高中化學(xué)情境教學(xué)設(shè)計芻議

時間:2022-05-13 03:36:29

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高中化學(xué)情境教學(xué)設(shè)計芻議

摘要:深度學(xué)習(xí)著重于學(xué)生能力的培養(yǎng),不僅是要學(xué)生具有掌握學(xué)科知識的能力與批判性的思維能力,而且注重學(xué)生知識遷移能力與人際的提升,同時使學(xué)生能夠在真實(shí)情境中解決問題。筆者追本溯源,深挖深度學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ),并與情境教學(xué)相結(jié)合,以“二氧化硫的性質(zhì)”這一課題為例,在與知識點(diǎn)貼合的情境線以及教師的引導(dǎo)下,讓學(xué)生能夠在發(fā)現(xiàn)問題、提出質(zhì)疑、做出猜想、驗(yàn)證猜想并持續(xù)性反思的過程中,達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的。

關(guān)鍵詞:深度學(xué)習(xí);情境教學(xué);二氧化硫

深度學(xué)習(xí)的概念緣起于“機(jī)器學(xué)習(xí)”,并且在人工智能領(lǐng)域大熱,但其實(shí)質(zhì)是對人的意識、思維、信息過程的模擬[1]。如果需要用機(jī)器一般沒有靈魂的算法反觀人類的學(xué)習(xí),那簡直是可笑至極,化學(xué)學(xué)科對比其他學(xué)科相對較“繁”,知識點(diǎn)多且分散,需要學(xué)生深度學(xué)習(xí)并形成高階思維,有利于知識遷移,并更好地運(yùn)用于真實(shí)情境中,正因如此,化學(xué)學(xué)科教學(xué)領(lǐng)域的深度學(xué)習(xí)仍需要探索。

1深度學(xué)習(xí)之“情”有獨(dú)鐘

1976年,瑞典歌特堡大學(xué)學(xué)者馬頓(Marton)與薩喬(Saljo)提出與淺層學(xué)習(xí)(SurfaceLearning)相對應(yīng)的深度學(xué)習(xí)(DeepLearning)[2],深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)知識遷移的過程,提高解決問題并決策的能力,側(cè)重于高級認(rèn)知與高階思維。可以說,深度學(xué)習(xí)是以創(chuàng)新的方式向?qū)W生傳遞豐富的核心學(xué)習(xí)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生有效學(xué)習(xí)并能將其所學(xué)付諸于應(yīng)用,而情境教學(xué)理論著重于學(xué)習(xí)者在情境中獲取知識、構(gòu)建概念及解決問題,可以說,學(xué)生實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)需要教師不斷調(diào)整教學(xué)手段,情境教學(xué)是深度學(xué)習(xí)的首選途徑,可見用“情”之深。

2深度學(xué)習(xí)之無“情”無彩

深度學(xué)都基于學(xué)習(xí)心理學(xué)認(rèn)知學(xué)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(xiàng)目所界定的六維能力更突出地體現(xiàn)了全視角特征[3],結(jié)合深度學(xué)習(xí)的四要素進(jìn)行整理,知識是情境性的,學(xué)習(xí)也理應(yīng)在情境中進(jìn)行,所有教學(xué)都應(yīng)該是情境性的[4]。教師在教學(xué)之初為激發(fā)學(xué)生情感,加深印象,引入或創(chuàng)設(shè)便于學(xué)生理解并接受的場景或情形,使學(xué)生的認(rèn)知在潛移默化中得到提升。如表1所示。

