環節,學生根據自己已有的知識經驗建構個性化知識體系,學習能力得到充分培養和提升;此外建構主義還強調合作學習,通過討論交流集思廣益,從而更加系統的建構知識體系。對分課堂中“組內討論”“全班交流”環節正是合作學習的具體運用[7]。
1.2對分課堂發展現狀及現有模式。對分課堂教學模式最初是針對高等教育課堂教學中存在的問題和不良現象提出的,并于2014年應用于復旦大學心理學系大學二年級心理學研究方法與實驗設計必修課。根據學生對課上講授、課下學習、課上討論3個中心環節的期末評價反饋可知,學生對于對分課堂完成效果高度認可[1]。目前對分課堂已被廣泛應用于大學外語、師范教育[7]、無機化學[9]以及基礎教育[8]中并且取得了喜人的教學效果。對分課堂教學模式也已經由傳統的“隔堂對分”模式根據實際教學需要衍生出多種形式如:“當堂對分”“局部對分”等[8]。教師可根據具體課時安排和教學內容進行靈活的選擇,以便更好的滿足教學需求提高教學效率。
2以項目為主導的對分課堂的提出與定位
化學是高中階段理科必修課程,也是一門與生產生活息息相關的學科。小組合作學習、化學實驗探究是學習高中化學的有效方式。由于授課時數、學校條件限制,合作學習與實驗教學在高中化學教學中日益被淡化[10]。致使教師不能將知識點進行形象化、系統化呈現不能充分聯系實際生活。學生不能對知識點進行深入系統的理解從而進一步加重學生記憶負,打消學生化學學習積極性,最終導致化學學習效果和教學效果大打折扣。針對上述問題筆者嘗試在高中化學對分課堂中以貼近現實生活的化學微項目為主導,開發以項目為主導的對分課堂教學模式。以項目為主導的對分課堂是在充分吸收傳統項目教學優勢的基礎上,將對分課堂與項目教學有效融合,能夠顯著提升學生化學學習積極性,幫助學生建構個性化知識體系的教學模式。該模式以源于學生生活的化學微項目為主線,將對化學微項目的聯想質疑、探索挖掘、討論總結貫穿于對分課堂實施的全過程,依據對化學微項目的探索深度把教學活動劃分為“精講留白”“內化吸收”“討論總結”三個環節,如圖1所示。教師以化學微項目為背景實現對知識的精講與留白;學生圍繞化學微項目對知識進行個性化的內化吸收,在此基礎上開展組內討論與組間交流,在建構個性化知識體系的過程中找尋化學學習的樂趣。以項目為主導的對分課堂不僅能夠實現對知識點系統的整合與呈現,幫助學生構建個性化的知識體系,提高學生學習的主動性,還能夠保證學生的自主探索和交流討論不偏離主題,培養學生合作探究與交流表達能力,進一步提升學生化學核心素養。講授環節,是教學活動的初始環節,其主體是教師。教師在選取化學微項目時需遵循因地制宜原則,所選微項目在貼近現實生活的同時還要做到“小而精”。其次,在驅動任務的設置上除了應緊扣教學內容外還應充分考慮學生實際學情做到任務分層,以此來滿足不同學生的學習需求。講授過程中教師應做到語言精煉,層次分明,循序漸進,只講知識點與系統框架,不需要面面俱到。學生在聽講的過程中基于化學微項目在頭腦中開展聯想質疑,為內化吸收環節奠定基礎。內化吸收環節,是教學活動的關鍵環節,其主體是學生。該環節由學生課下獨立完成,教師不進行指導與干預,主要包括基于化學微項目回顧課上教師講授的知識點,針對化學微項目展開個性化的探索挖掘,完成“亮考幫”作業等。學生在圍繞化學微項目進行自主探索的過程中,在頭腦中構建個性化的知識體系,不斷提升問題意識與探究精神,自主學習能力也獲得提升。討論環節,是教學活動的主要環節,主要包含組內討論與組間交流兩種形式,該環節的主體依然是學生。不同于傳統課堂討論,以項目為主導的對分課堂中的討論是有備而來的討論,學生討論圍繞化學微項目展開;討論的內容也豐富多樣,可以針對教師講授過程的問題或內化吸收過程中遇到的疑難開展討論,也可以單純分享自己學習收獲與體驗。學生通過討論交流集思廣益,在解決問題獲取知識的同時,交流表達能力與小組協作能力獲得顯著提升。
