应用任务驱动模式改进高中化学实验教学

2024-04-21福建省晋江市紫峰中学叶娇妹

家长 2024年7期

□福建省晋江市紫峰中学叶娇妹

任务驱动模式形成了以学生为主体，以教师为主导，以素养为本的教学理念。它既创新了传统课堂的教学活动，转变了学生的学习模式，又提升了学生掌握知识、培养能力的效率。因此，教师介绍了任务驱动模式，论述了任务驱动模式应用到高中实践教学中的价值，探析了任务驱动模式在改进高中化学实验教学中应当遵循的原则，从任务目标、情境、素材以及活动四个角度探究了任务驱动模式改进高中化学实验教学的方法与策略，以促进学生化学思维、学习兴趣的提升，推动高中化学实践教学的改革。

一、任务驱动模式概述

任务驱动模式是以建构主义理论为出发点，集中表现为素质教育和创新教育。其中的建构牵涉到同化与顺应两个概念。同化是指个体将外界的信息与自己原有认知结构进行有机融合的过程。顺应是指个体的原有认知结构为了适应新环境进行重组与改造的过程。同化是一个平衡的过程，而顺应是一个探寻构建平衡的过程。从同化到顺应，再到同化的过程会促使个体的认知结构得到逐步提高与发展。构建主义认为学习是个体在社会环境下通过他人的帮助构建意义的过程。在构建主义理论基础上形成的教学模式有支架式教学、抛锚式教学、随即进入式教学。这几种教学模式具有以下共同点：教师在为学生创设一定的情境后，让学生通过自主学习与探索，实现意义的构建，最后开展评价。

而任务驱动模式恰好捕捉到了构建主义的内核，也就是学习者这个核心地位，通过构建支架、布置任务，来激发学习者主动学习的积极性。因此，任务驱动模式的基础理论是构建主义。在任务驱动模式中，教师是教学过程中的组织者、引导者，旨在发挥帮助学生完成任务的辅助作用，例如，为学生创设学习情境、激发学生自主学习兴趣、让学生学会自主学习等。

总之，任务驱动模式是在现代教育思想的指引下，基于建构主义理论，通过教师创设学习任务，引导学生在自主探究方面展开学习，以促进他们自我发展的一种教学形式。

二、任务驱动模式在高中实践教学中的应用价值

（一）改变化学实验教学现状

学生在高中阶段会面临诸多的学习压力，同样教师也会因繁重的教学任务而感到压力。因此，大多数教师会采用传统教学模式实施教学。在高中化学实验教学中，教师会通过演示教学为学生讲授化学知识、展示实验过程，并引导学生理解化学知识点。这种教学方式不仅可以让学生在短时间内认识、理解化学知识，还可解决药品短缺、实验场地不足等问题。然而，这种教学方式的弊端也是不容轻视的，具体如下：1.师生们不再做实验。随着信息技术在课堂教学中的不断深入，多媒体技术在化学课堂教学中的应用愈发普遍，教师的实验教学逐渐演变成视频教学，久而久之，教师的专业技能得不到提升，学生对实验的认识停滞在初级阶段，即“我知道、我看过”，实操能力和自主思考能力得不到提升。2.学生会丧失对学习化学的兴趣。无论教师准备的演示视频多么充足，学生从视频中都无法体验到学习化学的乐趣，长此以往，学生对化学实验学习感到疲惫，甚至产生厌烦的情绪。3.化学实验无法实现育人的目标。化学实验是开展知识教学的重要基础，具有提升学生兴趣、增进学生实践能力的作用。借助实验，学生的联想力、操作能力、观察力、分析与总结能力会得到提升，科学精神会得到培养。这些是演示实验无法达到的教学效果。因此，为改变目前化学实验教学现状，在课程改革中，化学实验教学的探究应当得到重视。

（二）发展学生核心素养

《普通高中化学课程标准》明确提出，教师要重点培养学生的核心素养。化学核心素养中的“科学探究与创新意识”需要借助实验教学来实现。然而，从上述化学实验教学现状可以发现，当前的化学实验教学模式已经无法满足新时代培养学生核心素养的要求。因此，在高中化学实验教学中，教师应充分挖掘任务驱动模式的优势，借此来激发学生学习的原动力，让学生积极主动地探究化学知识，从而达到培养化学学科核心素养的目的。

