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项目主导下高中化学对分课堂探析

2021-06-07 10:52 来源:高中化学论文 人参与在线咨询

[摘要]针对高中化学课堂教学中存在的主要问题,在充分吸收项目教学优点的基础上,将贴近现实生活的化学微项目贯穿于对分课堂实施全过程,提出以项目为主导的对分课堂教学新模式,并在高中化学课堂中进行实践。本文以“追根溯源金属铁”化学微项目为例开展以项目为主导的对分课堂。实践结果表明,该教学模式充分体现了新课标中所倡导的自主学习、合作学习、探究学习理念,且符合高中生身心发展规律,值得进一步推广与应用。

[关键词]对分课堂;项目主导;化学微项目;高中化学

对分课堂是复旦大学心理系教授张学新团队在充分吸收传统课堂与讨论式课堂各自优势的基础上提出的一种创新型教学模式[1]。其核心理念是将课堂时间一分为二,一半时间用于教师讲授新知,另一半分配给学生用以合作讨论进行交互式学习。教师讲授在先,学生交流讨论在后,在讲授与讨论之间引入内化吸收环节。因此,对分课堂对于提高学生课堂参与度与自主学习能力,提升学生学科核心素养具有独特的价值和意义[2]。然而由于高中化学知识点庞杂、内容零碎也较为抽象难懂,授课时数有限,导致教师在实际化学教学过程中不能将各个零碎的知识点很好的联系在一起致使教学杂乱无章。不能充分将知识点与学生实际生活相联系导致部分学生学习效果不佳并逐渐丧失学习化学的兴趣[4]。优质高效的对分课堂不仅要使学生积极的参与其中更要保证学生学有所获。在对分课堂教学过程中充分联系实际生活,挖掘精讲知识点中蕴藏的生活元素,基于化学微项目将抽象琐碎的化学知识点进行具体化,系统化,形象化的呈现是提高学生化学学习兴趣与学习效率的有效途径。因此,在汲取传统项目教学以学生为主体,以真实的问题情境为背景,以探究和解决项目驱动问题为动力。使学生在探索项目任务的过程中获取学科知识,提升学科能力,提高学科核心素养的优势的基础上[5-6]。进一步凝练项目内容、优化驱动问题,对项目教学模式进行深度挖掘,设想探索在高中化学对分课堂的实施过程中引入基于生活的化学微项目,以贴近现实生活的化学微项目为主导,开发以项目为主导的高中化学对分课堂。本文构建了以项目为主导的高中化学对分课堂教学新模式,以“追根溯源金属铁”教学设计为例,将对主导项目的联想质疑、探索挖掘、讨论总结贯穿于对分课堂的实施过程中,呈现该模式教学设计思路与实施流程,通过该模式,期待能帮助学生更好的掌握化学基础知识,提高学生探究能力,使学生在积极参与课堂教学的同时学有所获,促进学生核心素养的养成。

1对分课堂概述

1.1对分课堂的理论基础。对分课堂是以建构主义为理论基础的一种新型教学模式,主要分为讲授、内化吸收和讨论三个过程,具体包含精讲、独立学习、独立作业、组内讨论、全班交流5个环节[1]。建构主义学习理论指出学生不是知识经验的被动接受者而是意义的主动建构者,学生的学习是在自身已有知识经验的基础上主动建构知识的过程,教师教学不能无视学生已有的经验。对分课堂的讲授过程要求教师在精讲的基础上留给学生独立思考的空间,“精讲留白”为学生建构知识体系奠定了良好的基础;建构主义知识观强调知识是对现实世界的一种解释与假设,不同的学生基于自身已有经验对同一事物有着不同的理解。在对分课堂独立学习与独立作业环节,学生根据自己已有的知识经验建构个性化知识体系,学习能力得到充分培养和提升;此外建构主义还强调合作学习,通过讨论交流集思广益,从而更加系统的建构知识体系。对分课堂中“组内讨论”“全班交流”环节正是合作学习的具体运用[7]。