3以項目為主導的對分課堂可行性探究
對分課堂最初是針對高等教育階段教學模式的探索,旨在解決大學課堂中存在的問題。中等教育與高等教育銜接緊密,不管是在課堂教學方式還是學生身心發展水平、學習習慣等方面都存在一定相似之處。筆者認為在高中化學教學中開展以項目為主導的對分課堂具有一定的可行性,具體分析如下:
3.1以項目為主導的對分課堂與新課標完美契合。在對分課堂中新課改所倡導得3種主要的學習方式之間的關系可被簡述為:引導下的自主、自主后的合作與自主、合作中的探究[2]。對分課堂正是這3種學習方式的集中體現。此外新課改特別強調對學生過程與方法,情感、態度和價值觀的培養,在對分課堂小組交流環節展示“亮考幫”作業的過程中,通過“亮閃閃”實現自我展示,通過“考考你”和“幫幫我”與同學互動交流以此促進學生全面發展。
3.2大學課堂中存在的問題高中課堂中依然存在。網絡時代各種電子產品在為學生提供多樣化知識獲取渠道的同時,其所提供知識的新穎性和趣味性也遠遠超過一般教師課上講授的知識,致使學生不能將注意力保持在傳統課堂教學之中。吸引學生注意力的關鍵在于教師給學生的刺激[11]。在以項目為主導的對分課堂實施過程中,通過對微項目的聯想質疑、探索挖掘、討論總結充分調動學生眼耳口手腦多感官參與到教學活動中來,能夠將學生的注意力有效的集中到課堂教學之中。
3.3以項目為主導的對分課堂符合高中生身心發展規律。大量研究表明高中生已經具備抽象思維能力,他們的認知發展程度與大學生存在一定相同之處。因此,適用于大學生的對分課堂教學模式對于高中生也同樣適用;艾賓浩斯記憶規律表明遺忘在學習完成以后即刻開始,對分課堂通過課下內化吸收環節和第二節課前半節的交流討論交互學習能夠實現知識反復再現,與傳統課堂相比更利于大腦對知識的保持和存儲;此外,根據學習動機理論,以項目為主導的對分課堂通過化學微項目激發學生對化學學習的近景直接動機,長此以往有利于學生學習動機的培養。
4以項目為主導的對分課堂教學設計與實踐
【教材與學情分析】鐵單質與鐵的氧化物是蘇教版高中化學必修一專題三《從礦物到基礎材料》第二單元鐵、銅的獲取與應用第一課時的內容。通過對前面章節中金屬鈉、鎂單質與化合物的理化性質與用途的系統學習,學生已經初步掌握金屬單質與化合物的學習方法。在初中階段學生對鐵的相關知識已經有了初步的認識,本節要在此基礎上結合離子反應、氧化還原反應等知識進一步學習鐵的有關性質,從本質上認識鐵是一種變價金屬。鐵單質及其氧化物是我們的日常生活中常見的單質與化合物,以化學微項目為橋梁將化學知識點與學生實際生活相聯系,能夠有效的激發學生的學習興趣提高學生學習的主動性?!局鲗ы椖糠治觥緼市是我國重要的鋼鐵基地,鋼鐵行業是A市居民收入的主要來源。在日常生活中小到一顆螺絲釘,大到各種機械設備等都與金屬鐵及其氧化物關系密切。細心的同學還會發現,鋼鐵廠周圍的土壤呈現紅棕色,鐵鍋上的鐵銹也是紅棕色,他們是同一種物質嗎?看似簡單的問題中蘊藏著豐富的化學知識。本節課教師在遵循因地制宜原則的前提下,選取貼近A市學生生活的“追根溯源金屬鐵”作為化學微項目,通過化學微項目對鐵單質及其氧化物的相關知識進行系統化、具體化、形象化呈現,開展以項目為主導的化學對分課堂。
