前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的情境在初中化學教學的應用,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
化學的情境教學可以理解為教師在化學教學中,采用科學的教學手段,創設積極的化學教學場景和氛圍,有意識地引導學生主動學習,優化學生學習化學的效果。在2017年版《普通高中化學課程標準》中,設有“情境素材建議”一欄,表明化學教學中情境教學占據了比較重要的位置。情境教學成為課堂教學的重要組成部分,各級各類的教學展示,莫不創設各種情境,追求使用情境的效益最大化,最好能一境到底。情境教學的支柱是優質的情境素材。情境素材來源于教師的各種積累,在教學過程中教師要認真挑選情境素材并精心設計,構建高效課堂。真實的問題情境有利于學生化學學科核心素養的形成,在傳授學生知識的同時,培養學生的學科思想,構建學生的學科觀念,符合建構主義理論。
一、情境素材在教學中的應用
1.巧用生活情境,體現化學的實用之美
生活中無處不化學,生活是活教材,要求教師擁有一雙化學特有的眼睛,帶著化學的獨特視角看待生活中的每件物品,捕捉生活場景,尋找適合課堂教學的生活情境,拉近生活與化學的間距。以“微粒的基本性質”為例,在課堂上展示“生活中泡糖水”:教師在水中放入一塊方糖,固體消失,水有了甜味。這一司空見慣的情境用于化學教學,簡約而不簡單,這一情境貫穿于微粒的三點基本性質的始終,屬于“整體教學情境”[1],引導學生進行宏觀辨識與微觀探析,理解宏觀現象與微觀本質的關系。再以“常見的堿”為例,有一種管道疏通劑的主要成分是氫氧化鈉,展示這種管道疏通劑溶解頭發的視頻,結合使用說明和注意事項,得出氫氧化鈉溶于水放熱、有腐蝕性、要密封保存等,屬于“局部教學情境”[1],雖不能囊括氫氧化鈉的化學性質,但利用生活的物質,讓學生感覺到氫氧化鈉離自己并不遙遠,也并不陌生,從化學學科角度加強了對氫氧化鈉的理解,推陳出新。以身邊的物質作為情境,將所學到的化學知識整合起來,讓學生體會到生活中有化學,激發學生參與化學探究的欲望。初中化學知識不少是事實性知識,巧用各種生活情境引導教學,挖掘生活中的化學知識,培養學生帶著化學的眼光看待生活中事物的能力,讓化學服務于生活,造福于人類。
2.關注新聞事件情境,利用STS教育,認識化學對社會發展的作用
科技與化學息息相關,科技促進社會的可持續發展。STS教育可以指導學生了解科技及成果,思考、參與和科技有關的社會問題,從而培養學生的科學素養。科技新聞、社會熱點事件均可作為化學教學的情境素材。這些素材在使用時必須要經過裁剪,要從化學學科的視角正面引導,提取有效的化學信息,切不可關注新聞事件背后隱藏的情緒問題、社會問題。以“燃燒時的能量變化”為例,在教學中,可以用火箭發射作為情境,火箭發射場面恢宏,從化學學科這個角度只要聚焦火箭發射時助推的一瞬間,看到火箭下方噴射出來黃色煙氣即可,即能說明燃燒時放出大量的熱。這一情境已經足夠震撼學生的心靈,認識到化學在科技發展過程中扮演著重要的角色。再如水資源污染是目前全社會比較關心的環境問題,可以選取污水處理廠檢測項目及方法作為情境,引導學生研究怎樣減少污水中的溶解性固體(TDS)、重金屬離子、氨氮等,調節PH,處理達標后排放。我們聚焦的是利用化學知識去治理水污染,而不是哪些化學物質導致了水污染,水污染是人類在生活、生產中的不恰當行為導致的,引導學生利用化學知識解決污染問題,這才是這門學科的價值所在。從化學學科視角考慮紛繁復雜的科學技術、社會熱點問題,剪輯需要的情境,正面引導學生認識化學對于科技和社會的貢獻,幫助學生樹立正確的科學態度,增強社會責任感,確立正確的人生觀和價值觀。