1.2对分课堂发展现状及现有模式。对分课堂教学模式最初是针对高等教育课堂教学中存在的问题和不良现象提出的,并于2014年应用于复旦大学心理学系大学二年级心理学研究方法与实验设计必修课。根据学生对课上讲授、课下学习、课上讨论3个中心环节的期末评价反馈可知,学生对于对分课堂完成效果高度认可[1]。目前对分课堂已被广泛应用于大学外语、师范教育[7]、无机化学[9]以及基础教育[8]中并且取得了喜人的教学效果。对分课堂教学模式也已经由传统的“隔堂对分”模式根据实际教学需要衍生出多种形式如:“当堂对分”“局部对分”等[8]。教师可根据具体课时安排和教学内容进行灵活的选择,以便更好的满足教学需求提高教学效率。

2以项目为主导的对分课堂的提出与定位

化学是高中阶段理科必修课程,也是一门与生产生活息息相关的学科。小组合作学习、化学实验探究是学习高中化学的有效方式。由于授课时数、学校条件限制,合作学习与实验教学在高中化学教学中日益被淡化[10]。致使教师不能将知识点进行形象化、系统化呈现不能充分联系实际生活。学生不能对知识点进行深入系统的理解从而进一步加重学生记忆负,打消学生化学学习积极性,最终导致化学学习效果和教学效果大打折扣。针对上述问题笔者尝试在高中化学对分课堂中以贴近现实生活的化学微项目为主导,开发以项目为主导的对分课堂教学模式。以项目为主导的对分课堂是在充分吸收传统项目教学优势的基础上,将对分课堂与项目教学有效融合,能够显著提升学生化学学习积极性,帮助学生建构个性化知识体系的教学模式。该模式以源于学生生活的化学微项目为主线,将对化学微项目的联想质疑、探索挖掘、讨论总结贯穿于对分课堂实施的全过程,依据对化学微项目的探索深度把教学活动划分为“精讲留白”“内化吸收”“讨论总结”三个环节,如图1所示。教师以化学微项目为背景实现对知识的精讲与留白;学生围绕化学微项目对知识进行个性化的内化吸收,在此基础上开展组内讨论与组间交流,在建构个性化知识体系的过程中找寻化学学习的乐趣。以项目为主导的对分课堂不仅能够实现对知识点系统的整合与呈现,帮助学生构建个性化的知识体系,提高学生学习的主动性,还能够保证学生的自主探索和交流讨论不偏离主题,培养学生合作探究与交流表达能力,进一步提升学生化学核心素养。讲授环节,是教学活动的初始环节,其主体是教师。教师在选取化学微项目时需遵循因地制宜原则,所选微项目在贴近现实生活的同时还要做到“小而精”。其次,在驱动任务的设置上除了应紧扣教学内容外还应充分考虑学生实际学情做到任务分层,以此来满足不同学生的学习需求。讲授过程中教师应做到语言精炼,层次分明,循序渐进,只讲知识点与系统框架,不需要面面俱到。学生在听讲的过程中基于化学微项目在头脑中开展联想质疑,为内化吸收环节奠定基础。内化吸收环节,是教学活动的关键环节,其主体是学生。该环节由学生课下独立完成,教师不进行指导与干预,主要包括基于化学微项目回顾课上教师讲授的知识点,针对化学微项目展开个性化的探索挖掘,完成“亮考帮”作业等。学生在围绕化学微项目进行自主探索的过程中,在头脑中构建个性化的知识体系,不断提升问题意识与探究精神,自主学习能力也获得提升。讨论环节,是教学活动的主要环节,主要包含组内讨论与组间交流两种形式,该环节的主体依然是学生。不同于传统课堂讨论,以项目为主导的对分课堂中的讨论是有备而来的讨论,学生讨论围绕化学微项目展开;讨论的内容也丰富多样,可以针对教师讲授过程的问题或内化吸收过程中遇到的疑难开展讨论,也可以单纯分享自己学习收获与体验。学生通过讨论交流集思广益,在解决问题获取知识的同时,交流表达能力与小组协作能力获得显著提升。