4.1講授環節?!疽劳许椖繉胄抡n】教師:(播放A市某大型國有鋼鐵企業高爐煉鐵紀錄片)我們日常生活中常見的金屬鐵就是通過視頻中這種方式制得的,同學們想不想知道鐵礦石的主要成分是什么?它們有什么樣的理化性質?它們在煉鐵高爐里發生了哪些化學反應?這節課讓我們通過一起探究學習化學微項目“追根溯源鐵單質”來獲得答案吧?!揪劢鬼椖烤v留白】任務一:回憶初中階段學過的鐵單質理化性質,初步學習鐵與其他單質或化合物的反應,并結合氧化還原反應與離子反應原理進一步理解反應實質,具體過程見表1。教師:以上兩個化學反應之所以能夠發生是因為它們符合氧化還原反應的原理。除了上述化學性質之外,鐵單質還能與一些非金屬單質與化合物發生反應,見表2。留白:(1)根據氧化還原反應發生的條件思考以上反應發生的原理,嘗試書寫鐵與其他鹵素單質反應的化學方程式。(2)觀察課本上鐵與水蒸氣反應的實驗裝置圖,從中你能學到什么知識,有什么疑問?任務二:觀察鐵礦石,歸納總結鐵的氧化物的理化性質,掌握鐵的氧化物的化學性質。教師:鼓勵學生大膽猜想其物理化學性質,系統講授鐵礦石的理化性質,具體過程見表3。教師:鋁與四氧化三鐵反應是鋁熱反應的一種,鋁熱反應是一類反應,特指某些不如鋁活潑的金屬氧化物在高溫條件下與鋁發生的置換反應。留白:(1)查閱相關資料了解鐵的氧化物在現實生產與生活中的應用。(2)嘗試書寫鋁與三氧化二鐵反應的化學方程式。任務三:揭秘煉鐵高爐中進行的化學反應,掌握主要化學反應的反應原理。教師:煉鐵的原材料除了有鐵礦石外還需要焦炭、石灰石、空氣等,煉鐵高爐中主要發生以下化學反應,見圖2。留白:焦炭在其參與的兩種化學反應中分別發揮什么作用?【布置作業及亮考幫】課下請同學們認真閱讀教材并整理課上所學知識點,根據自身能力與興趣圍繞化學微項目“追根溯源金屬鐵”進行自主探索。
4.2內化吸收環節。內化吸收環節由學生課下獨立完成,主要包括閱讀課本并整理筆記,圍繞化學微項目“追根溯源金屬鐵”查閱有關資料進行自主探索。
4.3討論環節。小組討論(10min):全班同學以小組為單位圍繞“亮考幫”與課下對微項目“追根溯源金屬鐵”自主探索學習的成果開展小組討論,小組成員間可以共同討論課下學習過程中遇到的難題也可以相互提問與指正。教師巡視監督,督促不積極的學生積極參與到討論的過程中,及時提醒走神的學生回歸課堂,必要時還可以給予學生適當的指導。教師抽查(3min):課上教師隨機抽查3個小組的討論情況,每組派一名代表展示小組討論成果。自由提問(5min):學生將經過小組討論仍未解決的問題提出來,教師或者其他組成員針對共性問題予以解答。本堂課學生提出的共性問題:(1)工業上可以用鋁熱反應來制備金屬鐵嗎?(2)Fe3O4鐵元素的化合價是多少?(3)能將Fe3O4看作是FeO與Fe2O3的混合物嗎?(4)鐵銹(Fe2O3)是鐵與氧氣反應生成的嗎?教師評價總結(2min):教師針對學生課下自主探究學習情況與課上交流討論情況進行總結評價。5結語本文建立了以項目為主導的對分課堂教學模式,其最大的優勢是在充分考慮化學學科特點的前提下,將源于學生生活的化學微項目作為教學主線貫穿于對分課堂實施全過程?;诨瘜W微項目開展教學活動能夠充分調動學生學習積極性,使學生真正參與到課堂教學之中,成為課堂的主人。在以項目為主導的對分課堂中,教師依托項目導入新課,聚焦項目精講留白實現對知識的系統呈現與講授;學生通過對主導微項目的聯想質疑、探索挖掘、討論總結實現對課本知識探索的步步深入,在掌握化學基礎知識的同時在頭腦中建構個性化的知識體系,有效提高了學生探究能力與交流表達能力,并進一步提升學生化學核心素養??傊皂椖繛橹鲗У膶Ψ终n堂教學模式充分體現了新課標中所倡導的自主學習、合作學習、探究學習理念,且符合高中生身心發展規律,值得進一步推廣與應用。
作者:鄭悅 楚剛輝 單位:喀什大學化學與環境科學學院