素养为本的初中化学主题式学习的设计与实施

2023-05-30 03:07黄冬艳
广西教育·A版 2023年2期
关键词:素养为本初中化学

【摘要】本文针对初中化学教材中单元知识点相对零散、不够系统化、没有提供具体情境等情况,结合主题式学习的特点,以“走近‘84消毒液”为例,从学习主题选择、教材内容整合、学习流程设计、核心素养提升等方面阐述素养为本的初中化学主题式学习的设计与实施。

【关键词】素养为本 初中化学 主题式学习

“84”消毒液

【中图分类号】G63 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2023)04-0054-04

化学是一门与生活有着密切联系的学科。新课程改革倡导化学教师在教学活动设计中将生活渗透到教学各个环节,注重校内外联动,充分利用社会资源设计与实施生活化的学习任务或实践活动来丰富教学内容。《义务教育化学课程标准(2022年版)》(以下简称《2022年版化学课标》)要求构建大概念统领的化学课程内容体系,精心选择促进学生核心素养发展的化学课程内容,注重结合学生已有生活经验,反映化学科学发展的新成就,体现化学课程内容的基础性、时代性和实践性,注重学科内的融合及学科间的联系,明确学习主题,凝练大概念,反映核心素养在各学习主题下的特质化内容要求。

主题式学习就是围绕一个主题,遵循科学研究的一般规范和步骤,引导学生为获得问题解决能力和创新能力而组织实施的一系列探究活动。主题式学习既是一种学习方式,也是一种学习类型,有如下特点:第一,学习内容需要经过教师设计处理。教师可以根据情境需求横向编选与该主题相关的教学材料,有时可以打破学科之间的边界,整合不同学科、不同领域的内容,组织学生进行主题式学习。第二,必须要有足够的学习资源。学习资源包括课程内部资源和外部资源,外部资源包含其他学科的资源或学校之外的其他资源。第三,具有开放性和拓展性。主题式学习不再是以教材为中心,而是以学生为中心,以探究主题的学习内容为中心。学习的过程是开放的,学生可以依据主题自由安排学习内容,内容通常涉及拓展性知识。

初中化学教材中,每个单元的知识点相对零散,不够系统化,很多知识点没有提供具体情境,学生学习起来有较大困难。教师在整理教学内容的过程中,应当重视对不同知识点进行跨章节、跨单元的重组,结合相关知识点之间的内在联系设计成不同的主题供学生学习。学生在主题式学习中,通过拆解复杂学习任务和系列探究活动,经历自主思考、合作探究、互动交流、总结反思等完整的问题解决过程,实现深度学习和知识的结构化,提升解决真实问题的能力,促进核心素养的发展。本文以“走近‘84消毒液”为例,谈谈素养为本的初中化学主题式学习的设计与实施。

一、素养为本的初中化学主题式学习的设计思想

(一)学习主题的选择

学习主题的选择要注意敏锐捕捉社会大事件或生活相关事件与学科的联系,可以结合本地资源、社会生活热点、专题知识特点等,从饮食与健康、环境与发展、职业与安全、科技与前沿等视角寻找与学科内容相关的主题。主题的选择必须符合课标的要求,主题的设计要关注学生核心素养的培养,且有利于促进学生的深度学习。

首先,主题的选择必须符合课标的要求。《2022年版化学课标》认为,化学是推动人类可持续发展的重要力量,在应对能源危机、环境污染、突发公共卫生事件等人类面临的重大挑战中发挥了不可替代的作用。学生对于“84”消毒液有所耳闻,但实际了解不多,选择“走近‘84消毒液”为学习主题,结合新冠疫情中“84”消毒液的使用,让学生切身体验化学与社会生活的密切联系,深刻体会化学在人类发展中的重要作用,提高学习化学的兴趣。

其次,主题的设计要关注学生核心素养的培养。初中化学课程要培养的学生核心素养主要包括化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任。在主题式学习过程中,学生利用化学知识及跨学科知识完成相关的学习任务或实践活动,通过体会化学学科知识的应用价值,培养学生的创新意识、科学态度和社会责任,凸显化学学科立德树人的育人功能。

最后,主题的设计要有利于促进学生的深度学习。深度学习是在教师的引领下,学生围绕具有挑战性的学习主题,全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程。“走近‘84消毒液”这一学习主题通过组织学生对“84”消毒液的制取、使用展开深入研究,将物质分类、基本反应类型这些化学核心知识融入其中,促进学生对相关内容的深度学习。此外,主题式学习重视初中化学与高中化学课程的衔接,如工廠生产“84”消毒液使用的原料为氯化钠溶液,学生对如何利用氯化钠和水制取“84”消毒液的工艺流程有浓厚的兴趣,但运用初中所学知识暂时无法解答这个疑问,而让学生通过主题式学习走进工厂了解产品及制取工艺流程,可以很好地实现初、高中化学学习内容的衔接。