3.挖掘史學情境,培養科學態度,領悟科學思想和科學精神
以科學家研究物質采用的方法,得出的結論作為教學的線索,創設真實的科學研究情境,讓學生認識到科學真理不是一蹴而就的,而是不畏失敗、艱苦探索得出的?;瘜W史不僅豐富了學生的知識,更重要的是培養學生嚴謹的科學態度。以“原子的構成”為例,教材中介紹了湯姆生、盧瑟福研究原子內部結構的過程,分別提出了原子結構的“棗糕模型”和“行星模型”。盧瑟福本想證實恩師湯姆生的模型是正確的,卻沒想到通過自己的研究提出了更為科學的觀點。在湯姆生之前,道爾頓認為原子是個微小的實心球體,在盧瑟福之后,玻爾提出了電子在原子核外分層運動的原子結構模型。原子結構的發現史彰顯了化學研究嚴謹、批判、求真的科學精神,提升了“證據推理與模型認知”的核心素養,這種基于證據的推理,發展了學生的化學科學思維品質。利用化學史作為情境必須要尊重史學事實,尊重真實場景,不添油加醋。以“質量守恒定律”為例,滬教版九年級化學教材“收集證據”板塊是用波義耳和拉瓦錫的研究作為對比展示科學家研究質量守恒定律的過程。波義耳在一個敞口容器中加熱金屬,教材中的圖片顯示是Hg,發現反應后容器中的物質質量增加了;拉瓦錫在密閉容器中進行實驗,研究了反應物和生成物之間的質量關系,得出了質量守恒定律。教材中波義爾在敞口容器中用水銀實驗有違事實,水銀有揮發性,在敞口容器中加熱,揮發更快,固體質量不會增加,顯然教材的編寫者不尊重事實。正是由于波義耳提供了金屬加熱的思路,拉瓦錫才想到用水銀去研究,從而為他后面的研究鋪平了道路。使用化學史學情境不是把科學家研究的所有過程都展示出來,而是需要裁剪,提取想要的環節。看待前人的研究要保持一定的批判性,不片面貶低有些科學家的重要實驗,認識到所有的科學發現對后人研究的結論都產生關鍵性、決定性的作用,培養學生尋求真知的科學精神,形成正確的化學價值觀。
二、情境教學的幾點反思
1.多維度看待情境素材
優質、經典情境并不是很多,同一情境可以從不同的視角去研究。“能人之所不能”,尋找另類角度,創新使用經典情境。以“二氧化碳”學習為例,在學氧化碳的性質時,需要提供二氧化碳氣體。二氧化碳一定要用“稀鹽酸和石灰石作用產生”這一情境嗎?提供二氧化碳的方法很多,簡單一點,只需要用一瓶雪碧,加一點沙土進去,雪碧會迅速產生二氧化碳。事實上在雪碧中放一點表面粗糙的顆粒物,就會快速產生二氧化碳,如沙子、小石頭、水泥塊等。當進行學生實驗時,二氧化碳的用量比較多,只需要買一罐液態二氧化碳滅火器,方便快捷,可以滿足整個年級的分組實驗。再如學習或復習碳酸鈣,生活中碳酸鈣的情境很多,如鈣片、牙膏等。不少鈣片的主要成分是碳酸鈣,但也有很多鈣片主要成分是其他含鈣的化合物;牙膏里研磨的材料可能是碳酸鈣、二氧化硅、氫氧化鋁等。選擇鈣片或牙膏做載體復習碳酸鈣,要慎重,最好先實驗驗證一下。提供合適的研究材料,不一定要通過化學方法制取,不要一元化地看待某種物質提供的方式。要批判、思辨性地去看一些情境,科學合理地利用生活中的一些物質,拓展學生的化學思維方式。
2.提供情境素材的主體