3深度學(xué)習(xí)之“情境”交融

深度學(xué)習(xí)理論更偏向于從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度出發(fā),情境教學(xué)是從教師教學(xué)的角度出發(fā),在課前反復(fù)揣摩,課中不斷調(diào)整,課后堅(jiān)持反思,形成最佳情境。將深度學(xué)習(xí)與情境教學(xué)進(jìn)行融合,是學(xué)生與教師的有機(jī)合作,讓教師的“教”成了一門藝術(shù),對學(xué)生的“學(xué)”進(jìn)行了升華。結(jié)合人教版(2004)高中化學(xué)必修1第四章第三節(jié)“硫和氮的氧化物”中二氧化硫的性質(zhì)的第一課時,進(jìn)行教學(xué)設(shè)計,對提升學(xué)生“科學(xué)探究、創(chuàng)新意識”等方面的科學(xué)素養(yǎng)做些許嘗試。3.1教材與學(xué)情分析。(1)教材分析元素化合物知識是高中化學(xué)重要的基礎(chǔ)知識,通過元素化合物知識的學(xué)習(xí),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(rèn)知,而是更加深入立體的三維立體架構(gòu);另一方面,可以鞏固之前學(xué)過的離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等知識點(diǎn),溫故而知新,在加強(qiáng)掌握舊知的同時,將所學(xué)知識相互聯(lián)系,提升化學(xué)思維能力,為元素概念、元素周期表的形成等架構(gòu)新認(rèn)知。(2)學(xué)情分析選取對“二氧化硫的性質(zhì)”的學(xué)習(xí),多數(shù)課程在講解該過程中,注重了二氧化硫的危害性,使學(xué)生對二氧化硫的印象停留在造成酸雨的“有害物質(zhì)”,使學(xué)生談“硫”色變,忽略或者是沒有了解其實(shí)際的積極應(yīng)用,通過情境使知識與用途相結(jié)合、理論與實(shí)際相結(jié)合、物質(zhì)正負(fù)功能相結(jié)合,使學(xué)生可以在具體情境中進(jìn)行遷移,取之于情境、用之于情境,最終達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的。3.2教學(xué)目標(biāo)。知識與技能:掌握二氧化硫的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)。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(tuán)隊(duì)協(xié)作與解決問題能力。情感態(tài)度與價值觀:關(guān)注人類面臨的與化學(xué)有關(guān)的社會問題,增強(qiáng)社會責(zé)任感,并學(xué)會學(xué)習(xí)。3.3教學(xué)重難點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn):二氧化硫化學(xué)性質(zhì)→生活應(yīng)用→負(fù)面作用→污染防治的過程。教學(xué)難點(diǎn):二氧化硫在不同環(huán)境下表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。3.4主要教學(xué)活動。環(huán)節(jié)1:認(rèn)識SO2物理性質(zhì)【情境】播放有關(guān)SO2形成酸雨及其危害的微課視頻?!緦W(xué)生推測】根據(jù)視頻資料及生活經(jīng)驗(yàn),推測SO2易溶于水,是一種無色、有毒、有刺激性氣味的氣體?!編熒?yàn)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(huán)節(jié)2:推測SO2化學(xué)性質(zhì)【情境1】2019年的兩會上,國務(wù)院總理的政府工作報告中強(qiáng)調(diào):“堅(jiān)決打好藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)。今年二氧化硫、氮氧化物排放量要分別下降3%,重點(diǎn)地區(qū)細(xì)顆粒物(PM2.5)濃度明顯下降?!薄締栴}引導(dǎo)】怎樣使SO2排放量下降?【情境2】某電廠煙氣脫硫技術(shù)原理:SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O,CaSO3+O2=2CaSO4【學(xué)生推測】SO2可與堿反應(yīng)生成相應(yīng)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(tài)居中,根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律,SO2既具有氧化性也具有還原性?!編熒?yàn)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(yīng)①弱氧化性:2H2S+SO2=3S↓+2H2O;②較強(qiáng)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(yīng)環(huán)節(jié)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?yōu)榘咨?。【學(xué)生推測】SO2具有漂白性?!厩榫?】SO2漂白的紙張日久變黃圖片。【教師補(bǔ)充】見光、受熱發(fā)黃越快。【學(xué)生推測】SO2的漂白性不穩(wěn)定?!編熒?yàn)證】SO2氣體與品紅溶液的反應(yīng)。環(huán)節(jié)4:辯證的眼光看SO2【情境】《化學(xué)鑒原補(bǔ)編》記載:凡藏酒之木燒硫于其內(nèi),則木質(zhì)之孔所含能發(fā)酵之物即滅,藏以新酒而不致再發(fā)酵。并補(bǔ)充葡萄酒中含有SO2,在葡萄酒釀造業(yè)發(fā)揮重要作用。學(xué)生根據(jù)該情境,鞏固所學(xué)SO2性質(zhì)的運(yùn)用,從而對SO2有新的認(rèn)識。【師生活動】制作思維導(dǎo)圖。3.5持續(xù)性反思與評價。深度學(xué)習(xí)與情境的融合尤為重要,不能為了深度而強(qiáng)行深入,更不能為了情境而將其隨意設(shè)置,這樣才能真正做到意境融徹,使整個教學(xué)過程是順其自然的,學(xué)生在了解物理化學(xué)性質(zhì)的同時,更能將其靈活運(yùn)用于現(xiàn)實(shí)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(xué)揚(yáng)長避短,不但能夠掌握核心學(xué)科知識,具有批判性思維去解決問題,更能進(jìn)行團(tuán)隊(duì)協(xié)作,有效溝通,學(xué)會學(xué)習(xí),也能夠使學(xué)生的核心素養(yǎng)有所提升。

參考文獻(xiàn)

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[3]卜彩麗,馮曉曉,張寶輝.深度學(xué)習(xí)的概念、策略、效果及其啟示———美國深度學(xué)習(xí)項(xiàng)目(SDL)的解讀與分析[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2016,34(05):75-82.

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

作者:劉霽輝 劉春玲 單位:1.吉林師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院 2.長春文廟小學(xué)