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示范引领促成长,砥砺前行共芬芳*
——观摩2021年全国初中化学优质课有感

2023-02-25申明睿

化学教与学 2023年2期
关键词:蜡烛氧气情境

申明睿

(江苏省昆山开发区青阳港学校 江苏苏州 215300)

一、引言

2021年11月,由中国教育学会举办的2021年度初中化学课堂教学展示与观摩活动成功举行。受疫情影响,本次活动采用线上直播的形式,来自全国28个省、直辖市的58位优秀老师展示了他们各具特色的优质课,让全国各地的一线教师大饱眼福。笔者在线上观摩了这场教学展示,拍案叫绝、惊叹连连之余,也获得了许多深刻的启发,因此撰文谈谈自己的几点收获与感想,以期与各位同行交流共勉。[1]

二、优质课好在哪里?

本次活动开设的这58节说播课水准都较高,活动线、知识线、素养线明确,情境真实合理、层次清晰、逻辑严谨、教师提问准确、学生活动充分,都凝聚了各位上课教师和相关教研工作者大量的心血,经历多次打磨,可谓是精益求精、精彩纷呈。将这些课称为“高端课”“样板课”也不为过。学习和观摩这样的好课,对广大初中化学教师的专业成长定能起到很大的促进作用。[2]下面是笔者提炼出的这些好课的共同点。

1.温故又知新——以素养达成为目标,复习课融合化学史

我国化学教育家傅鹰曾经说过:化学可以给人以知识,化学史可以给人以智慧。将化学史融入到初中化学课堂中,不仅能从科学素养的角度激发学生的学习兴趣,增进学生对学科知识的理解,而且能从人文素养方面培养学生辩证唯物主义的世界观及求真务实的创新精神。[3]

重庆的黄莉薇老师深入研究课标,在复习课中融入化学史,“假如我是拉瓦锡——测定空气中氧气含量的再探”就是以拉瓦锡以及同时代化学家的科学探究史为线索开发的校本课程中的一节。情境一通过带领学生研读化学史,共同打造了“你的名字——氧气”情景剧,通过氧气作为旁白的方式,演绎出舍勒、普利斯特里、拉瓦锡等科学家对于燃素学说和氧化学说的争论以及发现氧气的过程,引导学生对持有不同观点的科学家的争论积极思考并分析,体会科学家们追求真理的过程;情境二在情境一的基础上,提出问题:假如你是拉瓦锡,当你回到十八世纪的欧洲再次审视你的实验时,你认为装置及药品的选择有何优缺点?学生们大胆发言,相互补充,虽然有不足和错误,但对于初中生而言,尝试系统评价,总结科学观念是很有意义的。教师通过补充说明为后阶段利用暖宝宝中的铁粉做耗氧剂作铺垫。通过分析无法直观反应装置内各物理量的不足,启发学生利用现代手段进行探究。通过分析氧化汞能重新分解成氧气和汞,建立守恒观。通过学生对课本实验优缺点的评价,启发学生对现有实验进行改进,分享展示装置图,即时评价,对设计中的不足之处给予反馈,最后环节引导学生通过数字化来融入温度、压强、氧气浓度等物理量的测量,进而测得空气中氧气的含量。此外,黄老师还将课堂延伸至课后,让学生在周末利用学校开发的虚拟仿真实验系统重温教材实验操作并开动脑筋,利用生活中常见的物品设计微型实验装置来测定空气中氧气的含量。

辽宁的刘鑫老师在“水的组成”一课中,引导学生通过设计实验方案,回顾化学史来寻找证据,进行推理。利用氢气燃烧实验初探水的组成,通过反复质疑,培养严谨求实的科学态度。通过水的电解实验再探水的组成,初步形成认识物质组成的思维模型。微观探索水分子,深探水的组成,实现从宏观辨识到微观探析的认识。导入时利用乐高模型使学生体验“分”“合”法探究物质组成的思想。课后又提出新的问题,还有没有其他方法能探究水的组成?学生通过查阅资料了解到拉瓦锡研究水蒸气在高温下与铁发生反应进而确定水的组成。此外,还有燃烧法、仪器分析法等。通过研究物质组成的其他方法,使学生认识到化学是发展的,还有很多现代技术可以研究物质的组成。