三、应用任务驱动模式改进高中化学实验教学应遵循的原则

（一）任务情境要紧贴生活原则

教师在应用任务驱动模式改进高中化学实践教学过程中，需要根据教学目标创设教学情境。在创设情境的过程中，教师既要让情境贴合教学目标，又要让学生主动参与到活动中来。因此，教师要将学生熟悉的生活元素融入情境中。从建构主义的角度分析，教师搭建生活化情境的原因是让学生在学习新知识的过程中可以将知识连接到日常生活，如此，学生对化学知识的理解力和记忆力会得到提升。因此，创设生活化教学情境是任务设计的关键步骤，可引发学生的情感共鸣，激发他们的学习热情。

（二）任务目标要明晰重点原则

任务目标的确定可以突出教学过程中的学习重点，有助于让学生依据子任务逐步完成任务目标。同时，明确的任务目标，可为学生指明一个真实、不夸张、不虚假的学习方向，为学生的学习提供了确定的学习方法与学习路径。在设计任务目标时，教师需要将有代表性的知识点呈现在子任务中，以此可让学生迅速掌握新知识。通过确定具体的任务目标，学生对知识的掌握、思维的培养都会得到事半功倍的效果。

（三）任务难度要讲究适度原则

难度适中的学习任务，才能更好地贴合学生的学习需求。在高中阶段，每个学生的性格特点、学习基础和学习能力都不一样，因此教师在设计学习任务时需要将以上元素考虑在内。从实践教学角度出发，教师可基于学生学情，包括知识基础、性格特点、学习能力、实践能力等，选择合适的任务内容，把控任务整体难度，调节子任务难度。任务难度的设置不仅要满足学生的学习需要，还要在学生的能力范围之内，给足学生自信心，以此才能保障实验教学的顺利开展。

（四）任务素材要体现正能量原则

为了全面贯彻落实理论学习与实际应用相结合的教育思想，教师在选取任务素材时需要结合学生的现实生活。现实生活中的素材具有多样性的特点。因此，在选择任务素材时，教师应将传递负面情绪的素材排除，避免夸大化学药物的安全隐患，从而让学生畏惧学习化学学科。因此，教师应当选取积极向上的学习素材，以激发学生的学习兴趣，促使他们积极主动地参与到学习中来。通过选取具有正能量的素材，教师可以激发学生的学习动力，从而让学生在做中学、在乐中学。

（五）任务过程要培养素养原则

为了突破传统教学的局限性，教师除了要关注学习成果外，还要注重他们的学习过程，并在此过程中培养他们的核心素养。另外，教师在实施教学任务的过程中需要全面落实“以学生为中心，以教师为主导，以任务为主线”的教学理念。将学生视作教学主体，强调学生的主体地位，实验教学才能充分体现其育人为本的教学理念，例如，让学生在实验探究与操作中养成化学思维、提升综合能力、形成优良品格、丰富感性认知、提升科学探究与创新意识核心素养。因此，教师要在各个教学环节（自主学习环节、实验操作环节、协作交流环节、实验观察环节）中培养学生的不同能力，让学生获得成就感。对此，教师应将核心素养落实到任务过程中。

四、应用任务驱动模式改进高中化学实验教学的路径探究

（一）确定目标，设计任务

教师选取了苏教版高一化学必修第二册“探究铁及其化合物的转化”教学内容。在该章节中，学生学习的重点是铁盐和亚铁盐。学生可借助该章节的学习，加强对氧化还原反应等知识的认识。在高中化学实验教学中，教师应充分发挥化学实验的教学功能，促进学生对化学知识的理解。本节内容的教学重点应是二价亚铁离子与三价铁离子间的转换关系。因此，教学目的是通过完成检验二价亚铁离子和三价铁离子的学习任务，让学生掌握这两者的检验方法，以提升学生的观察能力、实操能力和核心素养。

基于此，教师可以探究生活中的补铁剂为总任务，设计如下子任务：任务1：探究补铁剂变质的问题。任务要点：（1）检测三价铁离子；（2）探究物质性质的思维模型。任务2：探究补铁剂变质的原因。任务要点：（1）检测三价铁离子；（2）二价亚铁离子与三价铁离子的相互转化。任务3：探究维生素C 的功能。任务要点：（1）检测三价铁离子；（2）三价铁离子的氧化性；（3）维生素C的还原性。

（二）创设情境，引发思考

教师可根据教学内容选取生活中常见的补铁剂来创设情境。情景一：缺铁性贫血会对孩子的智力和体能产生影响。为了预防孩子出现缺铁性贫血的症状，准妈妈甲购买了一瓶补铁剂，但她想知道该补铁剂是否发生变质，你能为她提供帮助吗？情景二：医生建议准妈妈甲在服用补铁剂后，服用维生素C 或者食用一些富含维生素C 的果蔬。针对医生的这一建议，同学们有什么想法吗？教师设计以上两种任务情境主要是检验补铁剂的成分、维生素C的作用，探究的主要问题包括补铁剂的有效成分的检验，以及维生素C 作用的检测。通过探究补铁剂有效成分等教学活动，教师可以激发学生的学习兴趣，让学生深刻体验“化学知识来源于生活，同时化学知识引导生活”的理念。

