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K-W-L教学策略在高中化学教学中的应用

2022-05-07王晓军牛丽亭原雁翔刘子沐

化学教学 2022年4期

王晓军 牛丽亭 原雁翔 刘子沐

摘要: 以铁及其化合物为例,基于K-W-L(know-what-learn)教学策略开展教学分析,确定教学重难点。从科学性和学科性角度对情境素材进行深入分析,围绕情境素材设计教学活动突破教学重难点。利用K-W-L记录表,记录学生的学习过程,实践与探索过程性评价,促进全体学生化学学科核心素养的进阶发展。

关键词: K-W-L教学策略; 教学评一体化; 铁及其化合物; 补铁剂

文章编号: 10056629(2022)04003906

中图分类号: G633.8

文献标识码: B

K-W-L是Ogle基于建构主义观点发展的一种教学策略,可应用于教育教学的各种领域,是教育创新的一种尝试,也是激发学生学习热情的一种有效手段。K-W-L由3个字母K、 W、 L构成,其涵义分别是: K: What do I know?(我知道了些什么?);W: What do I want to learn?(我还想学些什么?);L: What have I learned?(我学到了哪些东西?)[1]。K-W-L策略下的教学,学生可以通过完成表格中的相应内容,以做笔记的形式回忆旧知识、记录新知识,让学习不再仅限于听的层次。这个策略对促进学生手脑并用地参与课堂学习,特别是对于激发学困生学习的主动性具有现实意义[2]。《普通高中化学课程标准(2017年版)》(以下简称“新课标”)重视开展“素养为本”的教学,倡导基于化学学科核心素养的评价,明确指出: 教师应充分认识化学日常学习评价对于促进学生化学学科核心素养发展的重要性,积极探索开展化学日常学习评价的有效途径、方式和策略[3]。教师通过制作K-W-L表格,探查学生的知识储备,记录学生的学习过程,进而评价教学效果与进行教学改进。

1 教学背景分析

1.1 学生情况分析

根据K-W-L策略,探查和分析学生的应知(know)、想知(what)和学知(learn)状况,如表1所示。

1.2 教材对比分析

采用流程图结构化分析方法,将2019人教版与2019鲁科版教材做横向对比(如图1和图2所示)。使用流程图表征教材内容的知识结构的步骤和统计方法为: 首先,梳理教材中的知识点与核心概念,按其出现的先后顺序自上而下排列,并用符号表示顺序关系,当后面出现的知识点与核心概念对前面的知识有“信息回访”或“概念重现”时,用符号确定不同知识点与核心概念间的回访关系;然后,对流程图中的知识点与核心概念在表征时的信息处理水平进行分析标记(具体见表2);再对流程图中反映知识结构的整合广度和表征深度进行定量统计;最后,针对流程图中所反映出的教材知识表征进行质性分析: 整合广度=概念回访总数/(知识点与核心概念总数+概念回访总数),表征深度=高水平表征分值总和/(高水平表征分值总和+低水平表征分值总和),整合广度和表征深度与教材难度呈负相关。

2019鲁科版“铁及其化合物”的整合广度为: 13/(13+13)=0.5,其表征深度为: 35/(35+4)=0.897;2019人教版的整合广度为: 4/(10+4)=0.286,其表征深度为: 24/(24+6)=0.8。就整合广度和表征深度而言,2019鲁科版比2019人教版难度明显降低,究其原因是2019鲁科版在内容编排上,先凸显认识铁及其化合物的角度,后续相关知识的学习都是对“研究物质性质的两个基本角度”的“回访”。

1.3 教学重难点的确定

“铁及其化合物”不只是一些结论性的知识,更是培养学生用化学的视角、知识和技能认识世界、改造世界和创造世界的土壤。其教学重难点体现在: 从物质类别、元素价态的角度,依据复分解反应和氧化还原反应规律,预测铁及其化合物的化学性质和变化,设计实验进行初步验证,并能分析、解释有关实验现象。

2 情境素材分析

新课标倡导真实问题情境的创设,不同的情境素材具有不同的教学价值。教学不是素材的堆砌,而是围绕真实情境素材的问题解决过程。

2.1 情境素材建议

新课标中有关铁及其化合物的情境素材建议有: 补铁剂、实验室中硫酸亚铁的保存与使用、印刷电路板的制作、打印机(或复印机)使用的墨粉中铁的氧化物和菠菜中铁元素的检验[4]。必修课程5个主题中的3个主题都建议以补铁剂为情境素材开展教学(如表3所示)。补铁剂这一情境素材可以同时承载“物质成分的检验”“金属及其化合物的性质与应用”和“实验及探究活动”等内容。

真实的问题情境是学科核心素养成长的土壤,深入挖掘情境素材的学科价值有利于开展“素养为本”的教学。

2.2 补铁剂素材分析

已有研究和2019鲁科版教材“补铁剂中铁元素价态检验学生必做实验”,均选取以亚铁盐作为有效成分的补铁剂,开展探究活动,从氧化还原角度揭示“维生素C与本品同服,有利于本品吸收”的科学本质。生活中的补铁剂,不只是亚铁盐一类,如赵聪等[5]分析了缺铁性贫血与补铁剂研究概况;毛凯等[6]分析了新型静脉补铁剂的研究进展,并结合文献资料对生活中的补铁剂进行分类(如表4所示)。生活中的补铁剂从熟悉的铁的单质(铁锅炒菜补铁)、铁的盐(二价为主)、铁的氢氧化物和氧化物到陌生的FeOOH等物质,涵盖了高中铁及其化合物的常见类别并有所发展。