3以项目为主导的对分课堂可行性探究

对分课堂最初是针对高等教育阶段教学模式的探索,旨在解决大学课堂中存在的问题。中等教育与高等教育衔接紧密,不管是在课堂教学方式还是学生身心发展水平、学习习惯等方面都存在一定相似之处。笔者认为在高中化学教学中开展以项目为主导的对分课堂具有一定的可行性,具体分析如下:

3.1以项目为主导的对分课堂与新课标完美契合。在对分课堂中新课改所倡导得3种主要的学习方式之间的关系可被简述为:引导下的自主、自主后的合作与自主、合作中的探究[2]。对分课堂正是这3种学习方式的集中体现。此外新课改特别强调对学生过程与方法,情感、态度和价值观的培养,在对分课堂小组交流环节展示“亮考帮”作业的过程中,通过“亮闪闪”实现自我展示,通过“考考你”和“帮帮我”与同学互动交流以此促进学生全面发展。

3.2大学课堂中存在的问题高中课堂中依然存在。网络时代各种电子产品在为学生提供多样化知识获取渠道的同时,其所提供知识的新颖性和趣味性也远远超过一般教师课上讲授的知识,致使学生不能将注意力保持在传统课堂教学之中。吸引学生注意力的关键在于教师给学生的刺激[11]。在以项目为主导的对分课堂实施过程中,通过对微项目的联想质疑、探索挖掘、讨论总结充分调动学生眼耳口手脑多感官参与到教学活动中来,能够将学生的注意力有效的集中到课堂教学之中。

3.3以项目为主导的对分课堂符合高中生身心发展规律。大量研究表明高中生已经具备抽象思维能力,他们的认知发展程度与大学生存在一定相同之处。因此,适用于大学生的对分课堂教学模式对于高中生也同样适用;艾宾浩斯记忆规律表明遗忘在学习完成以后即刻开始,对分课堂通过课下内化吸收环节和第二节课前半节的交流讨论交互学习能够实现知识反复再现,与传统课堂相比更利于大脑对知识的保持和存储;此外,根据学习动机理论,以项目为主导的对分课堂通过化学微项目激发学生对化学学习的近景直接动机,长此以往有利于学生学习动机的培养。

4以项目为主导的对分课堂教学设计与实践

【教材与学情分析】铁单质与铁的氧化物是苏教版高中化学必修一专题三《从矿物到基础材料》第二单元铁、铜的获取与应用第一课时的内容。通过对前面章节中金属钠、镁单质与化合物的理化性质与用途的系统学习,学生已经初步掌握金属单质与化合物的学习方法。在初中阶段学生对铁的相关知识已经有了初步的认识,本节要在此基础上结合离子反应、氧化还原反应等知识进一步学习铁的有关性质,从本质上认识铁是一种变价金属。铁单质及其氧化物是我们的日常生活中常见的单质与化合物,以化学微项目为桥梁将化学知识点与学生实际生活相联系,能够有效的激发学生的学习兴趣提高学生学习的主动性。【主导项目分析】A市是我国重要的钢铁基地,钢铁行业是A市居民收入的主要来源。在日常生活中小到一颗螺丝钉,大到各种机械设备等都与金属铁及其氧化物关系密切。细心的同学还会发现,钢铁厂周围的土壤呈现红棕色,铁锅上的铁锈也是红棕色,他们是同一种物质吗?看似简单的问题中蕴藏着丰富的化学知识。本节课教师在遵循因地制宜原则的前提下,选取贴近A市学生生活的“追根溯源金属铁”作为化学微项目,通过化学微项目对铁单质及其氧化物的相关知识进行系统化、具体化、形象化呈现,开展以项目为主导的化学对分课堂。

