高中化學情境教學設計芻議

時間:2022-05-13 03:36:29

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高中化學情境教學設計芻議

摘要:深度學習著重于學生能力的培養,不僅是要學生具有掌握學科知識的能力與批判性的思維能力,而且注重學生知識遷移能力與人際的提升,同時使學生能夠在真實情境中解決問題。筆者追本溯源,深挖深度學習理論基礎,并與情境教學相結合,以“二氧化硫的性質”這一課題為例,在與知識點貼合的情境線以及教師的引導下,讓學生能夠在發現問題、提出質疑、做出猜想、驗證猜想并持續性反思的過程中,達到深度學習的目的。

關鍵詞:深度學習;情境教學;二氧化硫

深度學習的概念緣起于“機器學習”,并且在人工智能領域大熱,但其實質是對人的意識、思維、信息過程的模擬[1]。如果需要用機器一般沒有靈魂的算法反觀人類的學習,那簡直是可笑至極,化學學科對比其他學科相對較“繁”,知識點多且分散,需要學生深度學習并形成高階思維,有利于知識遷移,并更好地運用于真實情境中,正因如此,化學學科教學領域的深度學習仍需要探索。

1深度學習之“情”有獨鐘

1976年,瑞典歌特堡大學學者馬頓(Marton)與薩喬(Saljo)提出與淺層學習(SurfaceLearning)相對應的深度學習(DeepLearning)[2],深度學習強調知識遷移的過程,提高解決問題并決策的能力,側重于高級認知與高階思維。可以說,深度學習是以創新的方式向學生傳遞豐富的核心學習內容,引導學生有效學習并能將其所學付諸于應用,而情境教學理論著重于學習者在情境中獲取知識、構建概念及解決問題,可以說,學生實現深度學習需要教師不斷調整教學手段,情境教學是深度學習的首選途徑,可見用“情”之深。

2深度學習之無“情”無彩

深度學都基于學習心理學認知學派的“信息加工”理論而展開鮮有“全視角”觀照,美國國家研究委員會(NRC)提出的三維度與SDL項目所界定的六維能力更突出地體現了全視角特征[3],結合深度學習的四要素進行整理,知識是情境性的,學習也理應在情境中進行,所有教學都應該是情境性的[4]。教師在教學之初為激發學生情感,加深印象,引入或創設便于學生理解并接受的場景或情形,使學生的認知在潛移默化中得到提升。如表1所示。

