高中化学课堂教学逻辑线索的设计及应用

2022-06-17蔺海莉曾春梅王松涛

中学化学 2022年5期

蔺海莉曾春梅王松涛

一、课堂教学逻辑线索的内涵

课堂教学逻辑包括两个方面：一是学科内容本身的内在逻辑，二是实际的教学推进符合学科内容顺序、结构和学生接受知识思维规律的程度。换言之，教学逻辑在课堂中是隐形的，需要通过教师的教学行为呈现出来，学科内容与教师的教学行为决定了课堂教学的逻辑性，从而决定了课堂教学有效性。

“线索”是指贯穿一堂课的思想、理念或教学发展关系，体现教师授课纵向推进的思路。课堂教学中的逻辑线索是为了提高教师的教学逻辑和帮助学生建构知识体系而设置的贯穿于课堂教学过程中、推进教学流程的思路，反映了教学过程中的各部分的内在联系。逻辑线索是构建课堂的思想灵魂，是教师教学的核心思路，是学生学习的思维法宝。

二、高中化学课堂教学逻辑的建构

高中化学知识相对零散庞杂，知识是散的、不连贯的，这就要求教师在教学过程中将知识串联起来，建构教学内容、教师、学生三者间的逻辑关系。

1.梳理线索，突出课堂完整性连贯性

以发展化学学科核心素养为主旨设计逻辑线索，每条线索的设计都要保证教學的连贯性和完整性，包含“问题线”“情境线…‘活动线”“知识线”“素养线”。

知识线：教师在课堂教学中呈现的知识顺序和学生所要掌握的知识体系，是课堂教学中的基石。

情境线：多个情境在课堂教学中呈现顺序，一般在讲授新课前和教学转换时，是课堂教学中的载体。

问题线：推动课堂教学进程的环环相扣的问题链，是课堂教学中的内在驱动力。

活动线：在教师组织引导下开展的学习活动顺序，是课堂教学中的外在推动力。

素养线：在课堂教学过程发展起来不同维度的素养，具有重要育人价值。

2.整合线索，构建课堂教学逻辑结构

逻辑的链接实际上是教学逻辑前提与结论之间的关系建立，即在教师头脑中所采用确信的手段实现教学目标。高中化学课堂可以通过这样五条逻辑线索的链接实现教学目标，五条线索合而为一隐藏于教学过程。

清晰的教学过程还要注意各线索之间的逻辑。将知识置于特定情境中，不仅能引发后续的教学情感，还能让学生理解所学的知识，了解问题产生的前因后果，促使学生建构学习任务与其已有知识经验的联系，所以情境设置在第一个。课堂教学的有效性具体体现在问题解决的有效性，活动开展在问题提出之后，以提高问题解决的有效性。基于建构主义理论，知识的获得是在特定情境下，学习者利用必要的学习资料进行有意义建构，所以知识是在情境、问题、活动中建构出来的。化学学科核心素养是学生在化学认知活动中发展起来并在解决与化学相关问题中表现出来的关键素养，应该设置在最后。情境线、问题线、活动线、知识线、素养线的有序链接构建了“五线合一”课堂教学逻辑结构（见图1）。

“五线合一”课堂教学逻辑结构可表述为：通过创设情境，提出系列问题，开展活动探究，使学生产生认知矛盾，在不断追问和补充的过程中，进行有意义的建构，使学生获得新知识，在知识层面逐步上升，并能够递进入思想层面，进而提高学生的核心素养。在实际的教学中并不是一个线索对一个线索的关系，可能是多对多的关系，各线索之间在不断交替进行。