(二)教材内容的整合

在化学课程中进行主题式学习,教师需要对教材内容进行整合,要根据选定的主题研读化学课标、梳理核心知识。整合教材内容,可能需要适当跨单元、跨学科地进行整合,以利于引发学生的深度学习,培养学生的科学探究意识,促进学生形成相关的化学观念。

人教版化学九年级下册教材中,涉及氯化钠的相关内容出现在第九单元实验活动5“一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制”、第十一单元课题1“生活中常见的盐”和实验活动8“粗盐中难溶性杂质的去除”三处,这些知识点相对零散,都属于基础性内容。教材中简单介绍了氯化钠在工业上可以作为原料制取氢氧化钠、氯气、盐酸等,对如何制取这些物质没有提及。教师对教材中有关氯化钠的几个零散知识点进行有机整合,适当拓展酸碱盐的分类、工艺流程及化学反应方程式、一定质量分数溶液的配制等内容,以“走近‘84消毒液”为主题,组织学生展开主题式学习活动,制取“84”消毒液的工艺流程是对教材中氯化钠内容的深入研究,与高中化学中工艺流程的学习进行有效衔接,可以引发学生的深度学习;结合制取“84”消毒液工艺流程中出现的多种物质,可以顺利引出物质的分类知识,使学生进一步形成物质可以分成不同类别的化学观念;规范配制一定质量分数的“84”消毒液(次氯酸钠溶液),可帮助学生内化配制溶液的基本实验操作知识。

(三)学习流程的设计

主题式学习为学生创设有挑战性的问题情境,要求学生在情境中进行自主探索。问题情境的创设立足学生的知识水平和生活实际,有利于打通书本知识与生活世界的界限。“走近‘84消毒液”主题式学习既立足教材又适当拓展,引导学生利用网络和本地资源,以校内和校外、课内和课外相结合的方式展开学习,围绕真实问题情境开展各项活动,从中获取知识和技能,同时提升化学核心素养。

学习之前,教师告知学生广西柳化氯碱有限公司(以下简称柳化氯碱公司)生产的产品中有“84”消毒液,然后带领学习小组从“寻找消毒液、初识消毒液、研究消毒液、使用消毒液”四个方面展开学习。教师设计的整个学习流程如图1所示。

二、素养为本的初中化学主题式学习的实施

(一)围绕学习主题自主学习——寻找“84”消毒液

主题式学习打破了课堂的边界,激励学生走出课堂,在实践中进行学习探索。教师可引导学生围绕学习主题进行自主学习探索,通过网上收集素材、参观实践、调查访谈等,培养学生自主学习和查阅资料的能力。此外,学生还可以利用本地的社会资源进行实践学习,了解本地生产生活情况,培养热爱家乡的情怀。

“走近‘84消毒液”聚焦柳化氯碱公司生产的产品之一“84”消毒液,引导学生围绕“84”消毒液的制取、使用等展开自主探索学习。学生通过网上查询,了解到柳化氯碱公司原址在柳州市柳北区,2007年部分搬迁到鹿寨县城西,周边居住人口较少。企业现址距离鹿寨镇约2.5公里,距离高速路口约4公里,距离洛清江约1公里,交通便利,工业用水方便,地理区位优势明显。探索过程中,学生了解到工厂选址要综合考虑所在区域的社会环境、地理环境、交通因素等,融合了化学、历史、地理、环境与工程等学科知识,从而培养了学生跨学科学习的能力。学生通过查询知道,“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠,属于盐类,而酸碱盐按什么分成不同类别,学生对此产生了浓厚的学习兴趣。

(二)走向真实情境学习——初识“84”消毒液

学生走出课堂,走进企业,在真实情境中进行实践学习,解决真实问题,打破了课堂的边界。学生在了解本地工业发展形势的同时,树立了为家乡发展努力学习的意识,潜移默化地培养了科学态度与责任。

教师利用周末组织学习小组带着任务到柳化氯碱公司参观学习:一是了解柳化氯碱公司的各类产品及其在生活中的应用;二是了解“84”消毒液的制取工艺流程。在工厂技术员的带领下,学生按照如图2所示流程进行参观学习。在听完技术员的讲解后,学生梳理“84”消毒液的工业制取流程:以食盐水为原料,通过电解食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气,氯气和氢氧化钠反应就能得到“84”消毒液的主要成分次氯酸钠。在参观过程中,学生了解到工厂的整个工艺流程全部是自动化控制,从中感受到我国化工产业已经进入数控时代,爱国情怀油然而生。

(三)主题核心知识重建——研究“84”消毒液

主题式学习倡导以学生为主体,将关注点集中在学生身上,通过对学生需要掌握的系列知识进行深入讲解和系统梳理,帮助学生构建知识网络、内化知识。因此,教师在课堂教学中要把教材内容与实践活动进行有效衔接,把实践中发现的问题或疑惑在课堂中加以解决,对涉及的知识点进行系统梳理,使核心知识在课堂教学中得到重新构建。

