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高中化学教材的创造性建构与使用*

2023-11-29杨宝权

江苏教育 2023年42期
关键词:重构高中化学金属

马 俊 杨宝权

《普通高中化学课程标准(2017 年版2020年修订)》(以下简称“新课标”)中明确提出,教师在组织教学内容时应高度重视化学知识的结构化设计,充分认识知识结构化对于学生化学学科核心素养发展的重要性,尤其是应有目的、有计划地进行“认识思路”和“核心观念”的结构化设计,逐步提升学生的化学知识结构化水平,发展化学学科核心素养;准确把握学业质量标准,合理选择和组织化学教学内容,整体规划化学教学内容的深广度。[1]依据新课标的要求,教学内容的结构化已经成为高中化学课程改革的趋势,如何创造性建构与使用高中化学教材就成为化学课程实施过程中必须研究的问题。

一、创造性建构与使用高中化学教材的前提

对于使用教材,于漪老师认为,教师钻研并掌握教材,就像导演处理剧本,需要一个艰苦的再创造过程,以达到懂、透、化的要求。“懂”是掌握教材的基本结构;“透”是对教材融会贯通,使之成为自己的知识体系;“化”指教师的思想感情要和教材的思想性、科学性融合在一起。教师掌握教材的目的是学生的学,应从学的需要出发,对教材素材进行加工提炼,从深度和广度挖掘教材,充实课堂教学内容。

1.必须将教材与新课标相结合进行研读

新课标体现了国家对学生学习的基本要求,是对学生应掌握的必备知识、关键能力和正确价值观的清晰明确的阐述。一方面当前的课程标准限定的是学生的学习结果,而非教学内容,而且这一学习结果是包括知识、能力、态度价值观等在内的全面而基本的考察;另一方面课程标准又对教学、教材、评价等从理念和方式上提出了要求和建议。[2]将教材与新课标相结合进行研读,就是要研究如何将课程目标转化为教材所呈现的教学目标,如何将课程内容转化为教材内容,如何将课程评价转化为教材中的学习评价,如何将课程实施建议转化为教材呈现的教与学方式。

2.必须结合学生的实际分析教材

能够有效帮助学生化学学习,既是衡量教材优劣的标准,也是教师创造性使用教材的出发点和归属。将教材与学生已有的学习和生活经验相结合,按照学生的认知水平和规律使用教材,就能唤醒教材“生命”,使教材“生命”与学生“生命”共振而产生生命场,促进学生成长。

二、创造性建构与使用高中化学教材的策略

1.基于学科育人目标重构教材

习近平总书记在全国教育大会上提出,要把立德树人融入教育各环节,贯穿教育各领域。化学作为一门以实验为基础与社会息息相关的学科,除了学科知识外,还包含着大量的德育知识。在教学中教师可以从学科育人的多重视角对教材进行梳理,以实现德智体美劳的五育融通,从而促进学生化学核心素养的养成。

【课例1】海水资源的综合利用

本课例围绕海水中“氯化钠的提取与利用”和“海水资源的综合利用”两条主线重构教材,通过“自主设计”“继承与发展”等教学流程,引导学生像科学家一样去思考和解决问题。通过重构教材,让学生在宏观层面上了解海水资源的合理开发与综合利用,引导学生主动欣赏化学对生产和生活的贡献,深刻体会实际工业生产的复杂性与艰巨性,让学生在收获情感、态度和价值观的过程中达成学科育人目标。

表1 “海水资源的综合利用”教学设计

学科育人包括以德育人、以道育人、以情育人。基于学科育人重构教材就是在教学设计时结合新时代的新要求,遵循教育规律和人才成长规律,在引导学生坚定理想信念、厚植爱国主义情怀、加强品德修养、增长知识见识、培养奋斗精神、增强综合素质等方面下功夫,充分发掘学科育人资源,发挥学科育人优势,形成育人合力,全面系统、创新性地将立德树人根本任务落到实处。

2.基于学科大概念重构教材

学科大概念,是指那些能反映学科本质,居于学科中心地位,具有较为广泛的适用性和解释力的原理、思想和方法。[3]学科大概念是学科最核心概念,是学科事实和具体概念的结构化和抽象概括,具有广泛迁移应用性、相对稳定性和不断发展性。因此,学科大概念是对教材进行重构的重要途径,依据学科大概念的习得过程,结合新课标的要求和学生的认知发展水平,厘清知识与方法的进阶及其重要节点,立足学科整体视角对教材的相关内容进行梳理、重构,从而提升教学内容的结构化水平。

【课例2】化学反应速率

“化学反应速率”是学习化学动力学的基础,是体现理论分析与实验探究相整合、宏观现象与微观本质相联系的重要载体。化学反应速率的知识分布在苏教版高中化学必修第二册和选择性必修一中,笔者在教学时从“变化与能量、实践与价值”大概念的角度思考该板块的知识内容的选择,统领教学内容的整合。以必修教材内容为例,该主题的教学流程是:

学生先通过实验观察和类比物理学中的物体运动速率认识化学反应有快有慢,进而归纳如何定量表示化学反应速率。教师引导学生列举工业生产及生活实际中对反应速率快慢的控制并以此提高经济效益的案例,促进学生深刻认识化学反应速率研究的理论价值和实践价值。

学生运用经验积累、假设推断、实验探究等方式寻找控制化学反应快慢的方法,进而总结影响化学反应速率的因素,教师引导学生将所学知识联系实际并应用于实际,通过具体分析工业合成氨、工业制备硫酸等过程中反应条件的控制,让学生从实践中感知其应用价值。

上述教学的构建符合学生从初中的感性认识上升至高中的定性、定量认识的认知规律,可以提升学生对化学反应速率的系统认识水平。学生通过亲身体验知识的发现和深入的过程,他们可以很容易地解释与化学反应速率有关的现象,比较或者判断化学反应速率的大小,甚至可以调控化学反应速率,并设计对应的实验方案。

3.基于主题大单元重构教材

大单元是指站在更高的角度,把一个学期或学年乃至学段作为整体通盘考虑,重构符合教学实际的新知识系统,从而使课堂内容无重复,教学环节紧凑,课堂内容倍增。

【课例3】金属与人类文明

本主题按人类对金属的使用与认识不断深化的发展顺序,构架科学与历史的关联,体现金属在人类文明史中的重要作用。教学实施中设计编排四个教学单元,体现科学家研究、应用金属的一般逻辑顺序。“金属的冶炼方法”单元呈现金属利用的历史故事,引导学生分析金属的冶炼方法、条件选择与时代之间的关联,总结常见金属的冶炼方法及影响因素,建立选择合适金属冶炼方法的模型;“金属及其化合物应用”单元以古代金属工艺引起学生对金属应用的关注,引导学生在分析金属及其化合物间的相互转化、条件控制以及反应路径的选择等过程中进行学科知识构架;“金属回收与再利用”单元以金属腐蚀与防腐技术、金属的回收与再利用的发展史为线索,在分析具体事例过程中揭示金属腐蚀的原理,引导学生进行可持续发展观念的建构;“金属发展与展望”单元以列举古代金属应用的例子让学生代入材料使用的历史进程,从而体会金属对人们的生产和生活方式产生的重要影响。以上教学设计让学习过程成为学生参与、发现、实践的过程,让学生在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识技能,培养分析问题和解决问题的思想和方法。

基于大单元重构教材的宗旨是贯彻新课程理念,在教学中提高学生的综合素质,为学生终身幸福打基础,其目的是将学科教学从“小单元”中解放出来,以更大的视野、更高的层面,建构新的教学系统,把学科教学纳入一个大的教学系统,使之更合理、更高效。

4.基于大情境重构教材

基于大情境重构教材,即是采用贴近时代、贴近社会、贴近生活的核心素材统领、重整教材知识内容,通过再现学科理论产生的场景或是呈现现实中的问题情境,让学生在真实的背景下发挥核心价值的引领作用,运用必备知识和关键能力去解决实际问题,全面锻炼、提升学生学科综合素养水平。

【课例4】硫及其化合物

酸雨是目前大气污染中面临的重要问题。笔者以此作为本主题教学的大情境,将硫及其化合物性质及相互转化的学习融合到各个主题问题的解决中,并贯穿于教学的始终。

首先,创设学习情境,以“国务院出台汽车国六排放标准”为引入让学生感受二氧化硫污染对社会的影响,讨论自然界含硫物质及来源;其次,教师带领学生借助实验探究分析酸雨的形成过程,了解SO2的酸性和还原性,在解决CO2和SO2性质上的相似性和不同点上总结二氧化硫的性质。最后,教师提问:“煤、石油燃烧势必带来环境问题,如何治理?”通过提问,教师引导学生学习如何从源头上控制二氧化硫的排放,变废为宝转化成有价值的产品,认识到二氧化硫并不是有百害而无一利,学会辩证看待问题。教师引领学生从物质类别、价态、特性、环境保护等视角认识物质,实现情境、活动、知识三线合一。在学习过程中,学生在教师的引导下建构了以化合价为主线的知识网络。(见图1)

图1 “硫及其化合物”知识网络

三、结语

教学是一门艺术,需要教师融入激情与灵魂;教学也是一门科学,需要教师把握规律、不断创新。对教材的处理亦是如此,教师首先对教材深入地研究、不断地积累,理解教材编写意图,同时从知识结构和呈现方式等方面对不同版本教材进行横向比较;然后根据课程标准、知识内容的发展阶段和学生实际,重新确定教学的知识脉络和学生的认知脉络。唯有如此,方能做到对教材的创造性建构与使用,做到“源于教材而又高于教材”。

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