2.创设真实合理的教学情境——“教真实的知识,学有用的化学”[4]

为了让学生对化学学习感兴趣,老师们常常将“生活中处处有化学”挂在嘴边,然而,要想真正让学生接受化学与生活密切联系,就需要在教学中将知识与真实情境紧密联系起来。好的情境,不仅能导入新课,更能贯穿于整个课堂中;好的情境,不仅能为知识的建构提供载体,更能持续激发学生兴趣,深化学生的实践活动和认知水平。

山西的白云文老师在上氧气的主题复习课时,围绕“鱼在囧途”这一真实情境,以“如何测定锦鲤运输袋内氧气浓度”这一问题为驱动导入新课,引导学生自主建构氧气的性质知识网络、再探测定空气中氧气含量的实验,在对实验的不断改进中引入用铁粉测定的数字化实验。接着,又以“如何对鱼进行供氧急救”这一问题为驱动,师生一同对过碳酸钠供氧急救展开探究,在实验中引入一体化微型实验使学生体会实验创新的重大意义。最后,围绕鱼运输布置了更具开放性的活动主题供学生进一步探究。

北京的罗丽老师通过创设真实的情境,围绕“制作一副金属蚀刻画”,引导学生在打磨底板→掩膜设计→针笔刻画→蚀刻→清洗去膜等活动中逐步建构起金属活动性、金属的主要化学性质等知识网络,然后通过分析反应物的减少以及生成物的增加,使学生将有关金属的知识迁移应用并最终转化为制作金属画的原理,学生在实践活动中全身心投入,实现思维的进阶、收获情感的体验。

一堂好课就是要让所有学生兴致勃勃地投入到教师设定的情境中,在不断思考与分析中掌握所学知识,内化为学科方法和技能,潜移默化中达成素养目标,最后意犹未尽地将课上外延到课后,持续地学习。

3.以学生为主体——创新丰富多样的教学方式

在教学实际中,广大教师积极探索、不断创新教学方式,逐渐形成了项目式、问题式、互动式、启发式、探究式、体验式、数字化等教学方式。

来自河北的孙洁老师在设计“人类重要的营养物质”一课时,发现这一课时的学习与学生生活密切相关,在七年级生物课上都有涉及,学生已有一定知识基础。基于此,她以学生为主体,创新教学方式,将课堂交给学生,引导学生从化学、生物综合视角进行跨学科研学。最令人眼前一亮的是她设计了许多丰富多样的学生活动,如任务一中她让学生采取绘制表格、思维导图、手抄报等形式完成预习提纲,有效达成知识目标。任务二中又以小组为单位,学生采取相声、小品、快板、舞台情景剧、演示实验、多媒体口头展示等多种活泼有趣的形式展示有关油脂、蛋白质、糖类等的知识。孙老师完全将课堂交给学生,促使学生积极主动地参与到学习活动中来,将已经获得的知识重新设计及创作,使得间接经验内化于心、外显于形,既实现了知识的迁移及应用,又检查了预习的成果;既达成了素养目标,又提供了展示机会。