1.研究“84”消毒液的制取。教师引导学生分组讨论,从教材中找到参观时发现的问题或疑惑的合理解释和理论依据。学生根据参观见闻,写出如图3所示的“84”消毒液的制取工艺流程及相关的化学方程式,并对工艺流程中出现的物质进行分类。学生通过工艺流程、反应原理的本质分析,实现初高中知识的有效衔接。工艺流程中涉及盐酸、氢氧化钠、氯化钠等常见的酸碱盐可以分成不同类别,引出物质的分类知识,使学生形成物质具有多样性的化学观念。教师从成本、安全、操作难易、环保等多角度分析“84”消毒液的制取工艺,培养学生的科学精神和创新意识。

2.配制10%的“84”消毒液。学生在教师的指导下,参照教材第九单元实验活动5“一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制”实验,设计方案配制10%的“84”消毒液。学生通过配制10%的“84”消毒液,促进了实验技能的内化,实现了学以致用,提高了动手能力。化学实验存在安全风险,在配制过程中学生需要注意操作细节中的操作规范,自觉树立安全防护意识。该学习活动有效落实了主题核心知识,培养了学生的化学观念、科学探究与实践核心素养。

(四)学习后再实践活动——使用“84”消毒液

学习后再实践活动能促进学生课堂知识的延伸和情感态度的升华,使学生形成化学促进社会可持续发展的正确认识,从而提高环境保护和安全意识,培养学生的科学态度与责任核心素养。学生在教师的指导下,使用配制的“84”消毒液对教室、宿舍、卫生间进行消毒。使用前,教师强调“84”消毒液不能食用、不能接触皮肤和眼睛、不能与洁厕灵等混合使用、不能用于碳钢及铝制品的消毒等注意事项。学生通过配制10%的“84”消毒液并用于消毒,对如何正确使用“84”消毒液有了深入的认识。基于使用体会的注意事项,在原本的“84”消毒液说明书中有部分内容没有提及,使用者可能会因为操作不当造成人员受伤或物品损坏。教师引导学生把这些注意事项进行补充、细化,从环保、安全等角度完善“84”消毒液使用说明书。这个环节有利于培养学生综合运用化学知识和方法,实现“用中学”。学生在实践活动中,进一步了解新冠疫情中“84”消毒液的重要作用,认识到化学在应对突发公共卫生事件中可以发挥不可替代的作用。

(五)注重全程多元評价,关注学生素养发展

评价贯穿主题式学习的全过程。学生每完成一个主题学习活动,教师都要及时给予评价。学生完成所有学习活动后,教师要进行一次全面的综合评价。评价以促进学生核心素养发展为根本原则,关注学生在各个学习活动中观察思考、沟通交流、动手实践、知识获取、学以致用等方面的能力表现,可采取教师评价、小组互评、学生自评等多元评价方式,落实教学评价的激励、发展功能。“走近‘84消毒液”主题式学习活动评价如表1所示。

主题式学习需要结合各种资源对教材进行有效整合,教师围绕主题组织各种学习活动,把教学阵地从校内拓展到校外,从课堂延伸至课前、课后。教师创设真实情境,以问题和任务驱动的方式,引导学生全身心地参与活动,促进学生的深度学习。在初中化学教学中实施主题式学习,有助于学生系统地学习化学知识,培养自主学习、观察思考、实践探究和创新思维等能力,促进学生化学核心素养的发展。学生在主题式学习活动中学习和掌握化学理论知识,解决相关实际问题,形成关注化学与生活、化学与环境、化学与社会发展的意识,逐步实现化学学科立德树人的育人目标。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.

[2]张莉.指向化学学科素养的项目化学习设计与实施:以“家用消毒剂制备研究”为例[J].中学化学教与学,2020(12):10-14.

[3]张昕,叶燕珠. STEM视域下中学化学项目式学习的思考与实践:以“84消毒液的科学使用与制备”为例[J].福建教育,2020(37):60-61.

注:本文系广西教育科学规划2021年度资助经费重点课题(A类)“基于核心素养构建初中化学‘深度学习课堂策略研究”(2021A054)的阶段研究成果。

作者简介:黄冬艳(1972— ),广西鹿寨人,高级教师,研究方向为初中化学教学。

(责编 韦榕峰)

猜你喜欢
素养为本初中化学
基于“素养为本”的高中化学学业水平考试命题研究
“素养为本”的化学教学设计研究
“素养为本”课程的思考与实践
基于化学学科“素养为本”的教学实践
基于“素养为本”的初中化学实验教学尝试和反思
初中化学课堂个性化有效提问策略
试论农村初中化学教学中的教学瓶颈及解决策略
绿色化学理念下的初中化学教学探究