4.1讲授环节。【依托项目导入新课】教师:(播放A市某大型国有钢铁企业高炉炼铁纪录片)我们日常生活中常见的金属铁就是通过视频中这种方式制得的,同学们想不想知道铁矿石的主要成分是什么?它们有什么样的理化性质?它们在炼铁高炉里发生了哪些化学反应?这节课让我们通过一起探究学习化学微项目“追根溯源铁单质”来获得答案吧。【聚焦项目精讲留白】任务一:回忆初中阶段学过的铁单质理化性质,初步学习铁与其他单质或化合物的反应,并结合氧化还原反应与离子反应原理进一步理解反应实质,具体过程见表1。教师:以上两个化学反应之所以能够发生是因为它们符合氧化还原反应的原理。除了上述化学性质之外,铁单质还能与一些非金属单质与化合物发生反应,见表2。留白:(1)根据氧化还原反应发生的条件思考以上反应发生的原理,尝试书写铁与其他卤素单质反应的化学方程式。(2)观察课本上铁与水蒸气反应的实验装置图,从中你能学到什么知识,有什么疑问?任务二:观察铁矿石,归纳总结铁的氧化物的理化性质,掌握铁的氧化物的化学性质。教师:鼓励学生大胆猜想其物理化学性质,系统讲授铁矿石的理化性质,具体过程见表3。教师:铝与四氧化三铁反应是铝热反应的一种,铝热反应是一类反应,特指某些不如铝活泼的金属氧化物在高温条件下与铝发生的置换反应。留白:(1)查阅相关资料了解铁的氧化物在现实生产与生活中的应用。(2)尝试书写铝与三氧化二铁反应的化学方程式。任务三:揭秘炼铁高炉中进行的化学反应,掌握主要化学反应的反应原理。教师:炼铁的原材料除了有铁矿石外还需要焦炭、石灰石、空气等,炼铁高炉中主要发生以下化学反应,见图2。留白:焦炭在其参与的两种化学反应中分别发挥什么作用?【布置作业及亮考帮】课下请同学们认真阅读教材并整理课上所学知识点,根据自身能力与兴趣围绕化学微项目“追根溯源金属铁”进行自主探索。

4.2内化吸收环节。内化吸收环节由学生课下独立完成,主要包括阅读课本并整理笔记,围绕化学微项目“追根溯源金属铁”查阅有关资料进行自主探索。

4.3讨论环节。小组讨论(10min):全班同学以小组为单位围绕“亮考帮”与课下对微项目“追根溯源金属铁”自主探索学习的成果开展小组讨论,小组成员间可以共同讨论课下学习过程中遇到的难题也可以相互提问与指正。教师巡视监督,督促不积极的学生积极参与到讨论的过程中,及时提醒走神的学生回归课堂,必要时还可以给予学生适当的指导。教师抽查(3min):课上教师随机抽查3个小组的讨论情况,每组派一名代表展示小组讨论成果。自由提问(5min):学生将经过小组讨论仍未解决的问题提出来,教师或者其他组成员针对共性问题予以解答。本堂课学生提出的共性问题:(1)工业上可以用铝热反应来制备金属铁吗?(2)Fe3O4铁元素的化合价是多少?(3)能将Fe3O4看作是FeO与Fe2O3的混合物吗?(4)铁锈(Fe2O3)是铁与氧气反应生成的吗?教师评价总结(2min):教师针对学生课下自主探究学习情况与课上交流讨论情况进行总结评价。5结语本文建立了以项目为主导的对分课堂教学模式,其最大的优势是在充分考虑化学学科特点的前提下,将源于学生生活的化学微项目作为教学主线贯穿于对分课堂实施全过程。基于化学微项目开展教学活动能够充分调动学生学习积极性,使学生真正参与到课堂教学之中,成为课堂的主人。在以项目为主导的对分课堂中,教师依托项目导入新课,聚焦项目精讲留白实现对知识的系统呈现与讲授;学生通过对主导微项目的联想质疑、探索挖掘、讨论总结实现对课本知识探索的步步深入,在掌握化学基础知识的同时在头脑中建构个性化的知识体系,有效提高了学生探究能力与交流表达能力,并进一步提升学生化学核心素养。总之,以项目为主导的对分课堂教学模式充分体现了新课标中所倡导的自主学习、合作学习、探究学习理念,且符合高中生身心发展规律,值得进一步推广与应用。

作者:郑悦 楚刚辉 单位:喀什大学化学与环境科学学院

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