安徽的杨慧老师在“蜡烛虽小,见微知著”一课,以电视节目“是真的吗”实验导入,提出:蜡烛能否在水底燃烧?之后由教师现场验证,激发学生探究的兴趣,由此开启本节课的蜡烛燃烧探究之旅。在课堂的第一个环节——蜡烛燃烧之有因有果,采用创新实验装置探究蜡烛燃烧的产物,之后又借助改进实验装置探究了白烟的成分,学生们欢呼体验了科学探究的乐趣。在探究中学生提出黑色铝制管变黑了,针对这一现象,教师请同学们大胆猜测黑色物质的成分并设计实验方案证明自己的猜想,对学生设计的方案给予肯定,结合实验的可操作性引入数字化实验,将科学探究引向定量的层面,课堂活动也进入第二环节——蜡烛燃烧之说白道黑。用电烙铁收集黑色物质,然后放入密闭容器内,接通电源,使其燃烧,与此同时,辅以曲线的变化,学生们可以很清晰地得出结论——黑色物质中含有碳。课堂活动的第三环节是“蜡烛燃烧之高低有别”,密闭空间里的高低蜡烛哪根先熄灭呢?通过同屏技术直播学生实验,通过实验,学生们发现,总是高处的蜡烛先熄灭,教师适时引导学生分析产生此现象的原因。针对学生不同的猜想,教师鼓励学生设计实验验证,通过高层注射器中澄清石灰水变浑浊得更明显,学生初步得出结论:高层蜡烛先熄灭可能与二氧化碳有关。接下来教师演示实验:在一瓶含二氧化碳约80%、氧气约20%的集气瓶中,燃着的蜡烛伸进去,并没有像学生猜想的那样立刻熄灭,仍然能燃烧一段时间才熄灭,至此,将本节课推向高潮,燃着的蜡烛熄灭的实质到底是什么?沿着学生们之前的猜想,再次引入数字化实验,观察高层蜡烛和低层蜡烛熄灭时氧气的浓度变化,得出蜡烛燃烧与氧气有关。最后,请学生们思考,这节课的知识在生活中有哪些应用?学生有的提出发生火灾逃生时要低姿态逃生,有的想到了孔明灯、热气球等。有的学生说到要永远保持好奇心,探索真知。杨老师也为学生们送上寄语:蜡烛虽小,见微知著,宇宙浩瀚,真理无穷。愿同学们永远保持好奇之心,于细微之处常思辨,于实践之上见真理。本节课的亮点在于学生的探究活动发展了他们“证据推理与科学探究”的学科素养,在以后的学习当中,孩子们遇到细微之处的现象,都可以通过脑海中掌握的科学探究方法尝试着去探究。充分彰显了以学生为主体,实验素养的发展之美。

安徽的莫维芳老师的“多角度比较反应的快慢——以大理石和稀盐酸反应为例”一课,采用项目式教学,实现学生深度学习。首先,以真实的科研新闻为背景,感知反应的快慢,引出本节课的主要任务——如何从多个角度比较大理石与稀盐酸反应的快慢。由此主要任务被拆解为四个子任务:任务一,通过智慧系统,课前发布学习任务,以小组为单位,多渠道收集比较大理石与稀盐酸反应的快慢的方法,课堂上展示各组的结果:①比较澄清石灰水变浑浊的快慢;②比较蜡烛熄灭的快慢;③比较紫色石蕊溶液变红的快慢;④比较压强增大的快慢;⑤比较二氧化碳增多的快慢;⑥比较剩余总质量减少的快慢;⑦比较温度升高的快慢;⑧比较pH增大的快慢。为了更好地加深对这些方法的理解,课堂上教师请学生分享提出这些方法的理论依据。学生交流分享过程中,师生互动、生生互动,非常精彩。之后,教师通过提问:我们这些方法又是通过哪些视角提出的?驱动学生深度思考,学生通过交流讨论得出①~⑥是从生成物增多的角度,⑦是从能量变化的角度,⑧是从反应物减少的角度。并且进行了分类:①~③为定性的方法,④~⑧为定量的方法。从而使学生从理论上初步建立比较反应快慢的模型。为了诊断和发展学生的发散思维及设计实验的能力,适时提出问题:如何为自己提出的方法设计合理的验证实验呢?课堂自然过渡到第二个任务,打开平板,学生根据老师推送的实验用品,设计合理的实验方案。在此过程中学生掌握了控制变量的实验方法,学会运用质量守恒定律和二氧化碳的性质等已有知识,提升多角度解决问题的能力。接着进行的任务三,学生自主动手实验、收集证据、得出结论、分享成果。活动中,引入数字化实验,使学生从温度曲线、宏观实验现象、二氧化碳曲线、pH曲线等多重表征分析收集证据,比较出反应的快慢,逐步建立起解决复杂问题的思维框架。任务四,学生利用已经建构好的模型,从多角度比较过氧化氢溶液分解的快慢,在这一环节中,学生能在较短时间内,对所学知识迁移应用,充分体现出课堂的实效性。最后,为了让课堂回归生活,教师通过展示油罐车瞬间爆炸、钢铁缓慢生锈等图片,让学生深刻认识到,只有知道了反应的快慢才能控制反应快慢,从而提升有利的反应、抑制不利的反应,让化学为人类更好地服务。