化學課程的目標是發展學生的化學學科核心素養,以學生的發展為本,將化學知識轉化為化學學科素養。情境的使用要從學生出發,情境素材的獲取要以學生的學習為中心,最佳方式不是老師直接提供,而是有指向性地布置學生課前完成必要情境的收集工作,情境素材提供的主體最好是學生。在收集情境素材的過程中,促進了學生閱讀能力、動手能力、分析問題和解決問題能力、思維能力的提升。如要求學生收集“燃燒與滅火”的情境材料時,可以指導學生在家里做對比實驗:一個紙杯加入一定量的冷水,兩個紙杯重疊在一起,倒入等量的冷水,點燃蠟燭加熱。一個紙杯的,水燒開,紙杯沒燒壞;兩個紙杯,外面的紙杯燒壞了。[2]拍下實驗的視頻,作為情境在課堂上與老師和其他學生交流。用家庭實驗作為情境素材極大程度地激發了學生學習的熱情,在實驗過程中往往需要父母參與共同完成,和諧的親子關系有利于學生樹立正確的人生觀和價值觀。與教師提供情境相比,學生提供情境最大程度地調動了學生學習的主動性,激發了學生探究新知的欲望。
3.情境教學與學生的發展
生活、生產、社會問題、科學技術為創設情境提供了素材。情境教學能讓學生感覺到化學學科非常有用、實用。真實的、具體的問題情境是形成和發展學生學科核心素養的重要平臺。[3]在化學教學中要引導學生基于對世界的觀察產生審慎的思考,要思辨地看待情境的使用。
(1)避免學生產生工具主義思想
大多數情境都呈現化學有用的一面,用化學知識解釋情境中的一些現象及本質,這可能會誤導學生學習化學這門學科的目的,認為學習化學就是為了服務人們的生活。學習這門學科只是為了帶來一種功利,這是功利主義的價值觀,并不是為了保持對世界的探索欲望。化學作為一門自然科學,應讓學習者始終保持對它的好奇和熱情,不能把化學的學習和探究僅作為服務于人類社會的一種工具。我們在使用情境時要審慎使用,呈現情境時不要片面強調有用的一面,避免學生產生工具主義思想,避免這種“有用”的價值觀引領摧毀學生對科學世界的好奇,把化學學習看成只是幫助人類了解和適應環境的手段或工具。
(2)避免學生產生一元觀
我們使用的情境很多時候僅僅截取其中的一面,包含化學學科問題的一面,不能全面反映客觀世界的真實。但情境是復雜的,學生沒有看到情境復雜的一面,難免會形成一元價值觀,認為復雜的事情就這么簡單,把復雜問題簡單化,缺乏多元思考。如火箭的發射,難道只有能量的變化嗎?難道只與化學學科有關嗎?顯然不是。世界是多元的,不能把世界的復雜性歸結于只用某個學科某個知識點來解釋。過多的簡單化的情境教學,不利于學生樹立正確的世界觀,不利用學生思維能力的發展。
(3)避免學生對科學研究的艱巨性認識不足
情境教學帶來刺激和好奇,而科學研究是對思維品質的挑戰。僅僅呈現有趣好玩的一面,認識不到科學研究的艱巨和挑戰性,不利于學生堅韌品質的培養。科學發展到今天,縱觀其研究過程,哪位科學家不是付出了巨大的心血、艱辛的勞動,門捷列夫、居里夫人、諾貝爾……無一不是如此??茖W研究的道路非常艱辛,很少以成功為主,大多以失敗告終。過多的情境教學很難讓孩子感受到科學研究的艱巨性,無法體會科學家的科學研究精神。情境教學確實激活了課堂,對化學學科帶來的正面影響不言而喻。但我們也要理性地看待情境在培養學生學科素養過程中所起的作用,從思辨的角度合理地利用各種情境,引導學生在分析問題時多角度思考,激活學生的好奇心,激發學生的思辨力、批判力、創造力,彰顯化學學科的魅力。
參考文獻:
[1]鄭長龍.化學課堂與教學論[M].長春:東北師范大學出版社,2018:140.
[2]徐洋.初中化學課堂教學中情境的創設[J]:中學化學教學參考,2019(2):22.
[3]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018:73.
作者:沈紅英 單位:江蘇省蘇州市高新區第二中學