3深度學習之“情境”交融

深度學習理論更偏向于從學生學習的角度出發,情境教學是從教師教學的角度出發,在課前反復揣摩,課中不斷調整,課后堅持反思,形成最佳情境。將深度學習與情境教學進行融合,是學生與教師的有機合作,讓教師的“教”成了一門藝術,對學生的“學”進行了升華。結合人教版(2004)高中化學必修1第四章第三節“硫和氮的氧化物”中二氧化硫的性質的第一課時,進行教學設計,對提升學生“科學探究、創新意識”等方面的科學素養做些許嘗試。3.1教材與學情分析。(1)教材分析元素化合物知識是高中化學重要的基礎知識,通過元素化合物知識的學習,一方面,可以逐漸形成金屬、非金屬及其化合物知識框架,不斷加深對元素化合物的理解,不再是簡簡單單地對元素周期表的二維認知,而是更加深入立體的三維立體架構;另一方面,可以鞏固之前學過的離子反應、氧化還原反應等知識點,溫故而知新,在加強掌握舊知的同時,將所學知識相互聯系,提升化學思維能力,為元素概念、元素周期表的形成等架構新認知。(2)學情分析選取對“二氧化硫的性質”的學習,多數課程在講解該過程中,注重了二氧化硫的危害性,使學生對二氧化硫的印象停留在造成酸雨的“有害物質”,使學生談“硫”色變,忽略或者是沒有了解其實際的積極應用,通過情境使知識與用途相結合、理論與實際相結合、物質正負功能相結合,使學生可以在具體情境中進行遷移,取之于情境、用之于情境,最終達到深度學習的目的。3.2教學目標。知識與技能:掌握二氧化硫的物理性質、化學性質。了解二氧化硫在生活中的使用情況。過程與方法:通過情境探究的過程,提升批判性思維、團隊協作與解決問題能力。情感態度與價值觀:關注人類面臨的與化學有關的社會問題,增強社會責任感,并學會學習。3.3教學重難點。教學重點:二氧化硫化學性質→生活應用→負面作用→污染防治的過程。教學難點:二氧化硫在不同環境下表現出不同的性質。3.4主要教學活動。環節1:認識SO2物理性質【情境】播放有關SO2形成酸雨及其危害的微課視頻。【學生推測】根據視頻資料及生活經驗,推測SO2易溶于水,是一種無色、有毒、有刺激性氣味的氣體。【師生驗證】將一試管SO2倒扣與水槽中,觀察到水幾乎充滿整個試管,說明SO2易溶于水。環節2:推測SO2化學性質【情境1】2019年的兩會上,國務院總理的政府工作報告中強調:“堅決打好藍天保衛戰。今年二氧化硫、氮氧化物排放量要分別下降3%,重點地區細顆粒物(PM2.5)濃度明顯下降。”【問題引導】怎樣使SO2排放量下降?【情境2】某電廠煙氣脫硫技術原理:SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O,CaSO3+O2=2CaSO4【學生推測】SO2可與堿反應生成相應的鹽,說明具有酸性氧化物的通性;CaSO3與SO2中的S元素均為+4價,價態居中,根據氧化還原反應規律,SO2既具有氧化性也具有還原性。【師生驗證】(1)具有酸性氧化物的通性SO2+H2O=H2SO3SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OCaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2(2)二氧化硫的氧化還原反應①弱氧化性:2H2S+SO2=3S↓+2H2O;②較強的還原性:如SO2能使氯水、溴水、KMnO4溶液褪色。2SO2+O2=2SO3SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr(2)二氧化硫的氧化還原反應環節3:了解SO2漂白性【情境1】無良商家SO2熏蒸銀耳,使其由淡黃色變為白色。【學生推測】SO2具有漂白性。【情境2】SO2漂白的紙張日久變黃圖片。【教師補充】見光、受熱發黃越快。【學生推測】SO2的漂白性不穩定。【師生驗證】SO2氣體與品紅溶液的反應。環節4:辯證的眼光看SO2【情境】《化學鑒原補編》記載:凡藏酒之木燒硫于其內,則木質之孔所含能發酵之物即滅,藏以新酒而不致再發酵。并補充葡萄酒中含有SO2,在葡萄酒釀造業發揮重要作用。學生根據該情境,鞏固所學SO2性質的運用,從而對SO2有新的認識。【師生活動】制作思維導圖。3.5持續性反思與評價。深度學習與情境的融合尤為重要,不能為了深度而強行深入,更不能為了情境而將其隨意設置,這樣才能真正做到意境融徹,使整個教學過程是順其自然的,學生在了解物理化學性質的同時,更能將其靈活運用于現實生活中,并且能夠以辯證的眼光看待SO2,在日常生活中,能辯證地思考問題、解決問題,可以利用所學揚長避短,不但能夠掌握核心學科知識,具有批判性思維去解決問題,更能進行團隊協作,有效溝通,學會學習,也能夠使學生的核心素養有所提升。

參考文獻

[1]Marton,F.,Saljo,R.OnQualitativeDifferenceinLearn-ing:OutcomeandProcess[J].BritishJournalofEducationalPsychology,1976,(46):4-11.

[2]李響,皇甫大恩.混合教學模式研究[J].中國教育技術裝備,2016(24):149-152.

[3]卜彩麗,馮曉曉,張寶輝.深度學習的概念、策略、效果及其啟示———美國深度學習項目(SDL)的解讀與分析[J].遠程教育雜志,2016,34(05):75-82.

[4]閻乃勝.深度學習視野下的課堂情境[J].教育發展研究,2013(12):76-79.

作者:劉霽輝 劉春玲 單位:1.吉林師范大學化學學院 2.長春文廟小學