现如今,分组实验、讨论汇报、讲练结合、有问有答、投影板书、手持技术、数据传感、VR体验、仿真实验、同屏直播等先进的教学方法已经在潜移默化中深入课堂,一节课听下来,既在意料之中,又往往目不暇接,似乎教学方法的多样化正在成为优质课的一种新常态。[5-7]其实,无论哪种教学方法,各有各的精彩、各有各的精确。对于任何一节课的内容,我们多一种认识视角,学科素养就多一种实现途径。

4.以人为本——落实立德树人的学科价值

这次课堂展示活动中,各位教师不仅在教学设计与方法上独具匠心,在培养学生的关键能力、必备品格和情感、态度、价值观方面也起到了一定的示范引领作用,落实了立德树人的学科价值。[8]

陕西的刘亮亮老师的“制取氧气”一课是通过一个个实验展开,开始时学生在实验室制取氧气的过程中,根据实验步骤,会形成检查装置气密性的新需求。之后,个别组的同学在制取并收集氧气过程中,会发现一个新问题:氧气迟迟无法验满,在问题解决后,分析所有的实验方案,又会提出一个新的要求:如何获得一瓶干燥的氧气呢?使实验尽善尽美,在设计干燥氧气的实验装置过程中,初步认识接触多功能瓶,并在体验多功能瓶中收获新的知识和技能。整节课,学生都是在自己动手操作的过程中,发现新问题、产生新需求、提出新要求并收获新知识与新技能。层层深入,课堂的生成性一气呵成,学生在发现问题、解决问题和完善方案中一次次不断地进行着思考与分析,经历着思维的碰撞和头脑风暴,逐步完成知识建构,提升科学探究和实验操作能力,在潜移默化中落实核心素养,实现了学习方式以及思维方式的转变,凸显了化学学科的育人功能。

河南的刘婷老师在“基于真实情境与证据推理探究微观世界——医用酒精的防疫应用探究分子和原子”一课中,首先以抗疫精神引入,我国的抗疫斗争,充分展现了中国力量、中国精神、中国效率。以此引入激励学生从中吸取磅礴之力,勇于承担社会责任。学生依托真实情境,在问题和任务的驱动下,完成实践活动,结合激励性评价,实现学科知识向核心素养的转化。

上述提及的9节课例都是立足于素养,以学生的实验探究活动促发展,创造性地使用教材,重视教学内容的整合,真正做到了立意高、情境真、问题巧、活动实、效果好。这也激励着我们在以后的教学过程中,做到更好地关注核心素养,明确教学任务,引领教学方向,真正将学科教学转为学科育人。

三、“示范引领促成长,砥砺前行共芬芳”——新教师成长的必由之路[9]

这次活动的开课教师都能结合自身的教学风格与实践经验进行不同的教学设计,在课堂实施过程中可谓是“八仙过海,各显神通”。“示范引领促成长,砥砺前行共芬芳”,笔者列举了其中的9节课例供大家学习交流,希望这些优秀案例对我们今后的课堂教学起到引领作用,试想若是人人创新,那么教育的活水就能源源不断地滋养我们的学生,何乐而不为呢?[10]

观摩和学习这样的好课,有助于我们新教师对比不同的教师对同一教材内容的不同处理方法,反思不同的教学策略所产生的不同教学效果,激发智慧的碰撞,提高教师的专业化发展,同时观摩者可以博采众长,取长补短,并由此拓宽教学思路,真正实现资源共享,优势互补。

善于学习和反思的青年教师,是有着危机感的,对自己的职业有着高度的热情和清晰的规划,不甘于碌碌无为,拥有远大理想。对于这些初中化学新教师而言,经验是短板,学习和反思则可以弥补这块短板,积累经验,快速成长。教师的使命感告诉我们,我们的九年级可以复制,但是每一届学生的九年级无法重来,面对教学时间的紧迫性、教学任务的艰巨性、学生和家长的殷殷期盼,教师的责任感促使我们必须快速成长,而观摩学习、反思与实践正是新教师成长的必由之路。在这一过程中,提高的是自己,获益的是学生!最后,希冀初为人师的各位青年教师都能刻苦钻研,早日成为一名紧跟时代步伐的优秀教师!

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