（三）设计素材，提供支持

教师在选取任务素材时，既要保证素材内容具有传递正能量的作用，可激发学生参与教学活动的兴趣，又要处理好素材之间承上启下的联系。在为学生展示素材的过程中，教师需要确保这些素材能够逐步引导学生完成任务，实现教学目标。基于此，教师可根据任务内容为学生提供有关铁离子和亚铁离子的资料，让学习小组阅读、整理、分析资料，并设计实验方案，以验证之前所作的猜想。同时，教师也要为学生提供KSCN 溶液、氯水、维生素C的资料，以此让学生了解到KSCN溶液可以检测三价铁离子、氯水具有氧化作用、维生素C具有还原作用。此外，教师还要让学生了解到人体可以吸收的铁离子是二价亚铁离子。

（四）设计活动，实施评价

学习任务1：探究补铁剂变质的问题。首先，阅读补铁剂使用说明书，预测变质成分。教师可以让学生阅读补铁剂使用说明书，了解其中的有效成分，并猜测其变质后会含有的物质。其次，根据学生的猜想，提供相关资料。教师可以根据学生的推测，为他们提供二价亚铁离子、三价铁离子与KSCN 溶液反应的现象资料。再次，借助素材，进行实验，总结思维模式。教师可以让学生根据提供的资料，设计二价亚铁离子、三价铁离子与KSCN 溶液实验，并根据实验阐释总结探究物质性质的思维模式，如预测物质、设计方案、进行验证、得到结论。最后，根据思维模式，设计任务1 实验。学生根据之前实验已得到的思维模式，借助KSCN 溶液、补铁剂、蒸馏水等实验材料，进行实验，发现加入KSCN 溶液的补铁剂并没有发生变化，以此证明购买的补铁剂没有变质。在实验的最后，教师对实验方案、实验过程等进行了评价，具体是学生对任务素材的阅读理解力，对实验的设计、分析与总结能力。教师采取的评价方式有两种，一是及时评价，也就是教师对学生推测的过程、结果等进行实时评价；二是过程性评价和结果性评价相结合的方式，也就是教师对学生实验过程中的表现进行评价，对学生的实验结果进行评价。采取以上两种评价方式，既可保障评价的全面性、综合性，又可让教师及时发现学生存在的问题，并给予一定的建议，实现了任务驱动模式的育人功能。

学习任务2：探究补铁剂变质的原因。该任务的主要目的是让学生探索补铁剂会变质的原因，并围绕此结果推导二价亚铁离子、三价铁离子相互转化原理。学生可以根据教师的提示，设计实验方案来验证猜想。在设计实验方案过程中，学生需要借助FeCl3溶液、KSCN 溶液、铁粉、氯水等实验材料。通过实验，学生可以发现三价铁离子与还原剂发生反应可以转化为二价亚铁离子，而二价亚铁离子与氧化剂发生反应可以转化为三价铁离子。根据实验结果，学生可以得到补铁剂变质的原因是药物氧化，即药物中的二价亚铁离子经过氧化反应转化成了三价铁离子。在实验的最后，教师对各小组的实验猜测及方案进行了评价。具体指标包括：（1）是否能够根据已学知识，预测变质原因；（2）是否能够设计实验验证变质原因的猜想。通过该学习活动，教师可以了解到学生对化学知识的掌握情况，如氧化还原反应、二价亚铁离子与三价铁离子之间的转化。

学习任务3：探究维生素C的功能。任务3旨在让学生内化任务2 的实验操作及转化原理，并在此基础上设计新实验方案，以探究维生素C 对补铁剂有效成分的影响。学生根据二价亚铁离子与三价铁离子相互转化原理，利用FeCl3溶液、KSCN 溶液、维生素C 溶液等实验材料，设计实验方案。通过观看实验现象，学生可以发现维生素C 溶液具有还原的作用，可以将三价铁离子还原为二价亚铁离子。最后，教师通过小组互评、教师集中点评的方式，根据以下指标对学生进行了评价：（1）是否能够根据问题作出合理假设；（2）是否能够设计实验验证猜想。如此，教师既可以培养学生相互合作、协作交流的意识，又可促进学生实验探究和创新意识核心素养的发展。