三、“五线合一”课堂教学逻辑结构在教学中的应用

以人教版选择性必修1“金属的腐蚀与防护”为例，从五条逻辑线索视角下设计教学。

1.教学思路

整理教学内容，梳理五条逻辑线索，构建金属的腐蚀与防护的课堂教学逻辑结构（见图2）。

2.教学过程

环节一：创设情境，激发学习兴趣

情境：

产品名称：暖身贴（一次性发热贴）

规格型号：130mm×95mm

产品成分：铁粉，水，活性炭，蛭石，吸水性树

脂，食盐

问题：请同学们根据暖贴的成分和已有的知识去推测暖贴的发热原理？

活动：分析讨论成分中有铁和碳，还有电解质溶液，可以构成原电池。

知识：复习原电池形成的条件，推测暖贴发热是铁被氧化会放出热，成分中的铁和碳及食盐水构成原电池，加快反应速度，放出大量的热，其中的蛭石有着保温的作用，暖贴的放热过程就是铁的电化学腐蚀生锈的过程。

素养：宏观辨识与微观探析。

设计意图暖贴是我们常见的产品，以暖贴真实情境导人，调动学生已有的知识，激发学习兴趣，通过提问暖贴发热原因，复习原电池知识，以宏观的暖贴导入，结合旧知识，转入微观视角，引导学生从宏观与微观的角度分析问题。

环节二：实验探究.建立认知模型

情境：暖贴实验探究。

问题：暖贴中的铁粉被氧化，是被什么物质氧化？

问题：以暖贴成分为反应物，设计实验探究铁粉被氧气氧化？

活动：分组讨论，设计实验进行探究。

第一步：提出假设：铁粉是被氧气氧化。

第二步：设计反应装置（见图3）。

第三步：组装实验仪器，检查气密性，进行实验。

第四步：记录实验现象：导管中的红墨水倒吸一段水柱：得出结论：锥形瓶中的压强减小，说明消耗了氧气。

知识：从实验中我们得出铁粉是被氧气氧化，像这样在弱酸性或中性溶液里金属被氧气氧化而失去电子的过程叫吸氧腐蚀。

问题：既然是构成了原电池，铁又是被氧气氧化的，请同学们尝试书写一下正负极的方程式？

活动：书写方程式：

知识：吸氧腐蚀的本质是在弱酸性或中性溶液里形成原电池，金属在负极失电子，氧气在正极得电子。

素养：宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识、证据推理与模型认知。

设计意图吸氧腐蚀实验就地取材以暖贴为原料，反应快速现象明显，更能体现化学的真实性与生活性，从宏观的实验现象到微观的吸氧腐蚀的本质分析再到符号表征尝试书写方程式，各线索层层推进，揭示知识的形成过程，形成证据意识，构建吸氧腐蚀概念模型，认识吸氧腐蚀的本质。6EAFC2CB-6AB7-4B08-A229-FB812109167D

环节三：真实素材，感知本质特征

情境：酸雨加速对金属腐蚀的图片与资料。

问题：在以前的学习中就了解到酸雨会加快金属的腐蚀，为什么酸雨会加快金属的腐蚀？

活动：在酸性条件下也形成了原电池，加快了金属的腐蚀，根据吸氧腐蚀的本质尝试书写在酸性条件下的正负极的方程式。

负极：Fe - 2e - =Fe2

正极：2H+ +2e -=H2 ↑

总反应：Fe +2H+=Fe2++H2↑

知識：负极的Fe失电子生成Fe2+，正极的H+得电子放出H2。像这样在酸性环境引起的电化学腐蚀叫析氢腐蚀。

知识：金属电化学腐蚀，包括吸氧腐蚀和析氢腐蚀。吸氧腐蚀与析氢腐蚀的区别是吸氧腐蚀的水溶液为中性或碱性，析氢腐蚀的水溶液为酸性。

知识：电化学腐蚀与化学腐蚀的区别是有无电子得失，并且在生活中化学腐蚀往往与电化学腐蚀同时发生。

素养：宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知。

设计意图根据酸雨会加快金属的腐蚀，结合吸氧腐蚀认知模型分析析氢腐蚀，学会书写析氢腐蚀的正负极方程式，认识到吸氧腐蚀与析氢腐蚀的本质区别，通过暖贴发热与酸雨会加快金属腐蚀情境，感受化学知识与生活密切联系。