3 基于K-W-L策略的教学设计与实施

3.1 K-W-L记录表

通过设计课前任务调查学生对补铁剂的前认识发现: 学生认为生活中的补铁剂可以是铁的单质、氧化物、氢氧化物和某些盐类,学生的认知与真实问题基本吻合。以补铁剂为素材开展铁及其化合物的教学,通过学生设计补铁剂、鉴别与探究补铁剂、优化补铁剂和再设计补铁剂,逐步发展学生认识物质的水平: 从孤立到系统,从定性到定量,通过“探究刻蚀液”评价补铁剂的教学,借助“K-W-L记录表”有效开展化学日常学习评價(如表5所示)。

3.2 设计特色说明

3.2.1 深入挖掘情境素材的教学价值,落实“素养为本”的教学

情境素材的选择是开展“素养为本”教学的重点之一,基于化学学科核心素养的教学在情境创设时要关注情境的科学性和学科性。本设计通过生活经验和文献研究,梳理补铁剂的类别与代表物,科学地认识补铁剂,将教学内容与补铁剂这一素材相“匹配”,通过学生活动的设计充分发挥情境素材的教学价值,创设学生感兴趣的探究情境,开展探究性教学。首先,通过设计补铁剂探查学生对铁及其化合物的原始认识;其次,学生从元素组成、价态等不同角度定性分析与探究自制补铁剂的成分,建立认识物质的一般思路;然后,从质量百分含量、物质的量浓度以及方程式计算建立定量认识物质性质的一般思路,进而应用一般思路对自制补铁剂进行优化;最后,应用解决问题的一般思路自主探究刻蚀液,培养学生的科学探究与创新意识。

3.2.2 结合K-W-L教学策略,探索化学日常学习评价

目前随着课程改革的深入,学生的学习负担已明显降低,体现在北京市化学学科上的主要表现为: 初中化学已由必考变为选考,升入高一的很大一部分新生初中化学基础相对薄弱,对高一的学习存在较大困难。通过设计K-W-L记录表,可以促进学生手脑并用地参与课堂学习;记录学生的学习过程,便于教师了解学生情况,通过对记录表的分析实时进行教学反思与开展教学改进(详见表5)。

4 教学反思与改进

通过课堂观察和对话,教师可以对少数学生的学习进行实时评价,通过对记录表的分析可以逆向推测学生学习的“当下”,但这种逆向推测需要花费教师大量的时间和精力。教师可以通过设计“课堂评价量表”,让学生更多地进行自评与组内互评,对每一名学生学习的“当下”开展实时评价与记录。通过完整记录全体学生的思维“当下”,可以更好地了解全班学生认知的平均水平;通过对班级平均水平与教师预估水平的比较,有的放矢地进行教学改进;通过对高阶思维水平学生的持续追踪,寻找高阶思维的有效培养路径,促进“中等生”思维的进阶发展;通过对低阶思维水平学生的课后辅导,促进学困生的学习。再设计的第三课时的课堂评价量表如表6所示。

殷常鸿等[8]根据学习过程中的具体思维发展过程构建了皮亚杰比格斯深度学习评价模型,对深度学习发生的过程以及发生的当下进行评估,具体评估模型如图3所示。可以将评价模型与教学实践相结合,通过教学设计引导学生从

“同化阶段”更好地转变到“顺应阶段”。通过“课堂评价量表”追踪学生的概念转变过程,从“教得怎么样”和“学得怎么样”两个角度开展教学实践研究,不断优化教学理论、策略与路径,切实促进学生的深层学习。

随着新课标的颁布,指向学生化学学科核心素养的研究呈爆炸式增长,但对于学习“当下”的评价,定性的较多、定量的较少,一节课的较多、持续性的较少。利用K-W-L教学策略可以追踪学生的学习过程,结合学习评价模型,教师设计具体的“课堂评价量表”,在记录表中增加课堂学生自评与小组互评,对全體学生的学习“当下”进行定量的持续追踪,形成学生的学习过程数据库,指导学生针对薄弱板块、任务或知识点等开展自主学习,将教学的重点由“关注教师教得如何”转变为“关注学生学得如何”,探索化学日常学习评价,探索理论、策略与实践的融合,促进学生化学学科核心素养的发展。

致谢: 衷心感谢北京教育学院石景山分院莘赞梅老师对本论文的悉心指导。

参考文献:

[1]周海旸. K-W-L教学策略在生物学教学中的应用[J]. 生物学通报, 2016, 51(10): 37~40.

[2]李婷婷. K-W-L策略下促进学困生学习的实践研究——以“人类遗传病”为例[J]. 中学生物教学, 2021, (3): 34~35.

[3]

[4]中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准(2017年版)[S]. 北京: 人民教育出版社, 2018: 74, 16.

[5]赵聪, 黄浩, 陈贵堂. 缺铁性贫血与补铁剂研究概况[J]. 食品安全质量检测学报, 2016, 7(8): 3216~3221.

[6]毛凯, 马怡璇, 潘红春, 刘红. 新型静脉补铁剂的研究进展[J]. 中国新药杂志, 2015, 24(6): 659~663.

[7]都有为, 陆怀先, 张毓昌, 焦洪震, 范德培. FeOOH生成条件的研究(Ⅱ)[J]. 物理学报, 1980, (7): 889~896.

[8]殷常鸿, 张义兵, 高伟, 李艺. “皮亚杰比格斯”深度学习评价模型构建[J]. 电化教育研究, 2019, 40(7): 13~20.